بیوتکنولوژی
3 مهر 1402
1402-07-03 0:20بیوتکنولوژی
امروزه به دلایل بسیاری، به عنوان ابزاری مهم و کارآمد، در زمینه تولید و توسعه ملی و افزایش استقلال کشورهای درحال توسعه، مورد توجه قرار گرفته است. از جمله این دلایل می توان ارزش افزوده زیاد، فراگیر شدن سریع و ایجاد موقعیتهای برتر اقتصادی و علمی را نام برد.
بیوتکنولوژی به جهت افزایش کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی ، دارویی ، پزشکی و … ، به جهت شبیه سازی های موفق حیوانات ، پاک سازی محیط زیست ، تولید مواد موردنیاز انسان و صدها مورد دیگر ، به یکی از مهم ترین ابزار های بهبود کیفیت زندگی بشر تبدیل شده است.
دامنه وسیع کاربردی این رشته توانسته تمام جوانب زندگی انسان را تحت تاثیر خود قرار دهد ، چه از حیث بهداشتی ، چه اقتصادی ، چه دارویی و … . این تأثیر به حدی بوده که دانشمندان قرن 21 را ، قرن بیوتکنولوژی می دانند. امروزه بیوتکنولوژی به یک ابزار مهم ، برای تأمین بسیاری از نیازهای بشر تبدیل شده است.
بیوتکنولوژی چیست؟
بیوتکنولوژی یا زیست فناوری ، به آن دسته از فعالیت های انسانی می گویند که با استفاده از موجودات زنده برای تأمین نیازهای انسان در مقیاس صنعتی انجام می شود. به عبارت دیگر ، به کارگیری پیشرفت های علمی و فنی در علوم زیستی ، برای تولید و توسعه فرآورده های تجاری را زیست فناوری می نامند.
نکته ای که وجود دارد این است که در ایران با پیشرفت مداوم این رشته ، صنایع وابسته به آن نیز رو به رشد است و نیاز به نیروی انسانی توانا و مسئولیت پذیر و کارشناس ، در آینده ای نه چندان دور ، به وضوح لمس خواهد شد.
بنابراین تربیت افرادی که بتوانند در آموزش ، پژوهش و تولید فرآورده های مختلف، در این زمینه ، به دانش تخصصی دست یابند ، امری ضروری است. به همین منظور، تقویت و رشد سطح علمی دانشجویان در مقطع کارشناسی زیست فناوری، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
دانشجویان بیوتکنولوژی پس از اتمام دوره کارشناسی، باید آگاهی کاملی نسبت به مفاهیم اساسی زیست فناوری، میکروبیولوژی، علوم سلولی و مولکولی، ژنتیک، شیمی و مهندسی شیمی داشته باشند و جنبه های کاربردی و نظری متفاوت را به خوبی بشناسند.
اساس و پایه بیوتکنولوژی جدید را می‌توان انتقال ژنهای یک موجود به موجود دیگر و فعال ساختن آنها در موجود جدید دانست؛ فن‌آوری رو به گسترشی که امروزه به سرعت در صنایع دارویی، غذایی، پزشکی، شیمیایی و کشاورزی وارد شده است.
برای مثال ممکن است این ژن‌ها وارد یک باکتری شوند و پس از فعال شدن، ترکیبات کم مقدار ولی باارزشی چون هورمون رشد یا انسولین ایجاد کنند یا ممکن است این ژن‌ها به گیاهان منتقل شده و گونه‌هایی را ایجاد کنند که در مقابل آفت‌کش‌ها مقاوم هستند یا این که بازدهی بالایی دارند.
به این ترتیب استفاده از انسولین برای بیماران دیابتی محدودیت خاصی نخواهد داشت همچنین کشاورزان می‌توانند در پرورش گیاهانی چون سویا از سموم و آفت‌کش‌های کمتری استفاده کنند وبا استفاده از نژادهای جدید، با همان سرمایه‌گذاری قبلی، محصولی تا چند برابر به دست آورند.
آینده شغلی رشته بیوتکنولوژی
با وجود این که رشته مورد بحث، رشته ای جدید و نو می باشد ممکن است تثبیت جایگاه فارغ التحصیلان این رشته مدت زمانی به طول بیانجامد. با توجه به اهمیت و گستردگی کاربرد این رشته، زمینه های شغلی فراوانی برای فارغ التحصیلان دوره کارشناسی وجود دارد از جمله:
اشتغال در واحدهای آموزشی ، به منظور تدریس و تربیت نیروهای توانمند در زمینه بیوتکنولوژی
اشتغال در مراکز تحقیقاتی و پژوهشی ، به منظور کشف ابعاد جدیدی از این رشته
اشتغال در واحدهای صنعتی مرتبط با زیست فناوری و فرآیندهای حفظ محیط زیست
اشتغال در زمینه دارویی و کشف و تولید انواع دارو ، واکسن ، سرم و …
توسعه روش های درمان مبتنی بر سلول های بنیادی
مقاوم ساختن گیاهان به بیماری و آفت از طریق روش های جدید
تصفیه پساب ، خاک و هوای آلوده توسط روش های جدید و هم چنین حذف آلاینده از محیط زیست
تولید پروتئین ها و محصولات میکروبی با ارزش اقتصادی بالا
و …
موقعیت شغلی در ایران
رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته‌ای مهندسی ـ علوم پایه است که قلمرو آن حداقل 33 حوزه تخصصی علوم را در برمی‌گیرد. این رشته در کشور ما از سال 1378 در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می‌شود.
رشته بیوتکنولوژی، یک رشته جدید است و بی‌شک مدتی زمان خواهد برد تا فارغ‌التحصیلان آن، جایگاه واقعی خویش را پیدا کنند اما این به معنای آن نیست که موقعیت شغلی برای فارغ‌التحصیلان این رشته مهیا نیست.
چون زمینه کار بیوتکنولوژی در داخل کشور مساعد است و برای مثال در حال حاضر عده‌ای از دانشجویان دوره دکترای میکروبیولوژی که در زمینه بیوتکنولوژی میکروبی مطالعه می‌کنند، بر روی آب‌های شور کشور مثل دریاچه ارومیه که امکان رشد موجودات در آن پیچیده و مشکل است، تحقیق می‌کنند تا با بهره‌گیری از تکنیک‌های بیوتکنولوژی، محیطی مناسب برای رشد موجودات دریایی در داخل آن فراهم آورند.
از سوی دیگر فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند به عنوان نیروی انسانی متخصص برای مدیریت میانی و هدایت امور فنی خطوط تولید، مزارع و آزمایشگاه‌ها مشغول به فعالیت شوند.
نرخ درآمد فارغ التحصیلان بیوتکنولوژی
با توجه به این که ایران در سال های اخیر ، در زمینه زیست فناوری ، توانسته جایگاه خوبی کسب کند و از میزان وابستگی در زمینه های مختلف دارویی، غذایی، صنعت و غیره، به سایر کشورها بکاهد و هم چنین با توجه به تنوع و گستردگی کاربرد بیوتکنولوژی، در تمام ابعاد زندگی انسان ، برآورد می شود که تا چند سال آینده ایران 3 درصد بازار زیست فناوری را از آن خود کند. پیش بینی می شود نرخ درآمد حاصل از رشته مذکور نیز معادل با درآمد حاصل از نفت باشد. بنابراین نرخ درآمد برای افراد متخصص در زمینه زیست فناوری رو به بهبود خواهد بود.
توانایی های مورد نیاز برای رشته زیست فناوری
متقاضیان تحصیل در رشته بیوتکنولوژی می توانند از گروه های آزمایشی ریاضی ، فنی و یا تجربی باشند. به این خاطر که برخی گرایش های آن به علوم پزشکی و برخی دیگر به علوم مهندسی مرتبط می باشند. دانشجویانی که از بهره هوشی بالایی برخوردارند و هم چنین دارای قدرت درک و استدلال و علاقه و انگیزه می باشند ، می توانند دوره دکترای این رشته را با موفقیت سپری کنند.
به همین سبب نیمی از ظرفیت پذیرش رشته زیست فناوری به داوطلبانی که در مرحله دوم المپیاد های دانش آموزی ریاضی ، فیزیک ، زیست شناسی ، شیمی و کامپیوتر پذیرفته شده اند تعلق می گیرد و نیم دیگر آن به متقاضیانی که تراز کل آزمون سراسری آن ها از 10هزار کم تر نباشد. لازم به ذکر است که پذیرفته شدگان ، مورد مصاحبه ای علمی قرار می گیرند تا افرادی که واقعا انگیزه و علاقه دارند مجوز ورود به این رشته را کسب کنند.
رشته بیوتکنولوژی از سه مرحله کارشناسی، کارشناسی‌ارشد و دکتری تشکیل شده است که دانشجویان در مرحله کارشناسی پس از گذراندن موفقیت‌آمیز 132 واحد دروس مشترک معرفتی- نظری، علوم پایه، پزشکی، مهندسی و مبانی بیوتکنولوژی به اضافه آموختن زبان انگلیسی در حد 550 نمره تافل و آشنایی کامل با یک زبان برنامه‌نویسی کامپیوتر در صورتی که معدل آنها در هر نیمسال تحصیلی کمتر از 15 نباشد، می‌توانند وارد مرحله دوم؛ یعنی مقطع کارشناسی‌ارشد شوند.
در این مقطع یکی از شش گرایش بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی محیطی و دریایی، بیوتکنولوژی مولکولی، فرآورش زیستی و بیوتکنولوژی کشاورزی (گیاهی) را انتخاب کرده و بعد از گذراندن 48 واحد در یکی از گرایش‌های تخصصی، و انجام معادل 6 واحد پژوهش‌های انفرادی و ارائه 2 واحد سمینار از مقطع کارشناسی‌ارشد فارغ‌التحصیل می‌شوند.
در این مرحله در صورتی که میانگین نمرات دروس مقطع کارشناسی‌ارشد آنها حداقل 16 باشد، می‌توانند در امتحان جامع شرکت کنند و در صورت موفقیت در این امتحان، وارد مرحله دکترای تخصصی (Ph.D) شده و رسماً برای ثبت پایان نامه دکتری اقدام کنند.به عبارت دیگر دانشجویان این رشته نیز برای ورود به مقطع کارشناسی‌ارشد و دکتری باید شرایط لازم را داشته باشند؛یعنی باید میانگین معدل بالایی داشته و در آزمون جامع موفق شوند اما در یک آزمون رقابتی شرکت نمی‌کنند.
در این میان دانشجویان
گرایش “بیوتکنولوژی میکروبی” در زمینه بیوتکنولوژی غذایی و دارویی، تولید آنزیم‌ها، پروتئین‌ها، پلی ساکاری‌ها، قارچ‌ها و مخمرها اطلاعات لازم را به دست می‌آورند.”
بیوتکنولوژی پزشکی” نیز در زمینه ژنتیک پزشکی، تشخیص بیماری‌های عفونی، ارثی و سرطانی، تعیین نقشه ژنی و درمان‌های مولکولی، کاربرد بیوتکنولوژی در پزشکی قانونی، تولید فرآورده‌های نوترکیب و واکسن‌ها و مواد تشخیصی است.
“بیوتکنولوژی محیطی و دریایی” به استخراج معادن از طریق بیولوژیک، تصفیه فاضلاب‌ها و آلاینده‌های خطرناک و جامد، رفع آلودگی دریاها و بازسازی بیولوژیکی محیط می‌پردازد.
“بیوتکنولوژی مولکولی” شامل مهندسی ژنتیک، مهندسی پروتئین، تولید آنتی‌بادی‌های منوکلونال، غشاء و سنسورهای بیولوژیک و انجام تحقیقات بنیادی بیوتکنولوژی می‌شود.
“فرآورش زیستی” (مهندسی فرآیندهای زیستی) به طراحی راکتورهای بیوشیمیایی، تکنولوژی فراورش مواد غذایی، آنزیم‌ها و داروها می‌پردازد.
” بیوتکنولوژی گیاهی” (کشاورزی) به کشت سلول و بافت گیاهی، تعیین نقشه ژنی گیاهی، مهندسی ژنتیک گیاهی، تولید بذر و نهال مقاوم به شرایط نامناسب محیط، بیماری‌های متداول و حشرات و آفات عمده، تولید کودهای زیستی و آنزیم‌ها و هورمون‌ها با منشاء گیاهی می‌پردازد.
توانایی‌های لازم
رشته بیوتکنولوژی از بین داوطلبان گروه آزمایشی ریاضی و فنی و علوم تجربی دانشجو می‌پذیرد چرا که بعضی از گرایش‌های این رشته به علوم پزشکی و بعضی دیگر از گرایش‌ها به رشته‌های مهندسی مربوط می‌شود.
گفتنی است که دوره دکترای مستقیم بیوتکنولوژی، دوره آموزشی خاصی است که مناسب با توانایی‌های دانشجویانِ 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 توانایی‌های ذهنی و روانی سرآمد همگنان خود هستند، آنان را برای اخذ درجه دکتری در این رشته آماده می‌کند.
از همین‌رو نیمی از ظرفیت پذیرش این رشته به داوطلبانی اختصاص دارد که در مرحله ماقبل نهایی المپیادهای دانش‌آموزی ریاضی،فیزیک، شیمی، کامپیوتر و زیست‌شناسی پذیرفته شده باشند و نیمی دیگر نیز مخصوص داوطلبانی است که از طریق آزمون سراسری وارد شده و نمره کل آزمون سراسری آنها از 000 , 10 کمتر نباشد. در ضمن از پذیرفته‌شدگان این رشته، مصاحبه علمی به عمل می‌آید تا دانشجویانی که واقعاً علاقه‌مند بوده و انگیزه علمی لازم را دارند، وارد این رشته شوند.
درس‌های این رشته در طول تحصیل
دروس مشترک در گرایش‌های مختلف بیوتکنولوژی :
روانشناسی عمومی، فلسفه عمومی، فلسفه هنر و زیبایی‌شناسی، فلسفه و روش شناسی علوم، تاریخ علم، روش تحقیق، مبانی منطق، منطق ریاضی، اصول و مبانی مدیریت صنعتی، آشنایی با قرآن کریم، مبانی علم حقوق و روابط بین‌الملل، اصول علم اقتصاد، ریاضی عمومی، آمار و احتمالات، محاسبات علمی عددی، شیمی عمومی، شیمی‌آلی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، مکانیک، الکتریسته و مغناطیس، موج و حرارت، فیزیک جدید، زیست‌شناسی عمومی، زیست‌شناسی سلولی ، زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک عمومی، ژنتیک میکروارگانیسم‌ها، اصول مهندسی ژنتیک، میکروبیولوژی عمومی ، میکروبیولوژی کاربردی، بیوشیمی ساختمانی، متابولیسم، روش‌های بیوشیمی و دستگاه‌ها، ایمنی‌شناسی، زیست‌شناسی پرتوی،اصول مهندسی بیوشیمی، موازنه جرم و انرژی، مکانیک سیالات ، انتقال حرارت، انتقال جرم، مبانی بیوتکنولوژی پزشکی، مبانی بیوتکنولوژی مولکولی، مبانی بیوتکنولوژی کشاورزی، مبانی بیوتکنولوژی محیطی ، مقررات زیست ایمنی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی پزشکی:
ایمونوژنتیک، ایمنی‌شناسی سلولی – مولکولی، ژنتیک پزشکی، متابولیت‌های میکروبی، فاراماکوژنتیک، فرآورده‌های نوترکیب، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی محیطی و دریایی:
فروشوئی میکروبی، تصفیه بیولوژیکی فاضلاب‌ها، تصفیه بیولوژیکی آلاینده‌های خطرناک، آلودگی دریا و بیوتکنولوژی دریایی، پاکسازی زیستی، مدلسازی و شبیه‌سازی فرآیندها، معادلات دیفرانسیل، شیمی فیزیک ، میکروبیولوژی محیطی.
دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی مولکولی:
بیوفیزیک سلولی مولکولی، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی، ساختمان و عمل پروتئین‌ها، ساختمان و عمل اسیدهای نوکلئیک، زیست‌شناسی مولکول پیشرفته، بیولوژی سلولی – مولکولی تکوینی، شیمی فیزیک .
دروس تخصصی گرایش فرآورش زیستی:
مهندسی واکنش‌های شیمیایی، فرآیندهای جداسازی، طراحی راکتورهای بیوشیمیایی(بیوراکتورها)، مبانی بیوتکنولوژی تخمیر، پدیده‌های انتقالی در سیستم‌های 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 میکروارگانیسم‌ها، پدیده‌های تخمیری، پروتئین‌ها و پلی ساکاریدهای میکروبی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی آرکی باکترها، آنتی بیوتیک‌ها، بیوتکنولوژی قارچ‌ها.
مهندس اکبر فرزانه
من اکبر فرزانه هستم؛ مدیر سامانه آموزش تخصصی فیزیک کنکور. از اوایل دهه 80 در فضای آموزشی و مشاوره ای فعالیت دارم؛ به طور دقیق تر در زمینه تدریس و تالیف فیزیک کنکور فعالم و علاقه مند و فعال در زمینه مشاوره و برنامه ریزی تحصیلی.
این مجموعه رو راه اندازی کردم که بتونم بدون محدودیت در زمان و مکان به دانش آموزانم در ارتباط باشم.
