بیوتکنولوژی چیست ؟
گستردگيو تنوع كاربردهاي بيوتكنولوژي، تعريف و توصيف آن را كمي مشكل و نيز متنوعساخته است. برخي آن را مترادف ميكروبيولوژي صنعتي و استفاده از ميكروارگانيسمها ميدانند و برخي آن را معادل مهندسي ژنتيك تعريف ميكنند بههمين دليل در اينجا مختصراً اشارهاي به تعاريف متفاوت ازبيوتكنولوژي ميكنيم كه البته داراي وجوه اشتراك زيادي نيز هستند:
• بيوتكنولوژي مجموعهاي از متون و روشها است كه براي توليد، تغيير و اصلاحفراوردهها، بهنژادي گياهان و جانوران و توليد ميكروارگانيسمها برايكاربردهاي ويژه، از ارگانيسمهاي زنده استفاده ميكند.
• كاربرد روشهاي علمي و فني در تبديل بعضي مواد به كمك عوامل بيولوژيك(ميكروارگانيسمها، ياختههاي گياهي و جانوري و آنزيمها) براي توليد كالاها وخدمات در كشاورزي، صنايع غذائي و دارويي و پزشكي
• مجموعهاي از فنون و روشها كه در آن از ارگانيسمهاي زنده يا قسمتي از آنها در فرايندهاي توليد، تغيير و بهينهسازي گياهان و جانوران استفاده ميشود.
• كاربرد تكنيكهاي مهندسي ژنتيك در توليد محصولات كشاورزي، صنعتي، درماني و تشخيص باكيفيت بالاتر و قيمت ارزانتر و محصول بيشتر و كم خطرتر.
• استفاده از سلول زنده يا توانائيهاي سلولهاي زنده يا اجزاي آنها و فرآوريو انتقال آنها بهصورت توليد در مقياس انبوه
• بهرهبرداري تجاري از ارگانيسمها يا اجزاي آنها
• كاربرد روشهاي مهندسي ژنتيك در توليد يا دستكاري ميكروارگانيسمها و ارگانيسمها
• علم رامكردن و استفاده از ميكروارگانيسمها در راستاي منافع انسانتعاريف بالا از بيوتكنولوژي هركدام بهتنهائي توصيف كاملي از بيوتكنولوژينيست ولي با قدر مشترك گرفتن از آنها ميتوان به تعريف جامعي ازبيوتكنولوژي دست يافت.
براستي چرا چنين است؟ هرچند كه با مرورزمان دانشمندان به مفاهيم مشتركي در مورد تعريف بيوتكنولوژي نزديك شدهاند اما چرا هر متخصص و دانشمندي تعريف جداگانهاي از بيوتكنولوژي ارائه ميدهدكه درجاي خود نيز ميتواند صحيح باشد (نه الزاماً جامع).
علت اين حقيقت را بايد درماهيت بيوتكنولوژيجست. بيوتكنولوژي همانند زيست شناسي، ژنتيك يا مهندسي بيوشيمي يك علم پايه يا كاربردي نيست كه بتوان محدوده و قلمرو آنرا بسادگي تعريف كرد. بيوتكنولوژي شامل حوزهاي مشترك از علوم مختلف است كه در اثر همپوشاني و تلاقي اين علوم با يكديگر به وجود آمده است. بيوتكنولوژي معادل زيست شناسي مولكولي، مهندسي ژنتيك، مهندسي شيمي يا هيچ يك از علوم سنتي و مدرن موجود نيست؛ بلكه پيوند ميان اين علوم در جهت تحقق بخشيدن به توليد بهينه يك محصول حياتي (زيستي) يا انجام يك فرآيند زيستي به روشهاي نوين و دقيق با كارآئي بسيار بالا ميباشد.
بيوتكنولوژي را ميتوان به درختي تشبيه كرد كه ريشههاي تناور آنرا علومي بعضاً با قدمت زياد مانند زيست شناسي به ويژه زيست شناسي مولكولي، ژنتيك، ميكروبيولوژي، بيوشيمي، ايمونولوژي، شيمي، مهندسي شيمي، مهندسي بيوشيمي، گياهشناسي، جانورشناسي، داروسازي، كامپيوتر و ... تشكيل ميدهند ليكن شاخههاي اين درخت كه كم و بيش به تازگي روئيدنگرفتهاند و هرلحظه با رشد خود شاخههاي فرعي بيشتري را بهوجود ميآورند بسيارمتعدد و متنوع بوده كه فهرست كردن كامل آنها در اين نوشته را ناممكنميسازد.
تقسيمبندي بيوتكنولوژي به شاخههاي مختلفنيز برحسب ديدگاه متخصصين و دانشمندان مختلف فرق ميكند و در رايجترين تقسيمبندي از تلاقي و پيوند علوم مختلف با بيوتكنولوژي استفاده ميكنند و نام شاخهاي از بيوتكنولوژي را بدينترتيب وضع ميكنند. مانند بيوتكنولوژيپزشكي كه از تلاقي بيوتكنولوژي با علم پزشكي بوجود آمده است يا بيوتكنولوژي كشاورزي كه كاربرد بيوتكنولوژي در كشاورزي را نشان ميدهد. بدينترتيب ميتوان از بيوتكنولوژي داروئي Pharmaceutical Biotechnology بيوتكنولوژيميكروبيMicrobial Biotechnology، بيوتكنولوژي دريا Marine Biotech، بيوتكنولوژي قضائي يا پزشكي قانوني Forensic Biotech، بيوتكنولوژي محيطي Environmental Biotech، بيوتكنولوژي غذائي food and stuffBiotechnology بيوانفورماتيك Bioinformatics، بيوتكنولوژي صنعتي Industrial، بيوتكنولوژي نفت ...... بيوتكنولوژي تشخيصي و ... نام برد. اين شاخههاي متعدد در عمل همپوشانيها و پيوندهاي متقاطع زيادي دارند و باز بدليل ماهيت همه جانبه بودن بيوتكنولوژي نميتوان در اين مورد نيز به طور قطع محدودههائي را براي آن ها تعيين نمود.
گستردگي كاربرد بيوتكنولوژي در قرن بيست ويكم بحدي است كه، اقتصاد، بهداشت، درمان، محيطزيست، آموزش، كشاورزي،صنعت، تغذيه و ساير جنبههاي زندگي بشر را تحت تأثير شگرف خود قرار خواهد داد. بهمين دليل انديشمندان جهان قرن بيست و يكم را قرن بيوتكنولوژينامگذاري كردهاند.
تاريخچهبيوتكنولوژيريشه در تاريخ دارد و تكوين آن از سالهاي بسيار دور آغاز شده تابحال ادامهيافته است.
درتقسيمبندي زماني ميتوان سهدوره براي تكامل بيوتكنولوژي قائل شد.
1) دورة تاريخي كه بشر با استفاده ناخودآگاه از فرآيندهاي زيستي به توليدمحصولات تخميري مانند نان، مشروبات الكلي، لبنيات ترشيجات و سركه و غيرهميپرداخت. در شش هزار سال قبل از ميلاد مسيح، سومريان و بابليها از مخمرها در مشروبسازي استفاده كردند. مصريها در چهار هزار سال قبل با كمك مخمر و خميرمايه نان ميپختند. در اين دوران فرآيندهاي ساده و اوليه بيوتكنولوژي وبويژه تخمير توسط انسان بكار گرفته ميشد.
2) دوره اوليه قرن حاضر كه با استفاده آگاهانه از تكنيكهاي تخمير و كشتميكروارگانيسمها در محيطهاي مناسب و متعاقباً استفاده از فرمانتورها در توليدآنتيبيوتيكها، آنزيمها، اجزاء مواد غذائي، مواد شيميائي آلي و ساير تركيبات، بشر به گسترش اين علم مبادرت ورزيد. در آن دوره اين بخش از علم نامميكروبيولوژي صنعتي بخود گرفت و هماكنون نيز روند استفاده از اين فرآيندها در زندگي انسان ادامه دارد. ليكن پيشبيني ميشود به تدريج با استفاده ازتكنيكهاي بيوتكنولوژي نوين بسياري از فرآيندهاي فوق نيز تحت تأثير قرارگرفته و بهسمت بهبودي و كارآمدي بيشتر تغيير پيدا كنند.
3) دوره نوين بيوتكنولوژي كه با كمك علم ژنتيك درحال ايجاد تحول در زندگيبشر است. بيوتكنولوژي نوين مدتي است كه روبه توسعه گذاشته و روز بروز وسعت بيشتري به خود ميگيرد. اين دوره زماني از سال 1976 با انتقالژنهائي از يك ميكروارگانيسم به ميكروارگانيسم ديگر آغاز شد. تا قبل از آندانشمندان در فرآيندهاي بيوتكنولوژي از خصوصيات طبيعي و ذاتي (ميكرو) ارگانيسمها استفاده ميگردند ليكن در اثر پيشرفت در زيستشناسي مولكولي وژنتيك و شناخت عميقتراجزاء و مكانيسمهاي سلولي و مولكولي متخصصينعلومزيستي توانستند تا به اصلاح و تغيير خصوصيات (ميكرو) ارگانيسمها بپردازندو(ميكرو) ارگانيسمهائي باخصوصيات كاملاً جديد بوجود آوردند تا با استفاده ازآنها بتوان تركيبات جديد را بامقادير بسيار بيشتر و كارائي بالاتر توليد نمود.
رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته ای مهندسی علوم است که قلمرو آن حداقل ۳۳ حوزه تخصصی علوم را در برمی گیرد. این رشته در کشور ما از سال ۱۳۷۸ در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می شود. این رشته از سه مرحله کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری تشکیل شده است که دانشجویان در مرحله کارشناسی پس از گذراندن موفقیت آمیز۱۳۲ واحد دروس مشترک معرفتی- نظری، علوم پایه، پزشکی، مهندسی و مبانی بیوتکنولوژی به اضافه آموختن زبان انگلیسی در حد ۵۵۰ نمره تافل و آشنایی کامل با یک زبان برنامه نویسی کامپیوتر در صورتی که معدل آنها در هر نیمسال تحصیلی ۱۵ باشد، می توانند وارد مرحله دوم یعنی مقطع کارشناسی ارشد شوند که در این مقطع یکی از ۶ گرایش بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی محیطی و دریایی، بیوتکنولوژی مولکولی، فرآورش زیستی و بیوتکنولوژی کشاورزی (گیاهی) را انتخاب کرده و بعد از گذراندن ۴۸ واحد در یکی از گرایشهای تخصصی، و انجام معادل ۶ واحد پژوهشهای انفرادی و ارائه ۲ واحد سمینار از مقطع کارشناسی ارشد فارغ التحصیل می شوند. در این مرحله در صورتی که میانگین نمرات دروس مقطع کارشناسی ارشد آنها حداقل ۱۶ باشد، می توانند در امتحان جامع شرکت کنند و در صورت موفقیت در این امتحان، وارد مرحله دکترای تخصصی (D.Ph ) خواهند شد و رسما برای ثبت پایان نامه دکتری اقدام کنند. به عبارت دیگر دانشجویان این رشته نیز برای ورود به مقطع کارشناسی ارشد و دکتری باید شرایط لازم را داشته باشند، یعنی باید میانگین معادل بالایی داشته و در آزمون جامع موفق شوند اما در یک آزمون رقابتی شرکت نمی کنند.
توانایی های لازم: رشته بیوتکنولوژی از بین داوطلبان گروه آزمایشی ریاضی فیزیک و علوم تجربی دانشجو می پذیرد چرا که بعضی از گرایشهای این رشته به علوم پزشکی و بعضی دیگر از گرایشها به رشته های مهندسی مربوط می شود. گفتنی است که دوره دکترای مستقیم بیوتکنولوژی، دوره آموزشی خاصی است که مناسب با توانایی های دانشجویان سرآمد به صورت پیوسته و فشرده تنظیم شده است و با پذیرش دانشجویانی که از نظر بهره هوشی، قدرت درک و استدلال، توان نوآوری و خلاقیت، خودآموزی و استفاده مناسب از وقت، علاقه و انگیزه شدید به یادگیری و توانایی های ذهنی و روانی سرآمد همگنان خود هستند، آنان را برای اخذ درجه دکتری در این رشته آماده می کنند. از همین رو نیمی از ظرفیت پذیرش این رشته به داوطلبانی اختصاص دارد که در مرحله ما قبل نهایی المپیادهای دانش آموزی ریاضی، فیزیک، شیمی، کامپیوتر و زیست شناسی پذیرفته شده باشند و نیمی دیگر نیز به داوطلبانی که از طریق آزمون سراسری وارد شده و نمره کل آزمون سراسری آنها از ۱۰۰۰۰ کمتر نباشد. برای مثال در اولین سال ارائه این رشته، آخرین رتبه قبولی ۱۷۳ و در سال دوم، آخرین رتبه قبولی ۱۵۰ بود. در ضمن از پذیرفته شدگان این رشته، مصاحبه علمی به عمل می آیند تا دانشجویانی که واقعا علاقه مند بوده و انگیزه علمی لازم را دارند، وارد این رشته شوند.
موقعیت شغلی در ایران: رشته بیوتکنولوژی، یک رشته جدید است و بی شک مدتی زمان خواهد برد تا فارغ التحصیلان آن، جایگاه واقعی خویش را پیدا کنند اما این به معنای آن نیست که موقعیت شغلی برای فارغ التحصیلان این رشته مهیا نمی باشد. چون زمینه کار بیوتکنولوژی در داخل کشور مساعد است و برای مثال در حال حاضر عده ای از دانشجویان دوره دکترای میکروبیولوژی که در زمینه بیوتکنولوژی میکروبی مطالعه می کنند، بر روی آبهای شور کشور مثل دریاچه ارومیه که امکان رشد موجودات در آن پیچیده و مشکل است، تحقیق می کنند تا با بهره گیری از تکنیک های بیوتکنولوژی، محیطی مناسب برای رشد موجودات دریایی در داخل آن فراهم آورند. از سوی دیگر فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان نیروی انسانی متخصص برای مدیریت میانی و هدایت امور فنی خطوط تولید، مزارع و آزمایشگاهها مشغول به فعالیت شوند.
درسهای این رشته در طول تحصیل:
دروس مشترک بین گرایشهای مختلف بیوتکنولوژی: روانشناسی عمومی، فلسفه عمومی، فلسفه هنر و زیبایی شناسی، فلسفه و روش شناسی علوم، تاریخ علم، روش تحقیق، مبانی منطق، منطق ریاضی، اصول مبانی مدیریت صنعتی، آشنایی با قرآن کریم، مبانی علم و حقوق و روابط بین الملل، اصول علم اقتصاد، ریاضی عمومی، آمار و احتمالات، محاسبات علمی عددی، شیمی عمومی، شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، مکانیک، الکتریسیته و مغناطیس، موج و حرارت، فیزیک جدید، زیست شناسی عمومی، زیست شناسی سلولی،زیست شناسی مولکولی، ژنتیک عمومی، ژنتیک میکروارگانیسم ها، اصول مهندسی ژنتیک، میکروبیولوژی عمومی، میکروبیولوژی کاربردی، بیوشیمی ساختمانی، متابولیسم، روش های بیوشیمی و دستگاهها، ایمنی شناسی، زیست شناسی پرتوی، اصول مهندسی بیوشیمی، موازنه جرم و انرژی، مکانیک سیالات، انتقال حرات، انتقال جرم، مبانی بیوتکنولوژی پزشکی، مبانی بیوتکنولوژی مولکولی، مبانی بیوتکنولوژی کشاورزی، مبانی بیوتکنولوژی محیطی، مقررات زیست ایمنی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی پزشکی: ایمونوژنتیک، ایمنی شناسی سلولی – مولکولی، ژنتیک پزشکی، متابولیت های میکروبی، فاراماکوژنتیک، فرآورده های نوترکیب، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی محیطی و دریایی: فروشوئی میکروبی، تصفیه بیولوژیکی فاضلابها، تصفیه بیولوژیکی آلاینده های خطرناک، آلودگی دریا و بیوتکنولوژی دریایی، پاکسازی زیستی، مدلسازی و شبیه سازی فرآیندها، معادلات دیفرانسیل، شیمی فیزیک، میکروبیولوژی محیطی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی مولکولی: بیوفیزیک سلولی مولکولی، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی، ساختمان و عمل پروتئین ها، ساختمان و عمل اسیدهای نوکلئیک، زیست شناسی مولکول پیشرفته، بیولوژی سلولی- مولکولی تکوینی، شیمی فیزیک.
دروس تخصصی گرایش فرآورش زیستی: مهندسی واکنش های شیمیایی، فرآیندهای جداسازی، طراحی راکتورهای بیوشیمیایی(بیوراکتورها)، مبانی بیوتکنولوژی تخمیر، پدیده های انتقالی در سیستم های بیوشیمی، کنترل فرآیند، طرح و اقتصاد مهندسی، معادلات دیفرانسیل، شیمی فیزیک.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی کشاورزی: سیتوژنتیک(کلاسیک و نوین)، اصول اصلاح نباتات، اصلاح نباتات پیشرفته، کشت بافت گیاهی و کاربردهای آن، تعیین نقشه ژنی گیاهی(کلاسیک ونوین)، ژنتیک مولکولی گیاهی، روشهای نوین انتقال ژن به گیاهان، آفات و بیماریهای گیاهی، مهندسی ژنتیک پیشرفته.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی میکروبی: میکروبیولوژی محیطی، فیزیولوژی میکروارگانیسم ها، پدیده های تخمیری، پروتئین ها و پلی ساکاریدهای میکروبی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی آرکی باکترها، آنتی بیوتیکها، بیوتکنولوژی قارچ ها.
مقطع دکترای بیـوتکنولـوژی داروئی:
تعریف و اهداف
دوره دکتری (.Ph.D) رشته بیـوتکنولـوژی (گرایش داروئی)، بالاترین مقطع تحصیلی در این رشته می باشد که به اعطاء مدرک میانجامد و مجموعهای هماهنگ از فعالیتهای پژوهشی و آموزشی است که به منظور نیل به اهداف مشروحه زیر برقرار گردیده است:
الف : تربیت نیروی انسانی و متخصص و متبحر در رشته بیوتکنولوژی (گرایش داروئی) به منظور رفع نیازهای آموزشی و پژوهشی دانشکدههای داروسازی و مراکز پژوهشی کشور.
ب : تربیت نیروی انسانی متخصص و مجرب برای صنایع داروسازی کشور جهت تولید و کنترل مواد اولیه داروئی بیولوژیک به منظور خود کفایی کشور.
نقش و توانایی
نقش فارغالتحصیلان این رشته در جهت فعالیتهای آموزشی، پژوهشی و خدماتی در زمینههای مختلف این رشته از قبیل تولید مواد اولیه داروئی، تولید مواد بیولوژیک، کنترل بیولوژیک داروها، بدست آوردن مواد اولیه بیـولـوژیک جدید از سلـولهای حیـوانی، قـارچ ها، باکتـریها و سایر میکروارگانیسمها میباشد.
شرایط ورود
داشتن دانشنامه دکتری حرفهای داروسازی
قبولی در امتحان ورودی پذیرش دستیار دوره بیوتکنولوژی (گرایش داروئی)
امتحان ورودی از دروس زیر انجام خواهد شد :
میکروب شناسی ۲۰%
ایمونولوژی ۲۰%
بیوشیمی و بیولوژی ملکولی ۳۰%
بیوتکنولوژی ۳۰%
شکل برنامه و واحدهای درسی
طول مدت مجاز تحصیل در دوره دکتری (Ph.D) رشته بیوتکنولوژی (گرایش داروئی) برای دانشجویان تمام وقت، ۴/۵ سال است که شامل دو مرحله آموزشی و پژوهشی میباشد. مرحله آموزشی از زمان پذیرفته شدن دانشجو در امتحان ورودی آغاز میشود و دانشجو پس از طی دوره آموزشی و گذراندن امتحان جامع وارد مرحله پژوهشی میگردد . طول مدت مجاز مرحله آموزشی ۴ نیمسال است. طول هر نیمسال تحصیلی ۱۷ هفته کامل بوده و حداقل زمان لازم برای هر واحد نظری نیز یک ساعت در هفته میباشد. مرحله پژوهشی پس از قبولی داوطلب در امتحان جامع آغاز شده و با تدوین رساله و دفاع از آن پایان میپذیرد. دانشجو میتواند تحقیقات اولیه مرحله پژوهشی را در مرحله آموزشی آغاز نماید ولی ثبت نام رسمی برای رساله، منوط به موفقیت او در امتحان جامع است. سایر مقررات طبق آخرین آئین نامه آموزشی دوره دکتری (Ph.D) شورای عالی برنامهریزی میباشد.
- تعداد واحدهای درسی :
دانشجوئی که برای دکتری (Ph.D) ثبت نام می کند موظف است ۳۰ واحد درسی جدول (الف) را در مدت مجاز دوره با موفقیت بگذراند. تعداد واحدهای رساله در مرحله پژوهشی ۲۰ واحد است و مجموع واحدهای آموزشی و پژوهشی ۵۰ واحد خواهد بود.
ضرورت و اهمیت بیوتکنولوژی، روش جدید بدست آوردن بسیاری از داروهاست که به سرعت در حال گسترش در تمامی علوم و علیالخصوص داروسازی میباشد. با توجه به گسترش دانشکدههای داروسازی در سراسر کشور (۱۰ دانشکده) و تشکیل دورههای تخصصی داروسازی و نیاز به متخصصین رشته بیوتکنولوژی (گرایش داروئی) برای تدریس واحدهای درسی عمومی و تخصصی این رشته و همچنین با توجه به سیاست های دولت جمهوری اسلامی ایران در زمینه خودکفایی در تولید مواد اولیه داروئی و توجه به این واقعیت که در حال حاضر حدود %۵۰ مواد اولیه داروئی وارداتی کشور محصول مستقیم و یا مشترک بیوتکنولوژی می باشند و تمامی پیش بینی ها نشان دهنده این امر است که در سال ۲۰۱۰، این میزان به حدود ۷۰ % خواهد رسید، دوره دکتری (Ph.D) بیوتکنولوژی (گرایش داروئی) به منظور رفع کمبودها و تأمین نیروی انسانی ماهر برای دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی صنایع داروئی ارائه می گردد.
سلام!