Czym zajmuje się biotechnolog? Na czym polega praca biotechnologa?

Praca biotechnologa to niezwykle ciekawa hybryda łącząca przyrodę z przemysłem. Jest to zawód stosunkowo nowy i zdecydowanie przyszłościowy, a jego zakres ewoluuje dynamicznie wraz z rozwojem cywilizacji. Co więc tak naprawdę robi na co dzień biotechnolog i co mu zawdzięczamy? Prawda dla wielu może być sporym zaskoczeniem!

Biotechnologia to słowo użyte po raz pierwszy dopiero w 1919 r. dla określenia procesów produkcji wykorzystujących naturalne surowce i żywe organizmy. Po stu latach jest już niezależną, interdyscyplinarną nauką, która zahacza o najnowsze odkrycia naukowe z różnych dziedzin.

Kim jest biotechnolog?

Człowiek pracujący w profesji biotechnologa jest poniekąd botanikiem, poniekąd inżynierem. W szerszym kontekście profesja ta obejmować może również elementy medycyny, rolnictwa, przemysłu czy ochrony środowiska. Trudno jest też jednoznacznie określić, gdzie zaczyna, a gdzie kończy się biotechnologia, tym bardziej, że w wielu aspektach pokrywa się z bioinżynierią.

Najogólniej można jednak powiedzieć, że biotechnologowie modyfikują organizmy żywe, tak, aby uzyskać nowe, przydatne dla człowieka produkty, od leków po żywność i biopaliwa. Mowa więc o pracy badawczej i wynalazczej z praktycznym zastosowaniem. Dla lepszego zrozumienia i prawnego dookreślenia przyjęto międzynarodową klasyfikację różnych działów biotechnologii, które dla ułatwienia oznacza się kolorami:

• biała biotechnologia dotyczy procesów przemysłowych i ma na celu ograniczenie zużycia energii oraz surowców przy jednoczesnym zmniejszeniu odpadów
• czerwona biotechnologia przekłada się na rozwój medycyny i farmakologii;
• zielona biotechnologia odnosi się do udoskonalania procesów wykorzystywanych w rolnictwie;
• niebieska biotechnologia zajmuje się wykorzystaniem organizmów zamieszkujących środowisko morskie;
• żółta biotechnologia najczęściej łączona jest z przemysłem spożywczym, choć w niektórych klasyfikacjach pojawia się także jako badania nad wykorzystaniem insektów
• szara biotechnologia ma za zadanie usuwać zanieczyszczenia z środowiska naturalnego
• brązowa biotechnologia odnosi się do zarządzania obszarami pustynnymi
• złota biotechnologia zwana jest również bioinformatyką i obejmuje wykorzystanie technik komputerowych do rozwiązywania biologicznych problemów;
• fioletowa biotechnologia rozumiana jest jako całokształt przepisów prawnych i norm etycznych dotyczących biotechnologii w szerokim rozumieniu.

Ciekawostka:
Do powyższej kategoryzacji dodaje się często także „ciemną biotechnologię” związaną z wykorzystaniem wirusów i mikroorganizmów do celów nieetycznych, np. produkcji broni biologicznej czy bioterroryzmu.

Jak widać, jeden biotechnolog nie musi mieć z drugim nic wspólnego, zaś sama profesja otwiera drzwi do wielu różnych sfer ludzkiej działalności.

Historia biotechnologii

Mimo, że biotechnologia jest nauką XX w., jej prapoczątki tak naprawdę sięgają epoki neolitu! Z dzisiejszego punktu widzenia bowiem wykorzystanie fermentacji drożdży do produkcji pieczywa, piwa oraz wina, praktykowanych nawet 6 tysięcy lat przed Chrystusem, to klasyczny przykład biotechnologicznych osiągnięć. W tej samej kategorii znajduje się oczywiście również pradawne wykorzystanie bakterii kwasu mlekowego do produkcji jogurtów i kefirów, czy użycie podpuszczki do wyrobu serów. Na tym jednak nie koniec! Starożytni efektywnie stosowali ocet do zakwaszania i konserwowania żywności, a także stworzyli muła – pierwszą ważną gospodarczo krzyżówkę gatunków zwierzęcych.

Za drugą fazę biotechnologii zwaną klasyczną, uważa się okres od początku XIX w. po połowy XX w. Odkrycie zasad dziedziczenia i obecności nukleotydów w komórkach żywych położyło podwaliny pod dalszy intensywny rozwój tej gałęzi nauki, natomiast z praktycznych zastosowań nie sposób nie wspomnieć pierwszych szczepionkach, wynalazku pasteryzacji czy odkryciu penicyliny.

Nowoczesną biotechnologię pobudziła do życia II Wojna Światowa z całym jej głodem, cierpieniem, chorobami, a nawet problemami etnicznymi. W latach 50-tych nauczyliśmy się wytwarzać syntetycznie ludzkie sterydy, zwłaszcza kortyzol, zaś w kolejnej dekadzie realne stało się jadalne białko z pojedynczych komórek (SCP). Odkrycie struktury DNA było zdecydowanie największym przełomem w historii biotechnologii, a w 1975 r. naukowcom udało się już wyprodukować pierwsze monoklonalne przeciwciała – wydarzenie to zrewolucjonizowało medyczną diagnostykę. Możliwość syntetyzowania DNA w probówce, produkcja insuliny za pomocą bakterii pałeczki okrężnicy (E.coli), czy wreszcie sklonowanie pierwszego dorosłego zwierzęcia (słynna owieczka Dolly) to już biotechnologia w pełnej świetności.  Do końca lat 90-tych medycyna korzystała już z ponad 120 leków będących wynikiem inżynierii genetycznej, m.in. ludzkiego hormonu wzrostu czy alfa-interferonu. Przyszłość zdaniem ekspertów polegać będzie na jeszcze śmielszym wykorzystaniu naszej wiedzy o genach i narzędzi technologicznych służących do sekwencjonowania, ciecia i replikowania DNA.

Na czym polega praca biotechnologa?

Biotechnolog jest naukowcem w najbardziej stereotypowym tego słowa znaczeniu. Jego praca polega na nieustannym wymyślaniu studiów, przeprowadzaniu badań, testowaniu wyników eksperymentów i wynajdowaniu praktycznych metod ich zastosowania. Jest to w głównej mierze zajęcie laboratoryjne wymagające zarówno wysokiej klasy technologii, jak i tkanek roślinnych, zwierzęcych i ludzkich oraz całej gamy mikroorganizmów.

I tak na przykład w zakresie czerwonej, medycznej biotechnologii, praca polegać może na badaniu ekspresji genów poszczególnych organizmów, poszukiwaniu nowych form leczenia czy opracowywaniu szczepionek. W sferze przemysłowej poszukuje się sposobów na wykorzystanie mikroorganizmów i naturalnych enzymów do ograniczenia ilości stosowanych związków chemicznych czy obniżenia kosztów produkcji. W rolnictwie biotechnolodzy pracują nad genetyczną modyfikacją gatunków i odmian w celu zwiększenia ich wydajności czy odporności, na przykład na suszę, jak również zajmują się procesem efektywniejszego rozmnażania roślin i zwierząt hodowlanych. Inne ciekawe obszary zainteresowania dotyczą m.in. wykorzystania biofiltracji i biodegradacji do ochrony środowiska naturalnego, produkcji ekologicznych bio-plastyków na bazie organizmów roślinnych, a także tworzenia standardów i podstaw prawnych produkcji i oznaczania żywności modyfikowanej genetycznej. Mówi się już także o wykorzystaniu mikroglonów jako potencjalnego źródła energii oraz trawiących plastik bakterii do recyklingu odpadów.

Gdzie pracuje biotechnolog?

Zatrudnienie biotechnologom oferują przede wszystkim placówki badawcze zlokalizowane przy uczelniach wyższych, szpitalach czy niezależnych instytutach naukowych. Z racji na ogromny komercyjny potencjał nowych odkryć coraz więcej biotechnologów pracuje jednak także w koncernach farmakologicznych rozwijających nowe leki; firmach rolniczych, którym zależy na doskonaleniu odmian roślinnych i zwierzęcych, jak również środkach ochrony przed patogenami; a także w przemyśle spożywczym nieustannie poszukującym tańszych i efektywniejszych surowców, lepszej konsystencji i trwałości produktów oraz metod wzbogacania żywności w substancje odżywcze. 

Jak zostać biotechnologiem?

Profesja biotechnologa wiąże się z ogromem wiedzy z takich dziedzin jak biologia, genetyka, chemia, mikrobiologia oraz inżynieria chemiczna. Tytuł magistra lub inżyniera jest podstawowym wymaganiem – wiele pozycji wymaga także stosownych doktoratów. Kluczowe umiejętności obejmują rozwiązywanie złożonych problemów, dociekliwy umysł, zdolności analityczne oraz innowacyjne myślenie.

W Polsce do zawodu przygotowują m.in. Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechniki Łódzkiej, Wydział Biotechnologii Uniwersytetu Wrocławskiego oferujący także interdyscyplinarne studia doktoranckie, Międzyuczelniany Wydział Biotechnologii UG oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, a także Politechniki: Gdańska, Krakowska, Częstochowska, Śląska czy Warszawska, wszystkie większe uniwersytety, w tym także Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie oraz Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie. Zakres zajęć może nieco różnić się na poszczególnych uczelniach z uwagi na szeroką skalę zastosowań biotechnologii.

Bycie biotechnologiem to z jednej strony konieczność uczenia się przez całe życie, z drugiej, realna szansa na aktywny wkład w dorobek cywilizacji. Za największymi przełomami współczesnej nauki i przemysłu stoją wszak całe zespoły badaczy i analityków, dzięki którym potrafimy dziś leczyć choroby dawniej nieuleczalne i produkować żywność tanią, bezpieczną oraz łatwo dostępną.