バイオテクノロジーは、植物王国をミックスに追加する前でさえ、科学研究の信じられないほど広い分野です.より強力な建材の開発から病虫害に強い作物の栽培まで、生物学的特性を借りて発明品に追加したり、既存の生物を変更して人間のニーズによりよく応える方法はたくさんあります。
植物のバイオテクノロジーが製品を改善し、人間の健康を増進し、地球の限りある資源の利用方法を改善する主な方法をいくつか紹介します。しかしその前に:バイオテクノロジーとは正確には何ですか?
バイオテクノロジーとは
「バイオテクノロジー」という略称で呼ばれることが多いバイオテクノロジーは、生物学と化学および工学を組み合わせた科学の領域です。簡単に言えば、人間が生きている生物学的プロセスまたは有機体を模倣または変更して、新しい製品を作成したり、既存の製品を改良したりする場所です。
この追求と、生物工学、分子生物学、ナノテクノロジーなどの他のいくつかの研究との間には、いくつかの重複があります。ほとんどの人がバイオテクノロジーについて言及するとき、作物生物の遺伝子組み換えについて言及していますが、多くの潜在的なアプリケーションがあり、それについては後で説明します.
バイオテクノロジーの形態には次のようなものがあります:
- 生物の遺伝暗号の変更
- 目的を果たすために新しい生物を繁殖させる
- 生物をそのまま使用して機能を提供する
- 生物学的プロセスを模倣する材料またはメカニズムの作成
当然のことながら、バイオテクノロジーの影響について懸念があります。特に、自然界に存在する生物の遺伝子コードを変更する能力を誇るテクノロジーについてです。この強烈な哲学的醸造物には、幹細胞研究、人間のクローン作成、生物兵器があります。
バイオテクノロジーの種類
興味深いことに、バイオテクノロジーの分野は色にちなんで名付けられています。各分野は、自然の生物学的プロセスと有機体を人間の目的に使用または適応させるさまざまな方法に関係しています。以下は、主要なタイプのバイオテクノロジーの一部を抜粋したリストです:
- グリーン バイオテクノロジー :これらは、作物を干ばつ、害虫、さらには雹に耐性にするための適応または作成を含むアプリケーションです。また、自然に触発された環境に優しい技術の開発にも関与する
- ホワイト (またはグレー) のバイオテクノロジー :輸送、エネルギー、製造に使用する新しい燃料や化学物質の発見と開発に関するものです。
- 赤いバイオテクノロジー :バイオテクノロジーのこの分野は、人間の健康に関係しています。この分野の科学者は、新薬、幹細胞研究、臓器および組織再生技術の実験を行っています。
- ブルー バイオテクノロジー :ブルー バイオテクノロジーは、サンゴ礁や漁業などの水生環境に関係しています。主な調査分野の 1 つは、水を媒介とする害虫や病気に対する費用対効果の高い防除技術です。
最後のタイプのバイオテクノロジーは、「ダーク」バイオテクノロジーとして知られています。これは、前述の論争のほとんどを捉える領域です。これには、生物戦争で使用される可能性のある技術や、クローン作成または直接操作によるヒトゲノムの改ざんを伴う技術が含まれます。
バイオテクノロジーの応用例
では、実際の例についてはどうでしょうか。自然をインスピレーションとして利用し、バイオテクノロジーが人間の可能性を発展させ、拡大する他の方法を次に示します。
- 病気の治療法を見つける
- 細胞生物学の秘密を解き明かす
- 病気を予防するワクチンを開発する
- バイオマス、太陽光、風力エネルギー設備の効率を改善する
- 発酵を利用して新しい食べ物や飲み物を作る
- 製造をよりクリーンに、無駄を省く
- 食品や飲料の栄養価を高める
- 新しいタイプの燃料と電池を発明する
- 過酷な条件や害虫に耐えることができる作物生物を作成する
それでは、バイオテクノロジーの利点、特に植物のバイオテクノロジーについて詳しく見ていきましょう。
食品を改良して改善する
遺伝子組み換え生物 (GMO) が、有限の資源を持つ地球上で増加する人口を養う可能性が、より広く知られるようになっています。 GMO は依然として論争の的となっているトピックですが、広範囲にわたる利益をもたらすバイオテクノロジーの一部門です。
主なものの 1 つは、私たちが食品に使用する植物の望ましくない特性の一部を排除する可能性です。たとえば、大豆とピーナッツのアミノ酸配列を変更すると、集団の脆弱なメンバーに対するアレルギーの影響を減らすことができます.
植物におけるこの種のバイオテクノロジーの他の例には、キャノーラミール、ジャガイモ、およびトウモロコシに含まれるグルコシノレート、グリコアルカロイド、およびマイコトキシンをそれぞれ除去することが含まれます。コストと時間のかかる化学抽出プロセスを使用せずに、カフェインを含まない (または非常に少ない) コーヒーを作ることさえ可能です。
現在市場に出回っている食品の 80% には、遺伝子組み換え生物が含まれていると推定されています。これは、バイオテクノロジーがすでに私たちの生活に大きな影響を与えていることを意味します。
製造の効率化
人類の広範囲に及ぶサプライ チェーンをより効率的にし、可能な限り無駄を省く必要があるのは過去のことです。バイオテクノロジーは、化学、塗料と仕上げ、生物医学、およびその他の製造環境における生体触媒と酵素の操作など、これを達成するための多くの魅力的な可能性を提供します。
バイオテクノロジー イノベーション オーガニゼーションは、バイオテクノロジーを製造業の改善に向けると、次の利点が可能であると主張しています。
- 化学製造は 80% 合理化される可能性があります。
- 一部の洗浄プロセスは低温で実行でき、エネルギー コストを年間 40 億ドル以上節約できます。
- 汎用メーカーは、プロセス効率の向上と水の使用量の削減により、運用コストを 50% 削減できます。
- 影響の少ない燃料を使用することで、すべての産業部門が温室効果ガス排出量を 50% 以上削減できます。
- 製造工場と流通ハブは、高度なリサイクル プロセスとバイオマス リアクターを使用することで、エコロジカル フットプリントをほぼゼロにすることができます。
独自の、またはより用途の広い建材の発明
バイオテクノロジーは、構築された環境全体で新しい材料または意図的に選択された材料を使用して、自然のプロセスを模倣することさえ含む場合があります.
タイムリーな例の 1 つは、コンクリートの隔離です。森林や永久凍土などの特定の自然の地層は、大気から二酸化炭素をろ過して除去し、それを他の温室効果ガスとともに、大気に入ることができない自然地域に隔離することにおいて自然に多産です。
建設技術者は、バイオ エンジニアリング コンクリートを使用して、同様の方法で二酸化炭素を隔離できる可能性に興奮しています。それは、建設、特に炭素集約型で有名なコンクリートとセメントの生産にとって、ゲームチェンジャーとなる可能性があります。建設環境をこれまで以上に拡大することによる炭素コストの一部を相殺することが、建設部門にとって歓迎すべき追加となるでしょう。
植物のバイオテクノロジーに基づいた画期的な発見は他にもたくさんあります。ますます多くの建設業者が、竹やコルクなどの廃棄物や急速に成長する資源を利用して、バイオエンジニアリングされた建材を使用しています。
生物工学による断熱材も急速に成長している産業であり、膨大な量のプラスチック、ガラス、または石油を使用する製品の代わりに、菌糸体やその他の菌類を利用する非常に効果的な断熱製品がますます増えています。
世界の温室効果ガス排出量の 8% がレンガ製造のみに起因することが判明した場合、世界の建築業者の間で変化が生じていることは明らかです。植物のバイオテクノロジーは、より環境に優しく、無駄が少なく、環境に優しい建設業界を実現しています。
バイオテクノロジーはどこでもゲームチェンジャーです
医療の進歩、ワクチン、ナノテクノロジーから、より持続可能な塗料、よりクリーンな製造プロセス、再生可能な建材に至るまで、自然のインスピレーションは、人間の生活の多くの側面を改善するのに役立ちます。植物、動物、および生物学的プロセスのバイオテクノロジーは、次に私たちをどこに連れて行きますか?
