لم تعد التكنولوجيا الحيوية مجرد تكنولوجيا تتنبأ بالمستقبل - فهي الآن تغير حياتنا بشكل كبير. فالابتكارات الجديدة في مجالات الطب والزراعة والطاقة والبيئة مستمرة في الظهور ولديها القدرة على إعادة تشكيل مستقبلنا بشكل أساسي. يشرح هذا المقال بالتفصيل كيفية تطبيق التكنولوجيا الحيوية في مختلف المجالات وكيف تقوم بتشكيل المستقبل، مع أمثلة محددة. وسيقدم نظرة متعمقة على كيفية تغير الحياة والتكنولوجيات التي ستقود الجيل القادم.
النمو السريع لسوق التكنولوجيا الحيوية: الأرقام تُظهر الإمكانيات المستقبلية
توسيع الأسواق والابتكارات التكنولوجية على نطاق عالمي
في عام 2022، سيكون سوق التكنولوجيا الحيوية500 مليار دولار أمريكي (70 تريليون ين)) ولا تظهر أي علامة على توقف نموها. وسيتضاعف حجم السوق في السنوات القادمة بأكثر من الضعف بحلول عام 2030,1 تريليون دولار أمريكيومن المتوقع أن يتجاوز ذلك وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى التطور السريع للتكنولوجيات في مجالات الطب الحيوي والزراعة الحيوية والطاقة الحيوية. على سبيل المثالتقنية CRISPR-Cas9.سهّلت عملية تحرير الجينات بشكل كبير، مما جعل من الممكن تعديل جينات محددة مقابل بضعة آلاف من الدولارات فقط. وقد تم تطبيق هذه التكنولوجيا على عشرات الآلاف من المشاريع البحثية في جميع أنحاء العالم، مع إجراء تجارب واسعة النطاق في الزراعة والطب، لا سيما في الصين والولايات المتحدة الأمريكية.
ثورة CRISPR-Cas9: تشكيل مستقبل تحرير الجينات.
الواقع والمأمول من تقنيات التعديل الجيني المتطورة.
مع ظهور تقنية CRISPR، أصبح تعديل الجينات,انخفضت التكلفة إلى آلاف الدولارات للتلاعب بجين واحد فقط، مقارنةً بملايين الدولارات في السابق.وقد استخدمت هذه التكنولوجيا في الماضي. ويجري تطبيق هذه التكنولوجيا بشكل خاص في القطاع الزراعي. فعلى سبيل المثال، تُزرع أصناف جديدة من الذرة المضادة للأمراض في الصين باستخدام تعديل الجينوم، وهو ما مكّنأسرع 10 مراتيتزايد الحصاد في الولايات المتحدة الأمريكية، حيث يتم استخدام تعديل الجينوم لتطوير أطعمة تقلل من الحساسية الغذائية، ومن المأمول أن يتم اعتماد هذه التقنيات في المستقبل على نطاق واسع في الحياة اليومية.
لا يتوقف تأثير تقنية CRISPR عند هذا الحد. ففي المجال الطبي، لديها القدرة على إحداث ثورة في علاج الأمراض الوراثية والسرطان: في عام 2020، تم تطبيق أول علاج جيني في العالم يعتمد على تقنية CRISPR في الولايات المتحدة الأمريكية وأبلغت عن تحسن كبير في حالة المرضى الذين يعانون من أمراض وراثية. تعد دراسة الحالة هذه خطوة رمزية في كيفية تغير الرعاية الصحية في المستقبل.
المرجع: نيوزويك، "تحرير الجينات 'كريسبير': 10 تطبيقات كانت مستحيلة في السابق".https://www.newsweekjapan.jp/stories/technology/2019/01/10-53.php
مستقبل الطب: الثورة الطبية التي أحدثتها العلاجات بالخلايا الجذعية والذكاء الاصطناعي.
تطور العلاج بالخلايا الجذعية يغير مستقبل الحياة.
سوق العلاج بالخلايا الجذعيةينمو سريعًا عامًا بعد عام: من المتوقع أن يتجاوز حجم السوق 9 مليارات دولار أمريكي بحلول عام 2022 وأن يتضاعف حجمه إلى 18 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030. إن عامل الجذب الرئيسي للعلاجات بالخلايا الجذعية هو أنها تقدم أملاً جديداً للأمراض التي كان من الصعب علاجها في السابق. على سبيل المثال,مرض باركنسونالعلاج بالخلايا الجذعية للمرضى الذين يعانون من,فوائد عرضية كبيرة.ويسمح بالعودة إلى الحياة اليومية.
يعمل الذكاء الاصطناعي على تسريع تطوير أدوية جديدة
كان تطوير عقاقير جديدة يستغرق أكثر من عقد من الزمان وحوالي 2.5 مليار دولار أمريكي، ولكن التقارب بين التكنولوجيا الحيوية والذكاء الاصطناعي يعمل على تبسيط هذه العملية بشكل كبير أدت تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي إلى تحسين التحليل الهيكلي للبروتينات بشكل كبير، مما يسرع من اكتشاف جزيئات جديدة مستهدفة للعقاقير. وفيما يلي بعض الأمثلة على ذلك.ديب مايند(في نهاية الجملة، نغمة هابطة) تشير إلى خاتمة واثقةألفا فولدهو أحد الأمثلة على ذلك، والذي يجلب حياة جديدة لسوق الأدوية التي تقدر قيمتها بمليارات الدولارات. فقد أصبح الذكاء الاصطناعي الآن جزءًا لا يتجزأ من عملية البحث والتطوير للأدوية الجديدة.
المرجع: نيتشر، "قدرة الذكاء الاصطناعي على تسريع اكتشاف الأدوية تحتاج إلى التحقق من الواقع".
https://www.nature.com/articles/d41586-023-03172-6
الثورة الزراعية: تحدي المشاكل الغذائية.
مستقبل الزراعة كما تتصوره التكنولوجيا المعدلة وراثياً.
بحلول عام 2050، سيصبح عدد سكان العالم9.7 مليار نسمةوصل، ومعهيحتاج إنتاج الغذاء إلى زيادة قدرها 701 تيرابايت 3 تيرابايتإنه كذلك. ينصب التركيز على كيفية مواجهة التكنولوجيا الحيوية لهذا التحدي. وقد تم بالفعل تطوير محاصيل تتحمل الجفاف والقمح عالي التغذية من خلال تكنولوجيا التعديل الوراثي، والتي تغير الإنتاج الزراعي بشكل كبير في جميع أنحاء العالم. وفي أفريقيا على وجه الخصوص، هناك أمثلة على الموز المعدل وراثياً الذي يجري إدخاله ويساهم في نقص التغذية، ويتركز الاهتمام على كيفية تأثير ذلك على مشكلة الجوع.
المرجع: مجلس العلوم في اليابان، "الوضع الحالي للمحاصيل المعدلة وراثياً في العالم والجهود المبذولة نحو القبول الاجتماعي".
https://www.scj.go.jp/ja/event/pdf/kamata.pdf
التكنولوجيا الحيوية والتحديات الأخلاقية: التنظيم الدولي لحماية المستقبل.
تحرير الجينوم والمعضلات الأخلاقية.
تزداد التحديات الأخلاقية التي يفرضها تطور التكنولوجيا الحيوية تعقيدًا. وعلى وجه الخصوص، مع تطور تقنيات تعديل الجينات، تجري مناقشة إيجابيات وسلبيات تعديل الجينوم البشري على الصعيد الدولي: ففي عام 2018، أثارت ولادة أول توأم معدّل جينيًا في العالم في الصين ضجة كبيرة في جميع أنحاء العالم، وهناك حاجة ملحة لتعزيز اللوائح التنظيمية في المجتمع الدولي. إن وضع إطار أخلاقي لتقدم العلوم والتكنولوجيا مسألة مهمة للمستقبل.
التنظيم والتعاون الدولي
لا يمكن للتقدم في مجال التكنولوجيا الحيوية أن يستمر دون تعاون دولي. فعلى سبيل المثال، تختلف اللوائح الخاصة بتكنولوجيات تحرير الجينوم من بلد إلى آخر، لكن المناقشات جارية لتشكيل توافق دولي في الآراء. من أجل مواكبة التقدم التكنولوجي في المستقبل، من الضروري أن تتعاون البلدان وتجري مناقشات شفافة.
ملخص: مستقبل التقدم التكنولوجي الحيوي.
إن مستقبل التكنولوجيا الحيوية هو أكثر من مجرد ابتكار تكنولوجي. إذ سيكون لها تأثير مباشر على حياتنا في مجالات متنوعة مثل تطوير الطب، وحل المشاكل الغذائية، وتوفير إمدادات الطاقة المستدامة، ومعالجة التحديات الاجتماعية والأخلاقية. ونحن الآن بصدد اتخاذ الخطوات الأولى نحو تبني مستقبل الابتكار في مجال التكنولوجيا الحيوية وتسخير قوتها لبناء مجتمع مستدام.
والسؤال المطروح هو كيف ينبغي أن يشارك كل منا في مستقبل التكنولوجيا الحيوية وكيف يمكننا دعم تقدمها. ويمكن للعلماء وصانعي السياسات والمواطنين أن يعملوا معاً لاتخاذ إجراءات لبناء مستقبل مستدام وأخلاقي.
