Chắc ai trong chúng ta đều đã nghe qua Công nghệ sinh học ít nhất 1 lần, Việt Nam cũng đã ứng dụng công nghệ sinh học vào nhiều lĩnh vực và đem lại những thành công nhất định. Nhưng bạn có đang thực sự hiểu rõ công nghệ sinh học là gì? và ngành này có tác động như thế nào tới sản xuất và đời sống.
1. Thế nào là công nghệ sinh học?
Nói theo một cách đơn giản nhất, công nghệ sinh học là công nghệ dựa trên những tính chất sinh học, ngành này khai thác các quá trình tế bào và phân tử sinh học để phát triển các công nghệ và sản phẩm giúp cải thiện cuộc sống và sức khỏe của chúng ta và hành tinh này. Thế giới đã sử dụng các quá trình sinh học của vi sinh vật trong hơn 6.000 năm để làm cho các sản phẩm thực phẩm, chẳng hạn như bánh mì và pho mát, và để bảo quản các sản phẩm từ sữa.
Công nghệ sinh học hiện đại cung cấp các sản phẩm và công nghệ đột phá để chống lại các bệnh suy nhược và hiếm gặp, giảm tác động đến môi trường của chúng ta, cung cấp thức ăn cho người đói, sử dụng ít năng lượng hơn và sạch hơn, đồng thời có các quy trình sản xuất công nghiệp an toàn hơn, sạch hơn và hiệu quả hơn.
Hiện nay, trên toàn cầu có hơn 250 sản phẩm chăm sóc sức khỏe công nghệ sinh học và vắc-xin được cung cấp cho bệnh nhân, nhiều loại bệnh trước đây không thể điều trị được. Hơn 13,3 triệu nông dân trên thế giới sử dụng công nghệ sinh học nông nghiệp để tăng năng suất, ngăn ngừa thiệt hại do côn trùng và động vật gây hại và giảm tác động của nông nghiệp đối với môi trường. Những tiến bộ gần đây trong công nghệ sinh học đang giúp chúng ta chuẩn bị và đáp ứng những thách thức cấp bách nhất của xã hội.
2. Những loại công nghệ sinh học
Ngành công nghê sinh học hiện nay được nghiên cứu và phát triển khá nhiều loại những trong đó có 4 loại chính là công nghệ sinh học y tế (đỏ), công nghệ sinh học công nghiệp (trắng), công nghệ sinh học môi trường (xanh lá) và công nghệ sinh học biển (xanh lam). Bên cạnh đó, cũng còn một vài loại khác như công nghệ sinh học vàng, tím, xám,…
Công nghệ sinh học đỏ
Công nghệ sinh học y tế là tất cả những vấn đề liên quan đến sức khỏe con người và y học. Vì vậy, công nghệ sinh học đỏ sẽ liên quan đến việc sản xuất các loại dược phẩm mới, kháng thể, vắc xin,… giúp cho đời sống người dân đồng thời giảm bớt cảm giác đau đớn và khổ sở.
Công nghệ sinh học đỏ có thể tìm ra liều lượng thuốc tốt nhất cho bệnh nhân, do đó hướng tới việc tạo ra các loại thuốc và phương pháp điều trị cụ thể hơn, hiệu quả hơn nhiều cho mọi người dựa trên mã di truyền của họ. Điều này sẽ thay đổi tương lai của y học và đảm bảo rằng các bác sĩ sẽ điều trị bệnh nhân của họ theo cách cá nhân, độc đáo hơn.
Công nghệ sinh học y tế sử dụng các vật liệu sinh học để tìm ra giải pháp cho các vấn đề liên quan đến sức khỏe. Thông thường, biểu hiện gen, kháng thể và protein được nghiên cứu để tìm ra những cách có thể sử dụng để tạo ra các tế bào hoặc sinh vật được biến đổi gen để hỗ trợ điều trị các bệnh khác nhau.
Công nghệ sinh học xanh lá cây
Có hai lĩnh vực công nghệ sinh học được xếp vào nhóm màu “xanh” là nông nghiệp và môi trường. Về cơ bản, công nghệ sinh học xanh tập trung vào các công nghệ liên quan đến nông nghiệp, chẳng hạn như khi tìm cách sản xuất cây trồng mạnh hơn hoặc tạo ra thuốc trừ sâu sinh học mới để giảm lượng hóa chất cần được sử dụng cho nông dân.
Đối với công nghệ sinh học môi trường, mục tiêu chính là kết hợp sinh học với kỹ thuật. Điều này có thể phát triển các quy trình khác nhau để làm sạch các địa điểm bị ô nhiễm. Nấm, vi khuẩn và vi sinh vật thường được sử dụng như những cách hữu cơ để loại bỏ các chất ô nhiễm trong môi trường. Một số công việc mà những nhà công nghệ sinh học môi trường sẽ thực hiện bao gồm các nội dung sau:
- Chuyển thực vật thành những nguồn nhiên liệu sinh học.
- Phát minh ra nhựa sinh học từ thực vật tốt hơn với môi trường và có thể giảm thiểu chất thải.
- Nghiên cứu vi sinh vật hoặc thực vật kỹ thuật có thể xử lý và loại bỏ độc tố và chất gây ô nhiễm trong môi trường.
- Sử dụng hệ thống thông tin địa lý để tìm và lập bản đồ ô nhiễm địa điểm cũng như cách chất ô nhiễm lây lan.
- Biến chất thải thành khí sinh học hoặc các nguồn năng lượng tự nhiên khác.
- Tìm cách làm cho các quy trình công nghiệp sạch hơn, chẳng hạn như bằng cách sử dụng các enzym sinh học thay vì các chất hóa học.
Những nhiệm vụ mà các nhà công nghệ sinh học nông nghiệp sẽ tham gia bao gồm:
- Sử dụng vi khuẩn để khuyến khích sự phát triển của cây trồng và cải thiện năng suất cây trồng.
- Sử dụng thực vật để loại bỏ các kim loại nặng từ môi trường có thể gây độc hại cho nó cũng như đối với sức khỏe con người.
- Sử dụng thao tác di truyền để Giúp thực vật phát triển mạnh bất chấp điều kiện thời tiết khắc nghiệt như sương giá.
Công nghiệp sinh học trắng
Công nghệ sinh học công nghiệp ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như ngành dệt may, thực phẩm và năng lượng. Trên thực tế, đây được xem là ngành lớn nhất của công nghệ sinh học. Trọng tâm của nó là sử dụng công nghệ để tạo ra các quy trình mới với việc sử dụng ít tài nguyên thiên nhiên và năng lượng hơn so với theo các phương pháp thông thường.
Cũng nhờ vậy, công nghệ sinh học trắng sử dụng các tế bào sống có nguồn gốc từ các nguồn như thực vật, vi khuẩn và nấm men và tạo ra các sản phẩm cần ít tài nguyên hơn (chẳng hạn như năng lượng) trong quá trình sản xuất. Chúng cũng tạo ra ít chất thải hơn. Đã có là những phát triển có giá trị do công nghệ sinh học công nghiệp tạo ra. Một ví dụ là cách sử dụng các enzym vi khuẩn đã được sử dụng để sản xuất thực phẩm cũng như sản xuất bột giặt để giảm bớt các thành phần nhân tạo.
Công nghiệp sinh học xanh dương
Công nghệ sinh học biển, đề cập đến việc nghiên cứu các sinh vật biển với trọng tâm là sử dụng các sinh vật này cho các mục đích khác nhau của con người, chẳng hạn như tạo ra các loại thuốc mới hoặc thực phẩm bổ sung để tăng cường sức khỏe con người.
Công nghệ sinh học xanh dương sử dụng nhiều loại sinh vật biển và tài nguyên cho các nhiệm vụ khác nhau, chẳng hạn như động vật có vỏ, tảo và các chất khác. Ví dụ, việc sử dụng ziconotide, một chất có nguồn gốc từ nọc độc của ốc nón, được cho là một loại thuốc giảm đau hiệu quả cho con người.
Ngành công nghiệp được hưởng lợi rất nhiều từ “blue” công nghệ sinh học. Các loại protein, chất tạo màng sinh học, vật liệu sinh học và enzyme khác nhau được sản xuất với số lượng lớn từ hệ sinh thái biển. Ví dụ bao gồm công nghệ sinh học của các chất tạo mùi, chẳng hạn như protein huỳnh quang màu xanh lá cây có nguồn gốc từ sứa được sử dụng để tạo ra năng lượng do cách nó phản ứng với tia UV.
3. Vai trò của công nghệ sinh học
Công nghệ sinh học mang lại nhiều lợi ích cho chúng ta như cải thiện chất lượng thực phẩm của chúng ta, bảo vệ tài nguyên và môi trường của trái đất và sử dụng các quá trình sinh học để tạo ra các hóa chất và phương pháp điều trị bệnh mới.
Công nghệ sinh học đối với sức khỏe của người dân trên thế giới, nó sử dụng cấu tạo gen của chúng ta để chữa bệnh và hướng dẫn các dòng nghiên cứu bằng cách giảm tỷ lệ bệnh truyền nhiễm, cứu sống hàng triệu trẻ em, thay đổi tỷ lệ các tình trạng nghiêm trọng, đe dọa tính mạng ảnh hưởng đến hàng triệu người trên thế giới, điều chỉnh các phương pháp điều trị phù hợp với từng cá nhân để giảm thiểu rủi ro sức khỏe và tác dụng phụ, tạo ra các công cụ chính xác hơn để phát hiện bệnh và chống lại các bệnh nghiêm trọng cũng như các mối đe dọa hàng ngày đối với thế giới đang phát triển.
Công nghệ sinh học sử dụng các quy trình lên men và khai thác các chất xúc tác sinh học như enzym, nấm men và các vi sinh vật khác để trở thành các nhà máy sản xuất cực nhỏ. Với cách này có thể tiết kiệm hàng tỷ đô la hàng năm, nâng cao hiệu quả quy trình sản xuất để tiết kiệm 50% trở lên chi phí vận hành, giảm sử dụng và phụ thuộc vào hóa dầu, sử dụng nhiên liệu sinh học để giảm phát thải khí nhà kính từ 52% trở lên, giảm sử dụng nước và phát sinh chất thải, và khai thác phát huy hết tiềm năng của các sản phẩm thải sinh khối truyền thống.
Bạn có thể tham khảo những bài viết liên quan:
Trên đây là những thông tin vô cùng thú vị về ngành công nghệ sinh học mà EI Industrial muốn cung cấp cho các bạn. Mong rằng qua bài viết này bạn có thể có thêm được kiến thức hữu ích.
