This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

Current revision as of 16:05, 4 മാര്‍ച്ച് 2016

ജൈവസാങ്കേതികം

Biotechnology

മാനവസേവനത്തിനോ ഉപയോഗയോഗ്യമായ പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ നിര്‍മിതിക്കോ വേണ്ടി ജീവികളെയോ, കോശങ്ങളെയോ, ജൈവപദാര്‍ഥങ്ങളെയോ പ്രയോഗക്ഷമമാക്കുന്നതിനായി ജൈവശാസ്ത്രങ്ങള്‍ സമന്വയിച്ചുണ്ടാക്കിയ പ്രയുക്ത സാങ്കേതികവിദ്യ.

തന്മാത്ര-കോശ-ജീവശാസ്ത്രങ്ങളിലെ വികാസങ്ങള്‍ 1970-കളുടെ അന്ത്യത്തില്‍ മനുഷ്യോപയോഗ വ്യവസായ സംരംഭങ്ങള്‍ക്ക് വഴിതെളിച്ചതോടെയാണ് ജൈവസാങ്കേതികം ഒരു ശാസ്ത്രശാഖയായി വികസിതമായത്. വീഞ്ഞ്, ചീസ്, ബീര്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ആധുനികകാലത്ത് ജീവ-രസ-എന്‍ജിനീയറിങ് ശാസ്ത്രങ്ങളുടെ സഞ്ചിതശാസ്ത്രമായി വികസിതമായത്. ജനിതക എന്‍ജീനിയറിങ്ങിലുണ്ടായ സമകാലിക പുരോഗതി ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ വിപ്ലവകരമായ വികസനത്തിന് ആക്കംകൂട്ടിയിട്ടുണ്ട്. ഇന്ന്, വൈദ്യശാസ്ത്രം, കൃഷി-ഭക്ഷ്യവ്യവസായങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ വളര്‍ച്ച ത്വരിതപ്പെടുത്താനും വ്യവസായവത്കരണത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പരിസ്ഥിതി ദൂഷണം തടയാനും പ്രാപ്തമായ ശാസ്ത്രശാഖയായി ജൈവസാങ്കേതികം പുരോഗമിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ചരിത്രം. 21-ാം ശ.-ത്തിന്റെ സാങ്കേതികവിദ്യ എന്ന നിലയ്ക്കാണ് ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ പ്രസക്തിയെങ്കിലും ഇതിന് അതിവിദൂര ചരിത്രത്തില്‍ത്തന്നെ വേരുകളുണ്ടെന്നു കാണാം. സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ സഹായത്താല്‍ ഭക്ഷ്യവസ്തുക്കള്‍ നിര്‍മിച്ചകാലം മുതല്ക്കേ ശാസ്ത്രത്തിന്റെ മേല്‍വിലാസമില്ലാതെതന്നെ ജൈവസാങ്കേതികം പ്രയോഗത്തിലിരുന്നു. സുമേറിയക്കാരും ബാബിലോണിയക്കാരും ബീര്‍ നിര്‍മിച്ചകാലം (സു. ബി.സി. 6000) ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ ആരംഭമായി കണക്കാക്കാം. സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി കണ്ടുപിടിച്ച (സക്കറിയാസ് യാന്‍സ്സെന്‍ 1590)തും, ആധുനിക സൂക്ഷ്മദര്‍ശിനി വികസിപ്പിച്ച് സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ കണ്ടെത്തി (ആന്റന്‍ ഫാന്‍ ലീവെന്‍ഹോക്ക്)യതും സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ കിണ്വനം ഒരു ജൈവരാസിക പ്രക്രിയയാണെന്ന കണ്ടെത്തലു(ലൂയി പാസ്ചര്‍, 1857-76)മാണ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുടെ നാഴികക്കല്ലുകള്‍. ഫ്രഞ്ച് രസതന്ത്രജ്ഞനും സൂക്ഷ്മ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ ലൂയി പാസ്ചറെ (1822-95)യാണ് ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ പിതാവായി പരിഗണിക്കുന്നത്. പരീക്ഷണശാലയിലെ വിശിഷ്ട സാഹചര്യങ്ങള്‍ ഇല്ലാതെ പല ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകളും ജീവാണുമുക്തമല്ലാത്ത (nonsterile) സാഹചര്യങ്ങളില്‍ വികസിച്ചുതുടങ്ങി. സൂക്ഷ്മാണു കിണ്വന പ്രക്രിയയിലൂടെ (തുറന്ന സാഹചര്യങ്ങളില്‍) 19-ാം ശ.-ത്തിന്റെ അന്ത്യത്തില്‍ എതനോള്‍, അസറ്റിക് അമ്ളം, ബ്യൂട്ടനോള്‍, അസറ്റോണ്‍ എന്നിവ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ടു. കിണ്വനപ്രക്രിയയിലൂടെ ജലശുദ്ധീകരണവും ചവറില്‍ നിന്നും കൂട്ടുവളനിര്‍മാണവും സാധ്യമായി. പില്ക്കാലത്താണ് ജൈവസാങ്കേതിക പ്രവിധികള്‍ക്ക് അണുവിമുക്ത സാഹചര്യങ്ങള്‍ വികസ്വരമായത്. കീട-രോഗാണുക്കളെ നശിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സങ്കേതങ്ങള്‍ (ഉദാ. ആന്റിബയോട്ടിക്കുകള്‍, അമിനോഅമ്ളങ്ങള്‍, കാര്‍ബണിക അമ്ളങ്ങള്‍, എന്‍സൈമുകള്‍, സ്റ്റിറോയിഡുകള്‍, പോളിസാക്കറൈഡുകള്‍, വാക്സിനുകള്‍, മോണോക്ളോണല്‍ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകള്‍) 1940-കളില്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുകയുണ്ടായി. ആധുനിക ജൈവസാങ്കേതിക വിപ്ളവം ആരംഭിക്കുന്നത് 1970-കളുടെ അന്ത്യത്തിലും 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിലുമാണ്. ജനിതക ഘടനയില്‍ മാറ്റം വരുത്തുന്ന സങ്കേതങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തല്‍ ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ ഗതിവേഗത്തിന് അനുഗുണമായിത്തീര്‍ന്നു.

ജൈവസാങ്കേതികം-ഒരു ബഹുവിഷയശാസ്ത്രം. വിവിധ ശാസ്ത്രശാഖകളില്‍ സമസ്യാപൂരണം നടത്തുകയും അവ ക്രോഡീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് ആധുനികശാസ്ത്ര-സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ മേന്മ. ബഹുവിഷയാധിഷ്ഠിത പഠനങ്ങളുടെ ഫലമായി രൂപംകൊണ്ട അന്തര്‍ശാസ്ത്രശാഖകളാണ് ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം. സൂക്ഷ്മ ജീവിശാസ്ത്രം (Microbiology), ജൈവരസതന്ത്രം (Biohemistry), തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്രം (Molecular biology), കോശജീവശാസ്ത്രം, രോഗക്ഷമതാശാസ്ത്രം (Immunology), പ്രോട്ടീന്‍ എന്‍ജിനീയറിങ്, എന്‍സൈം വിജ്ഞാനം (Enzymology), കെമിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയറിങ് തുടങ്ങിയ ശാസ്ത്രശാഖകളുടെ പഠനഫലങ്ങള്‍ പ്രായോഗികമാക്കുന്ന സഞ്ചിതശാസ്ത്രശാഖയാണ് ഇന്നത്തെ ജൈവസാങ്കേതികം.

ജൈവസാങ്കേതികം പ്രയോഗക്ഷമമാക്കുന്ന മേഖലകള്‍ പട്ടിക 1-ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

വിജ്ഞാനശാഖകളും ജൈവസാങ്കേതികം പ്രയോഗക്ഷമമാക്കുന്ന മേഖലകളും വ്യഞ്ജിപ്പിക്കുന്ന ജൈവസാങ്കേതികവൃക്ഷം ചിത്രം 2-ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകള്‍. ജീവശാസ്ത്ര പ്രക്രിയകളും ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകളും തമ്മിലുള്ള പ്രധാനവ്യത്യാസം പ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ തോതിനെ സംബന്ധിച്ചുള്ളതാണ്. ജീവശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ നാനോഗ്രാം/മില്ലിഗ്രാം തോതിലുള്ള പരീക്ഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്നു. വാക്സിനുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജൈവസാങ്കേതികജ്ഞര്‍ മില്ലിഗ്രാം തോതിലുള്ള ഉത്പാദനത്തില്‍ സംതൃപ്തരാകുമ്പോള്‍ പല ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകളും കിലോഗ്രാം മുതല്‍ ടണ്‍ കണക്കിനുള്ള ഉത്പാദനമാണ് ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

ആരോഗ്യ/ചികിത്സാ രംഗങ്ങളിലും കാര്‍ഷിക/ഭക്ഷ്യരംഗങ്ങളിലുമാണ് ജൈവസാങ്കേതിക പുരോഗതി ഏറെ ദൃശ്യമായിട്ടുള്ളത്. വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ ജൈവസാങ്കേതിക ഗവേഷണം സാധ്യമാക്കുന്നതിന് യു.എസ്. ചെലവഴിക്കുന്ന തുകയുടെ കണക്ക് ചിത്രം-3-ല്‍ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

വ്യവസായങ്ങള്‍ക്ക് ഗുണകരമായ സാങ്കേതികവിദ്യയായാണ് ജൈവസാങ്കേതികം അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടുവരുന്നത്. അന്തരീക്ഷ/പരിസ്ഥിതി ദൂഷണഹേതുകമായ പരമ്പരാഗത സാങ്കേതികവിദ്യയെ അപേക്ഷിച്ച് ജൈവസാങ്കേതികം യാതൊരുവിധ പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കാത്ത ഹരിത വ്യതിയാനമാകുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.

അനുയോജ്യമായ ജൈവ ഉത്പ്രേരകത്തിന്റെ തെരഞ്ഞെടുപ്പ് ഗുണഫലങ്ങളുളവാക്കുന്ന പ്രവര്‍ത്തന സാഹചര്യങ്ങളുടെ സജ്ജമാക്കല്‍ എന്നിവയാണ് ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകള്‍ക്കനിവാര്യം. ജൈവഘടകങ്ങളെക്കാള്‍ ശക്തവും സ്ഥിരതയുള്ളതും സൌകര്യപ്രദവുമായ ജൈവ ഉത്പ്രേരകങ്ങള്‍ പൂര്‍ണരൂപത്തിലുള്ള ഒരു ജീവവസ്തു തന്നെയായിരിക്കും. ഉദാ. ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍, യീസ്റ്റ്, കുമിളുകള്‍ തുടങ്ങിയ സൂക്ഷ്മാണുക്കളാണ് ധാരാളമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നത്. സസ്തനികളുടെയും സസ്യങ്ങളുടെയും കോശസംവര്‍ധകങ്ങളും ഇന്ന് വ്യാപകമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തിവരുന്നുണ്ട്. പ്രകൃതിയില്‍ നിന്ന് നേരിട്ട് ജൈവ ഉത്പ്രേരകങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആദ്യകാല പ്രവിധികളില്‍ നിന്നു പുരോഗമിച്ച് വ്യത്യസ്ത ജൈവസാങ്കേതിക പ്രക്രിയകള്‍ക്കനുയോജ്യമായ ജൈവ ഉത്പ്രേരകങ്ങള്‍ വികസിപ്പിക്കുന്നതില്‍ ജനിതകശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ വിജയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒട്ടുവിദ്യ (grafting), സങ്കരയിനങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കല്‍ (hybridisation), ജീന്‍കൈമാറ്റം (gene transfer) , സസ്യകലാസംവര്‍ധനം (tissue culture) എന്നീ പ്രവിധികളില്‍ നിന്നു വികസിച്ച് ജീവദ്രവ്യക കോശസംലയനം (protoplast cell fusion), പുനഃസംയോജക ഡി.എന്‍.എ.(recombinant DNA) എന്നീ സങ്കേതങ്ങളുപയോഗിച്ച് മിശ്രിത ജീന്‍ ജീവികള്‍ (trans-genic organisms)വരെയെത്തി നില്ക്കുന്നു ജനിതക വിസ്മയം. ജൈവസാങ്കേതികത്തിലെ സവിശേഷ സാങ്കേതിക പ്രവിധിയാണ് സമസ്തജീവിമേഖലകളിലും വികസനം സാധ്യമാക്കുന്ന ജനിതക എന്‍ജിനീയറിങ്. വ്യാവസായിക സൂക്ഷ്മാണു ജീവശാസ്ത്രത്തില്‍ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യമൂലം ഇന്‍സുലിന്‍, കൈമോസിന്‍ തുടങ്ങിയ ഹോര്‍മോണുകളും പ്രോട്ടീനും സൂക്ഷ്മാണുക്കളില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാന്‍ സാധ്യമായി. ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ ഗുണഫലങ്ങളാണ് വൈദ്യശാസ്ത്രരംഗത്തെ ജീവരക്ഷാക്ഷമ വാക്സിനുകള്‍; ആന്റിബയോട്ടിക്കുകള്‍; ആധുനിക ചികിത്സാവിധികള്‍; മെച്ചപ്പെട്ട ഉത്പാദന ക്ഷമതയും രോഗപ്രതിരോധശക്തിയുമുള്ള സസ്യ-ജന്തുവര്‍ഗങ്ങളുടെ വികസനം തുടങ്ങിയവ (നോ: ജനിതക എന്‍ജിനീയറിങ്).

സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന ജൈവ ഉത്പ്രേരകത്തെ ആസ്പദമാക്കി ജൈവസാങ്കേതികത്തെ സൂക്ഷ്മാണു ജൈവസാങ്കേതികം (Microbial Biotechnology), സസ്യജൈവസാങ്കേതികം, ജന്തുജൈവസാങ്കേതികം എന്നിങ്ങനെ മൂന്നായി വിഭജിക്കാം.

സൂക്ഷ്മാണു ജൈവസാങ്കേതികം. സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ജൈവപ്രക്രിയകളുടെ പ്രധാന ഉത്പന്നങ്ങള്‍ ഭക്ഷ്യപദാര്‍ഥങ്ങളാണെങ്കിലും സൂക്ഷ്മാണു കിണ്വനം വഴി ഇന്ന് പല പുതിയ ഉത്പന്നങ്ങളും വികസിപ്പിക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

ഉദാ. (1) അസറ്റിക്-ലാക്ടിക് അമ്ലങ്ങള്‍, ഗ്ലിസറോള്‍, അസറ്റോണ്‍, ബ്യൂട്ടൈല്‍ ആല്‍ക്കഹോള്‍, കാര്‍ബണിക അമ്ളങ്ങള്‍, ജീവകങ്ങള്‍, പോളിസാക്കറൈഡുകള്‍ തുടങ്ങിയ പ്രാഥമിക മെറ്റബോളൈറ്റുകള്‍.

(2) പെന്‍സിലിന്‍, സ്ട്രെപ്റ്റോമൈസിന്‍, സെഫാലോസ്പോറിന്‍, ജിബര്‍ലിന്‍സ് തുടങ്ങിയ സെക്കന്‍ഡറി മെറ്റബോളൈറ്റുകള്‍ (ഇവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജീവിയുടെ ഉപാപചയത്തില്‍, ഈ പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ക്ക് നേരിട്ട് ഒരു പ്രഭാവവും ഇല്ല).

(3) വ്യാവസായിക പ്രധാനമായ എന്‍സൈമുകള്‍ (എക്സോസെലുലാര്‍ എന്‍സൈമുകളായ അമൈലേസ്, പെക്ടിനേസ്, പ്രോട്ടീയേസ് തുടങ്ങിയവ എന്‍സൈമുകളായ ഇന്‍വര്‍ട്ടേസ്, അസ്പാര്‍ജിനേസ്, റെസ്ട്രിക്ഷന്‍ എന്‍ഡോ നൂക്ളിയേസ്). എന്‍സൈമുകളുടെ ഉപയോഗം പലവിധത്തിലാണ്. കൊഴുപ്പുകളും മാംസ്യങ്ങളും ലയിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ അപമാര്‍ജകങ്ങളില്‍ (detergents) ചേര്‍ത്ത് കറകള്‍ നീക്കം ചെയ്യാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു (biological detergents) ലഘുപാനീയങ്ങള്‍, ബിസ്കറ്റുകള്‍, കേക്കുകള്‍ എന്നിവയില്‍ മധുരം ചേര്‍ക്കുവാന്‍ ധാന്യമാവ് ഫ്രക്ടോസ് സിറപ്പാക്കി മാറ്റുന്ന എന്‍സൈമുകള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(4) ജൈവ ഇന്ധനങ്ങള്‍. സസ്യ-ജന്തു അവശിഷ്ടങ്ങള്‍, ഗാര്‍ഹിക-വ്യാവസായിക പാഴ്വസ്തുക്കള്‍ എന്നിവയടങ്ങുന്ന ജൈവപിണ്ഡത്തില്‍ നിന്ന് സൂക്ഷ്മാണു കിണ്വനം വഴി ഇന്ധനം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാവും. മീഥേന്‍; എതനോള്‍ ഇന്ധനങ്ങള്‍ സൂക്ഷ്മാണുക്കളെയുമുപയോഗിച്ച് ജൈവപ്രക്രിയകള്‍ വഴി വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. പ്രകാശസംശ്ളേഷണ ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ജലത്തിന്റെ ബയോഫോട്ടോലിസിസ് വഴിയും കിണ്വനം വഴിയും ഹൈഡ്രജന്‍ ഇന്ധനം ഉത്പാദനം ആരംഭിച്ചുകഴിഞ്ഞു. ജൈവപിണ്ഡം പുനരുപയോഗക്ഷമമാണെന്നാണ് ഈ രംഗത്തെ ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്കു പ്രോത്സാഹനമാകുന്നത്. എണ്ണപ്പാടങ്ങളില്‍ നിന്ന് എണ്ണ പൂര്‍ണമായും ചൂഷണം ചെയ്യാനായി സൂക്ഷ്മാണുക്കളെ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ബാക്റ്റീരിയങ്ങളുടെ കിണ്വനം വഴി ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ക്സാന്തംപശ (xantham gum) യ്ക്ക് സവിശേഷമായ പ്രവാഹഗുണമുള്ളതിനാല്‍ ചെറിയ സുഷിരങ്ങളില്‍ നിന്നുപോലും എണ്ണ വലിച്ചെടുക്കുന്നതിന് സഹായകമാണ്. ടാര്‍ നിലങ്ങളില്‍ നിന്ന് എണ്ണ വലിച്ചെടുക്കുന്നതിന് ബയോ സര്‍ഫാക്ടന്റുകള്‍ (biosurfactants) ഉപയോഗപ്രദമാണ്.

സസ്യങ്ങളും ജൈവസാങ്കേതികതയും. എന്‍ജിനീയര്‍ ചെയ്ത സസ്യങ്ങളുടെ വികസനം; നല്ലയിനം വിത്തുകള്‍, ഉയര്‍ന്ന പോഷണമൂല്യമുള്ള ഭക്ഷ്യവിളകള്‍, ഇന്ധനത്തിനും കാലിത്തീറ്റയ്ക്കും അനുയോജ്യമായ വിളകള്‍ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനം; രോഗങ്ങള്‍, കീടങ്ങള്‍, സസ്യനാശിനികള്‍, ലവണങ്ങള്‍, വരള്‍ച്ച എന്നിവയ്ക്കെതിരെ സസ്യങ്ങളില്‍ വര്‍ധിച്ച പ്രതിരോധക്ഷമത സൃഷ്ടിക്കല്‍; ജൈവവളങ്ങള്‍, ജൈവകീടനാശിനികള്‍ തുടങ്ങിയവയുടെ ഉത്പാദനം തുടങ്ങി അനവധി നേട്ടങ്ങള്‍ ഈ രംഗത്ത് കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. സസ്യരോഗ നിര്‍ണയത്തിനും നൂതന സങ്കേതങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

മൃഗസംരക്ഷണം. മൃഗസംരക്ഷണമേഖലയില്‍ ജൈവസാങ്കേതികതയുടെ പ്രയോഗങ്ങള്‍ ശ്രദ്ധേയമാണ്. പോഷകാഹാരം, വളര്‍ച്ച ഹോര്‍മോണുകള്‍, വാക്സിനുകള്‍, മറ്റ് ഔഷധങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ ഉത്പാദനം; സങ്കരയിനം മൃഗങ്ങളെ വികസിപ്പിക്കല്‍, ഭ്രൂണമാറ്റം, ഒരു സവിശേഷ സ്ഥൂലരൂപത്തി(phenotype)ന്റെ വികസനം ലക്ഷ്യമാക്കി ചില ജീനുകളുടെ ആവര്‍ത്തി കൂട്ടുന്നതു സംബന്ധിച്ച കോശസംവര്‍ധനം, ഡി.എന്‍.എ. സങ്കേതം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി വളര്‍ച്ച ഹോര്‍മോണുകളുടെ വികസനം; മത്സ്യം, ചെമ്മീന്‍ എന്നിവയുടെ പോഷക മൂല്യം വര്‍ധിപ്പിക്കല്‍ തുടങ്ങി നിരവധി കാര്യങ്ങള്‍ പ്രയോഗത്തിലായിക്കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

പുനഃസംയോജിത ഡി.എന്‍.എ. സങ്കേതങ്ങളുടെ പ്രയോഗത്തോടെ തെരഞ്ഞെടുത്ത ജന്തുജീവികളുടെ പ്രജനനം സാധ്യമായിട്ടുണ്ട്. ഒരു അന്യജീന്‍ ജന്തുശരീരത്തിലേക്കു പ്രതിസ്ഥാപിക്കുക വഴി സവിശേഷ ഗുണങ്ങളുള്ള പുതിയൊരു ജന്തുവിന്റെ സൃഷ്ടി സാധ്യമായിട്ടുണ്ട്. 'സൂപ്പര്‍ മൗസ്' (super mouse) എന്ന എലിയാണ് ആദ്യത്തെ മിശ്രിത ജീന്‍ജീവി (transgenic animal). പും മൃഗങ്ങളെ വന്ധ്യംകരിക്കുന്നതിനുള്ള ടാല്‍സര്‍ (talsur) കുത്തിവയ്പ് സമീപകാലത്ത് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. വിലകുറഞ്ഞതും പാര്‍ശ്വഫലങ്ങള്‍ ഇല്ലാത്തതും ആയ ഈ കുത്തിവയ്പ് മോശപ്പെട്ട ജാതിയില്‍പ്പെട്ട മൃഗങ്ങളുടെ സംഖ്യ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഫലപ്രദമാണ്.

ആരോഗ്യം; വൈദ്യശാസ്ത്രം. പോഷണക്കുറവ്, മാരകരോഗങ്ങള്‍, കുറഞ്ഞ ആയുര്‍ദൈര്‍ഘ്യം എന്നിവമൂലം മനുഷ്യജീവിതം ദുസ്സഹമായിരുന്നു. മെച്ചപ്പെട്ട ജീവിതസാഹചര്യങ്ങളും രോഗപ്രതിരോധ കുത്തിവയ്പുകളുംമൂലം ഇന്ന് പല സാംക്രമികരോഗങ്ങളും നിര്‍മാര്‍ജനം ചെയ്യുന്നതിന് സാധിച്ചു. കാന്‍സര്‍, ശ്വാസകോശരോഗങ്ങള്‍, അല്‍ഷൈമര്‍ രോഗം എന്നീ മാരകരോഗങ്ങളില്‍ നിന്ന് മുക്തരാകാന്‍ ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ സന്തതിയായ ജീന്‍ചികിത്സ ഫലപ്രദമാണെന്നത് പ്രതീക്ഷ നല്കുന്നു.

ജൈവസാങ്കേതികരംഗത്തെ ഗുണഫലങ്ങള്‍ വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ പ്രയോഗക്ഷമത കൈവരിച്ചത് ഔഷധനിര്‍മാണ രംഗത്താണ്. ഉദാ. പുനഃസംയോജക(recombinant) പ്രോട്ടീന്‍ ഔഷധങ്ങള്‍, മോണോക്ലോണല്‍ ആന്റിബയോട്ടിക്കുകള്‍, പ്രത്യൗഷധം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ജീന്‍ രോഗകാരണമായ സൂക്ഷ്മാണുവില്‍ നിന്ന് വേര്‍തിരിച്ച് വാക്സിനാക്കുന്നതു വഴി കുത്തിവയ്ക്കപ്പെടുന്ന വ്യക്തിയില്‍ രോഗപ്രതിരോധ ആന്റിജനുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ജനിതകമായി എന്‍ജിനീയര്‍ ചെയ്ത വാക്സിന്‍ ഹെപ്പറ്റൈറ്റിസ്-ബി എന്ന കരള്‍ രോഗചികിത്സയ്ക്കു ഫലപ്രദമാണ്.

രോഗനിര്‍ണയത്തിനും ചികിത്സയ്ക്കും ജൈവസാങ്കേതികത പുത്തനുണര്‍വ് പകര്‍ന്നിട്ടുണ്ട്. ജനിതക വൈകല്യങ്ങളുടെ നിര്‍ണയവും ജീന്‍ ചികിത്സയും, രോഗം നിര്‍ണയിക്കാനുള്ള ഇമ്യൂണോഡയഗണോസ്റ്റിക് ഡി.എന്‍.എ. പ്രോബുകള്‍ (immunodiagnostic DNA probes), രോഗബാധിതപ്രദേശത്ത് കൃത്യമായി ഔഷധം എത്തിക്കുന്നതിനുള്ള സംവിധാനങ്ങള്‍ (specially targeted drug delivery system), ജനിതകമായി എന്‍ജിനീയര്‍ ചെയ്ത ബാക്റ്റീരിയങ്ങളുപയോഗിച്ചുള്ള ഹോര്‍മോണ്‍ ഉത്പാദനം എന്നിവ ഈ രംഗത്തെ നേട്ടങ്ങളാണ്.

ഭക്ഷ്യവ്യവസായം. ഭക്ഷ്യ പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ സംസ്കരണത്തിലും സംഭരണത്തിലുമാണ് ജൈവസാങ്കേതിക ഗവേഷണങ്ങള്‍ ഏറെ നടന്നിട്ടുള്ളത്. കീടങ്ങളുടെയും കരണ്ടുതീനികളുടെയും ആക്രമണം തടഞ്ഞ് ധാന്യങ്ങള്‍ സംഭരിക്കുക; കേടുകൂടാതെ ദീര്‍ഘകാലം ഇരിക്കുന്ന വിധത്തില്‍ ഭക്ഷ്യപദാര്‍ഥങ്ങള്‍ സംസ്കരിക്കുക; നിറം, മണം, സ്വാദ്, പോഷണമൂല്യം എന്നിവ മേന്മയേറിയതാക്കുക; ഏകകോശ മാംസ്യങ്ങള്‍ (single cell protein-SCP) ഉത്പാദിപ്പിക്കുക; എന്‍സൈം എന്‍ജിനീയറിങ് വഴി പുളിപ്പിച്ച ആഹാരപദാര്‍ഥങ്ങളും പാനീയങ്ങളും ഉണ്ടാക്കുക; ഭക്ഷ്യയോഗ്യമായ ആല്‍ഗ (algae)കള്‍ വികസിപ്പിക്കുക തുടങ്ങിയവയാണ് ഈ രംഗത്തെ നേട്ടങ്ങള്‍. വീഞ്ഞ്, ബീര്‍ തുടങ്ങിയ മദ്യങ്ങളും ചായ, കാപ്പി തുടങ്ങിയ പാനീയങ്ങളും എന്‍സൈമിക കിണ്വന പ്രക്രിയകള്‍ വഴി വ്യാവസായികാടിസ്ഥാനത്തില്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നു. പുളിപ്പിച്ച പാല്‍ ഉത്പന്നങ്ങളുടെ (പ്രധാനമായും ചീസ്) ഉത്പാദനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ജൈവസാങ്കേതികം സഹായകമാണ്.

എന്‍സൈമുകളുപയോഗിച്ച് സ്റ്റാര്‍ച്ചില്‍ നിന്നുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു വിഭാഗം മധുരപദാര്‍ഥങ്ങള്‍, ഭക്ഷണത്തിലും പാനീയങ്ങളിലും മധുരം ചേര്‍ക്കാനുപയോഗിക്കുന്നു. ശതകങ്ങളായി ഇതിനുപയോഗിച്ചിരുന്ന സാക്കറിന്‍ എന്ന രാസവസ്തുവിന്റെ സ്ഥാനം ജൈവസാങ്കേതിക ഉത്പന്നങ്ങളായ അസ്പാര്‍ട്ടേം (aspartame), പഴങ്ങളില്‍ നിന്ന് വേര്‍തിരിച്ച തൗമാറ്റിന്‍ (taumatin) എന്നീ മധുരീകരണ പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ കൈയടക്കിക്കഴിഞ്ഞു. അസ്പാര്‍ട്ടേമിന്റെ ഏറ്റവും വിലയേറിയ ഘടകമായ ഫിനൈല്‍ അലാനിന്‍ എന്ന അമിനോ അമ്ലം ഇന്ന് കിണ്വനപ്രക്രിയ വഴി വന്‍തോതില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്. ആഹാരപദാര്‍ഥങ്ങളെ ദുഷിപ്പിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കളെയും വിഷമാലിന്യങ്ങളെയും കണ്ടെത്തുവാനുള്ള സങ്കേതങ്ങള്‍ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഡി.എന്‍.എ., ആര്‍.എന്‍.എ.-പ്രോബുകള്‍, ഇമ്യൂണോഅസേകള്‍ എന്നിവ പ്രയോഗത്തില്‍ വന്നിട്ടുണ്ട്.

പരിസ്ഥിതിയും ജൈവസാങ്കേതികതയും. നഗര-വ്യവസായവത്കരണങ്ങളുടെ ഫലമായ മലിനജലം, വിസര്‍ജ്യവസ്തുക്കള്‍, കാര്‍ഷിക-ഭക്ഷ്യ അവശിഷ്ടങ്ങള്‍, രാസപദാര്‍ഥങ്ങള്‍ എന്നിവയുടെ സംഭരണം സംസ്കരണം, നിര്‍മാര്‍ജനം എന്നിവ പരിസ്ഥിതി ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ ലക്ഷ്യങ്ങളാണ്.

പരിസ്ഥിതി ദൂഷണത്തിനൊരു ജൈവപരിഹാരം ( bio-remediation മണ്ണിലെയും അന്തരീക്ഷത്തിലെയും മാലിന്യങ്ങള്‍ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുപയോഗിച്ച് നശിപ്പിക്കുക) എന്നതാണ് ജൈവസാങ്കേതികത്തിന്റെ മുഖ്യമായ നേട്ടം. മിക്ക കാര്‍ബണിക പദാര്‍ഥങ്ങളും ജൈവികാപഘടനത്തിന് വിധേയമാണ്.

ജൈവികാപഘടനത്തിന് വിധേയമല്ലാത്ത മനുഷ്യനിര്‍മിത പദാര്‍ഥങ്ങളായ പ്ലാസ്റ്റിക്, പോളിമര്‍ തുടങ്ങിയവയെ ജൈവ ഉത്പ്രേരകങ്ങളുപയോഗിച്ച് നശിപ്പിക്കുകയോ, അവയുടെ വിഷാംശം നീക്കം ചെയ്യുകയോ, ചിലയിനം മ്യൂട്ടന്റ് മൈക്രോബുകളുപയോഗിച്ച് നശിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യാവുന്നതാണ്. മൈക്രോബുകളുപയോഗിച്ച് പാഴ്വസ്തുക്കള്‍ സംസ്കരിച്ച് വളവും ഇന്ധനവുമാക്കി മാറ്റാനും ജൈവസാങ്കേതിക പ്രവിധികള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

ജൈവസാങ്കേതിക ഗവേഷണം-ഇന്ത്യയില്‍. ഇന്ത്യയിലെ പ്രമുഖ ജൈവസാങ്കേതിക സ്ഥാപനങ്ങള്‍ ടാറ്റാ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് ഫണ്ടമെന്റല്‍ റിസര്‍ച് (TIFR). ഇന്ത്യന്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് സയന്‍സ് (IISC), സെന്റര്‍ ഫോര്‍ സെല്ലുലാര്‍ ആന്‍ഡ് മോളിക്കുലാര്‍ ബയോളജി (CCMB), ആള്‍ ഇന്ത്യാ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഒഫ് മെഡിക്കല്‍ സയന്‍സ് (AIMS), രാജീവ്ഗാന്ധി സെന്റര്‍ ഫോര്‍ ബയോടെക്നോളജി (RGCB), കൗണ്‍സില്‍ ഫോര്‍ സയന്റിഫിക് ആന്‍ഡ് ഇന്‍ഡസ്ട്രിയല്‍ റിസര്‍ച്ചിന്റെ കീഴില്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന നാഷണല്‍ ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോര്‍ ഇന്റര്‍ ഡിസിപ്ളിനറി സയന്‍സ് ആന്‍ഡ് ടെക്നോളജി (NIIST) എന്നിവയാണ്. കേരളത്തില്‍ ഈ രംഗത്ത് ഗവേഷണങ്ങള്‍ നടത്തുന്ന ആര്‍ജിസിബിയില്‍ എയ്ഡ്സ് വൈറസ്, ഹെപ്പറ്റൈറ്റിസ്-സി രോഗാണുബാധ എന്നിവയുടെ തന്മാത്രാതല പഠനങ്ങള്‍ നടന്നുവരുന്നു. ബാക്റ്റീരിയകള്‍ക്ക് പ്രതിരോധശേഷി കൈവരിക്കാനാവാത്ത പുതിയതരം ആന്റിബയോട്ടിക്കുകള്‍ ജീവികളില്‍ പ്രതിരോധശേഷിയുളവാക്കുന്ന നവീന പെപ്റ്റെഡുകള്‍ (മിനി പ്രോട്ടീനുകള്‍) ഔഷധവാഹനമായി ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ജൈവവിഘടനസ്വഭാവമുള്ള നാനോ പോളിമറുകള്‍, ടൈപ്പ് പ്രമേഹരോഗികളിലെ ഹൃദയസംബന്ധ രോഗങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ബയോമാര്‍ക്കറുകള്‍, കോശ, ജീന്‍ തലത്തിലുള്ള ഹൃദ്രോഗ ചികിത്സാവിധികള്‍ എന്നിവ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പഠനങ്ങളും ജന്മനായുള്ള ഹൃദയവൈകല്യങ്ങള്‍, വെരിക്കോസ് വെയിന്‍ എന്നിവയുടെ ജനിതകതന്മാത്രാതല പ്രക്രിയകളുടെ പഠനങ്ങളും ഇവിടെ മുന്നേറുന്നു. കോളറ, വയറിളക്കം തുടങ്ങിയവയ്ക്കു കാരണമായ വിബ്രിയോനേസിയ ബാക്റ്റീരിയകളില്‍ രൂപപ്പെടുന്ന ബയോഫിലിമുകളും അവയുടെ ഘടനയും ജനിതക വ്യതിയാനങ്ങളും വളരെവേഗം പ്രതിരോധശേഷിയാര്‍ജിക്കുന്ന റ്റി.ബി. ബാസിലസ് മൈക്രോബാക്റ്റീരിയത്തിനെതിരെയുള്ള പുതിയ ഔഷധങ്ങളുടെ അന്വേഷണം, മനുഷ്യവന്ധ്യതയ്ക്കുള്ള ജനിതക കാരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം തുടങ്ങിയ പല നൂതനഗവേഷണ പദ്ധതികളും പുരോഗമിക്കുന്നു.

ജൈവസാങ്കേതികം-വിമര്‍ശനങ്ങള്‍. ജനിതകവ്യതിയാനം സംഭവിച്ച അണുക്കളും ജീവികളും പരീക്ഷണശാലയില്‍ നിന്ന് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് രക്ഷപ്പെടുവാനുള്ള സാധ്യതയുള്ളതായി വിമര്‍ശനങ്ങളുണ്ട്. പുതിയ ജീനുകള്‍ വഹിക്കുന്ന ജീവികള്‍ ഇതരജീവികളിലേക്കു പ്രവേശിക്കുക വഴി പ്രവചനാതീതമായ പരിണതഫലങ്ങള്‍ ഉളവായേക്കാം എന്നും ആശങ്കയുണ്ട്. ജീവന്‍ കൃത്രിമമായി സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഒരു കാലഘട്ടം വരുന്നതോടെ പ്രകൃതിയും മനുഷ്യനും സാങ്കേതികതയുടെ കളിപ്പാവകളായിത്തീരുകയും ജീവിതത്തിന്റെ താളവും സൗന്ദര്യവും നഷ്ടമാവുകയും ചെയ്യും എന്ന് വിമര്‍ശനമുണ്ട്. ജൈവവൈവിധ്യം, ജീവസന്തുലനം എന്നിവയ്ക്കും ഭീഷണി ഉയരാം. വികസിത-വികസ്വര രാഷ്ട്രങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള അന്തരം വര്‍ധിക്കുവാനുള്ള സാധ്യതയും തള്ളിക്കളയാനാവില്ല. അന്തകജീനുകളടങ്ങിയ സസ്യങ്ങളുടെ ഉത്പാദനം വ്യത്യസ്ത സസ്യവര്‍ഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള സംയോഗം തടയാനുപകരിക്കുമെങ്കിലും ഓരോ തവണയും കൃഷി ഇറക്കുവാന്‍ കര്‍ഷകര്‍, വിത്തുകളുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന കുത്തകസ്ഥാപനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കേണ്ടിവരുന്നു എന്നത് അവികസിത രാഷ്ട്രങ്ങളെയും ഇന്ത്യ ഉള്‍പ്പെടെയുള്ള വികസ്വര രാഷ്ട്രങ്ങളെയും അലട്ടുന്ന പ്രശ്നമാണ്. ഉദാ. യു.എസ്സിലെ മേണ്‍ സാന്റൊ കമ്പനിയുടെ പരുത്തിവിത്തുകള്‍ ഇന്ത്യ ഇറക്കുമതി ചെയ്തത് വളരെയധികം വിമര്‍ശനങ്ങള്‍ക്ക് ഇടയാക്കിയിട്ടുണ്ട്. 1995 ജനു. 1-ന് നിലവില്‍വന്ന ലോകവാണിജ്യസംഘടന (World Trade Organisation)യുടെ നിയമങ്ങള്‍ ഇന്ത്യപോലുള്ള കാര്‍ഷികരാഷ്ട്രങ്ങള്‍ക്ക് ഭീഷണിയാണ്.