생명공학의 개념, 역사, 활용 예

생명공학의 개념

생명공학의 개념은 인간의 목적을 위해 살아있는 유기체를 수정하는 광범위한 절차, 동물의 가축화, 식물의 재배, 그리고 인공적인 선택과 교배를 사용하는 육종 프로그램을 통한 "개선"을 포함합니다. 현대의 사용에는 세포 및 조직 배양 기술뿐만 아니라 유전 공학도 포함됩니다. 미국 화학 협회는 생명공학을 다양한 산업에 의해 생물학적 유기체, 시스템 또는 프로세스를 적용하여 생명 과학을 학습하고 의약품, 작물 및 가축과 같은 물질 및 유기체의 가치를 향상하는 것으로 정의합니다. 유럽 생명공학 연맹에 따르면, 생명공학은 자연 과학과 유기체, 세포, 그 일부, 그리고 제품과 서비스를 위한 분자 유사체를 통합하는 것입니다. 생명공학은 기초 생물 과학을 기반으로 하며 반대로 생물학의 기초 연구를 지원하고 수행하는 방법을 제공합니다. 생명공학은 생물화학공학을 통해 생물정보학을 이용하여 생물체 및 생물량의 모든 공급원을 탐색, 추출, 개발 및 생산하는 연구실에서 고부가가치 제품을 계획하고 지속 가능한 운영을 목적으로 예측, 공식화, 개발, 제조 및 판매할 수 있는 지속 가능한 운영 및 내구성 특허권 및 판매에 대한 독점적 권리 및 이에 앞서 동물 실험 및 인체 실험에 대한 결과, 특히 생명공학의 제약 분야에서 제품을 사용하여 감지되지 않은 부작용이나 안전 문제를 방지할 수 있는 국내 및 국제 승인을 받을 수 있는 연구 개발입니다. 인간의 삶을 향상할 것으로 예상되는 제품을 생산하기 위한 생물학적 과정, 유기체 또는 시스템의 활용을 생명공학이라고 합니다. 대조적으로, 생명공학은 일반적으로 생물과 상호작용하고 활용하기 위한 더 높은 시스템 접근법을 더 강조하는 관련 분야로 여겨집니다. 생명공학은 조직, 세포 및 분자에 공학 및 자연과학의 원리를 적용하는 것입니다. 이것은 식물 및 동물의 기능을 향상할 수 있는 결과를 얻기 위해 생물학과 협력하고 조작한 지식을 사용하는 것으로 간주될 수 있습니다. 관련하여 생명공학은 특히 조직 공학, 바이오 의약 공학 및 유전 공학과 같은 생물 의학 또는 화학 공학의 특정 하위 분야에서 종종 생명 공학을 활용하고 적용하는 중첩된 분야입니다.

생명공학의 역사

일반적으로 가장 먼저 떠오르는 것은 아니지만, 많은 형태의 인간 유래 농업은 "제품을 만들기 위해 생명공학 시스템을 사용하는 것"이라는 광범위한 정의에 분명히 들어맞습니다. 실제로 식물의 재배는 최초의 생명공학 기업으로 여겨질 수 있습니다. 농업은 신석기 혁명 이후 지배적인 식량 생산 방식이 되었다고 이론화되어 왔습니다. 초기 생명공학을 통해 초기 농부들은 증가하는 인구를 지탱하기에 충분한 식량을 생산하기에 가장 적합한 작물을 선택하고 사육했습니다. 작물과 밭이 점점 더 커지고 유지하기가 어려워지면서 특정 유기체와 그 부산물이 효과적으로 비료를 주고 질소를 복구하며 해충을 방제할 수 있다는 것이 발견되었습니다. 농업의 역사를 통해 농부들은 새로운 환경에 작물을 도입하고 생명공학의 첫 번째 형태 중 하나인 다른 식물과 함께 사육함으로써 의도치 않게 작물의 유전자를 변경했습니다 이 과정들은 맥주의 초기 발효에도 포함되었습니다. 이 과정들은 초기 메소포타미아, 이집트, 중국 및 인도에서 도입되었으며 지금도 여전히 동일한 기본적인 생물학적 방법을 사용합니다. 양조에서 맥아 된 곡물은 곡물에서 전분을 설탕으로 전환시킨 다음 특정 효모를 첨가하여 맥주를 생산합니다. 이 과정에서 곡물에 있는 탄수화물은 에탄올과 같은 알코올로 분해됩니다. 나중에 다른 문화권에서 젖산 발효 과정이 만들어졌고, 이 과정에서 간장과 같은 다른 보존 식품이 생산되었습니다. 발효는 또한 이 시기에 발효 빵을 생산하는 데 사용되었습니다. 비록 발효 과정이 1857년 루이 파스퇴르의 연구가 있기 전까지 완전히 이해되지는 않았지만, 여전히 식품 공급원을 다른 형태로 전환하는 생명공학의 첫 번째 사용입니다. 찰스 다윈 (Charles Darwin)의 업적과 삶이 있기 전에 동식물 과학자들은 이미 선택적 번식을 사용했습니다. 다윈은 종을 변화시키는 과학의 능력에 대한 과학적 관찰로 그 연구에 추가했습니다. 이러한 설명들은 다윈의 자연선택 이론에 기여했습니다 인간은 수천 년 동안 선택적 사육을 통해 작물과 가축의 생산을 향상해 식용으로 사용해 왔습니다. 선택적 사육에서는 바람직한 특성을 가진 생물을 교배시켜 같은 특성을 가진 자손을 생산합니다. 예를 들어 옥수수와 함께 이 기술을 사용하여 가장 크고 달콤한 작물을 생산했습니다 20세기 초에 과학자들은 미생물학에 대한 더 많은 이해를 얻었고 특정 제품을 생산하는 방법을 탐구했습니다. 1917년 차임 바이즈만은 제1차 세계 대전 동안 폭발물을 제조하기 위해 영국이 절실히 필요했던 아세톤을 생산하기 위해 클로스트리듐 아세토부 틸리쿰을 사용하여 옥수수 전분을 제조하는 산업 공정에서 순수한 미생물 배양체를 처음 사용했습니다 생명 공학은 또한 항생제의 개발로 이어졌습니다.

생명공학의 활용 예

생명공학 기술은 의료, 작물 생산 및 농업, 작물 및 기타 제품의 비식품 사용, 환경 사용 등 4대 산업 분야에서 응용되고 있습니다. 예를 들어, 생명 공학의 한 응용은 유기농 제품을 생산하기 위해 미생물을 직접 사용하는 것입니다. 또 다른 예는 광업에 의해 자연적으로 존재하는 박테리아를 바이오 침출에 사용하는 것입니다. 생명 공학은 또한 재활용, 폐기물 처리, 산업 활동에 의해 오염된 장소를 정화하고 생물 무기를 생산하는 데 사용됩니다. 생명공학의 여러 분야를 식별하기 위해 파생된 일련의 용어가 만들어졌는데, 예를 들어 다음과 같습니다. 생물정보학은 컴퓨팅 기술을 사용하여 생물학적 문제를 해결하는 학제 간 분야이며, 생물학적 데이터의 분석뿐만 아니라 신속한 조직화를 가능하게 합니다. 이 분야는 컴퓨팅 생물학이라고도 할 수 있으며, "생물학을 분자 측면에서 개념화한 다음 정보학 기술을 적용하여 이러한 분자와 관련된 정보를 대규모로 이해하고 조직화하는 것"이라고 정의할 수 있습니다. 생물정보학은 기능 유전체학, 구조 유전체학, 단백질체학 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 하며, 생명공학 및 제약 분야에서 핵심적인 구성 요소를 형성합니다. 블루 바이오 기술은 제품과 산업 응용을 만들기 위한 해양 자원의 개발에 기반을 두고 있습니다. 바이오 기술의 이 분야는 주로 광합성 미세 조류를 가진 바이오 오일을 생산하는 정제 및 연소 산업에 가장 많이 사용됩니다. 녹색 생명 공학은 농업 과정에 적용되는 생명 공학입니다. 한 예는 미세 번식을 통한 식물의 선택과 가축화입니다. 또 다른 예는 화학 물질이 있는 특정 환경에서 자라도록 유전자 변형 식물을 설계하는 것입니다. 한 가지 희망은 녹색 생명 공학이 전통적인 산업 농업보다 더 환경 친화적인 해결책을 생산할 수 있다는 것입니다. 이것의 예는 살충제를 발현하도록 식물을 조작하여 살충제의 외부 적용의 필요성을 끝내는 것입니다. 이것의 예는 Bt 옥수수일 것입니다.