ما هي المهنة التي تجمع بين تكنولوجيا الحمض النووي والزراعة؟

في حين أن التعامل مع النباتات أصعب مقارنة بالبكتيريا، فمن الممكن إدخال الجينات في خلايا نباتية مفردة. ثم تزرع الخلايا لتنمو لتصبح نباتات ناضجة. التقنية الأساسية لإدخال الجينات هي عن طريق البلازميدات من أغروباكتريوم توميفاسيانز. إنها بكتيريا تغزو خلايا النباتات ، وتحمل بلازميداتها جينات محفزة للورم. يزيل العلماء جينات الورم ويكتسبون البلازميد الذي يتحد مع الخلايا النباتية دون إحداث أي ضرر. تم استخدام تقنية الحمض النووي في الزراعة لتعزيز كفاءة نمو النبات ومقاومة الأمراض والآفات.

ما هي المهنة التي تجمع بين تكنولوجيا الحمض النووي والزراعة؟ المهنة التي تجمع بين تقنيات الحمض النووي والزراعة هي التكنولوجيا الحيوية الزراعية (Agritech). إنه مجال من مجالات العلوم الزراعية يتضمن استخدام الأدوات والأساليب العلمية لتعديل الكائنات الحية. خلال القرن العشرين ، أدت طفرة تكنولوجية إلى نمو في التكنولوجيا الحيوية الزراعية.

بين 1930 و 1960 ، شهد العالم زيادة هائلة في إنتاج الغذاء بسبب الثورة الخضراء. وشملت تلك الثورة استخدام أصناف نباتية عالية الغلة، وزيادة استخدام الأسمدة، وتحسين تقنيات الري. في حين أن الثورة الخضراء ضاعفت ثلاثة أضعاف إمدادات الغذاء على مستوى العالم ، إلا أنها لم تكن كافية لزيادة عدد السكان. بالإضافة إلى ذلك ، استخدم المزارعون الكيماويات الزراعية لزيادة غلة المحاصيل ، لكنها كانت باهظة الثمن وزادت من التلوث البيئي. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، تم اكتشاف أنه من الممكن زيادة غلة المحاصيل باستخدام مناهج صديقة للبيئة للتكنولوجيا الحيوية الزراعية. هنا ، أناقش المزيد عن مهنة التكنولوجيا الحيوية الزراعية ، والرواتب المحتملة.

هل التكنولوجيا الحيوية الزراعية مهنة جيدة؟

يتم تطبيق التكنولوجيا الحيوية بطرق متعددة في الزراعة. تعمل الشركات المتخصصة في التكنولوجيا الحيوية الزراعية على تزويد المزارعين بالأدوات اللازمة لتحسين المحاصيل والمحاصيل ، مع تقليل تكاليف الإنتاج.

قد تنطوي التكنولوجيا الحيوية الزراعية أيضا على إنتاج نباتات الزينة مثل بساتين الفاكهة والنباتات التي يمكن أن تعمل كوقود حيوي.

لتحقيق هذه الأهداف ، يقوم علماء التكنولوجيا الحيوية بإنشاء منتجات لحماية النباتات والحيوانات من الأمراض. كما أنها تساعد المزارعين في تحديد أفضل الحيوانات وبذور المحاصيل لاستخدامها في التربية الانتقائية. لنفترض أن مزرعة سمكية معينة تقوم بتربية أسماك البلطي. إذا أصيبت الأسماك بفيروس معين ، فسوف تموت جميعا وسيتكبد صاحب المزرعة خسائر. لتجنب العدوى ، يقوم المزارعون بإعطاء اللقاحات ، التي تم تطويرها عن طريق التكنولوجيا الحيوية.

أصبح تنفيذ العلوم البيولوجية في الزراعة أكثر بروزا في العقود الثلاثة الماضية. أدخل العلماء الجينات لأول مرة في الذرة عبر الطرق الجزيئية في عام 1989 وبحلول نهاية القرن العشرين كان المزارعون يزرعون ملايين الأفدنة من الذرة المعدلة وراثيا.

لقد ولت الأيام التي كانت فيها الوظائف الزراعية تعني فقط الكدح تحت أشعة الشمس الحارقة وانتظار نمو المحاصيل. اليوم ، تقدمت الصناعة بطرق متعددة مما خلق العديد من فرص العمل.

منذ آلاف السنين ، تلاعب المزارعون بالنباتات والحيوانات لتحقيق السمات المرغوبة. من خلال الجمع بين سلالات مختلفة من النباتات أو الحيوانات ، بدأ البشر في تطوير عدد لا يحصى من الكائنات الحية. تبدو العديد من المحاصيل الحديثة مختلفة تماما عن إصداراتها السابقة منذ آلاف السنين.

التكنولوجيا الزراعية هي مزيج من الأدوات والتخصصات التي تساعد في تعديل الكائنات الحية لغرض معين. يمكن أن يكون الغرض أي شيء من إقناع غلات أكبر من المحاصيل إلى تطوير مقاومة طبيعية لأمراض معينة. على الرغم من وجود طرق متعددة لتحقيق هذا الهدف ، فإن التقنية التي تحظى عادة بأكبر قدر من الاهتمام هي التعديل الوراثي.

الجين هو في الأساس جزء من الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك) الذي يعرض خاصية معينة أو يساهم في وظيفة معينة. بشكل عام ، تحدد الجينات كل شيء بما في ذلك لون عيون الشخص أو وجود الحساسية لمواد معينة.

بينما يدرس العلماء الجينات التي تؤثر على جوانب مختلفة من الكائنات الحية ، يمكنهم اتخاذ تدابير للتلاعب بهذه الميزات أو الوظائف. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في استخراج المعلومات الوراثية من الكائنات الحية المفردة وإدخالها في كائن حي مختلف. على سبيل المثال ، قد يكتشف الباحث أن بكتيريا معينة لديها مقاومة لمبيدات أعشاب معينة. من هناك ، قد يرغب في استخراج هذه الجينات وإدخالها إلى محصول. ثم يمكنه استخدام مبيدات الأعشاب لتدمير نباتات الآفات مثل الأعشاب الضارة بينما تظل المحاصيل المفيدة آمنة.

يشعر بعض الناس أن تغيير التكوين الأساسي للكائنات الحية أمر غير طبيعي. ومع ذلك ، فإن الحقيقة هي أن البشر يستخدمون طرقا أكثر فظاظة منذ آلاف السنين. عندما يهجن المزارع النباتات ، فإنه ينخرط في شكل بدائي من التعديل الوراثي. ولكن مع طرق التهجين ، يتم إدخال جميع جينات نوع واحد من الكائنات الحية في جميع جينات الكائن الحي الآخر. فهي ليست دقيقة، وقد تستغرق أجيالا من المحاصيل قبل أن يحصل المزارعون على النتائج المرجوة.

تسمح التكنولوجيا الحيوية الزراعية للعلماء بانتقاء واختيار الجينات التي سيتم إدخالها في الكائن الحي.

فوائد التكنولوجيا الحيوية الزراعية

استخدامات التكنولوجيا الحيوية الزراعية لا حدود لها تقريبا. غالبا ما تتضمن النظم الغذائية اليومية في جميع أنحاء العالم منتجات متعددة تأتي من عمليات التكنولوجيا الحيوية الزراعية.

من خلال التلاعب الجيني ، يستطيع الباحثون إنشاء نباتات تنتج أكثر من نظيراتها التي لم تمسها. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن إدخال الجينات لغرض ضمان أن يقدم النبات قيمة غذائية أكبر. ومن الأمثلة الممتازة على ذلك مشروع الأرز الذهبي الذي استخدم فيه العلماء الهندسة الوراثية لتطوير أرز مليء بفيتامين أ. على الرغم من أن الأرز غير المعدل يمتلك بالفعل جينات يمكنها إنتاج فيتامين أ ، إلا أن الجينات غالبا ما يتم إيقافها خلال مراحل النمو. تضمن الجينات التي يتم إدخالها إلى الأرز الذهبي بقاء الجينات المنتجة لفيتامين أ.

ومن التطبيقات الهامة الأخرى للتكنولوجيا الحيوية الزراعية تزويد النباتات بالقدرة على النمو في مجموعة متنوعة من البيئات. بعض المحاصيل تعمل بشكل جيد فقط في تربة أو ظروف مناخية محددة. من خلال إدخال جينات من كائنات أخرى ، يمكن لعلماء التكنولوجيا الحيوية تغيير تلك المحاصيل ، بحيث يمكنهم النمو في جميع أنواع البيئات. يمكن استصلاح الأراضي التي كانت في السابق غير مناسبة للنباتات لإنتاج الغذاء.

كما تستخدم التكنولوجيا الحيوية الزراعية لجعل المحاصيل أكثر مقاومة للأمراض وهجوم الآفات والمواد الكيميائية. يمكن أن يوفر التلاعب بالجينات للنباتات دفاعا ضد التهديدات التي من شأنها عادة تدمير جيل كامل من المحاصيل. يمكن لهذه التقنية أن تخلق نباتات غير مناسبة للآفات ، ولكنها آمنة للاستهلاك من قبل البشر. وبدلا من ذلك، يستطيع خبراء التكنولوجيا الحيوية أن يبتكروا جينات تؤدي إلى محاصيل مقاومة للمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب، حتى يتمكن المزارعون من معالجة نباتاتهم بالمواد الكيميائية.

من خلال إدخال جينات جديدة أو تغيير ميزات الجينات الموجودة ، يمكن لعلماء التكنولوجيا الحيوية تغيير كل شيء من شكل الطعام إلى مذاقه.

الخيارات الوظيفية في التكنولوجيا الحيوية الزراعية ومتوسط الرواتب

متوسط الراتب السنوي للتكنولوجيا الحيوية الزراعية هو 70,525 دولارا (اعتبارا من سبتمبر 2019) في الولايات المتحدة. تتراوح معظم الرواتب بين 39,500 دولار و 97,500 دولار حسب الموقع وسنوات الخبرة العملية.

التكنولوجيا الحيوية الزراعية هي مجال واسع ، والذي يوفر فرصة للانضمام إلى مختلف المسميات الوظيفية. لأي مغترب يتطلع إلى ممارسة مهنة في هذا المجال ، إليك بعض الأدوار المطلوبة بشدة ومتوسط رواتبهم.

عالم المعلوماتية الحيوية: 95,994 دولارا (الولايات المتحدة) و 47,351 جنيها إسترلينيا (المملكة المتحدة) سنويا

عالم الأحياء البحرية: 51,580 دولارا (الولايات المتحدة) و 45,000 جنيه إسترليني (المملكة المتحدة)

عالم الأحياء الدقيقة: 52,326 دولارا (الولايات المتحدة) و 23,117 جنيها إسترلينيا (المملكة المتحدة)

عالم الأحياء الجزيئية: 60,057 دولارا (الولايات المتحدة) و 31,368 جنيها إسترلينيا (المملكة المتحدة)

عالم النيماتولوجيا: 69,854 دولارا (أمريكيا)

عالم الأحياء النباتية: 70,000 دولار (أمريكي)

عالم الوراثة النباتية: 78,833 دولارا (الولايات المتحدة) و 23,000 جنيه إسترليني (المملكة المتحدة)

أخصائي علم أمراض النبات: 81,732 دولارا (الولايات المتحدة) و 27,561 جنيها إسترلينيا (المملكة المتحدة)

عالم الحيوان: 72,815 دولارا (الولايات المتحدة) و 28,000 جنيه إسترليني (المملكة المتحدة)

لماذا متابعة برنامج درجة التكنولوجيا الحيوية الزراعية؟

بالنسبة للمغتربين الذين يتطلعون إلى دخول مجال التكنولوجيا الحيوية الزراعية ، يبدأ كل شيء بالحصول على درجة البكالوريوس. تخصص في التكنولوجيا الحيوية الزراعية مناسب للطلاب الذين يرغبون في العمل كمختبر أو تقنيات بحثية في التكنولوجيا الحيوية النباتية أو علم وظائف الأعضاء أو التربية أو علم الوراثة. يقدم برنامج الشهادة أيضا إعدادا كافيا للدراسات المتقدمة. قبل التخرج ، يتعين على الطلاب عادة حضور تدريب مهني.

خلال البرنامج ، يتلقى الطلاب الخبرات الصفية والميدانية والمعملية اللازمة للوظائف ذات الأجور الجيدة في الزراعة أو الحكومة أو الصناعات الأخرى.

يشترك طلاب التكنولوجيا الحيوية الزراعية في مجموعة من الدورات الأولية مع بعض التخصصات الأخرى تحت فئة علوم النبات المتكاملة. تتضمن بعض الدورات التدريبية في إطار اجريتيك ما يلي:

✔ مقدمة في الكيمياء الحيوية

✔ المعلوماتية الحيوية

✔ القياسات الحيوية

✔ التكنولوجيا الحيوية

✔ بيولوجيا الخلية

✔ علم الوراثة العامة

✔ علم الوراثة الجزيئية

✔ علم جينوم النبات

دراسة التكنولوجيا الحيوية الزراعية يعطي المرء خلفية قوية في العلوم والاقتصاد متجذرة في الخبرات النظرية والعملية. في بيئة التعلم العملي واسعة النطاق في المختبر ، يمكن للمرء التركيز على فسيولوجيا النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة.

مع بكالوريوس في التكنولوجيا الحيوية الزراعية ، يمكن للمرء متابعة أي من المهن التالية:

✔ الهندسة الزراعية

✔ البيولوجيا الخلوية

✔ أمراض النبات

✔ استشارات المزرعة

✔ علم الزراعة

✔ طب

✔ المبيعات والأعمال

✔ علم المناعة

✔ علم الحيوان

✔ علم الحشرات

✔ فحص صحة الحيوان

✔ البستنه

✔ الغابات

✔ العلوم البيئية

✔ إدارة الموارد المائية

✔ إدارة النفايات والسماد العضوي

✔ إدارة الآفات والمكافحة الحيوية

ممارسة مهنة في مجال التكنولوجيا الحيوية الزراعية يأتي مع مجموعة متنوعة من الفوائد. بالنسبة للمبتدئين ، يحصل أخصائيو التكنولوجيا الحيوية على فرصة لإجراء تجارب في بيئة مختبرية. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر الدور رضا وظيفيا كبيرا في محاولة إيجاد طرق لتحسين أساليب الزراعة وتربية الحيوانات. ومن المتوقع أيضا أن ينمو القطاع بشكل كبير في السنوات القادمة، مما يوفر المزيد من فرص العمل للمرشحين المهتمين. علاوة على ذلك ، تأتي المهنة بدخل كبير ، والذي يزداد مع المزيد من سنوات الخبرة.

وعلى الجانب السلبي، يواجه سوق العمل لخريجي التكنولوجيا الحيوية الزراعية منافسة شديدة. قد يكون الحصول على وظيفة جيدة الأجر أمرا صعبا في البداية. يواجه عمل المتخصصين في هذا المجال أيضا تكهنات عالية ، لأن بعض الناس يشعرون بالقلق من الكائنات المعدلة وراثيا.