เทคโนโลยีชีวภาพ

บทความหลัก: ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีชีวภาพ

อาจฟังดูไม่ปรกตินัก, แต่การเกษตรของมนุษย์ตั้งแต่โบราณนับว่าเป็น "การใช้ระบบเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์" ในความหมายวงกว้างได้อย่างดี . อันที่จริงการเพาะปลูกพืชอาจถูกมองว่าเป็นองค์กรเทคโนโลยีชีวภาพที่เก่าแก่ที่สุด.

การเกษตรได้พัฒนาทฤษฎีให้กลายเป็นวิธีการที่โดดเด่นของการผลิตอาหารตั้งแต่ยุคปฏิวัติ Neolithic Revolution. ผ่านเทคโนโลยีชีวภาพในช่วงต้น, เกษตรกรที่เก่าแก่ที่สุดได้เลือกและเพาะพันธุ์พืชที่เหมาะสมที่ดีที่สุด, ที่มีอัตราผลตอบแทนที่สูงที่สุด, ที่ผลิตอาหารเพียงพอที่จะรองรับประชากรที่เพิ่มขึ้น. เมื่อพืชและท้องไร่ท้องนามีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ และยากที่จะบำรุงรักษา, มันก็พบว่าสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ และผลพลอยได้ของมันอาจสามารถเติบโตได้อย่างมีประสิทธิภาพ, คืนค่าไนโตรเจน, และควบคุมศัตรูพืชได้. ตลอดประวัติศาสตร์ของการเกษตร, เกษตรกรมีการเปลี่ยนแปลงโดยไม่ได้ตั้งใจในพันธุกรรมของพืชของพวกเขาผ่านการปลูกในสภาพแวดล้อมใหม่และการเพาะพันธุ์พวกมันด้วยพืชอื่น ๆ - หนึ่งในรูปแบบแรก ๆ ของเทคโนโลยีชีวภาพ.

กระบวนการเหล่านี้ยังถูกรวมอยู่ในการหมักในช่วงต้นของเบียร์^[8]. กระบวนการเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในเมโสโปเตเมีย, อียิปต์, จีนและอินเดียในช่วงต้น, และยังคงใช้วิธีการพื้นฐานเดียวกันทางชีววิทยา. ในการต้มกลั่น, ธัญพืชที่ทำด้วยข้าวมอลต์ (ที่มีเอนไซม์) จะแปลงแป้งจากธัญพืชให้เป็นน้ำตาลแล้วเพิ่มยีสต์บางอย่างเพื่อผลิตเบียร์. ในขั้นตอนนี้คาร์โบไฮเดรตในเมล็ดธัญพืชจะแตกตัวออกเป็นแอลกอฮอล์เช่นเอทานอล. ต่อมาวัฒนธรรมอื่น ๆ ได้ผลิตกระบวนการของการหมักกรดแลคติกที่ทำให้เกิดการหมักและการถนอมรักษารูปแบบอื่น ๆ ของอาหาร, เช่นซอสถั่วเหลือง. การหมักยังถูกนำมาใช้ในช่วงเวลานี้อีกด้วยในการผลิตขนมปังมีเชื้อทำให้ฟู. แม้ว่ากระบวนการของการหมักยังไม่ได้เข้าใจอย่างเต็มที่จนกว่างานของหลุยส์ปาสเตอร์ใน 1857, มันก็ยังคงเป็นครั้งแรกที่ใช้เทคโนโลยีชีวภาพในการแปลงแหล่งอาหารให้เป็นอีกรูปแบบหนึ่ง.

เป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์ได้ใช้การคัดเลือกพันธุ์เพื่อปรับปรุงการผลิตพืชผลและปศุสัตว์เพื่อใช้พวกมันเป็นอาหาร. ในการคัดเลือกพันธุ์, สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะที่พึงประสงค์จะผสมพันธฺ์กันเพื่อผลิตลูกหลานที่มีลักษณะเดียวกัน. ตัวอย่างเช่นเทคนิคนี้ถูกนำมาใช้กับข้าวโพดในการผลิตข้าวโพดฝักใหญ่ที่สุดและมีรสหวานที่สุด^[9].

นักวิทยาศาสตร์ในต้นศตวรรษที่ยี่สิบได้เข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับจุลชีววิทยาและได้สำรวจวิธีการในการผลิตผลิตภัณฑ์เฉพาะอย่าง. ในปี 1917, ไคม์ Weizmann เป็นครั้งแรกที่ใช้วัฒนธรรมทางจุลชีววิทยาล้วน ๆ ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม, ที่ผลิตแป้งข้าวโพดโดยใช้ Clostridium acetobutylicum, เพื่อผลิตอะซีโตน, ซึ่งสหราชอาณาจักรมีความจำเป็นอย่างยิ่งในการผลิตวัตถุระเบิดในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง^[10].

นอกจากนี้เทคโนโลยีชีวภาพยังได้นำไปสู่การพัฒนายาปฏิชีวนะอีกด้วย. ในปี 1928, Alexander Fleming ค้นพบเชื้อรา Penicillium. ผลงานของเขานำไปสู่การทำให้บริสุทธิ์ของสารปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นสร้างรูปจากแม่พิมพ์โดยโฮเวิร์ด Florey, Ernst Boris Chain และนอร์แมน ฮีทลีย์ - เพื่อสร้างรูปแบบสิ่งที่วันนี้เรารู้ว่าเป็นยาเพนนิซิลิน. ในปี 1940, เพนนิซิลินได้พร้อมใช้ทางการแพทย์ในการรักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรียในมนุษย์^[9].

สาขาเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่โดยทั่วไปจะคิดว่าเป็นเรื่องที่เกิดในปี 1971 เมื่อการทดลองของพอล เบิร์ก (Stanford) ในการตัดต่อยีนได้ประสบความสำเร็จในช่วงต้น. เฮอร์เบิร์ท ดับบลิว บอยเยอร์ (Univ. แคลิฟอร์เนีย. ที่ซานฟรานซิสโก) และสแตนเลย์ เอ็น โคเฮน (Stanford) ก้วหน้าอย่างมีนัยสำคัญในเทคโนโลยีใหม่ในปี 1972 โดยการโอนสารพันธุกรรมให้เป็นแบคทีเรีย, เพื่อว่าวัสดุที่นำเข้ามาจะถูกผลิตขึ้นใหม่. ศักยภาพในเชิงพาณิชย์ของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพมีการขยายออกไปอย่างมีนัยสำคัญในวันที่ 16 มิถุนายน 1980, เมื่อศาลฎีกาของสหรัฐอเมริกาตัดสินว่าจุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรมสามารถจดสิทธิบัตรได้ในคดีของ Diamond กับ Chakrabarty^[11]. อนันดา Chakrabarty เกิดในอินเดีย, ทำงานให้กับบริษัท General Electric, ได้ดัดแปลงแบคทีเรีย (ของสกุล Pseudomonas) ให้มีความสามารถในการที่จะแตกตัวน้ำมันดิบ, ซึ่งเขาเสนอให้ใช้ในการบำบัดน้ำมันรั่วไหล. (งานของ Chakrabarty ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการยักย้ายถ่ายเทยีน แต่เป็นการโอนอวัยวะเซลล์ทั้งหมดระหว่างสายพันธุ์ของเชื้อแบคทีเรีย Pseudomonas.

รายได้ในอุตสาหกรรมคาดว่าจะขยายตัว 12.9% ในปี 2008. อีกปัจจัยหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อความสำเร็จของภาคเทคโนโลยีชีวภาพคือการปรับปรุงกฎหมายด้านสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาและการบังคับใช้กฎหมายทั่วโลก, เช่นเดียวกับการทำอุปสงค์ด้านผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และยาให้แข็งแกร่งเพื่อรับมือกับการแก่ชราและการเจ็บป่วยของประชากรสหรัฐ^[12].

อุปสงค์ที่เพิ่มขึ้นสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพคาดว่าจะเป็นข่าวดีสำหรับภาคเทคโนโลยีชีวภาพ, กับการประเมินของกระทรวงพลังงานของการใช้เอทานอลอาจช่วยลดการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงที่สกัดจากปิโตรเลียมลงได้ถึง 30% ภายในปี 2030. ภาคเทคโนโลยีชีวภาพได้ยอมให้อุตสาหกรรมการเกษตรของสหรัฐได้เพิ่มอุปทานอย่างรวดเร็วของข้าวโพดและถั่วเหลือง-เนื่องจากเป็นที่ปัจจัยการผลิตหลักของเชื้อเพลิงชีวภาพ-โดยการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมที่มีความทนทานต่อศัตรูพืชและภัยแล้ง. โดยการเพิ่มกำลังการผลิตในฟาร์ม, เทคโนโลยีชีวภาพมีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่าเป้าหมายการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะประสบความสำเร็จ

เทคโนโลยีชีวภาพมีการประยุกต์ใช้งานในสี่พื้นที่อุตสาหกรรมที่สำคัญ, ได้แก่การดูแลสุขภาพ (การแพทย์), การผลิตพืชและการเกษตร, การใช้พืชและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่ไม่ใช่อาหาร (เช่นพลาสติกย่อยสลายแบบชีวภาพ, น้ำมันพืช, เชื้อเพลิงชีวภาพ), และการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม.

ตัวอย่างเช่น, การประยุกต์ใช้แบบหนึ่งของเทคโนโลยีชีวภาพคือการใช้ควบคุมสิ่งมีชีวิตเพื่อผลิตสินค้าเกษตรอินทรีย์ (เช่นเบียร์และผลิตภัณฑ์นม). อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้เชื้อแบคทีเรียที่ปรากฏตามธรรมชาติโดยอุตสาหกรรมเหมืองแร่ในการชะล้างด้วยวิธีชีวภาพ (อังกฤษ: bioleaching). เทคโนโลยีชีวภาพนอกจากนี้ยังใช้ในการรีไซเคิล, การบำบัดของเสีย, การทำความสะอาดสถานที่ปนเปื้อนจากกิจกรรมอุตสาหกรรม (bioremediation) และการผลิตอาวุธชีวภาพอีกด้วย.

ชุดของสาขาที่ได้รับการระบุว่าสาขาของเทคโนโลยีชีวภาพ; ตัวอย่างเช่น:

• ชีวสารสนเทศ (อังกฤษ: Bioinformatics) เป็นสาขาสหวิทยาการที่กล่าวถึงปัญหาทางชีวภาพโดยใช้เทคนิคคอมพิวเตอร์, และทำให้องค์กรมีความรวดเร็วเช่นเดียวกับการวิเคราะห์ข้อมูลทางชีวภาพที่เป็นไปได้. สาขานี้อาจหมายถึง"ชีววิทยาคอมพิวเตอร์", และสามารถนิยามว่าเป็น "ชีววิทยาแบบแนวความคิดในแง่ของโมเลกุลแล้วประยุกต์เทคนิคด้านสารสนเทศเพื่อทำความเข้าใจและจัดระเบียบข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับโมเลกุลเหล่านี้ในขนาดที่ใหญ่"^[13].

ชีวสารสนเทศมีบทบาทสำคัญในด้านต่าง ๆ,เช่นพันธุกรรมฟังก์ชัน (อังกฤษ: functional genomics), พันธุกรรมโครงสร้าง (อังกฤษ: structural genomics), และพันธุกรรมโปรตีน (อังกฤษ: proteomics), และชีวสารสนเทศยังเป็นตัวสร้างรูปแบบขององค์ประกอบสำคัญในภาคเทคโนโลยีชีวภาพและภาคเภสัชกรรมอีกด้วย.

• เทคโนโลยีชีวภาพสีฟ้า เป็นคำที่ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายการใช้งานทางทะเลและสัตว์น้ำของเทคโนโลยีชีวภาพ แต่การใช้งานจะค่อนข้างหายาก.
• เทคโนโลยีชีวภาพสีเขียว เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่ประยุกต์กับกระบวนการทางการเกษตร. ตัวอย่างหนึ่งจะเป็นการเลือกและการเพาะพันธ์ของพืชโดยวิธีการกระจายแบบไมโคร (อังกฤษ: micropropagation). อีกตัวอย่างหนึ่งคือการออกแบบของพืชดัดแปรพันธุกรรม (แม่แบบ:Lang=en) เพื่อปลูกภายใต้สภาพแวดล้อมเฉพาะโดยการใช้ (หรือไม่ใช้) สารเคมี. ความหวังอย่างหนึ่งคือเทคโนโลยีชีวภาพสีเขียวอาจผลิตโซลูชั่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นกว่าอุตสาหกรรมเกษตรแบบดั้งเดิม. ตัวอย่างหนึ่งของเรื่องนี้ก็คือวิศวกรรมของพืชเพื่อแสดงยาฆ่าแมลง, ซึ่งจะสิ้นสุดความต้องการของแอพลิเคชันภายนอกของยาฆ่าแมลง. ตัวอย่างหนึ่งของวิศวกรรมนี้จะเป็นข้าวโพดแปลงพันธุกรรม (อังกฤษ: Transgenic maize หรือ Bt corn). ผลิตภัณฑ์ของเทคโนโลยีชีวภาพสีเขียวเช่นนี้ในท้ายที่สุดแล้วจะเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่เป็นหัวข้อของการอภิปรายที่น่าสนใจมาก.
• เทคโนโลยีชีวภาพสีแดง จะประยุกต์เข้ากับกระบวนการทางการแพทย์. บางตัวอย่างก็คือการออกแบบของสิ่งมีชีวิตเพื่อผลิตยาปฏิชีวนะ, และการวิศวกรรมของการรักษาทางพันธุกรรมผ่านการยักย้ายถ่ายเททางพันธุกรรม (อังกฤษ: genetic manipulation).
• เทคโนโลยีชีวภาพสีขาว,หรือที่เรียกว่าอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ, เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่ประยุกต์เข้ากับกระบวนการทางอุตสาหกรรม. ตัวอย่างหนึ่งคือการออกแบบของสิ่งมีชีวิตในการผลิตสารเคมีที่มีประโยชน์. อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้อุตสาหกรรมเพื่อผลิตสารเคมีที่มีค่าหรือเพื่อทำลายสารเคมีที่ก่อให้เกิดมลพิษ/อันตราย. เทคโนโลยีชีวภาพสีขาวมีแนวโน้มที่จะใช้พลังงานน้อยกว่ากระบวนการแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการผลิตสินค้าอุตสาหกรรม ^{[ต้องการอ้างอิง]} http://www.bio-entrepreneur.net/Advance-definition-biotech.pdf} เก็บถาวร 2021-03-07 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน

การลงทุนและการส่งออกของเศรษฐกิจทั้งหมดของประเภทเหล่านี้ของการประยุกต์เทคโนโลยีชีวภาพจะถูกเรียกว่าเป็น "Bioeconomy".

ยา

ในสาขาเภสัชกรรม, เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่พบการประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ เช่นการค้นพบและการผลิตยาเสพติด, pharmacogenomics, และการทดสอบทางพันธุกรรม (หรือการคัดกรองทางพันธุกรรม).

Pharmacogenomics (การรวมกันของเภสัชวิทยาและพันธุกรรม) เป็นเทคโนโลยีที่วิเคราะห์ว่าสิ่งที่ได้จากพันธุกรรมมีผลต่อการตอบสนงขอแต่ละบุคคลเป็นอย่างไร^[14]. มันเกี่ยวข้องกับอิทธิพลของการแปรเปลี่ยนทางพันธุกรรมที่มีต่อการตอบสนองของยาในผู้ป่วยโดยการเทียบเคียงการแสดงออกของยีน (อังกฤษ: gene expression) หรือความหลากหลายแบบ nucleotide เดียว (อังกฤษ: single-nucleotide polymorphism) กับประสิทธิภาพหรือความเป็นพิษของยา^[15]. โดยการทำเช่นนั้น, pharmacogenomics มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาวิธีการที่มีเหตุผลในการเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาด้วยยา, ที่ขึ้นกับขนืดของพันธุกรรมของผู้ป่วย,เพื่อให้แน่ใจว่าได้รับประสิทธิภาพสูงสุดด้วยผลกระทบในทางตรงกันข้ามที่น้อยที่สุด^[16]. วิธีการดังกล่าวสัญญาว่าจะให้การถือกำเนิดของ "ยาส่วนบุคคล"; ที่ยาทั้งหลายและยาผสมได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมกับพันธุกรรมที่ไม่ซ้ำกันของแต่ละบุคคล^[17][18].

เทคโนโลยีชีวภาพมีส่วนร่วมในการค้นพบและการผลิตของยาโมเลกุลขนาดเล็กแบบดั้งเดิมเช่นเดียวกับยาที่เป็นผลิตภัณฑ์ของเทคโนโลยีชีวภาพ - ชีวเภสัช (อังกฤษ: biopharmaceutics). เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่สามารถนำมาใช้ในการผลิตยาที่มีอยู่ค่อนข้างง่ายและราคาถูก. ผลิตภัณฑ์ดัดแปลงพันธุกรรมตัวแรกถูกออกแบบมาเพื่อรักษาโรคของมนุษย์. เพื่อยกหนึ่งตัวอย่าง, ในปี 1978 Genentech ได้พัฒนาอินซูลิน humanized สังเคราะห์โดยการเชื่อมยีนของมันกับเวกเตอร์พลาสมิด (อังกฤษ: plasmid vector) ที่ถูกใส่เข้าไปในแบคทีเรีย "Escherichia coli". อินซูลิน, ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคเบาหวาน, ได้รับการสกัดก่อนหน้านี้จากตับอ่อนของสัตว์ในโรงฆ่าสัตว์ (วัวและ/หรือหมู). แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมที่เกิดขึ้นจะช่วยในการผลิตปริมาณมหาศาลของอินซูลินสังเคราะห์เพื่อมนุษย์ที่ค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างต่ำ^[19][20]. เทคโนโลยีชีวภาพนอกจากนี้ยังช่วยในการรักษาที่เกิดขึ้นใหม่เช่นการรักษาด้วยยีน (อังกฤษ: gene therapy). การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพกับวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (เช่นผ่านทางโครงการจีโนมมนุษย์) ยังได้ปรับปรุงอย่างมากในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชีววิทยาและเนื่องจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์ของเราเกี่ยวกับชีววิทยาปกติและของโรคได้เพิ่มขึ้น, ความสามารถของเราในการพัฒนายาใหม่ในการรักษาโรคที่รักษาไม่หายไปก่อนหน้านี้ได้เพิ่มขึ้นเช่นกัน^[20]

การทดสอบทางพันธุกรรมช่วยในการวินิจฉัยทางพันธุกรรมของความไวต่อโรคทางกรรมพันธุ์, และยังสามารถใช้ในการกำหนดผู้เป็นบิดามารดาของเด็ก (แม่และพ่อทางพันธุกรรม) หรือโดยทั่วไปบรรพบุรุษของบุคคลนั้น. นอกเหนือจากการศึกษาโครโมโซมในระดับของยีนแต่ละบุคคล, การทดสอบทางพันธุกรรมในความหมายที่กว้างขึ้นจะรวมถึงการทดสอบทางชีวเคมีสำหรับการปรากฏตัวที่เป็นไปได้ของโรคทางพันธุกรรม, หรือรูปแบบการกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการพัฒนาความผิดปกติทางพันธุกรรม. การทดสอบทางพันธุกรรมจะระบุการเปลี่ยนแปลงในโครโมโซม, ยีน, หรือโปรตีน^[21]. หลายครั้ง, การทดสอบจะใช้เพื่อหาการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติได้รับการถ่ายทอดมา. ผลของการทดสอบทางพันธุกรรมสามารถยืนยันหรือตัดทิ้งสภาพทางพันธุกรรมที่น่าสงสัยหรือช่วยในการกำหนดโอกาสของบุคคลในการพัฒนาหรือการหลุดพ้นความผิดปกติทางพันธุกรรม. ณ ปี 2011, หลายร้อยการทดสอบทางพันธุกรรมได้ถูกนำมาใช้^[22][23]. เนื่องจากการทดสอบทางพันธุกรรมอาจจะเปิดปัญหาด้านจริยธรรมหรือด้านจิตวิทยา, การทดสอบทางพันธุกรรมมักจะมาพร้อมการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรม.

การเกษตร

พืชดัดแปลงพันธุกรรม (อังกฤษ: Genetically modified crops) หรือ "พืชจีเอ็ม" หรือ "พืชเทคโนโลยีชีวภาพ" เป็นพืชที่ใช้ในการเกษตร, ดีเอ็นเอของมันได้รับการแก้ไขโดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม. ในกรณีส่วนใหญ่จุดมุ่งหมายคือเพื่อแนะนำลักษณะทางชีวภาพใหม่ให้กับพืชที่ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสปีชีส์.

ตัวอย่างในพืชอาหารรวมถึงความต้านทานต่อแมลงศัตรูพืชบางอย่าง^[24], โรค^[25], สภาพแวดล้อมที่เครียด^[26], ความต้านทานต่อการบำบัดทางเคมี (เช่นความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช^[27]), การลดลงของการเน่าเสีย^[28], หรือการปรับปรุงในรายละเอียดของสารอาหารของพืช^[29]. หลายตัวอย่างในพืชที่ไม่ใช่อาหารรวมถึงการผลิตของตัวแทนยา (อังกฤษ: pharmaceutical agent) ^[30], เชื้อเพลิงชีวภาพ^[31], และสินค้าอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ต่อวงการอุตสาหกรรม^[32], เช่นเดียวกับการบำบัดทางชีวภาพ (อังกฤษ: bioremediation) ^[33][34].

เกษตรกรได้ใช้เทคโนโลยีจีเอ็มกันอย่างแพร่หลาย. ระหว่างปี 1996 ถึง 2011, พื้นที่ผิวทั้งหมดของที่ดินที่ใช้ปลูกพืชจีเอ็มได้เพิ่มขึ้นจาก 17,000 ตารางกิโลเมตร (4,200,000 เอเคอร์) เป็น 1,600,000 ตารางกิโลเมตร (395,000,000 เอเคอร์) ^[35]. 10% ของพื้นที่เพาะปลูกของโลกถูกนำมาปลูกพืชจีเอ็มในปี 2010^[35]. ณ ปี 2011, พืชดัดแปรพันธุกรรมที่แตกต่างกัน 11 ชนิดได้รับการปลูกในเชิงพาณิชย์บน 395 ล้านเอเคอร์ (160 ล้านเฮคตาร์) ใน 29 ประเทศเช่นสหรัฐอเมริกา, บราซิล, อาร์เจนตินา, อินเดีย, แคนาดา, จีน, ปารากวัย, ปากีสถาน, แอฟริกาใต้, อุรุกวัย, โบลิเวีย, ออสเตรเลีย, ฟิลิปปินส์, พม่า, บูร์กินาฟาโซ, เม็กซิโกและสเปน^[35].

อาหารดัดแปลงพันธุกรรมเป็นอาหารที่ผลิตจากสิ่งมีชีวิตที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเจาะจงในดีเอ็นเอของพวกมันโดยใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม. เทคนิคเหล่านี้ได้ยอมให้มีการเปลี่ยนแปลงลักษณะของพืชแบบใหม่เช่นเดียวกับการควบคุมที่มากขึ้นกว่าโครงสร้างทางพันธุกรรมของอาหารมากกว่าโดยวิธีการก่อนหน้านี้เช่นการคัดเลือกพันธุ์และการปรับปรุงพันธุ์แบบกลายพันธุ์ (อังกฤษ: mutation breeding) ^[36]. การขายเชิงพาณิชย์ของอาหารดัดแปลงพันธุกรรมเริ่มต้นขึ้นในปี 1994, เมื่อ Calgene วางตลาดมะเขือเทศสุกช้าชื่อ Flavr Savr ครั้งแรกของบริษัท^[37]. จนถึงวันนี้ การดัดแปลงพันธุกรรมของอาหารส่วนมากได้เน้นเป็นหลักในการปลูกพืชเงินสด (อังกฤษ: cash crop) ในความต้องการสูงโดยเกษตรกรเช่นถั่วเหลืองแปลงพันธุกรรม, ข้าวโพดแปลงพันธุกรรม, คาโนลา, และน้ำมันเมล็ดฝ้าย. เหล่านี้ได้รับการวิศวกรรมให้มีความต้านทานต่อเชื้อโรคและสารเคมีกำจัดวัชพืชและมีรูปแบบของสารอาหารที่ดีกว่า. ปศุสัตว์จีเอ็มยังได้รับการพัฒนาเชิงทดลอง, แม้ว่า ณ เดือนพฤศจิกายน 2013 ยังไม่มีอยู่ในตลาดขณะนั้น^[38].

มีฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้างว่าอาหารในตลาดที่ได้มาจากพืชจีเอ็มโอไม่มีความเสี่ยงมากต่อสุขภาพของมนุษย์กว่าอาหารธรรมดา^{[39][40][41][42][43]}. พืชจีเอ็มยังให้ประโยชน์ทางนิเวศวิทยาอีกด้วย, หากไม่ใช้มากเกินไป^[44]. อย่างไรก็ตามฝ่ายตรงข้ามได้คัดค้านพืชจีเอ็มในหลายเหตุผล, รวมทั้งความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม, ว่าอาหารที่ผลิตจากพืชจีเอ็มจะมีความปลอดภัยหรือไม่, ว่าพืชจีเอ็มมีความจำเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการอาหารของโลกหรือไม่, และความกังวลทางเศรษฐกิจที่เกิดขึ้นจากความจริงที่ว่าสื่งมีชีวิตเหล่านี้อยู่ภายใต้กฎหมายทรัพย์สินทางปัญญา.

เทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม (ที่รู้จักกันส่วนใหญ่ในยุโรปเป็นเทคโนโลยีชีวภาพสีขาว) เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการอุตสาหกรรม, รวมถึงอุตสาหกรรมการหมัก. มันจะรวมถึงการปฏิบัติในการใช้เซลล์เช่นจุลินทรีย์, หรือส่วนประกอบของเซลล์เช่นเอนไซม์, เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ในภาคอุตสาหกรรมเช่นสารเคมี, อาหารและอาหารสัตว์, ผงซักฟอก, กระดาษและเยื่อกระดาษ, สิ่งทอและเชื้อเพลิงชีวภาพ^[45]. ในการทำเช่นนั้น, เทคโนโลยีชีวภาพใช้วัตถุดิบหมุนเวียนและอาจช่วยลดการปล่อยแก๊สเรือนกระจกและย้ายออกจากเศรษฐกิจที่มีฐานมาจากปิโตรเคมี^[46].

การกำกับดูแล

บทความหลัก: การกำกับดูแลพันธุวิศวกรรมและการกำกับดูแลการเปิดตัวของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม

การกำกับดูแลพันธุวิศวกรรมเกี่ยวข้องกับวิธีการดำเนินการของรัฐบาลในการประเมินและจัดการความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม, และการพัฒนาและการเปิดตัวของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็มโอ), รวมทั้งพืชดัดแปลงพันธุกรรมและปลาดัดแปลงพันธุกรรม. มีความแตกต่างหลายอย่างในการกำกับดูแล GMOs ระหว่างประเทศด้วยกัน, โดยมีบางส่วนของความแตกต่างที่ชัดเจนมากที่สุดเกิดขึ้นระหว่างสหรัฐอเมริกาและยุโรป^[47]. การกำกับดูแลแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากพันธุวิศวกรรม. ยกตัวอย่างเช่น, พืชไม่ได้มีไว้สำหรับเป็นอาหารโดยทั่วไปจะไม่ถูกตรวจสอบโดยหน่วยงานที่รับผิดชอบสำหรับความปลอดภัยของอาหาร^[48]. สหภาพยุโรปใหความแตกต่างระหว่างการอนุมัติสำหรับการเพาะปลูกในสหภาพยุโรปกับการอนุมัติสำหรับการนำเข้าและการประมวล. ขณะที่มีเพียงไม่กี่ GMOs เท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติสำหรับการเพาะปลูกในสหภาพยุโรป, แต่มี GMOs จำนวนมากได้รับการอนุมัติให้ทำการนำเข้าและการประมวล^[49]. การเพาะปลูก GMOs ได้สะกิดการอภิปรายเกี่ยวกับการอยู่ร่วมกันของพืชจีเอ็มและ nonGM. ขึ้นอยู่กับการกำกับดูแลการอยู่ร่วมกัน, แรงจูงใจทั้งหลายสำหรับการเพาะปลูกพืชดัดแปลงพันธุกรรมมันแตกต่างกัน^[50].

ในปี 1988, หลังจากการกระตุ้นจากรัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกา, สถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์ทั่วไป (สถาบันสุขภาพแห่งชาติ) (NIGMS) ก่อตั้งกลไกการระดมทุนสำหรับการฝึกอบรมด้านเทคโนโลยีชีวภาพ. หลายมหาวิทยาลัยทั่วประเทศแข่งขันกันเพื่อเงินทุนเหล่านี้ในการสร้างโปรแกรมการฝึกอบรมเทคโนโลยีชีวภาพ (BTPs). แต่ละใบสมัครที่ประสบความสำเร็จจะได้รับเงินสนับสนุนโดยทั่วไปเป็นเวลาห้าปีหลังจากนั้นจะต้องได้รับการต่ออายุที่สามารถแข่งขันได้. นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาก็สามารถแข่งขันได้เพื่อการยอมรับเป็น BTP; ถ้าได้รับการยอมรับ, ค่าจ้าง, ค่าเล่าเรียนและการสนับสนุนการประกันสุขภาพจะมีให้เป็นเวลาสองหรือสามปีในระหว่างงานวิทยานิพนธ์หลักสูตรปริญญาเอกของพวกเขา. สิบเก้าสถาบันเสนอ BTPs ที่สนับสนุนโดย NIGMS^[51]. การฝึกอบรมเทคโนโลยีชีวภาพยังมีการเสนอให้ในระดับปริญญาตรีและในวิทยาลัยชุมชนอีกด้วย.

• Bioculture
• Bioeconomics (biophysical)
• Biological engineering
• Biomimetics
• Bionic architecture
• Biotechnology industrial park
• Competitions and prizes in biotechnology
• พันธุวิศวกรรม
• Green Revolution
• History of Biotechnology
• List of biotechnology articles
• List of biotechnology companies
• List of emerging biotechnologies
• Metabolic engineering
• NASDAQ Biotechnology Index
• Outline of biotechnology
• Pharmaceutical chemistry
• Pharmaceutical companies
• SWORD-financing
• Timeline of biotechnology
• Virotherapy
• ชีวเคมี
• วิศวกรรมชีวภาพ
• อณูชีววิทยา
• วิศวกรรมเนื้อเยื่อ