ندا اظهری، مترجم: بیوتکنولوژی به علم استفاده از زیست‌شناسی برای حل‌وفصل مشکلات و استفاده بهینه از محصولات اطلاق می‌شود. شاخص‌ترین حوزه در بیوتکنولوژی، تولید پروتئین‌ها و دیگر داروهای درمانی از طریق مهندسی ژنتیکی است. حدود 10هزار سال است که بشر ابتدا با ایجاد اجتماعات کشاورزی، از مهار و به خدمت گرفتن فرآیندهای بیولوژیکی برای بهبود کیفیت زندگی خود استفاده کرده و بیش از یک‌دهه است که صنعت بیوتکنولوژی تحت سلطه فناوری مهندسی ژنتیک قرار دارد که شامل استفاده از پیوند ژنی برای پروتئین انسانی در سلول‌های تولیدی مانند قارچ و باکتری است.
به گزارش byjus، در سال‌های نخست، دستاورد اصلی فناوری بیوتکنولوژی، توانایی تولید طبیعی مولکول‌هایی با جنبه درمانی در ابعاد بزرگ‌تر بود که از منابع مرسومی چون پلاسما، اندام‌های جانوری و اجساد انسان‌ها مشتق می‌شد. به‌عبارتی، بیوتکنولوژی علوم‌زیستی است که به‌طور کلی با مطالعه اورگانیسم‌های زنده سروکار دارد. این فناوری به کاربرد زیستی و دیگر فناوری‌های متفاوت به‌منظور تغییر فرآورده‌ها برای مصارف انسانی اطلاق می‌شود. بیوتکنولوژی به فناوری زیستی هم شناخته می‌شود. این علم، نقشی حیاتی در رفاه بشر دارد و از زمان ظهور و بروز آن، تحول بزرگی در زندگی انسان رخ داده و در راستای سلامت و برآوردن نیازهای بشر پیش رفته است. بیش از 250محصول مراقبت بهداشتی و واکسن در دسترس بیماران قرار دارد که بسیاری از آنها برای درمان بیماری‌هایی به‌کار می‌روند که تا پیش از این قابل درمان نبودند. بیش از 13/3میلیون کشاورز در دنیا از فناوری بیوتکنولوژی کشاورزی برای افزایش بازدهی زمین‌های کشاورزی، جلوگیری از آسیب ناشی از حشرات و آفت‌ها و کاهش آسیب‌های زیستی کمک می‌گیرند. درکنار کشورهای دنیا که سال‌هاست در این عرصه فعالیت می‌کنند، ایران در سال‌های اخیر توانسته رده دوازدهم دنیا و نخست غرب آسیا را در بیوتکنولوژی ازآن خود کند.
بیوتکنولوژی در کشاورزی
یکی از نخستین کاربردهای این فناوری در حوزه کشاورزی بوده است که استفاده از آن به بهبود کیفیت، کمیت و پردازش مواد غذایی کمک می‌کند. کودها و آفت‌کش‌های زیستی جزء منابع دوستدار طبیعت هستند که در کشاورزی کاربردهای زیادی دارند و شامل استفاده از میکرواورگانیسم‌های زنده‌ای می‌شود که با افزایش عرضه یا در دسترس بودن مواد مغذی اولیه منجر به تقویت رشد مواد غذایی می‌شود. کشاورزان تمایل دارند بیشتر از محصولات بیوتکنولوژیکی استفاده کنند تا از این طریق علاوه‌بر افزایش زمینه رشد محصولات، هزینه‌های تولید محصول را نیز تا حد چشمگیری کاهش دهند.
بیوتکنولوژی در پزشکی
این علم در زمینه پزشکی کاربردهای گسترده‌ای در فناوری‌های نوآورانه تشخیصی، درمان و پیشگیری دارد. بیوتکنولوژی از طریق مداخلاتی چون داروهای جدید و واکسن‌های نوترکیب، به ارائه درمان‌های موثر و اقدامات پیشگیرانه برای بیماری‌های مختلف کمک می‌کند. پروتئین‌های درمانی تاثیر بیشتری در برابر بیماری‌های غیرواگیر دارند که عامل بیش از 50 تا 60درصد مرگ‌ومیرها در کشورهای درحال توسعه به‌شمار می‌روند. با کمک بیوتکنولوژی مدرن، بسیاری از ابزارهای تشخیصی برای شناسایی بیماری‌ها با سرعت و دقت بالایی به‌کار می‌روند. در این علم، دانشمندان از آرایش ژنتیکی خود افراد برای درمان بیماری‌های عفونی و نجات میلیون‌ها کودک مبتلا به بیماری‌های مختلف به‌کار می‌برند.
بیوتکنولوژی در گیاهان و جانوران
بیوتکنولوژی فرآیند سیستم ریزازدیادی را توسعه می‌دهد. این سیستم، روش جدیدی برای رشد و پرورش گیاهان به‌منظور تولید بسیاری از گونه‌های جدید گیاهی و انواع جدید با ویژگی‌های بسیار مطلوب است. تولید گیاهانی با ویژگی‌های مطلوب که به روش مهندسی ژنتیک تولید شده‌اند، بسیار موثرند. این تغییرات از تغییر آرایش ژنتیکی محصولات ناشی می‌شوند که شامل بهبود تولید و کیفیت محصولات، افزیش کیفیت تغذیه‌ای محصولات غذایی، بهبود طعم آنها، بافت یا ظاهر مواد غذایی، کاهش وابستگی به کودها، آفت‌کش‌ها و دیگر مواد شیمیایی کشاورزی است.
بیوتکنولوژی در محیط‌زیست و انرژی
این علم با تجزیه زیستی آلاینده‌ها، بازیافت پسماندها و دیگر فناوری‌های تصفیه زباله در کنترل آلودگی هوا نقش دارند. بیوتکنولوژی از طریق کاربردهای بیولوژیکی مانند پاکسازی زیستی، تصفیه زیستی و تجزیه زیستی، تمام پسماندهای جامد، مایع و گاز نقشی اساسی در کنترل و پایش آلاینده‌های زیست‌محیطی دارد. بیوتکنولوژی با ساده کردن مراحل تولید فرآیندهای شیمیایی تا 80درصد یا بیشتر به جهان سوخت‌رسانی می‌کند و با بهبود کارایی فرآیند تولید برای ذخیره‌سازی 50درصدی، سالانه به ذخیره 4/1میلیارد دلاری کمک کرده و به کاهش 52درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش مصرف آب و تولید پسماند کمک می‌کند.
بیوتکنولوژی در سلامت و رفاه مردم
این علم نقشی پویا در بهبود چالش‌های مرتبط با سلامت و بهداشت و رفاه بشر دارد. در این راستا، پژوهش‌ها و فرآیندهای تحقیقاتی زیادی برای بهبود آینده این فناوری انجام شده است. بیوتکنولوژی با غنی‌سازی مواد مغذی مختلف ازجمله برنج، سیب‌زمینی، لوبیای سویا، ذرت و بادام‌زمینی دست به تولید مواد غذایی زده است.
برترین‌های دنیا در بیوتکنولوژی
طبق آخرین آمار ارائه‌شده، آمریکا، آلمان، فرانسه، سنگاپور، سوئیس، ژاپن، ایتالیا و انگلیس جزء برترین کشورهای فعال در حوزه علم بیوتکنولوژی قرار دارند. به‌طور کلی، آمریکا48/2درصد شرکت‌های فعال در زمینه بیوتکنولوژی را در دنیا ازآن خود کرده است. این درحالی است که آسیا و اقیانوسیه 24درصد، اروپا 18/1درصد، خاورمیانه 1/8درصد و مابقی کشورها نیز 7/9درصد از بازار این صنعت را به‌خود اختصاص داده‌اند. در میان کشورهای دنیا از نظر تعداد پتنت‌های حوزه بیوتکنولوژی، آمریکا همچنان با بیش از 5800پتنت در رده نخست بالاترین پتنت‌ها و ثبت اختراع‌ها در دنیا قرار دارد. پس از آن، ژاپن با بیش از 1500ثبت اختراع رتبه دوم را در دنیا ازآن خود کرده است. چینی‌ها نیز با بیش از 1500ثبت اختراع به‌عنوان سومین کشور از نظر دارا بودن تعداد پتنت‌های حوزه بیوتکنولوژی شناخته می‌شود. بعد از این سه کشور، کره‌جنوبی با بیش از 900پتنت، آلمان با بیش از 600پتنت، فرانسه با بیش از پتنب500، انگلیس با حدود پتنت500، کانادا، سوئیس و هلند با بیش از 200 پتنت در رده‌های چهارم تا دهم بیشترین دارنده پتنت در حوزه بیوتکنولوژی قرار گرفته‌اند. به‌طور کلی، چین در سال2019 با رشد 6/2درصدی در تولید تعداد پتنت‌های حوزه بیوتکنولوژی روبه‌رو شد که رشد خوبی در مقایسه با سال‌های پیش از آن به‌شمار می‌رفت. البته این رشد در مقایسه با سال2014، به 18/7درصد می‌رسد.
45 درصد بازار بیوتک در دست آمریکا
آمریکا برترین کشور دنیا از نظر دربرگرفتن مشاغل مرتبط با بیوتکنولوژی است. فروش فناوری‌های زیستی این کشور در سال2016 چیزی بالغ‌بر 450میلیارد دلار بود و درحال حاضر نیز 10شرکت برتر داروهای زیستی دنیا ازجمله جانسون اند.جانسون، امژن و فایزر در آمریکا متمرکز شده‌اند. این شرکت‌ها فرصت‌های شغلی متعددی را در این کشور در حوزه مشاغل فناوری زیستی ایجاد کرده‌اند، به‌طوری که صرفا همین سه شرکت، 240هزار و 700شغل را در سراسر دنیا به وجود آورده‌اند. صنعت داروسازی در آمریکا یکی از مهم‌ترین حوزه‌ها در دنیاست که 45درصد از بازار بین‌المللی را ازآن خود کرده و در حوزه تحقیق و نوآوری رشد یافته است. درحال حاضر، آمریکا در صدر توسعه درمان‌های بیماری‌های خودایمنی، دیابت و آنکولوژی قرار دارد که بزرگ‌ترین تهدیدهای سلامت در دنیا به‌شمار می‌روند. سیاتل، فیلادلفیا، سان‌فرانسیسکو و بوستون برترین شهرهای آمریکا هستند که در حوزه بیوتکنولوژی فعالند.
افزایش درآمد دارویی آلمان به 65 میلیارد دلار
درآمدهای دارویی شرکت‌های آلمانی که بخشی از فناوری بیوتکنولوژی را تشکیل می‌دهند، در سال2016 چیزی حدود 7/40میلیارد دلار بود که در سال2020 این رقم به بیش از 65میلیارد دلار افزایش یافت. Bayer AG به‌عنوان بزرگ‌ترین شرکت دارویی در این کشور به‌طور تقریبی 30هزار نفر کارمند تنها در آلمان و حدود 115200نفر در دنیا دارد. آلمان سالانه حدود 6میلیارد دلار صرف تحقیق و توسعه در این حوزه می‌کند که 8درصد از مشاغل علوم‌زیستی در بخش تحقیق و توسعه قرار دارند.
750 پروژه تولید واکسن فرانسه در دنیا
شرکت Sanofi برترین شرکت داروهای زیستی در فرانسه است که در حوزه بیوتکنولوژی فعالیت می‌کند. به‌طور کلی شرکت‌های دارویی این کشور زمینه را برای اشتغال حدود 99هزار نفر به‌طور مستقیم فراهم کرده‌اند و حدود 20هزار نفر هم در بخش تحقیق و توسعه شرکت‌های دارویی و بیوتکنولوژی مشغول به‌کار هستند. فرانسه در تولید و توسعه واکسن در دنیا حرف‌های زیادی برای گفتن دارد و 23هزار نفر را برای تحقیق و توسعه روی بیش از 750پروژه واکسن در دنیا به‌کار گرفته است.
تحقیق و نوآوری 16 میلیارد دلاری سنگاپور
سنگاپور شاید کشوری کوچک به‌نظر برسد اما حدود 6000نفر در صنعت داروی زیستی و 9000نفر در بخش فناوری پزشکی این کشور مشغول به‌کار هستند. این کشور در سال‌های اخیر چیزی بالغ‌بر 16میلیارد دلار در بخش تحقیق و نوآوری در دستگاه‌های پزشکی و دارویی سرمایه‌گذاری کرده است.
24 میلیون دلار سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه سوئیس
در سوئیس دو شرکت دارویی مهم شامل Novartis و Roche فعالیت می‌کنند. صنعت علوم‌زیستی و بیوتکنولوژی سوئیس بیش از 40هزار نفر را در بیش از 240شرکت به خدمت گرفته است. این کشور تعداد زیادی شرکت فعال در شرکت‌های دارویی زیستی و دانشگاه‌های پژوهشی در دنیا دارد که آن را به یکی از سرآمدترین کشورها در اروپا از لحاظ بین‌المللی تبدیل کرده است. کل سرمایه‌گذاری سوئیس در تحقیق و توسعه بیوتکنولوژی در سال‌های اخیر 24میلیون دلار بوده که به‌منظور ارتقای جایگاه این کشور میان فعالان بیوتکنولوژی در دنیا صورت گرفته است.
بازار 70 میلیارد دلاری صنعت دارویی در ژاپن
ارتقای صنعت دارویی ژاپن با افزایش سن در این کشور مرتبط است اما این کشور همواره به پیشرفت فناوری معروف بوده است. صنعت دارویی در ژاپن در سال2017 با رشد 17درصدی روبه‌رو بوده است. ارزش بازار دارویی این کشور در سال‌های اخیر حدود 70میلیارد دلار بوده و با رشدی که داشته در سال2020 به 72درصد افزایش یافت. رشد و پیشرفت حوزه داروهای زیستی و بیوتکنولوژی در ژاپن مدیون افزایش جمعیت در این کشور است به‌طوری که بیش از 26درصد جمعیت این کشور را افراد 65سال به بالا تشکیل می‌دهند و به همین دلیل، بیماری‌های مرتبط با سبک زندگی مانند بیماری‌های قلبی و دیابت در این کشور بیشتر به چشم می‌خورد. رشد این صنعت در ژاپن با توسعه بیولوژیکی و تقاضا برای تولید داروهای گران‌قیمت کلی مرتبط است.
بازار 21/3میلیارد دلاری ایتالیا
با توجه به اینکه تولیدات دارویی صادرات قدرتمندی در اروپا دارد، ایتالیا حدود 62هزار نفر را در این صنعت به‌کار گماشته است. بازار دارویی در این کشور در سال‌های اخیر چیزی بالغ‌بر 21/3یارد دلار بوده که با 6درصد رشد همراه بوده است. این کشور رقابت تنگاتنگی با بازارهای نوظهور برزیل و چین در سال‌های اخیر داشته اما هنوز هم با توجه به حضور 10شرکت برتر جهان در عرصه دارویی در ایتالیا شامل فایزر و AbbVie، توانسته در عرصه تحقیق و توسعه رشد قابل‌توجهی داشته باشد. ایتالیا از نظر دارا بودن تعداد شرکت‌های بیوتکنولوژی که در زمینه محصولات تشخیصی و درمانی فعالیت می‌کنند، رده‌های بالایی را در دنیا به خود اختصاص داده است. حدود 7000کارمند در بخش بیوتکنولوژی در این کشور مشغول به‌کار هستند.
43 میلیارد دلار بازار دارویی انگلیس
دو شرکت بزرگ دارویی GlaxoSmithKline و AstraZeneca در انگلیس فعالیت می‌کنند که موفق شده‌اند تاکنون بازار حدود 40میلیارد دلاری را برای اقتصاد این کشور به ارمغان بیاورند. ابعاد بازار دارویی انگلیس در سال2020 به حدود 43میلیارد دلار رسید. با وجود این، بعد از لغو معاهده برگزیت، این بازار افت‌وخیزهای زیادی پیدا کرد. دولت این کشور برای مقابله با تغییرات چشم‌انداز دارویی بعد از برگزیت، سرمایه‌گذاری در بخش تحقیق و توسعه را سالانه تا 2میلیارد و 600میلیون دلار افزایش داد و همچنان به‌دنبال ایجاد فرصت‌های بیشتر در صنایع بیوتکنولوژی و سلامت الکترونیک است.
ارزش 25/1 میلیارد دلاری صنعت دارویی در اسپانیا
اسپانیا هم به‌عنوان یکی از پیشگامان بیوتکنولوژی در دنیا، حدود 200هزار شغل در حوزه علوم‌زیستی دراختیار دارد که حدود 327هزار از آنها به‌طور مستقیم فعال هستند. دولت اسپانیا چیزی بالغ‌بر 1/2میلیارد یورو روی حوزه علوم‌زیستی و بیوتکنولوژی سرمایه‌گذاری کرده که حدود 40درصد آن صرف همکاری‌های تحقیقاتی و پژوهشی با بیمارستان‌ها و موسسات دانشگاهی شده است. به‌طور تقریبی، 4000نفر در این کشور هم در بخش تحقیق و توسعه این حوزه مشغول فعالیتند که به‌طور مساوی از نیروهای زن و مرد هستند. ارزش صنعت دارویی در اسپانیا از 23/7میلیارد دلار در سال2016 به حدود 25/1میلیارد دلار در سال2021 رسید.
بازار فروش 20/3میلیارد دلاری در کانادا
کانادا به‌عنوان یکی دیگر از فعالان حوزه بیوتکنولوژی تا سال2020 فروش خود را به 20/3میلیارد دلار رساند که جزء یکی از بالاترین‌ها در آمار فروش این محصولات در دنیا محسوب می‌شود که مانند ژاپن، این رشد را مدیون افزایش سن جمعیت در این کشور است. این کشور با توجه به بازار تولیدی و دارویی که دراختیار دارد، برای بیش از 6هزار نفر بازار کار ایجاد کرده که 100هزار نفر هم به‌طور غیرمستقیم مشغول به‌کار شده‌اند.
ایران دوازدهم دنیا و اولین کشور غرب آسیا
چین و مصر باستان نخستین کشورهایی بودند که از بیوتکنولوژی در تخمیر مواد غذایی استفاده کردند. ایران یکی از پیشگامان در بسیاری از رشته‌های بیوتکنولوژی به‌ویژه در منطقه آسیا و اقیانوسیه است. حدود 9دهه قبل، تولید واکسن در موسسه پاستور و رازی در ایران ازجمله مصادیق فعالیت حوزه بیوتکنولوژی بوده است که تاکنون و حتی با شیوع همه‌گیری کرونا، فعالیت خوبی از خود نشان داده است. طبق جدیدترین رده‌بندی‌های جهانی، دانشگاه آزاد اسلامی برترین دانشگاه ایرانی فعال در حوزه‌های بیوتکنولوژی به‌شمار می‌رود. بعد از آن به ترتیب، دانشگاه علوم‌پزشکی دانشگاه تهران و دانشگاه تهران در رده‌های دوم و سوم جا خوش کرده‌اند. همچنین دانشگاه علوم‌پزشکی دانشگاه تبریز و دانشگاه علوم‌پزشکی شهیدبهشتی در رده‌های چهارم و پنجم قرار گرفته‌اند. صرفه‌جویی ارزی یک‌میلیارد دلاری در سال، با تولید 22داروی زیستی باعث کسب رتبه نخست محصولات و واکسن‌های بیوتکنولوژی در غرب آسیا و نیز جایگاه دوازدهم در دنیا شده است. ایران همچنین توانسته بین 5تولیدکننده برتر بیوتکنولوژی در آسیا قرار گیرد. با وجود اینکه هنوز تا رسیدن به سهم بازار جهانی 25/23میلیارد دلاری فاصله داریم، با توجه به نیازهای فعلی کشور، باید فعالیت بیشتری در این زمینه داشته باشیم. 27داروی بیوتکنولوژی، 12پروژه واکسن، 90ماده خام دارویی و 55پروژه کشاورزی و امنیت غذایی باعث شده 3درصد از سهم بازار را ازآن خود کند.