Công nghệ sinh học là một lĩnh vực khoa học mà nó mang tính liên kết và tác động đến nhiều lĩnh vực khác nhau. Và đến hiện tại, công nghệ sinh học đang được nhiều quốc gia trên thế giới xem như là một ngành mũi nhọn, dẫn đầu cho quá trình chuyển đổi, phát triển xã hội. Đặc biệt là trong bối cảnh con người đang phải đối mặt với những rủi ro từ dịch bệnh và cả những ảnh hưởng tới môi trường.

          Vào đầu thế kỉ XX, sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử đã dẫn đến sự ra đời của các lĩnh vực khoa học mới như khoa học hệ gen (gemomics), khoa học hệ protein (Proteomics) và khoa học hệ chất chuyển hoá (Metabolomics). Từ đó, kéo theo sự bùng nổ của các ứng dụng công nghệ sinh học. Tại hầu hết các quốc gia phát triển về công nghệ sinh học, ngành khoa học này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sức khỏe con người và dược phẩm, thú y, nông nghiệp, dệt may, hóa chất, nhiên liệu, vật liệu, thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Qua các lĩnh vực đó, công nghệ sinh học có thể được chia ra thành nhiều ngành như công nghệ sinh học y dược, công nghệ sinh học nông nghiệp, công nghệ sinh học công nghiệp, công nghệ sinh học môi trường.

1.Công nghệ sinh học y dược

Rất nhiều công trình nghiên cứu của công nghệ sinh học đã được ứng dụng thành công trong y dược, đặc biệt là trong việc chẩn đoán bệnh và sản xuất thuốc cũng như vaccine.

Kit xét nghiệm đo tải lượng HBV DNA của ABT (chi tiết bộ kit)

          Hiện nay sự phát triển của miễn dịch học, tế bào học, cũng như di truyền học và sinh học phân tử đã đem lại những thành tựu đột phá trong các phương pháp chẩn đoán. Có thể sản xuất được các bộ kit xét nghiệm hay các hệ thống hỗ trợ xét nghiệm hiện đại, giúp tiết kiệm thời gian và độ chính xác cao. Đồng thời, ngành y tế cũng đã có những bước tiến vượt trội khi có thể ứng dụng công nghệ sinh học trong việc tầm soát ung thư và tầm soát các hội chứng bẩm sinh của thai nhi ngay từ trong thai kỳ.

Việc đẩy lui được đại dịch COVID-19 vừa qua cũng đã có sự đóng góp không hề nhỏ của ngành công nghệ sinh học. Bằng chứng là các vaccine trên thế giới đều được nghiên cứu sản xuất qua các ứng dụng của miễn dịch học cũng như di truyền học và sinh học phân tử.

SARS-Cov-2 vaccine

2.Công nghệ sinh học nông nghiệp

          Trong lĩnh vực nông nghiệp, công nghệ sinh học đã có rất nhiều đóng góp trong việc tăng năng suất cây trồng bằng việc cải thiện kỹ thuật canh tác và nghiên cứu nhân giống nhanh cũng như tạo giống cây trồng mới có khả năng phát triển tốt hay có các sản phẩm mang đặc tính phù hợp với nhu cầu thị trường. Một số kỹ thuật đang được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực này như: nhân giống in vitro, dung hợp tế bào trần, sản xuất cây trồng đơn bội, cây trồng chuyển gen,… hay một số phương pháp canh tác như: thủy canh, NFT,…

Nhân giống cây trồng in vitro

Ngoài các ứng dụng lên ngành trồng trọt, công nghệ sinh học cũng có nhiều đóng góp trong ngành chăn nuôi. Một số ứng dụng trong ngành chăn nuôi như sản xuất các chế phẩm chăn nuôi hay cấy chuyển phôi, chọn tạo giống,…

3.Công nghệ sinh học trong công nghiệp

Ngành công nghệ sinh học đã đưa công nghệ lên men vào lĩnh vực sản xuất chế biến lương thực, thực phẩm và trở thành một trong những lĩnh vực quan trọng nhất cho đến thời điểm hiện tại. Ứng dụng công nghệ sinh học đã giúp tuyển chọn các chủng vi sinh vật có khả năng lên men tốt, hỗ trợ sản xuất chế biến các chế phẩm lên men như sữa chua, phomai, thực phẩm chức năng,…

Các sản phẩm lên men từ sữa

Ở lĩnh vực công nghiệp, công nghệ sinh học còn được nghiên cứu để ứng dụng sản xuất các chất hoạt động bề mặt, chất tẩy rửa, các vật liệu sinh học. Ngoài ra, chúng ta có thể thấy công nghệ sinh học được ứng dụng để sản xuất các nguồn năng lượng sạch, thay thế cho các nhiên liệu hóa thạch gây ảnh hưởng đến môi trường.

Xơ sinh học làm vật liệu chống thấm

4.Công nghệ sinh học trong xử lý ô nhiễm môi trường

Trong thời đại mà ô nhiễm môi trường luôn là đề tài nóng hổi thì con người cũng liên tục tìm kiếm các biện pháp giải quyết vấn đề này, và việc ứng dụng công nghệ sinh học đang ngày càng chứng tỏ ưu thế của mình so với các phương pháp khác.

Ngành công nghệ sinh học được sử dụng trong xử lý chất thải, thu nhận các chất có ích trong quá trình lên men yếm khí, sử dụng những loại vi sinh có khả năng xử lý chất thải hay các sản phẩm từ nhiên liệu hóa thạch để hạn chế ảnh hưởng từ các sự cố ô nhiễm khác nhau.

Tái chế nhựa bằng enzyme tổng hợp từ vi sinh vật

Không dừng lại ở đó, công nghệ sinh học còn có thể ứng dụng sản xuất các chất hoạt động bề mặt giúp phân hủy các chất độc vô cơ và hữu cơ nhưng không bị tồn đọng lâu ngoài môi trường, đồng thời phục hồi các chu trình trao đổi chất trong tự nhiên hay thu thập và tái tạo các sản phẩm phụ còn giá trị.

Công tác nghiên cứu, ứng dụng và phát triển công nghệ sinh học tuy còn nhiều vấn đề phải hoàn thiện để tiếp tục phát triển, nhưng với những đóng góp đã nói ở trên của ngành khoa học này, không thể phủ nhận việc công nghệ sinh học có thể đem lại những giá trị tích cực cho toàn thể nhân loại trong tương lai. Có thể nói, công nghệ sinh học đang dần trở thành một ngành khoa học hàng đầu, đóng vai trò không hề nhỏ trong việc phục vụ nhu cầu sức khỏe và kinh tế của con người, cũng như nhu cầu phục hồi lại màu xanh của Trái Đất.

Tham khảo

www.geeksforgeeks.org

www.conserve-energy-future.com

biowish.vn