رشته بیوتکنولوژی یک رشته کاربردی و میان رشته ای مهندسی علوم است که قلمرو آن حداقل 33 حوزه تخصصی علوم را در برمی گیرد. این رشته در کشور ما از سال 1378 در دانشکده علوم دانشگاه تهران در مقطع دکترای پیوسته ارائه می شود.
این رشته از سه مرحله کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری تشکیل شده است که دانشجویان در مرحله کارشناسی پس از گذراندن موفقیت آمیز132 واحد دروس مشترک معرفتی- نظری، علوم پایه، پزشکی، مهندسی و مبانی بیوتکنولوژی به اضافه آموختن زبان انگلیسی در حد 550 نمره تافل و آشنایی کامل با یک زبان برنامه نویسی کامپیوتر در صورتی که معدل آنها در هر نیمسال تحصیلی 15 باشد، می توانند وارد مرحله دوم یعنی مقطع کارشناسی ارشد شوند که در این مقطع یکی از
- 6 گرایش
بیوتکنولوژی میکروبی، بیوتکنولوژی پزشکی، بیوتکنولوژی محیطی و دریایی، بیوتکنولوژی مولکولی، فرآورش زیستی و بیوتکنولوژی کشاورزی (گیاهی)
را انتخاب کرده و بعد از گذراندن 48 واحد در یکی از گرایشهای تخصصی، و انجام معادل 6 واحد پژوهشهای انفرادی و ارائه 2 واحد سمینار از مقطع کارشناسی ارشد فارغ التحصیل می شوند. در این مرحله در صورتی که میانگین نمرات دروس مقطع کارشناسی ارشد آنها حداقل 16 باشد، می توانند در امتحان جامع شرکت کنند و در صورت موفقیت در این امتحان، وارد مرحله دکترای تخصصی (D.Ph ) خواهند شد و رسما برای ثبت پایان نامه دکتری اقدام کنند. به عبارت دیگر دانشجویان این رشته نیز برای ورود به مقطع کارشناسی ارشد و دکتری باید شرایط لازم را داشته باشند، یعنی باید میانگین معادل بالایی داشته و در آزمون جامع موفق شوند اما در یک آزمون رقابتی شرکت نمی کنند.
توانایی های لازم:
رشته بیوتکنولوژی از بین داوطلبان گروه آزمایشی ریاضی فیزیک و علوم تجربی دانشجو می پذیرد چرا که بعضی از گرایشهای این رشته به علوم پزشکی و بعضی دیگر از گرایشها به رشته های مهندسی مربوط می شود. گفتنی است که دوره دکترای مستقیم بیوتکنولوژی، دوره آموزشی خاصی است که مناسب با توانایی های دانشجویان سرآمد به صورت پیوسته و فشرده تنظیم شده است و با پذیرش دانشجویانی که از نظر بهره هوشی، قدرت درک و استدلال، توان نوآوری و خلاقیت، خودآموزی و استفاده مناسب از وقت، علاقه و انگیزه شدید به یادگیری و توانایی های ذهنی و روانی سرآمد همگنان خود هستند، آنان را برای اخذ درجه دکتری در این رشته آماده می کنند. از همین رو نیمی از ظرفیت پذیرش این رشته به داوطلبانی اختصاص دارد که در مرحله ما قبل نهایی المپیادهای دانش آموزی ریاضی، فیزیک، شیمی، کامپیوتر و زیست شناسی پذیرفته شده باشند و نیمی دیگر نیز به داوطلبانی که از طریق آزمون سراسری وارد شده و نمره کل آزمون سراسری آنها از 10000 کمتر نباشد. برای مثال در اولین سال ارائه این رشته، آخرین رتبه قبولی 173 و در سال دوم، آخرین رتبه قبولی 150 بود.در ضمن از پذیرفته شدگان این رشته، مصاحبه علمی به عمل می آیند تا دانشجویانی که واقعا علاقه مند بوده و انگیزه علمی لازم را دارند، وارد این رشته شوند.
موقعیت شغلی در ایران:
رشته بیوتکنولوژی، یک رشته جدید است و بی شک مدتی زمان خواهد برد تا فارغ التحصیلان آن، جایگاه واقعی خویش را پیدا کنند اما این به معنای آن نیست که موقعیت شغلی برای فارغ التحصیلان این رشته مهیا نمی باشد. چون زمینه کار بیوتکنولوژی در داخل کشور مساعد است و برای مثال در حال حاضر عده ای از دانشجویان دوره دکترای میکروبیولوژی که در زمینه بیوتکنولوژی میکروبی مطالعه می کنند، بر روی آبهای شور کشور مثل دریاچه ارومیه که امکان رشد موجودات در آن پیچیده و مشکل است، تحقیق می کنند تا با بهره گیری از تکنیک های بیوتکنولوژی، محیطی مناسب برای رشد موجودات دریایی در داخل آن فراهم آورند. از سوی دیگر فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان نیروی انسانی متخصص برای مدیریت میانی و هدایت امور فنی خطوط تولید، مزارع و آزمایشگاهها مشغول به فعالیت شوند.
- درسهای این رشته در طول تحصیل دروس مشترک بین گرایشهای مختلف بیوتکنولوژی:
روانشناسی عمومی، فلسفه عمومی، فلسفه هنر و زیبایی شناسی، فلسفه و روش شناسی علوم، تاریخ علم، روش تحقیق، مبانی منطق، منطق ریاضی، اصول مبانی مدیریت صنعتی، آشنایی با قرآن کریم، مبانی علم و حقوق و روابط بین الملل، اصول علم اقتصاد،ریاضی عمومی، آمار و احتمالات، محاسبات علمی عددی، شیمی عمومی، شیمی آلی، شیمی تجزیه، شیمی فیزیک، مکانیک، الکتریسیته و مغناطیس، موج و حرارت، فیزیک جدید، زیست شناسی عمومی، زیست شناسی سلولی،زیست شناسی مولکولی، ژنتیک عمومی، ژنتیک میکروارگانیسم ها، اصول مهندسی ژنتیک، میکروبیولوژی عمومی، میکروبیولوژی کاربردی، بیوشیمی ساختمانی، متابولیسم، روش های بیوشیمی و دستگاهها، ایمنی شناسی، زیست شناسی پرتوی، اصول مهندسی بیوشیمی، موازنه جرم و انرژی، مکانیک سیالات، انتقال حرات، انتقال جرم، مبانی بیوتکنولوژی پزشکی، مبانی بیوتکنولوژی مولکولی، مبانی بیوتکنولوژی کشاورزی، مبانی بیوتکنولوژی محیطی، مقررات زیست ایمنی.
- دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی پزشکی:
ایمونوژنتیک، ایمنی شناسی سلولی – مولکولی، ژنتیک پزشکی، متابولیت های میکروبی، فاراماکوژنتیک، فرآورده های نوترکیب، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی.
- دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی محیطی و دریایی:
فروشوئی میکروبی، تصفیه بیولوژیکی فاضلابها، تصفیه بیولوژیکی آلاینده های خطرناک، آلودگی دریا و بیوتکنولوژی دریایی، پاکسازی زیستی، مدلسازی و شبیه سازی فرآیندها، معادلات دیفرانسیل، شیمی فیزیک، میکروبیولوژی محیطی.
- دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی مولکولی:
بیوفیزیک سلولی مولکولی، مهندسی ژنتیک پیشرفته، آنزیمولوژی، ساختمان و عمل پروتئین ها، ساختمان و عمل اسیدهای نوکلئیک، زیست شناسی مولکول پیشرفته، بیولوژی سلولی- مولکولی تکوینی، شیمی فیزیک.
- دروس تخصصی گرایش فرآورش زیستی:
مهندسی واکنش های شیمیایی، فرآیندهای جداسازی، طراحی راکتورهای بیوشیمیایی(بیوراکتورها)، مبانی بیوتکنولوژی تخمیر، پدیده های انتقالی در سیستم های بیوشیمی، کنترل فرآیند، طرح و اقتصاد مهندسی، معادلات دیفرانسیل، شیمی فیزیک.
- دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی کشاورزی:
سیتوژنتیک(کلاسیک و نوین)، اصول اصلاح نباتات، اصلاح نباتات پیشرفته، کشت بافت گیاهی و کاربردهای آن، تعیین نقشه ژنی گیاهی(کلاسیک ونوین)، ژنتیک مولکولی گیاهی، روشهای نوین انتقال ژن به گیاهان، آفات و بیماریهای گیاهی، مهندسی ژنتیک پیشرفته.
- دروس تخصصی گرایش بیوتکنولوژی میکروبی:
میکروبیولوژی محیطی، فیزیولوژی میکروارگانیسم ها، پدیده های تخمیری، پروتئین ها و پلی ساکاریدهای میکروبی، بیوتکنولوژی غذایی، بیوتکنولوژی آرکی باکترها، آنتی بیوتیکها، بیوتکنولوژی قارچ ها.
ژنتیک، دانش انتقال صفات وراثت از والدین به فرزندان است که این والدین ممکن است انسان، درخت، و یا حتی باکتری باشند. ژنتیک ، می کوشد تا از مکانیزم های ملکولی عامل انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر سخن بگوید، از این رهگذر و همگام با پیشرفتهای روز افزون دانش ژنتیک و نامگذاری قرن 21 به عنوان عصر ژنتیک و ضرب آهنگ شتابانِ پرداخت به این دانش در جهان، گرایش ژنتیک در چند سال اخیر در کشور ما ایجاد شده است.
دانشجویان این رشته، برای آشنایی با دنیای وسیع این دانش و دستاوردهای مختلف آن، مباحثی پراهمیت همچون ژنتیک سرطان، روشهای تشخیص بیماریهای ژنتیک پیش و پس از تولد، شناخت ناقل بیماریها، اصول مشاوره ژنتیکی، نقش ژنتیک در بروز رفتارهای فردی و اجتماعی، شناخت جمعیتهای مختلف ژنتیکی و نژادهای انسانی، ژن درمانی، پزشکی قانونی و روشهای اصلاح نژاد ژنتیک مولکولی را مورد بررسی قرار می دهد.
در بین اهداف گوناگونی که برای این رشته برشمرده اند، اصلاح ژنها با چشم انداز بهبود نقصهای آتی، تولید انبوه واکسنهای انسانی و حیوانی و تولید داروهای جدید و پروتئین های گوناگون از جمله مهمترین اهداف، به حساب می آیند. نظر با استاد در واقع، در مورد دانش ژنتیک، نیازی به گفتگوی زیاد نمی باشد؛ ولی در یک جمله می توان گفت از زمانی که حیات در روی کره زمین آغاز شد و آفرینش، به وجود آمد که حدود یک میلیارد سال می باشد می بایستی هر موجودی صفات خود را به نسل بعدی به ارث بگذارد و در نتیجه دانش ژنتیک از همان زمان، حاکم بر دنیای امروز و حیات شد.
در جهان امروز هم بدون هیچ گونه پیش داوری و خود شیفتگی، باید عرض کرد که هیچ مسأله ای را نداریم که ژنتیک در آن تأثیر نداشته باشد؛ از کلیه بیماریها گرفته تا همه جانوران که حالا چه در اصلاح نژاد آنها و چه در پیشگیری و چه در مبارزه با آنها و چه در گیاهان که آنها را به صورت تجاری درآورده و از آنها استفاده بهینه کرده و به خصوص در مورد اشرف مخلوقات موجودی به نام انسان چه در صفات سالم و چه صفات بیماری زا، همه اینها با ژنتیک سر کار داریم. در جهان امروز که آغاز قرن 21 است پیش بینی شده که تا 30 سال دیگر و یا حداکثر 40 سال دیگر، کلیه و یا شاید قریبِ کلی از تشخیصهای پزشکی حتی در بیماریهای غیرژنتیکی، اکثر واکسنها برای پیشگیری و تقریباً اکثر درمانها حتی داروهای ژنتیکی، از طریق ژنتیک صورت می گیرد. در ایران تا حدودی که می شد برنامه ریزی کرد،
در بین رشته هااساس و پايه بيوتكنولوژي جديد را ميتوان انتقال ژن‌هاي يك موجود به موجود ديگر و فعال ساختن آنها در موجود جديد دانست؛ فن‌آوري رو به گسترشي كه امروزه به سرعت در صنايع دارويي، غذايي، پزشكي، شيميايي و كشاورزي وارد شده است. براي مثال ممكن است اين ژنها وارد يك باكتري شوند و پس از فعال شدن، تركيبات كم مقدار ولي باارزشي چون هورمون رشد يا انسولين ايجاد كنند يا ممكن است اين ژنها به گياهان منتقل شده و گونه‌هايي را ايجاد كنند كه در مقابل آفت‌كش‌ها مقاوم هستند يا اين كه بازدهي بالايي دارند. به اين ترتيب استفاده از انسولين براي بيماران ديابتي محدوديت خاصي نخواهد داشت همچنين كشاورزان مي‌توانند در پرورش گياهاني چون سويا از سموم و آفت‌كش‌هاي كمتري استفاده كنند وبا استفاده از نژادهاي جديد، با همان سرمايه‌گذاري قبلي، محصولي تا چند برابر به دست آورند.
در اين ميان دانشجويان گرايش بيوتكنولوژي ميكروبي در زمينه بيوتكنولوژي غذايي و دارويي، توليد آنزيم‌ها، پروتئين‌ها، پلي ساكاري‌ها، قارچ‌ها و مخمرها اطلاعات لازم را به دست مي‌آورند.بيوتكنولوژي پزشكي نيز در زمينه ژنتيك پزشكي، تشخيص بيماري‌هاي عفوني، ارثي و سرطاني، تعيين نقشه ژني و درمان‌هاي مولكولي، كاربرد بيوتكنولوژي در پزشكي قانوني، توليد فرآورده‌هاي نوتركيب و واكسن‌ها و مواد تشخيصي است و بيوتكنولوژي محيطي و دريايي به استخراج معادن از طريق بيولوژيك، تصفيه فاضلابها و آلاينده‌هاي خطرناك و جامد، رفع آلودگي درياها و بازسازي بيولوژيكي محيط مي‌پردازد.بيوتكنولوژي مولكولي شامل مهندسي ژنتيك، مهندسي پروتئين، توليد آنتي‌بادي‌هاي منوكلونال، غشاء و سنسورهاي بيولوژيك و انجام تحقيقات بنيادي بيوتكنولوژي مي‌شود و فرآورش زيستي (مهندسي فرآيندهاي زيستي) به طراحي راكتورهاي بيوشيميايي، تكنولوژي فراورش مواد غذايي، آنزيم‌ها و داروها مي‌پردازد. و بالاخره بيوتكنولوژي گياهي (كشاورزي) به كشت سلول و بافت گياهي، تعيين نقشه ژني گياهي، مهندسي ژنتيك گياهي، توليد بذر و نهال مقاوم به شرايط نامناسب محيط، بيماري‌هاي متداول و حشرات و آفات عمده، توليد كودهاي زيستي و آنزيم‌ها و هورمون‌ها با منشاء گياهي مي‌پردازد.