
تعريف التكنولوجيا الحيوية
يُمكن التعبير عن التكنولوجيا الحيوية باستخدام مصطلحات عدة منها التقانة الحيوية أو التقنية الحيوية وباللغة الإنجليزية Biotechnology حيث تُعرَّف التكنولوجيا الحيوية أنَّها تطبيق المعلومات المتعلقة بالمنظومات الحيوية والكائنات الحية بهدف استخدام المنظومات ومكوناتها لأغراض صناعية.
يُقصَد بالمصطلح ذاته أي “التكنولوجيا الحيوية” الدمج بين المجال التقني (التكنولوجيا) وعلم الأحياء. وبالتالي، يُمكن الاستفادة من مجال التكنولوجيا الحيوية في عدة حقول لعل أبرزها الطب والزراعة والتغذية أو علم الغذاء.
يُشير مصطلح التقانة الحيوية إلى استخدام التطبيقات التكنولوجية الحديثة في معالجة الكائنات الحية. أما للتحدث من منظور علمي، يُمكن تعريف التكنولوجيا الحيوية أنَّها التعامل مع الكائنات الحيوية على المستوى الخلوي ودون الخلوي من أجل الاستفادة قدر الإمكان من الناحية الصناعية والاقتصادية والزراعية وهذا بهدف تحسين الخصائص والصفات الوراثية للكائنات الحية. وبالتالي، يُركز المجال على الجانب الجيني والوراثي للكائنات الحية هذا فضلًا عن التركيز على طرق وتقنيات نقل الجينات وأفضل تقنيات نقل الجينات من كائن حي إلى آخر وذلك لتعديل صفة ما أو تحسين عيب ما كذلك.
استخدامات التكنولوجيا الحيوية
عتمد على التكنولوجيا الحيوية في تطبيقات عدة قد تخص الإنسان، والنباتات، والكائنات الدقيقة كذلك ولعل أهم الاستخدامات تشمل يلي:
العلاج الجيني أو العلاج الوراثي للإنسان، أي استخدام التكنولوجيا الحيوية من أجل معالجة الأمراض الوراثية التي يُعاني منها الإنسان ومن الأمثلة على هذا العلاج نقل وتعديل الجينات المعطوبة أو استخدام المحتوى الوراثي لخلية المرض بهدف زراعة أعضاء جديدة لدى الإنسان بدلًا من نقل عضو آخر من شخص ميت أو متبرع
إنتاج الأدوية باستخدام التكنولوجيا الحيوية وهو ما يُعرف بعلم الصيدلة الجيني
استخدام التكنولوجيا الحيوية في قضايا الطب الشرعي وإجراء فحوصات الـ DNA
استخدام مشاريع التكنولوجيا الحيوية على نطاق واسع في الكائنات الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات مثل إنتاج الإنسولين البشري ونقل بعض الجينات الحاملة للصفات المرغوبة فضلًا عن إنتاج الأسمدة الحيوانية والتخلص من المخلفات العضوية
استخدام التكنولوجيا الحيوية في مجال الزراعة والنباتات مثل نقل بعض الجينات التي تجعل النباتات تتحمَّل درجة الحرارة وما إلى ذلك من العوامل المحيطة ومضاعفة كمية المحاصيل الزراعية وإنتاج الوقود الحيوي مثلًا
صفات لطالب التكنولوجيا الحيوية
الكيمياء الحيوية – Biological Chemistry
الأحياء – Biology
الكيمياء – Chemistry
الأحياء الدقيقة – Microbiology
الأحياء البيئية – Environmental Biology
الهندسة الكيميائية – Chemical Engineering
مهارات البحث العلمي
العمل في المختبرات
التعامل مع المعدات والأدوات المتخصصة المستخدمة في المختبر
إجراء التجارب العلمية
جمع البيانات حول العينات وفحصها وتحليلها مثل عينات الأغذية والخلايا وعينات البكتيريا والفيروسات وجميع أنواع الكائنات الحية
مهارات حل المشكلات المعقدة
إعداد التقارير حول النتائج التي تم التوصل إليها
مهارات الشرح والتفسير بطريقة جيدة مثل الشرح مثلًا حول كيفية تطبيق نتائج البحث على أرض الواقع من أجل تحسين حياة الإنسان
حُب التخصصات الطبية والعلمية
مهارات التواصل
الدقة والاهتمام بالتفاصيل
مهارات التحليل
مهارات إدارية
مهارات تنظيمية جيدة
مهارات التعاون مع فريق العمل
مهارات التفكير الإبداعي
مواد التخصص
يُعد هذا التخصص مجالًا تقنيًا وعلميًا في آنٍ واحد ممَّا يجعل الخطة الدراسية له تدمج بين العلوم والتكنولوجيا إذ تشمل الخطة الدراسية مواد إجبارية من داخل التخصص ومساقات اختيارية من داخل التخصص وخارجه كذلك بالإضافة إلى المواد الإجبارية من خارج التخصص كذلك.
يشمل هذا القسم مواد تجمع بين طلبة الجامعة كلهم مهما كانت تخصصاتهم مُختلفة أو متباينة. وتكون هذه المواد إما إجبارية أو اختيارية. وتتراوح بين أقسام العلوم الاجتماعية، والعلوم السياسية، والعلوم الاقتصادية، والتكنولوجيا، والصحة. ومن بعض الأمثلة الشائعة عليها مساق مهارات التواصل، والتربية الوطنية، والمهارات الإدارية، والإسعافات الأولية، وحقوق الإنسان، وعلم الاجتماع، وعلم النفس، بالإضافة إلى الكثير من المساقات المتنوعة في شتى المجالات.
يختص هذا القسم بتقديم المواد التي تجمع بين طلبة الكلية أجمع، أي المواد التي تكون مشتركة بين طلبة الكلية والتخصص:
التفاضل والتكامل – Calculus
العلوم الحياتية العامة – General Biological Sciences
الفيزياء العامة – General Physics
الكيمياء العامة – General Chemistry
الإحصاء الحيوي – Bio Statistics
الأحياء الدقيقة العامة – General Microbiology
البيولوجيا الجزيئية – Molecular Biology
تدريب ميداني في التقنيات الحيوية – Field Training in Biological Technologies
التقنيات الحيوية للأغذية – Biological Technologies for Food
التقنيات الحيوية للأحياء الدقيقة – Biological Technologies for Microbiology
التقنيات الحيوية للنباتات – Biological Technologies for Plants
التقنيات الحيوية للحيوانات – Biological Technologies for Animals
السلامة الأحيائية – Biological Safety
المعلوماتية الحيوية – Bioinformatics
الهندسة الوراثية – Genetics Engineering
الوراثة الجزيئية – Molecular Genetics
بيولوجيا الخلية – Cell Biology
تربية وتحسين النباتات – Plants Breeding and Imporvement
زراعة الأنسجة النباتية – Plant Cells
علم الفيروسات – Virology
علم المناعة والأمصال – Immunology
علم الوراثة – Genetics
فسيولوجيا الإنسان – Human Physiology
فسيولوجيا النباتات – Plant Physiology
ندوة/حلقة بحث في التقنيات الحيوية – Seminar in Biological Technology
التقنيات الحيوية للبيئة – Biological Technologies for Environment
مبادئ الإرشاد الزراعي – Principles of Agricultural Guidance
مبادئ علم البيئة – Principles of Ecology
مبادئ وقاية النبات – Principles of Plants Protection
مواضيع خاصة في التكنولوجيا الحيوية – Special Topics in Biological Technologies
الكيمياء التحليلية – Analytical Chemistry
الكيمياء الحيوية – Biological Chemistry
الكيمياء العضوية – Organic Chemistry
مبادئ الإنتاج النباتي – Principles of Agricultural Science
ويجدر بالذكر أن بعض هذه المواد يُدرَّس في المختبر على إما نظريًا أو عمليًا مثل مواد الفيزياء والكيمياء والعملية بالإضافة إلى بعض المواد الميدانية وما إلى ذلك.
عدد سنوات دراسة التخصص
تبلغ المرحلة الدراسية لتخصصات العلوم جميعها مدة زمنية مقدارها أربعة سنوات حيث تستغرق درجة البكالوريوس في تخصص التكنولوجيا الحيوية المدة ذاتها وذلك على عكس بقية التخصصات مثل تخصصات الهندسة والطب التي تحتاج إلى ما يزيد عن خمس سنوات.
نسبة الطلب والركود علي التخصص
من الطبيعي أن يستمر الطلب والركود على بعض التخصصات العلمية في التأرجح بحيث يكون هناك تخصصات مطلوبة في سوق العمل ممَّا يُسهل على رواد التخصص العثور على وظيفة بينما يُواجه خريجو التخصصات الراكدة صعوبة في العثور على فرصة عمل وقد يجدونها لكن بعد مدة طويلة جدًا.
تُعتبر إجمالًا التخصصات التي تجمع بين حقل علمي وحقل حيوي أو تقني كذلك مهمة جدًا تمامًا مثل تخصص الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية وحتى التكنولوجيا الحيوية وما إلى ذلك.
تُشير التوجهات المستقبلية إلى أنَّ التكنولوجيا الحيوية سوف تكون من بين أكثر خمس صناعات نموًا وتحديدًا في صناعة الأدوية حيث من المتوقع أن ينمو الاعتماد على التكنولوجيا الحيوية في صناعة الأدوية بنسبة 61% وخاصةً أنَّ الأدوية التي تُصنَّع بواسطة التكنولوجيا الحيوية تُحقق أرباحًا هائلة تفوق الملايين.
بناءً عليه، يُمكن تصنيف تخصص التكنولوجيا الحيوية أنَّه أحد التخصصات المطلوبة في المستقبل، على سبيل المثال، سوف تبلغ نسبة الطلب عليه 7% حتى عام 2028.
إيجابيات وسلبيات التخصص
تُعتبر تطبيقات جميع الصناعات المرتبطة بالتكنولوجيا الحيوية واسعة النطاق ممَّا يؤدي إلى زيادة نسبة الحاجة إلى منتجاتها وبالتالي، التخفيف من نسب ومعدلات الأمراض والفيروسات المعدية
تلعب التكنولوجيا الحيوية دور كبير في التحسين من الصحة العامة و القضاء على المجاعات بسبب مساهمتها في تحسين المحتوى الغذائي هذا فضلًا عن إمكانية تصنيع وإنتاج المزيد من المعادن والفيتامينات الغذائية وتكثيف نسبة المحاصيل الزراعية والغذائية لإمكانية حصول أكبر قدر من الناس على الغذاء
توفير فرص وتطورات جديدة في مجال التقدم الطبي
المساهمة في الحفاظ على مصادر وموارد الطاقة
عامل أساسي في التقليل من النفايات والتخلص منها
تُعتبر بعض مواضيع التكنولوجيا العلمية في البحث العلمي مجهولة بغض النظر عن التطورات التي تتوصل إليها البحوث العلمية في التكنولوجيا الحيوية فما زال هناك مشاكل مجهولة المصدر في المجال
قد يؤدي حدوث مشكلة غير متوقعة في التكنولوجيا الحيوية إلى ضياع فرص وجهود كبيرة
يُمكن أحيانًا استخدام التكنولوجيا الحيوية في أمور سلبية مثل صناعة الأسلحة
عدم التيقن من نسب الأرباح العائدة من التكنولوجيا الحيوية
مجالات العمل المتاحية لخريجي التخصص
شركات تصنيع الأدوية
شركات تصنيع المواد الكيماوية
الجامعات
مراكز البحث العلمي
المستشفيات
الشركات الزراعية وشركات تصنيع المحاصيل الزراعية
مصانع الأغذية والمشروبات
أنطوني فان ليفينهوك، Anton Van Leeuwenhoek
الباحث والعالم الهولندي الذي اخترع أول مجهر ضوئي بسيط لمشاهدة الكائنات الحية الدقيقة في قطرات الماء كما أنَّه ضمن أوائل العلماء الذين استخدموا العدسات وارتبطت معظم دراساته واكتشافاته واختراعاته بالجسم البشري بالإضافة إلى أنَّه أوضح كيفية عمل الشعيرات الدموية.
يكمن السبب وراء اكتشاف أنطون للميكروب أنَّه كان يهوى النظر به لكن بسبب سعره الثمين لم يتمكن من ذلك فقام بصنع واحدًا له في المنزل.
لويس باستور، Luis Pasteur
أحرزت التكنولوجيا الحيوية في علم الأغذية تقدمًا كبيرًا على يد لويس باستور حين توصَّل في عام 1871 إلى أنَّ تسخين العصائر إلى درجة حرارة معينة يقتل البكتيريا السيئة التي قد تؤثر على التخمير واستفادت فيما بعد الصناعات من هذا الاكتشاف كثيرًا حيث قاموا باعتماد طريقة تسخين الحليب إلى درجة حرارة معينة عند إنتاجه وذلك حفاظًا على سلامة الحليب.
كارل إيركي، Károly Ereky
أول من استخدم مصطلح التكنولوجيا الحيوية وهو مختص في الاقتصاد والزراعة ويعتبره البعض المؤسس الفعلي لعلم التكنولوجيا الحيوية.