از میان این صنایع که شامل بیوتکنولوژی، میکروالکترونیک، تولید مواد جدید، مخابرات، هوا و فضا، روباتها و کامپیوتر است، بیوتکنولوژی اهمیت ویژهای دارد. این صنعت طیف گستردهیی از صنایع دیگر را متحول کرده است. از این میان میتوان به کشاورزی، صنایع غذایی، دارو و بهداشت، شیلات، پتروشیمی و الکترونیک اشاره کرد. بنابراین واضح است که پیشرفت در صنعت بیوتکنولوژی ارتقای دیگر صنایع مرتبط را نیز بطور چشمگیری در پی خواهد داشت.
در امریکا صنعت بیوتکنولوژی در سالهای اخیر به سرعت رشد کرده و میزان توسعه آن در بین سالهای 1993 تا 1999 دو برابر بوده است. در بین کشورهای اروپایی، انگلستان در این صنعت قوی است و یکی از اولویتهای اصلی فرانسه و آلمان نیز قوی کردن بنیه این صنعت با سرمایهگذاری مناسب در این زمینه است. در آسیا، ژاپن برتر از دیگر کشورهاست و سنگاپور، مالزی و کره نیز در چند سال اخیر توجه ویژهای به این علم داشتهاند.
در آینده ای نزدیک، فراهم نمودن زمین برای کشاورزی و تهیه مواد غذایی و سایر نیازهای جمعیت در حال رشد، تنها با ویران نمودن نواحی طبیعی ارزشمند میسر میگردد. کاری که هم اکنون نیز آغاز شده است. بی گمان این تغییرات نه تنها شالوده اجتماعی، سیاسی و اقتصادی جهان را متزلزل می سازد، بلکه موجب تخریب محیط زیست نیز می گردد. بنابراین برای رفع فوری نیازهای کشاورزی پایدار در جهان، لازم است برنامه ریزی های جامعی انجام شده و در جهت رفع نیازهای رو به رشد جمعیت جهان همگام با توجه به حفاظت از منابع طبیعی تلاش شود.
در این میان استفاده از فناوری مهندسی ژنتیک در کنار پیشرفت های مهم در سایر رشته ها ضروری است تا از این طریق تولید محصولات غذایی اصلی و کارایی تولید افزایش یابد، مشکلات زیست محیطی کاهش پیدا کند و دسترسی بیشتر کشاورزان خرده پا به غذا میسر شود.
مهندسی ژنتیک در حوزه کشاورزی، شامل ایجاد تغییر و تحولات هدفمند بر روی ژنوم گیاهان یا جانوران است. برخی از غذاهایی که امروزه مصرف می شود یا خود تغییر ژنتیک یافته اند که اصطلاحاً GM یا تراریخته خوانده می شوند و یا شامل اجزای مشتق از تکنولوژی اصلاح ژنتیک هستند.
از مهمترین مزایای این تکنولوژی می توان به افزایش میزان تولید غلات و محصولات کشاورزی، بهبود کیفیت مواد مغذی غذا، بهبود و طولانی نمودن زمان نگهداری ، افزایش میزان پروتئین و کربوهیدرات های مواد غذایی ، اصلاح کیفیت چربی ، افزایش آستانه عمل محصولات کشاورزی نسبت به تغییرات آب و هوا، بیماری ها و آفات، استفاده از گیاهان تراریخته به عنوان کارخانه بیولوژیکی تولید مواد خام برای مصارف صنعتی و کاربرد سازواره های تراریخته در تولید دارو، بازیافت و بازحذف مواد سمی اشاره کرد.
در این میان، متخصصان بیشترین سهم استفاده از روش های مهندسی ژنتیک در گیاهان را ایجاد مقاومت های گوناگون در مقابل عوامل تنشزای زیستی می دانند. کاهش سالیانه تولیدات کشاورزی در جهان به دلیل تنش های زیستی مثل هجوم حشرات، بیماری ها و علف های هرز مجموعاً به 36 درصد می رسد. این در حالی است که هزینه های هنگفتی نیز صرف خرید سموم شیمیایی در جهان می شود، به طوری که در سال 1994 بازار فروش جهانی علفکش ها رقمی معادل 8/27 میلیارد دلار بوده است. پس از آن حشره کش ها با رقمی معادل 1/8 میلیارد دلار رتبه دوم فروش را در سطح جهان به خود اختصاص داده اند. از این رو می توان دریافت که گیاهان تراریخته نه تنها با کاهش هزینه های مبارزه با آفات و بیماری ها (از طریق کاهش استفاده از سموم کشاورزی)، بلکه با ایجاد نوعی کشاورزی پایدار می توانند سهم بسزایی در حفظ منابع تولید و محیط زیست داشته باشند.
بازار جهانی فرآورده های گیاهی تراریخته در طی سالهای 1995 – 1999 به سرعت افزایش یافته است. به طوری که فروش جهانی این گیاهان از 75 میلیون دلار در سال 1995 به 13/2 میلیارد دلار در سال 1999 و در سال 2010 به 25 میلیارد دلار رسید.
بهره گیری از روش های مهندسی ژنتیک برای تولید محصولات کشاورزی، منافع زیادی برای مصرف کنندگان به دنبال خواهد داشت. این قبیل فرآورده ها دارای آلودگی های کمتری نسبت به مواد آلی و انواع میکروب ها و سایر ریز سازواره ها هستند، محصولات سالم تری به شمار می آیند زیرا در تولید آنها از سموم حشره کش و قارچ کش استفاده نمی شود، برخی از این محصولات ارزش غذایی بیشتری دارند، و از همه مهم تر احتمال دسترسی به غذای ارزانتر به دلیل کاهش هزینه های تولید برای مصرف کنندگان محصولات تراریخته بیشتر است. از طرف دیگر محصولات تراریخته به لحاظ زیست محیطی نیز منافع بسیاری را برای محیط زیست به ارمغان می آورند. از مهمترین این مزایا، عملکرد بیشتر محصولات زراعی است که ضرورت تهاجم به کنج های اکولوژیک، جنگلها و اراضی حاشیه ای و تبدیل آنها به مزارع کم بازده را کاهش می دهد، امکان از بین بردن بقایای محصول قبلی توسط علف کش های زیست تخریب پذیر و کشت بذور مقاوم به علف کش و نیز امکان کشت بدون سمپاشی را فراهم می کند. همچنین بهبود کیفیت آب شرب و جلوگیری از آلودگی رودخانه ها به دلیل کاهش مصرف سموم دفع آفات نباتی، کاهش مسمومیت ناشی از سموم و افزایش تنوع ژنتیک به دلیل امکان ورود دوباره ارقامی که به علت حساسیت به آفات و بیماری ها حذف شده اند، از دیگر مزایای استفاده از این محصولات است.
ظهور فناوریهای نوین و دستاوردهای آن، بر مبادلات و تجارت جهانی تاثیر بسزایی گذاشته است. سهم فناوریهای نوین نظیر بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک با محصولاتی که به دنیا عرضه کرده است، چنان زیاد است که پیشبینی میشود بازار تجارت جهانی در آینده در سلطه محصولات حاصل از فناوری مهندسی ژنتیک در عرصههای مختلف قرار بگیرد. از جمله مهمترین دستاوردهای فناوری مهندسی ژنتیک، محصولات تراریخته در بخش کشاورزی است. این محصولات با سودآوری فراوانی که از محل تولیدشان حاصل شده است، رقیب جدی محصولات مشابه سنتی خود محسوب میشوند.
طبق جدیدترین گزارش منتشر شده توسط سرویس بینالمللی دستیابی و استفاده از بیوتکنولوژی کشاورزی، در بیستمین سال تجاریسازی موفق محصولات تراریخته در دنیا، سطح زیر کشت این محصولات در 28 کشور بیش از 100 برابر رشد داشته است. بیش از 18 میلیون کشاورز در 28 کشور توسعه یافته و در حال توسعه در سراسر دنیا، به استقبال تولید محصولات کشاورزی مهندسی ژنتیک شده رفته و با رضایت کامل از کارآیی و کسب منافع اقتصادی بالای این محصولات، هر سال زمینهای خود را به زیر کشت محصولات تراریخته میبرند.
همه کشورهایی که به کشت و تولید محصولات تراریخته روی آوردهاند، به اهمیت تولید این محصولات در کشور خود و تاثیری که این محصولات روی وضعیت اقتصادی و خودکفایی غذایی کشورشان داشته است، کاملا واقف هستند و بر ادامه کشت و تولید این محصولات در زمینهای خود اصرار میکنند. گزارش شده است که محصولات مهندسی ژنتیک در 20 سال گذشته، 150 میلیارد دلار برای کشاورزان سودآوری داشته است. 7/5 میلیون نفر کشاورز خردهپا در کشور چین و 3/7 میلیون نفر کشاورز خردهپای دیگر در کشور هندوستان با کشت محصول پنبه مهندسی ژنتیک شده در زمینهای خود از مزایای بیشمار تولید پنبه تراریخته مقاوم به آفات در کشور خود بهرهمند شدهاند و به خودکفایی در تولید پنبه رسیدهاند.
ظهور فناوریهای نوین و دستاوردهای آن، بر مبادلات و تجارت جهانی تاثیر بسزایی گذاشته است. سهم فناوریهای نوین نظیر بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک با محصولاتی که به دنیا عرضه کرده است، چنان زیاد است که پیشبینی میشود بازار تجارت جهانی در آینده در سلطه محصولات حاصل از فناوری مهندسی ژنتیک در عرصههای مختلف قرار بگیرد.
طبق آخرین گزارش سرویس بینالمللی دستیابی و استفاده از بیوتکنولوژی کشاورزی، از سال 1996 تا سال 2015، تولید محصولات تراریخته به امنیت غذایی، تولید پایدار، تغییرات اقلیم و حفظ محیط زیست کمک قابل توجهی کرده است که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد: افزایش تولیدات زراعی به ارزش 150 میلیارد دلار آمریکا، تامین محیطزیست بهتر با صرفهجویی 583/5 میلیون کیلوگرم ماده موثر حشرهکشهای شیمیایی، کاهش تولید 27 میلیارد کیلوگرم گازکربنیک (که معادل حذف 12 میلیون اتومبیل از جادهها به مدت یک سال است)، حفظ تنوع زیستی از طریق صرفهجویی در کشت 152میلیون هکتار زمین، کمک به کاهش فقر از طریق کمک به بیش از 16/5 میلیون کشاورز خردهپا و خانوادههای آنها که بیش از 65 میلیون نفر هستند.
قابل توجه است که ارزش جهانی بذرهای تراریخته به تنهایی 15/6 میلیارد دلار در سال 2013 میلادی (در مقایسه با 15 میلیارد دلار در سال 2012 میلادی) تخمین زده شد. طبق گزارش تجاری قابل دسترس سرویس بینالمللی دستیابی و استفاده از بیوتکنولوژی کشاورزی در سال 2013، ارزش محصولات تراریخته در بازارهای جهانی از 93 میلیون دلار در اولین سال تجاریسازی این محصولات در سال 1996 میلادی، به 14840 میلیون دلار در انتهای سال 2012 میلادی رسید و ارزشی معادل 102241 میلیون دلار سودآوری و منافع اقتصادی از محل تولید محصولات تراریخته به دست آمد. طبق آخرین اطلاعات اقتصادی قابل دسترس در سالهای 1996 تا 2012، کشاورزان تراریختهکار در چین سودی معادل 3/ 15 میلیارد دلار و در هندوستان مبلغ 6/ 14 میلیارد دلار از محل کشت و تولید محصولات تراریخته کسب کردهاند.
طی سالهای 1996 تا 2012، کشورهای صنعتی با 59 میلیارد دلار در مقایسه با کشورهای در حال توسعه با 57/9 میلیارد دلار، از منافع اقتصادی تولید محصولات تراریخته بهرهمند شدهاند. در سال 2012، سود اقتصادی از محل تولید محصولات تراریخته در بخش کشاورزی در کشورهای تولیدکننده محصولات تراریخته معادل19/75 میلیارد دلار گزارش شده است. قابل توجه است که این میزان سودآوری با کاهش 22 درصدی هزینهها در نتیجه کاهش هزینههای تولید نظیر کاهش شخم، کاهش مصرف آفتکشها و استفاده کمتر از نیروی انسانی و همچنین افزایش 78درصدی هزینهها در نتیجه افزایش عملکرد به ارزش 50/2 میلیون تن شامل میزان تولید 12/74 میلیون تن سویا، 34/54 میلیون تن ذرت، 2/48 میلیون تن پنبه و 0/44 میلیون تن کلزای تراریخته همراه بوده است.
طبق گزارشهای سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد و سرویس بینالمللی دستیابی و استفاده از بیوتکنولوژی کشاورزی، بازار جهانی محصولات مهندسی ژنتیک کشاورزی در سال 2011، به 13/7 میلیارد دلار رسید و پیشبینی میشود که ارزش تجاری این محصولات در سال 2017 با نرخ رشد 11/4 درصد، به رقمی نزدیک به 24/8 میلیارد دلار برسد. ارزش جهانی بازار محصولات مهندسی ژنتیک در سال 2013 با نرخ رشد 7/2 درصد به میزان 305/7 میلیارد دلار گزارش شده است.
سهم عمده درآمد بازار محصولات مهندسی ژنتیک مربوط به کشورهای آمریکا، کانادا، انگلستان، آلمان، هلند، بلژیک، فرانسه، ژاپن و چین بوده است. طبق یک برآورد آماری، تولید محصولات مهندسی ژنتیک در آمریکا 88 درصد، در اروپا 27 درصد و در ژاپن 11 درصد تخمین زده شده است. ژاپن در سال 2004، حدود 20 میلیارد دلار در بخش مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی سرمایهگذاری کرد و حدود 18 میلیارد دلار از این طریق درآمدزایی داشت. آمریکا نیز با بیشترین میزان سرمایهگذاری در دنیا، 100 میلیارد دلار در بخش مهندسی ژنتیک سرمایهگذاری کرده است که 3 میلیارد دلار آن فقط مربوط به پروژه ژنوم انسان است که در سالهای 1990 تا 2000 به این امر اختصاص یافت. میزان درآمدزایی آمریکا از بخش بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در سال 2004، حدود 50 میلیارد دلار گزارش شد که نشاندهنده سرمایهگذاری عمده آمریکا در تولید علم است تا تولید محصول.
اسپانیا نیز برای تاسیس مرکز ملی پژوهشی بیوتکنولوژی، 3 میلیارد دلار سرمایهگذاری کرده است. همچنین در کوبا که از نظر اقتصادی ضعیف و در تحریم اقتصادی است، مرکز پژوهشی مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی این کشور، در سال 1986 با سرمایه اولیه حدود 150 میلیون دلار و با وسعت 60 هزار متر مربع در شهر هاوانا تاسیس شد.
توسعه بخش زیستفناوری و تولید محصولات مهندسی ژنتیک به حمایت هر دو بخش دولتی و خصوصی نیاز دارد. در ایران تولید گیاهان و جانوران تراریخته بهطور عمده از بخش دولتی تامین میشود. یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار در توسعه بخش مهندسی ژنتیک در کشور، همکاری بخشهای دولتی و خصوصی، مدیریت و تخصیص بودجه مناسب برای سرمایهگذاری در این حوزه است. در دنیا سرمایهگذاری در حوزه فناوریهای پیشرفته در کشاورزی مانند مهندسی ژنتیک، سود کلانی را در کشورهایی که با فناوری روز دنیا پیش میروند، به ارمغان آورده است.
به نقل از ISAAA، یک فرا بررسی جهانی که در سال 2014 منتشر شد ، مزایای متعدد قابلتوجهی از کشت و تولید محصولات تراریخته در طول 20سال گذشته را تایید و اعلام کرد. همچنین در این گزارش با تاکید بر یافتههای 147 مطالعه انجام شده در 20 سال گذشته نیز تایید کرد که فناوری مهندسی ژنتیک و استفاده از محصولات تراریخته بهطور متوسط باعث کاهش 37 درصدی مصرف آفتکشها، افزایش 22 درصدی عملکرد محصول و افزایش 68 درصدی سود کشاورزان شده است. حجم تجارت جهانی محصولات مهندسی ژنتیک، نقش مهمی در رشد و توسعه بخش کشاورزی، بهبود ارزش و سلامت غذایی و حفظ محیط زیست داشته است. همچنین منجر به رشد اقتصادی، افزایش درآمد و سودآوری و استقلال و خودکفایی کشورها شده است. با توجه به مزایای فراوان محصولات حاصل از فناوری مهندسی ژنتیک در دنیا، پیشبینی میشود که آینده در انحصار محصولات مهندسی ژنتیک قرار بگیرد و این محصولات جایگزین سایر محصولات مشابه خود شوند.
با این حال، متاسفانه در مقایسه با آنچه در سطح بینالمللی میگذرد، وضعیت بیوتکنولوژی در ایران مناسب نبوده و حرکت محسوسی در زمینه تولید در بیوتکنولوژی در کشور انجام نشده است هر چند فاصله ما در بیوتکنولوژی با کشورهای پیشرفته بسیار زیاد است، اما با توجه به نو پا بودن این فناوری و اینکه بیشتر کشورهای آسیایی و به خصوص کشورهای منطقه در این زمینه در وضعیتی مشابه کشور ما قرار دارند، به نظر میرسد که با برنامهریزی و اختصاص بودجههای مناسب بتوانیم در آینده نزدیک در زمینه بیوتکنولوژی نقش مهمی را درمنطقه بازی کنیم.
امروزه با توجه به امکانات محدود هر چند کشور ما محصول بیوتکنولوژیک خاصی را به بازار عرضه نکرده است، ولی با تلاش پیگیر متخصصان دلسوز خود توانسته گامهای مثبتی در این زمینه بردارد. برای مثال در زمینه بیوتکنولوژی پزشکی متخصصان داخلی توانستهاند هورمون رشد انسانی را از طریق روشهای مهندسی ژنتیک تولید کنند که پس از طی آزمایشات کیفی در آینده نزدیک به بازار عرضه خواهد شد. بدیهی است عرضه این محصول به بازار مانع از خروج میلیونها دلار ارز خواهد شد. علاوه بر این در زمینه بیوتکنولوژی کشاورزی نیز در کشور کارهای شایان توجه صورت گرفته است که یکی از آنها تولید برنج تراریخت مقاوم به کرم ساقه خوار برنج از طریق روشهای مهندسی ژنتیک بوده است.
بنا به اظهارات تولیدکنندگان برنج با احتساب 5 میلیون دلار صرفهجویی در واردات برنج در ازای فزایش میزان محصول در مجموع حدود 32 میلیون دلار بطور سالانه افزایش درآمد خواهیم داشت. با کشت این گیاهان نه تنها نیازی به مصرف سم نیست و خود محصول سالم تر است، بلکه محیط زیست هم پاک می شود و جمعیت موجودات مفید افزایش می یابد. از نظر اقتصادی نیز چون هزینه ای صرف خرید سم، استخدام سمپاش و آموزش کشاورزان برای نحوه استفاده از سموم نخواهد شد، هزینه تولید کاهش خواهد یافت.
یکی از پژوهش های ارزشمند که توسط متخصصان بیوتکنولوژی کشور صورت گرفته، تولید کود بیولوژیک آزادکننده فسفات در خاک است. پیش بینی می شود این کود در آینده بطور گسترده وارد بازار خواهد شد و علاوه بر حفظ محیط زیست از نظر کاهش میزان مصرف کودهای فسفاته، مانع از خروج میلیونها دلار ارز از کشور خواهد شد. هر سال حدود 42 میلیون دلار کود فسفات آمونیوم وارد کشور میشود که با مصرف این کود بطور گسترده، میزان واردات به نصف کاهش خواهد یافت.
گفته میشود تا سال 2020 در حدود 50درصد از سوخت مایع کشور امریکا توسط روشهای بیوتکنولوژیک و از طریق مواد بیولوژیک تامین خواهد شد که این زنگ خطری برای کشورهایی مانند ایران است که اقتصاد آنها وابسته به نفت است. با توجه به نقش کلیدی صنعت بیوتکنولوژی در اقتصاد آینده دنیا و پتانسیل موجود در کشور نسبت به کشورهای منطقه به نظر میرسد که با دوراندیشی و برنامهریزی مناسب و به موقع سیاستگذاران کشور بتوانیم چشمانداز روشنی برای اقتصاد آینده کشور تضمین کنیم.
دکتر الهام باقری راد/ بیولوژیست