
जैवतंत्रज्ञान
जैवतंत्रज्ञानाचा इतिहास अनेक वर्षांपासूनचा आहे. मानवी इतिहासात, सूक्ष्मजीवांमार्फत किण्वन प्रक्रिया (fermentation) वापरून अन्नपदार्थ बनवण्याची कला प्राचीन काळापासून अस्तित्वात आहे.
प्राचीन काळ:
- इ.स. पूर्व ६०००: किण्वन प्रक्रियेचा उपयोग करून बियर (beer) आणिdouble रोटी (bread) बनवण्याची सुरुवात झाली.
- इ.स. पूर्व ४०००: दही, चीज (cheese) आणि लोणचे (pickle) बनवण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर केला गेला.
१९ वे शतक:
- लुई पाश्चर (Louis Pasteur) यांनी किण्वन प्रक्रियेत सूक्ष्मजीवांची भूमिका स्पष्ट केली.
- ग्रेगोर मेंडेल (Gregor Mendel) यांनी अनुवांशिकतेचे (genetics) नियम शोधले, जे जैवतंत्रज्ञानासाठी महत्त्वाचे ठरले.
२० वे शतक:
- १९१९: कार्ल एरेकी (Karl Ereky) यांनी ‘जैवतंत्रज्ञान’ (biotechnology) हा शब्द प्रथम वापरला.
- १९५३: जेम्स वॅटसन (James Watson) आणि फ्रान्सिस क्रिक (Francis Crick) यांनी डीएनएची (DNA) रचना शोधली, ज्यामुळे जनुकीय अभियांत्रिकीचा (genetic engineering) विकास झाला.
- १९७०: जनुकीय अभियांत्रिकीमध्ये नवीन तंत्रज्ञान विकसित झाले, ज्यामुळे डीएनएचे विभाजन (DNA cloning) करणे शक्य झाले.
- १९८०: इंसुलिन (insulin) आणि इतर औषधे बनवण्यासाठी जनुकीयmodified organisms (GMOs) चा वापर सुरू झाला.
२१ वे शतक:
- मानवी जीनोम प्रकल्पामुळे (Human Genome Project) मानवी डीएनएचा अभ्यास करणे सोपे झाले.
- CRISPR-Cas9 सारख्या तंत्रज्ञानामुळे जनुकीय संपादन (gene editing) करणे अधिक सोपे आणि प्रभावी झाले आहे.
- वैयक्तिकृत औषधोपचार (personalized medicine) आणि कृषी जैवतंत्रज्ञानात (agricultural biotechnology) मोठी प्रगती झाली आहे.
आज, जैवतंत्रज्ञान आरोग्य, कृषी, पर्यावरण आणि उद्योग अशा अनेक क्षेत्रांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावत आहे.
संदर्भ:
- राष्ट्रीय जैवतंत्रज्ञान विकास धोरण DBT India
जैवतंत्रज्ञानाचा इतिहास अनेक दशकांपासूनचा आहे.
प्राचीन काळ (इ.स. पूर्व ६००० - इ.स. १८००):
- Ferm फर्मेंटेशन प्रक्रियेचा उपयोग करून अन्न आणि पेये तयार करणे (उदाहरणार्थ, बियर, वाईन, चीज, दही).
- वनस्पती आणि प्राणी यांचे संकर करून नवीन वाण तयार करणे.
१९ वे शतक:
- लुई पाश्चर यांनी सूक्ष्मजंतू fermentation ( fermentation ) प्रक्रियेत महत्त्वाची भूमिका बजावतात हे शोधले.
- ग्रेगोर मेंडेल यांनी आनुवंशिकतेचे नियम शोधले, जे जैवतंत्रज्ञानासाठी महत्त्वाचे ठरले.
२० वे शतक:
- १९५३ मध्ये जेम्स वॉटसन आणि फ्रान्सिस क्रिक यांनी डीएनएची रचना शोधली, ज्यामुळे आनुवंशिक अभियांत्रिकीचा मार्ग खुला झाला.
- १९७० च्या दशकात recombinant DNA तंत्रज्ञान विकसित झाले, ज्यामुळे जनुकीय बदल करणे शक्य झाले.
- १९८० च्या दशकात, genetically modified organisms (GMOs) चा विकास झाला आणि त्यांचा वापर कृषी क्षेत्रात सुरू झाला.
२१ वे शतक:
- मानवी जीनोम प्रकल्प पूर्ण झाला, ज्यामुळे मानवी डीएनएची संपूर्ण माहिती उपलब्ध झाली.
- जीनोम एडिटिंग (genome editing ) तंत्रज्ञान (CRISPR-Cas9) विकसित झाले, ज्यामुळे डीएनए मध्ये अचूक बदल करणे शक्य झाले आहे.
- वैयक्तिकृत औषध (personalized medicine) आणि জিন থেরাপি (gene therapy) यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये प्रगती झाली आहे.
जैवतंत्रज्ञान हे अजूनही विकसित होत आहे आणि भविष्यकाळात ते औषध, शेती आणि पर्यावरण क्षेत्रात महत्त्वपूर्ण बदल घडवून आणेल.
1. जनुकीय अभियांत्रिकी (Genetic Engineering):
- DNA मध्ये बदल करणे, नवीन जनुके (genes) तयार करणे किंवा जनुकांचे कार्य सुधारणे.
- उदाहरण: जनुकीय modified crops (GM crops) जसे की Bt cotton.
2. सूक्ष्मजीवशास्त्र (Microbiology):
- बॅक्टेरिया, वायरस, फंगस यांसारख्या सूक्ष्मजीवांचा वापर औद्योगिक उत्पादनासाठी करणे.
- उदाहरण: antibiotics (प्रतिजैविक) आणि vaccines (लसी) तयार करणे.
3. पेशी आणि ऊती संवर्धन (Cell and Tissue Culture):
- प्रयोगशाळेत पेशी आणि ऊती वाढवणे, ज्यामुळे रोगांचा अभ्यास करणे आणि नवीन उपचार शोधणे सोपे होते.
- उदाहरण: कृत्रिम त्वचा (artificial skin) तयार करणे.
4. प्रथिने अभियांत्रिकी (Protein Engineering):
- प्रथिनांची रचना आणि कार्य बदलून त्यांना अधिक उपयोगी बनवणे.
- उदाहरण: industrial enzymes (औद्योगिक एन्झाईम) तयार करणे.
5. नॅनोबायोटेक्नोलॉजी (Nanobiotechnology):
- nanoscale tools (नॅनोस्केल साधने) वापरून जैविक प्रणालींमध्ये manipulation (फेरफार) करणे.
- उदाहरण: targeted drug delivery (ठराविक ठिकाणी औषध पोहोचवणे).
6. बायोइन्फॉर्मेटिक्स (Bioinformatics):
- जैविक डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी संगणकीय तंत्रांचा वापर करणे.
- उदाहरण: जनुकीय डेटाबेस तयार करणे.
7. इम्युनोलॉजी (Immunology):
- रोगप्रतिकारशक्तीचा अभ्यास करणे आणि नवीन रोगप्रतिकारक उपचार विकसित करणे.
- उदाहरण: monoclonal antibodies (मोनोक्लोनल अँटीबॉडीज) तयार करणे.
8. कृषी जैवतंत्रज्ञान (Agricultural Biotechnology):
- पिकांची गुणवत्ता वाढवणे, रोगप्रतिकारशक्ती सुधारणे आणि उत्पादन वाढवणे.
- उदाहरण: genetically modified (GM) crops.
- जैवतंत्रज्ञान हे तंत्रज्ञान आहे जे जैविक प्रणाली, सजीव किंवा त्यातील काही भाग विविध उत्पादने विकसित करण्यासाठी किंवा तयार करण्यासाठी वापरते.
- सायटोलॉजी, बायोकेमिस्ट्री, आण्विक जीवशास्त्र आणि अनुवांशिक अभियांत्रिकी यांसारख्या विज्ञानाच्या विविध शाखा जैवतंत्रज्ञानामध्ये समाविष्ट आहेत. जैवतंत्रज्ञानामुळे प्रामुख्याने कृषी आणि फार्मसी क्षेत्रात बऱ्यापैकी प्रगती झाली आहे. शेतीचे उत्पन्न वाढवण्यासाठी नवनवीन प्रयोग केले जात आहेत. फार्मसीमध्ये, ऍन्टीबॉडीज, जीवनसत्त्वे आणि इन्सुलिनसारखे हार्मोन्स तयार करण्याचे प्रयोग यशस्वी झाले आहेत. टिश्यू-कल्चरच्या तंत्राद्वारे पिकांच्या उच्च दर्जाच्या जाती विकसित केल्या आहेत.
- जैवतंत्रज्ञान जनुकीय सुधारित सूक्ष्मजंतू, बुरशी, वनस्पती आणि प्राणी यांचा वापर करून बायोफार्मास्युटिकल्स आणि जैविक उत्पादनांच्या औद्योगिक उत्पादनाशी संबंधित आहे.
- दुधापासून दही निर्मिती आणि मोलॅसेसपासून अल्कोहोल यासारख्या सूक्ष्मजीवांच्या विविध क्षमतांचा वापर.
- पेशींच्या उत्पादकतेचा वापर. उदा. - विशिष्ट पेशींच्या साहाय्याने प्रतिजैविक आणि लस इत्यादींचे उत्पादन.
- मानवी कल्याणासाठी डीएनए आणि प्रथिने यांसारख्या जैव-रेणूंचा वापर.
- जनुकीय हाताळणीद्वारे वनस्पती, प्राणी आणि इच्छित दर्जाच्या उत्पादनांचा विकास. अनुवांशिकरित्या सुधारित जीवाणूंच्या मदतीने मानवी वाढ हार्मोनचे उत्पादन.
- अनुवांशिक आणि गैर-अनुवांशिक तंत्राचा वापर. गैर-अनुवांशिक जैवतंत्रज्ञानामध्ये पेशी किंवा ऊतकांचा वापर समाविष्ट असतो. उदा. टिश्यू कल्चर, संकरित बियाणांचे उत्पादन इ.
जैवतंत्रज्ञान (Biotechnology) मध्ये समाविष्ट होण्याची माहिती मिळवण्यासाठी तुम्ही खालील गोष्टी करू शकता:
- शिक्षण (Education):
- जैवतंत्रज्ञान विषयात पदवी (Degree) किंवा पदव्युत्तर शिक्षण (Postgraduate education) घ्या.
- भारतातील काही प्रमुख शिक्षण संस्था:
- भारतीय तंत्रज्ञान संस्था (IITs) (https://www.iitsystem.ac.in/)
- राष्ट्रीय तंत्रज्ञान संस्था (NITs) (https://www.nits.ac.in/)
- कृषी विद्यापीठे (Agricultural Universities)
- संशोधन संस्था (Research Institutes):
- जैवतंत्रज्ञान संशोधन संस्थांमध्ये इंटर्नशिप (Internship) किंवा नोकरी शोधा.
- काही प्रमुख संशोधन संस्था:
- राष्ट्रीय रासायनिक प्रयोगशाळा (National Chemical Laboratory, NCL), पुणे (https://www.ncl-india.org/)
- सेंटर फॉर सेल्युलर अँड मॉलिक्युलर बायोलॉजी (Centre for Cellular and Molecular Biology, CCMB), हैदराबाद (https://www.ccmb.res.in/)
- जैवतंत्रज्ञान कंपन्या (Biotech Companies):
- जैवतंत्रज्ञान कंपन्यांमध्ये नोकरीच्या संधी शोधा.
- काही भारतीय जैवतंत्रज्ञान कंपन्या:
- Biocon (https://www.biocon.com/)
- Serum Institute of India (https://www.seruminstitute.com/)
- सरकारी योजना (Government Schemes):
- जैवतंत्रज्ञानाला प्रोत्साहन देण्यासाठी सरकार विविध योजना चालवते, त्यांची माहिती घ्या.
- Biotechnology Industry Research Assistance Council (BIRAC) (https://www.birac.nic.in/)
- ऑनलाइन प्लॅटफॉर्म (Online Platforms):
- LinkedIn, Naukri.com यांसारख्या वेबसाइट्सवर जैवतंत्रज्ञान क्षेत्रातील नोकऱ्या शोधा.
- परिषद आणि कार्यशाळा (Conferences and Workshops):
- जैवतंत्रज्ञानावरील परिषद आणि कार्यशाळांमध्ये भाग घ्या.
हे पर्याय तुम्हाला जैवतंत्रज्ञान क्षेत्रात समाविष्ट होण्याची माहिती मिळवण्यासाठी मदत करतील.