وتعريفها"التعامل مع الكائنات الحية على المستوى الخلوي وتحت الخلوي من أجل تحقيق أقصى استفادة منها صناعيًا وزراعيًا وبالتالى اقتصاديًا وذلك عن طريق تحسين خواصها وصفاتها الوراثية.
ويركز هذا العلم على دراسة الجانب الجيني للكائن وعلى طرق وتقنيات نقل الجينات من كائن إلى آخر لتعديل صفة ما أو تحسين عيب،وتعد التكنولوجيا الحيوية هي وحدة من التكنولوجيا التي تستخدم النظم البيولوجية مثل الكائن الحي أو الأجزاء المرتبطة به لتطوير وخلق منتجات مختلفة. وبالتالي فإن التكنولوجيا الحيوية أبسط من حيث المساحة الواسعة من علم الأحياء التي تتناول استخدام النظم الحية والكائنات الحية لتطوير المنتجات واستخدامها.
وأطلق المصطلح لأول مرة بشكل واسع على التقنيات الجزيئية والخلوية والتي شرعت بالظهور في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين. وبدأت الصناعة التكنوحيوية الوليدة بالاندماج ما بين أواسط وأواخر السبعينيات من القرن الماضي، تقودها شركة (جينينتك – Genentech). ، ومنذ أواخر القرن العشرين و القرن الواحد والعشرين ، والتكنولوجيا الحيوية التي كانت مجرد استخدام بسيط للكائنات الحية والأشياء لتطوير الأشياء قد توسعت واستمرت في التوسع إلى مختلف التخصصات العلمية مثل علم الأحياء الجزيئي ، علم الجينوم للكيمياء الحيوية ، تقنيات الجينات معاد التركيب ، علم المناعة التطبيقية ، وتطوير العلاجات الدوائية واختبارات التشخيص.
والتكنولوجيات الجديدة في ميدان التكنولوجيا الحيوية يجري تطويرها سنويا في مجالات تشمل الطب (العلاجات الجديدة وتطوير الأدوية)، والزراعة (بناء النباتات المعدلة وراثيا، والوقود الحيوي، والعلاج البيولوجي) أو التكنولوجيا الحيوية الصناعية (الإنتاج الكيميائي والورق والمنسوجات والأغذية).
وفي حين يتحدث العالم عن الهواتف الجديدة وأجهزة الكمبيوتر الشخصي وشرائح البطاطس والسيارات الكهربائية وما إلى ذلك، فإن التكنولوجيا الحيوية تبدو أقل تقدير في كل هذه المجالات لأن التركيز العالمي ينصب على ما ذكر آنفا ، الأمر الذي يجعل مجال التكنولوجيا الحيوية لا يحصل حقا على الاهتمام الذي يستحقه.
ويتلخص النهج الأكثر بروزا المستخدم في التكنولوجيا الحيوية في الهندسة الوراثية التي تسمح لعلم الوراثة بتكييف الحمض النووي لكائن حي حسب الطلب. ولكن تطبيقات التكنولوجيا الحيوية واسعة ولكن التطبيقات العديدة والمعروفة هي في الطب والزراعة.
فعلى سبيل المثال، يستخدم تطبيق التكنولوجيا الحيوية في دمج المعلومات البيولوجية مع تكنولوجيا الحاسوب المعروفة باسم المعلوماتية الحيوية. يمكن أيضا استخدام التطبيق لاستكشاف المعدات المجهرية التي تدخل إلى الجسم البشري (تقانة النانو). ماذا عن الإحلال المحتمل للخلايا والأنسجة الميتة والعيوب باستخدام تطبيق أبحاث الخلية الجذعية وتقنيات الاستنساخ؟ ،وتستخدم هذه التقنيات بواسطة العديد من المختبرات لتحليل استخدام الجزيء، وتركيز البيولوجيا الجزيئية على المسارات والأنسجة والأعضاء الكيميائية.
وإلى جانب استخدامها في الرعاية الصحية، ساعدت التكنولوجيا الحيوية في العمليات الصناعية، مع اكتشاف وإنتاج إنزيمات بيولوجية تشعل التفاعلات الكيميائية بالمحفزات. ـوقد استخدم تطبيق التكنولوجيا الحيوية لحماية المحاصيل من الأمراض التي تهدد الحياة، مع تحسين مكافحة الأمراض، مما يجعل الزراعة أكثر ربحية مع زيادة نوعية المحاصيل، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة جدا في إنتاج المحاصيل (الجودة والكمية). ومن ضمن التقنية الحيوية ، تقنية حيوية طبية (أحمر). أمثلة على التكنولوجيا الحيوية الطبية. Vaccines. المضادات الحيوية. ،والتكنولوجيا الحيوية الزراعية (الخضراء). أمثلة على التكنولوجيا الحيوية الزراعية. المحاصيل المقاومة للآفات. تربية النبات والحيوان. والتكنولوجيا الحيوية الصناعية (أبيض). أمثلة على التكنولوجيا الحيوية الصناعية. Bioocatealys. ...
ويتوقع أن يرتفع سوق التكنولوجيا الحيوية الذي بلغ 752 مليار دولار في عام 2020 بمعدل مركب (CAGR) بنسبة 15.83 في المئة من عام 2021 إلى عام 2028 طبقا لبيانات صادرة عن شركة جراند فيو ريسيرش. وقد لا يكون الارتفاع الحاد غير مرتبط بالمبادرات الحكومية التي تحركها بشكل كبير زيادة الاستثمارات وتزايد الطلب على الرعاية الصحية الشخصية والأدوية اليتيمة.
في الحديث عن تطوير البرمجيات، فإن مطوري البرمجيات لن يكونوا في احتياج إلى المضي قدما في عملية "القواعد " بعد أن انغمس في التكنولوجيا الحيوية في سلالة جديدة من البرمجيات، فيكتبوا الرموز الجينية، في حين يبرمجون الوظائف الأيضية للخلية، في العملية التي تتلاعب بعلم الأحياء ذاته.
ولقد ظل تعديل الأغذية الجينية من خلال التكنولوجيا الحيوية قيد التشغيل لبعض الوقت الآن، الأمر الذي أعطى بذور المحاصيل أو الحيوانات صفات ملائمة ومتصورة القدرة على توليد المحاصيل معا لإنتاج قدرات متطورة.
والآن بات من الممكن تعديل المحاصيل وراثيا بحيث تمنح المزارعين سمات خاصة تسمح لهم بالتحول إلى مواد مغذية أكثر وإنتاج أحجام أكبر على مساحة أصغر من الأرض.
على الرغم من وباء كوفيد-19، كانت الشركة البادئة في Agritech على دوامة صاعدة، وتساعد في تخفيف تأثير نقص الغذاء العالمي الناجم عن عمليات الإغلاق، والتأثير المناخي للزراعة، في حين تساعد أيضا في تحسين الممارسات الأخلاقية في الزراعة وتربية الحيوانات.
ووفقا للرابطة الوطنية لشركات البرمجيات والخدمات، فإن الهند وحدها لديها أكثر من 450 شركة ناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية تعمل على الحفاظ على الأمن الغذائي لدولتها من خلال تطبيقات التكنولوجيا الحيوية.
وفي مجال معالجة النفايات والمعالجة البيولوجية ، تخيل الإجهاد من إهدار أكثر من واحد يمكن أن تستهلك ولكن التكنولوجيا الحيوية قد أتت إلى الإنقاذ مع الحل المحتمل:وسوف تكون الإنزيمات التي تأكل البلاستيك متاحة قريبا، وسوف ينخفض الإجهاد الناجم عن التخلص من النفايات إلى حد كبير. وتعمل شركة مثل كاربيوس، وهي شركة فرنسية تعمل على تثبيت قطار التكنولوجيا الحيوية، تعمل على تحويل التدوير على نطاق صناعي في غضون السنوات الخمس المقبلة ، بعد أن اختتمت الجولة الأولى من اختبار C-ZYME، وهي طريقة أحدثت ثورة في إعادة التدوير حيث يمكن تحويل درجات الجص البلاستيكي إلى أرض قابلة للحياة، بل وربما خصبة، مع الحفاظ على التنوع الأحيائي والنظافة في المحيط. وقد شاركت كاربيوس بالفعل في شراكة مع شركات تستخدم البلاستيك مثل شركة L&Oreal، وشركة Nestle، وشركة Pepsi لتحقيق هدف إعادة تدوير النفايات، وبالطبع تبرز التكنولوجيا الحيوية في المقدمة!
وفي مجال إنتاج الطاقة فان شركات الغاز الطبيعي ما هي إلا رابطة خاصة بها، وبالتالي فإن الوقود الحيوي ربما لم يصل إلى هذا المستوى حتى يصبح قادرا على المنافسة معها، بل في المستقبل البعيد الذي قد يتغير، وذلك لأن الوقود الحيوي سوف يطلق النار على نفسه كبديل قابل للتطبيق ولا يمكن إنكاره.
وسيحل مبدأ التكنولوجيا الحيوية في المستقبل القريب محل أنواع الوقود النفطي بوقود ديزل قائم على الكتلة الاحيائية، مع إمكانية حصاد المصدر وعملياته بكميات كبيرة جدا.
ووفقا لإدارة معلومات الطاقة في الولايات المتحدة ، فإن الولايات المتحدة تستمد 5% من وقودها من مصادر تعتمد على الكتلة الحيوية، أو على وجه التحديد الذرة المزروعة في مركز البلاد، وتهدف الشركات إلى تحويل هذا إلى 20 ألف في العقود المقبلة.
وفي مجال التكنولوجيا الحيوية، تعد التكنولوجيا الحيوية بزيادة كبيرة في علاج الخلايا الجذعية إلى جانب الغسل الحيوي وتحرير الجينات وعلاج النانو.
ولدى الطب النانوي وحده إمكانية مستقبلية في مكافحة السرطان حتى يتوقف تماما. يمكن وضع مسودات النانو للقضاء على الخلايا السرطانية من الداخل مع تحويل ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى الطاقة الحرارية، وإزالة السرطان من الجسم ومن ثم التخلص منها تماما.
وفيما يتعلق بالعلاج الجيني؟ تخيل أنك والد قادر على تحرير جين طفلك القادم للقضاء على الأمراض الوراثية أو البيئية، وجعله أكثر ذكاء، وأكثر قوة، وأكثر طولا، بل وأكثر جمالا؟
مفهوم وجود "أطفال" مثل الطريقة التي نقوم بها بتعديل الخنازير والماعز وغيرها من الحيوانات والنباتات لإعطائنا أن الجودة المطلوبة ليست حلما طويلا.
لا شك أن العلاج الجيني يعتمد على النمو التصاعدي منذ تسعينيات القرن العشرين، مع ارتفاع مستويات الاعتماد على التكنولوجيا الغذائية وحلول الرعاية الصحية والطلب، ولكن لم نسمع إلا أقل القليل عن تعديل جينات الأطفال: وهنا يكمن مستقبل التكنولوجيا الحيوية!
إن تطبيق هذه التكنولوجيا من شأنه أن يجعل الطفل خاليا من الأمراض الرئيسية، وأن تكون مالكة لمواصفات مثالية ، وسوف نطرح العديد من التساؤلات: فمثل متى يتحول التلاعب الجيني إلى تيار سائد، فهل يتحول الإنسان العضوي إلى مواطنين من الدرجة الثانية، إذا نظر إليه باعتباره مرتبة أدنى أو بقايا من ماضي البشرية ؟ وقد ثبت أن التكنولوجيا الحيوية وتطبيقها لها فوائد على حياتنا اليومية وبشكل متصاعد وغير قابل الى الخضوع للقانون او السيطرة لحين ادراك المخاطر المتوقعه على الجنس البشري .