نبذة عن تخصص 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 مجال التكنولوجيا الحيوية 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
نعتمد 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
السمات الشخصية لطلبة تخصص التكنولوجيا الحيوية
لا بد أنَّ أهم مهارة على طلبة تخصص التكنولوجيا الحيوية اكتسابها هي معرفة كيفية استخدام الكائنات الحية البيولوجية في إنتاج وتحسين العمليات المرغوبة في مجال التكنولوجيا الحيوية. أما بالنسبة للشهادة العلمية والمهارات الشخصية؛ فهي تشمل ما يلي:
المؤهلات العلمية:
الحصول على شهادة البكالوريوس في إحدى التخصصات ذات الصلة مثل التكنولوجيا الحيوية أو ما يلي:
- الكيمياء الحيوية – Biological Chemistry
- الأحياء – Biology
- الكيمياء – Chemistry
- الأحياء الدقيقة – Microbiology
- الأحياء البيئية – Environmental Biology
- الهندسة الكيميائية – Chemical Engineering
كما يُفضَّل الحصول على شهادات الدراسات العليا في المجالات التي سبق ذكرها.
المهارات الشخصية والعملية:
- 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
د تخصص التكنولوجيا الحيوية
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.
متطلبات الجامعة الإجبارية والاختيارية:
- 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.
متطلبات التخصص الإجبارية والاختيارية:
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 تخصص التكنولوجيا الحيوية
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 على تخصص التكنولوجيا الحيوية ونسبة ركوده
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 تخصص التكنولوجيا الحيوية
تختص التقنيات الحيوية ببعض الإيجابيات ومن الناحية الأخرى لديها بعض السلبيات المتمثلة بما يلي:
الإيجابيات:
- 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
السلبيات:
- 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 عمل تخصص التكنولوجيا الحيوية
يعمل بالعادة أخصائيي التكنولوجيا الحيوية في مجالات وقطاعات مختلفة تشمل بشكل خاص الغذاء والدواء والقطاع الزراعي والجهات التي تُعنى بالحفاظ على البيئة فضلًا عن المجالات الطبية ومن بعض الأمثلة على المجالات التي قد يعمل بها مختصون التكنولوجيا الحيوية أو تقنيون التكنولوجيا الحيوية ما يلي:
- شركات تصنيع الأدوية
- شركات تصنيع المواد الكيماوية
- الجامعات
- مراكز البحث العلمي
- المستشفيات
- الشركات الزراعية وشركات تصنيع المحاصيل الزراعية
- مصانع الأغذية والمشروبات
أفضل الجامعات لدراسة تخصص التكنولوجيا الحيوية
- جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة
- جامعة هارڤرد في الولايات المتحدة
- جامعة أوكسفورد في الولايات المتحدة
- معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
- جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة
أشهر الشخصيات في مجال التكنولوجيا الحيوية
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.
