بیوتکنولوژی
بیوتِکنولوژی (biotechnology)
(یا: تکنولوژی زیستی) استفادۀ صنعتی از ارگانیسم‌های زنده. نمونه‌هایی از کاربردهای بیوتکنولوژی عبارت‌اند از تخمیر، مهندسی ژنتیک (فناوری ژن)، و دخالت در تولیدمثل. در صنایع آبجوسازی و پخت نان، مدت‌هاست که از مخمرها استفاده می‌کنند. در صنایع لبنی نیز انواع باکتری و قارچ‌ها را برای تبدیل شیر به پنیر و ماست به‌کار می‌برند. آنزیم‌ها، خواه از سلول‌های زنده گرفته شده باشند و یا به‌صورت مصنوعی تولید شوند، اساس بیشتر کاربردهای بیوتکنولوژیکی‌اند. در مهندسی ژنتیک، از موجودات زندۀ تک‌سلولی با دی‌اِن‌اِی[۱] اصلاح شده، برای تولید انسولین[۲] و داروهای دیگر استفاده می‌کنند. در ۱۹۹۳، دوسوم شرکت‌هایی که در زمینۀ بیوتکنولوژی فعال بودند، فعالیت خود را در زمینۀ بهبود سلامت انسان متمرکز کرده بودند و فقط دَه درصد آن‌ها در زمینه‌های کشاورزی و صنایع غذایی کار می‌کردند. موجودات ذره‌بینی[۳] کاربردهای صنعتی و پزشکی متعددی دارند. تولید دارو، به‌ویژه تولید آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند پنی‌سیلین[۴]، از زمینه‌های مهم به‌کارگیری آن‌هاست. تصور می‌شود بیوتکنولوژی به رفع کمبود مواد غذایی در جهان کمک کند. موجودات ذره‌بینی در شرایط مساعد بسیار سریع رشد می‌کنند و غالباً موادی را مصرف می‌کنند که انسان نمی‌تواند از آن‌ها استفاده کند. موجودات ذره‌بینی با مصرف این مواد غذای مناسب انسان را تولید می‌کنند.
تخمیر. در بسیاری از فرآیندهای تولید مواد غذایی، نوشابه‌سازی و فرآیندهای صنعتی از موجودات ذره‌بینی استفاده می‌کنند. موجودات ذره‌بینی را می‌توان به‌منزلۀ واسطۀ مغذی وارد ماده‌ای کرد تا از آن تغذیه و انرژی کسب کنند. در این فرآیند، موجودات ذره‌بینی مواد را به موادی مفید برای انسان تبدیل می‌کنند. این فرآیند، که تخمیر نام دارد، غالباً در مخزنی با نام مخزن تخمیر صورت می‌گیرد. لازم است مخزن تخمیر شرایط ویژه‌ای داشته باشد. عاری‌بودن از موجودات ذره‌بینی دیگر که با اقدامات ضدعفونی‌‌کننده صورت می‌گیرد، تأمین مواد مغذی برای موجودات ذره‌بینی، تأمین دما و درجۀ اسیدی[۵] (pH) بهینه، اکسیژن‌دادن و هم‌زنی یا مخلوط‌سازی مکانیکی از آن جمله‌اند.
موجودات ذره‌بینی و تولید مواد غذایی. مهم‌ترین مزیت‌های استفاده از موجودات ذره‌بینی در تولید مواد غذایی عبارت‌اند از رشد سریع جمعیت، سهولت دستکاری، بی‌تأثیربودن شرایط اقلیمی بر تولید، استفاده از ضایعات فرآیندهای صنعتی دیگر. با استفاده از موجودات ذره‌بینی، مواد غذایی را به‌شیوه‌های گوناگون تولید می‌کنند. از باکتری‌ها برای تولید ماست از شیر و از طریق تبدیل قند لاکتوز[۶] به اسید لاکتیک[۷] استفاده می‌کنند. میکوپروتئین[۸] نوعی مادۀ غذایی پروتئین‌دار است که با استفاده از قارچی با نام فوزاریوم[۹] تولید می‌شود. حاصل کار ماده‌ای غذایی با بافتی شبیه گوشت سفید است و از آن‌جاکه منشأ جانوری ندارد، برای گیاه‌خواران مناسب است. این نمونه و نمونه‌هایی از این دست را پروتئین تک‌سلولی[۱۰] می‌نامند. سُس سویا از مخلوط سویای پخته و گندم برشته تهیه می‌شود. این فرآیند با استفاده از قارچی با نام آسپرژیلوس[۱۱] صورت می‌گیرد که برای تخمیر به‌کار می‌رود. سپس، با استفاده از قارچ دیگری که مخمر است، و سپس، با استفاده از باکتری لاکتوباسیلوس[۱۲] مخلوط را بیشتر تخمیر می‌کنند. سرانجام، آن را از صافی می‌گذرانند، پاستوریزه می‌کنند، و در شرایط استریل در بطری عرضه می‌کنند.
کاربردهای دیگر. آنزیم‌هایی که از موجودات ذره‌بینی‌ِ رشدیافته در مخازن تخمیر استخراج می‌شوند، پروتئاز[۱۳]ها و لیپاز[۱۴]هایی در اختیار ما می‌گذارند که برای تولید پودرهای رخت‌شویی بیولوژیکی کاربرد دارند.
قوانین و مقررات. در ماه مه ۱۹۹۸، مجلس اروپا قانون جدیدی را تصویب کرد که به شرکت‌های فعال در زمینۀ بیوتکنولوژی برای استفادۀ تجاری از ژن‌ها، ازجمله ژن‌های انسان، حقوق انحصاری می‌داد. مخالفان قانون جدید استدلال می‌کردند که این قانون به شرکت‌ها اجازۀ ثبت امتیاز حیات می‌دهد و هشدار می‌دادند که چنین وضعی به افزایش سرسام‌آور هزینه‌های بهداشت و درمان منتهی خواهد شد. با این‌همه، در توافق نهایی، نمایندگان مجلس اروپا اطمینان دادند که قوانین سراسر اروپا مشابه‌سازی، ثبت جنین انسان، و درمان‌هایی را منع کرده است که به انتقال تغییرات ژنتیکی به نسل‌های بعد منتهی می‌شوند. همچنین این قانون، از ثبت حقوق انحصاری در مواردی نیز جلوگیری می‌کند که تغییر آرایش ژنتیکی سبب رنج و عذاب شود و فایدۀ «قابل ملاحظه‌ای» برای انسان یا جانوران نداشته باشد.