«زیست‌فناوری دریا» به‌عنوان یکی از شاخه‌های روبه‌رشد زیست‌فناوری، به معنای توسعه روش‌های نوین برای تولید محصولات جدید با استفاده از موجودات زیستی دریایی است. این فناوری در بخش‌هایی همچون صنایع آرایشی و بهداشتی، صنایع غذایی، صنایع دریایی و آبزی‌پروری و کشاورزی، پزشکی و انرژی، برای تولید محصولاتی از قبیل داروهای زیستی، آنزیم‌های خوراکی و شوینده، مکمل‌های غذایی، پلیمرهای زیستی، کرم‌های آرایشی و بهداشتی و سوخت‌های زیستی کاربرد دارد و به همین دلیل، تلاش برای دسترسی به منابع دریایی باعث شده اغلب کشورهای مجاور با دریا، سیاست‌های توسعه زیست‌فناوری دریا را جدی بگیرند. دکتر «هدی خالدی» متولد خرمشهر است و از متخصصان ایرانی فعال در حوزه زیست‌فناوری با گرایش دریاست که از سال ۱۳۷۸ تاکنون در این حوزه مطالعه داشته و فعالیت می‌کند. ایشان فارغ‌التحصیل دکتری زیست‌شناسی دریا با گرایش جانوران دریایی بوده و درحال‌حاضر عضو هیات‌علمی «پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی ایران» است، یکی از افتخارات برجسته این محقق ایرانی ثبت ۱۱ ژن در در بانک ژنی ساکورای ژاپن است. گفت‌وگوی نشریه «دانشمند» را با خانم دکتر هدی خالدی بخوانید:
خانم دکتر، اگر اجازه بدهید گفت‌وگو را با این سوال آغاز کنیم که زیست‌فناوری به‌عنوان یک علم از دیدگاه شما چگونه تعریف می‌شود؟
به عقیده من، زیست‌فناوری، هم یک «دانش» است و هم یک «فن»، زیست‌فناوری، تلفیق دانش زیست‌شناسی با فن مهندسی است و در تعریف دقیق‌تر باید گفت که زیست‌فناوری، استفاده از پتانسیل‌های زیستی و فناوری‌ها برای تولید محصولات و خدمات با کاربردهای مختلف است.
به‌طور خاص‌تر، «زیست‌فناوری دریا» که شما در آن حوزه فعالیت می‌کنید چه تعریفی دارد و شامل چه حوزه‌هایی می‌شود؟
زیست‌فناوری دریا به کشف سیکل‌ها یا چرخه‌های زیستی، شامل تغییر و اصلاح آبزیان و نیز بهبود نژاد آن‌ها مربوط است، همچنین جهت‌دهی به سیکل‌های زیستی (استفاده از متابولیت‌های آبزیان) و فرآیندهایی که در بدن آن‌ها وجود دارد، گفته می‌شود.
این حوزه، در حیطه‌های مختلفی مانند زیست‌داروها، تولید انرژی، حفاظت از اکوسیستم‌ها و آبزیان، ارزیابی ذخایر، حفظ منابع زیستی و… تقسیم‌بندی می‌شود.
به‌صورت جزیی‌تر اگر بخواهم بگویم زیست‌فناوری دریا، به استفاده از آبزیانی مثل باکتری‌های دریا، جلبک‌ها، صدف‌ها و ماهی‌ها برای به‌دست‌آوردن داروهای جدید و شناسایی ژن‌های خاص که فرآورده‌های زیستی گرانقیمت و ارزشمندی تولید می‌کنند، مرتبط است؛ به عبارت ساده‌تر، این حوزه شامل بهره‌برداری از تنوع زیستی دریا برای اهداف صنعتی، دارویی، غذایی و محیطی است.
برای مثال، در زیست‌فناوری، ما ماده موثره متابولیت (مواد شرکت‌کننده در متابولیسم یا سوخت‌وساز سلولی) یک موجود دریایی را شناسایی می‌کنیم و اثر آن را روی باکتری‌ها یا روی ساخت یک ماده موردنیاز برای سلامتی یا غذای انسان می‌سنجیم یا این‌که ژنی را آمپلی فای (تشدید) کرده و آن را از طریق انتقال‌دهنده‌هایی مانند بعضی ویروس‌ها، تشدید کرده و وارد بدن موجود زنده می‌کنیم تا تکثیر شود، در این علم، ما ماده شیمیایی یا متابولیت را جداسازی می‌کنیم و در این مرحله، اگر آن متابولیت موثر واقع شد سعی می‌کنیم بفهمیم کدام جز از آن، این خاصیت موثره را دارد.
به‌عنوان نمونه، ما از یک نوع جلبک قهوه‌ای خلیج‌فارس به نام سارگاسوم تنه ریموم (Sargassum tenerrimum) سه مدل عصاره استخراج کردیم و روی سلول‌هایی که عامل سرطان خون هستند، قرار دادیم. مشاهده شد که این عصاره‌ها در یک غلظت مشخصی مانع رشد سلول‌های سرطانی شدند. بعدا روی این عصاره‌ها آزمایش‌های دیگری انجام می‌دهیم تا ماده موثره‌ای که مانع رشد سلول‌های سرطانی شده، شناخته شود و سپس آن ماده موثره از همین جلبک‌ها به‌طور طبیعی استخراج می‌شود یا محققان به‌صورت سنتتیک و مصنوعی در آزمایشگاه‌های داروسازی می‌سازند و به‌شکل دارو به مصرف بیماران سرطان خون درمی‌آید.
درمجموع ما فنونی را ارزیابی می‌کنیم که برای افزایش سلامتی یا به‌دست‌آوردن غذای بهتر یا مواد موردنیاز صنایع کشورمان به آن‌ها احتیاج داریم، درحال‌حاضر متخصصان زیست‌فناوری ایرانی انواع مواد بیولوژی، کیت‌های تشخیصی بیماری‌ها، آفت‌کش‌ها، داروها، مواد آرایشی و بهداشتی، غذاها و آنزیم‌ها را می‌توانند از دریا به دست آورند.
خانم دکتر به‌عنوان یک محقق شناخته‌شده در این حوزه، می‌توانید بگویید که دانشمندان ایرانی در این حوزه در چه جایگاهی در جهان قرار دارند و چه تحقیقاتی انجام داده‌اند؟
به‌جرات می‌توان گفت که زیست‌فناوری دریا در ایران پابه‌پای کشورهای درحال‌توسعه و حتی پیشرفته، رشد کرده و در طرح‌های فناورانه متعددی، بسیاری از زیست‌داروها را تولید و حتی وارد بازار کرده است، ازجمله این زیست‌داروها می‌توان به تکثیر و انبوه‌سازی آبزیان در کشور با استفاده از اصلاح نژاد، مدل‌سازی و مهندسی آبزیان در اندازه و مقدار بسیار خوب، تولید واکسن برای آبزیان در کشور، تولید پروبیوتیک‌ها که نقش مهم و برجسته‌ای در حفظ سلامت جامعه دارد، اشاره کرد. باید به این نکته اشاره کنم که در سطح آزمایشگاهی تولیدات آزمایشی هم صورت می‌گیرد که بعد از اصلاح فرآیندها می‌تواند به بازار عرضه شود.
دانشمندان ایرانی خوشبختانه در این حوزه پیشرو هستند، پژوهشگاه‌ها و دانشگاه‌هایی که در سواحل کشور وجود دارد و همچنین پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی که چهار پایگاه در سواحل جنوبی و شمالی کشور دارد با استفاده از دستگاه‌ها و امکانات بسیار پیشرفته، نمونه‌برداری‌ها، مطالعات و آزمایش‌های بسیار خوبی در این حوزه انجام می‌دهند. این مطالعات و پژوهش‌ها به‌صورت مرتب در نشریه‌های داخلی و خارجی منتشر می‌شود.
از نمونه‌های برجسته این تحقیقات، می‌توانیم از کشف گونه‌های جدید و تمایز آن‌ها که قبلا فکر می‌کردند که در یک خانواده یا گروه هستند، کشف متابولیت‌ها، مطالعات تنوع زیستی و زمین‌شناسی دریاها، نمونه‌برداری از اعماق دریا با وسایل بسیار دقیقی که در کمتر پژوهشگاه‌ها و دانشگاه‌های خارج از کشور انجام می‌شود، نام ببریم.
شما در چه زمینه‌هایی تحقیقات و پژوهش انجام می‌دهید و این تحقیقات در عرصه صنعت چه کاربردهایی دارد؟
کاربردهای زیست‌فناوری دریا بسیار وسیع است. ازآن‌جاکه ایران از جنوب به خلیج‌فارس، دریای عمان و حتی اقیانوس هند و از شمال به دریای خزر متصل است، می‌توانیم بسیاری از ظرفیت‌های دریایی را در کشور اجرا کنیم. حتی می‌توانیم پا را فراتر بگذاریم و دانش و فناوری دریایی را صادر کنیم.
گفته می‌شود که شما ۱۱ ژن را در بانک ژنی ساکورای ژاپنی به ثبت رسانده‌اید؟ بانک ژنی چیست و ثبت در آن به چه معناست؟
بانک‌های ژنی مانند بانک‌های ارزی و ریالی درواقع ذخیره‌کننده ژن‌هایی هستند که به‌صورت جدید، کشف و به این بانک‌ها معرفی می‌شوند و در آن‌ها به‌عنوان گونه‌های جدید توالی، ثبت می‌شوند.
ساکورا نیز یک بانک ژنی است که در ژاپن وجود دارد. ما از ماهی بسیار مرغوب و تجاری راشگو ۱۱ ژن جدید را در حوزه خلیج‌فارس و دریای عمان در آن بانک ثبت کرده‌ایم. همچنین در بانک جهانی «NCBI» سه گونه باکتریایی، دو اکتینومیست و یک استرپتومیست، را به‌تازگی به ثبت رسانده‌ایم و با افتخار گونه آن‌ها را «خلیج‌فارس و دریای عمان» نامیده‌ایم. این ژن‌ها در درمان سوختگی‌ها و عفونت‌های ادراری و همین‌طور عفونت امعا و احشای انسانی کاربرد دارند.
آیا شما برای انتقال تجربیاتتان به دانشجویان و سایر محققان در این زمینه کتاب یا مقالاتی را هم منتشر کرده‌اید؟
کتابی در زمینه زیست‌فناوری و نحوه نمونه‌برداری میکروبیولوژی دریا ترجمه کرده‌ام که جزو منابع جهانی است و به‌زودی منتشر می‌شود.
درخصوص مقالات و تحقیقاتم هم باید عرض کنم که بیشتر روی میکروارگانیسم‌های دریایی مانند جلبک‌ها و باکتری‌ها که ظرفیت‌هایی برای ازبین‌بردن باکتری‌هایی که در مصدومان سوختگی یا در عفونت‌های ادراری یا حتی عفونت‌های کلی بدن مانند گلودرد یا عفونت‌های کلی امعا و احشا وجود دارند، تحقیق کرده و دراین‌باره مقالاتی منتشر کرده‌ام.
در حوزه زیست‌فناوری دریایی، کدام کشورها سرآمد هستند و چه تولیداتی دارند که درآمدهای قابل‌توجهی کسب می‌کنند؟
کشورهای درحال‌توسعه‌ای که به آب‌های آزاد دسترسی دارند، مانند اندونزی، مالزی، آرژانتین و برزیل در این حوزه سرآمد هستند، خوشبختانه کشور ما هم از این دانش و فن جدید که از قرن بیستم با گسترش سریعی روبه‌رو بوده است، بی‌بهره نبوده و پابه‌پای این کشورها، درحال‌توسعه این فن و دانش است.
به‌عنوان آخرین سوال برای شناخت بهتر حوزه زیست‌فناوری دریا یا «زیست‌فناوری دریا» در جامعه اگر موضوع یا مطلبی که ضرورت آن را احساس می‌کنید در این مصاحبه عنوان کنید، بفرمایید.
زیست‌فناوری دریا، علم جدیدی است که عمدتا به‌صورت ملموس در قرن بیستم مطرح شده و یکی از امتیازات ویژه برای کشورهایی است که به این حوزه جدید پرداخته و از مزایای آن استفاده می‌کنند.
گسترش تحقیقات و پژوهش‌ها و فعالیت در زیست‌فناوری دریا می‌تواند به اقتصاد دریامحور کشور و جهان کمک کند. این دانش بسیار گسترده است و شامل حوزه‌هایی همچون شیمیایی، فیزیکی، جغرافیایی، زیستی و زمین‌شناسی و حتی امنیتی و تغییرات اقلیمی می‌شود. همچنین از دانش‌های جدیدی مانند هوش مصنوعی هم برای گسترش این دانش می‌توانیم استفاده‌های گسترده‌ای داشته باشیم.
این رشته تا مقطع دکتری در ایران دانشجو تربیت می‌کند و دانش‌آموزان راغب و با پشتکار زیاد و آن‌ها که در المپیادها موفق هستند می‌توانند در این رشته موفق باشند.
دیدگاهتان را بنویسید