سعید ملک‌زاده شفارودی در گفت‌وگو با ایسنا در خصوص معرفی رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات (به‌نژادی گیاهی)، اظهار کرد: افرادی که علاقه‌مند به حوزه ژنتیک باشند می‌توانند در زمینه‌های وسیع جانوری و گیاهی تبحر پیدا کنند. ژنتیک اساسا بر مبنای کار بر روی سلول‌ها است، سلول منحصر به گیاه نیست و صرفا به گیاهان محدود نمی‌شود، در نتیجه جانوران و گیاهان می‌توانند اصول سلولی یکسانی را پشت سر بگذارند.

وی افزود: متولیان کشاورزی برای ارزش‌آفرینی از دو روش ورود پیدا می‌کنند. یکی از روش‌ها برای این ارزش‌آفرینی روش‌های زراعی یا به‌پروری است و روش دیگر که از آن با اصطلاح "به‌نژادی" یاد می‌شود در واقع استفاده از پتانسیل‌های ژنتیکی موجود زنده است. در عالم جانوری کمی محدودیت برای فعالیت در زمینه ژنتیک و نسل‌گیری از جانوران وجود دارد، اما در عالم گیاهی این محدودیت‌ها کمتر است. در گیاهان می‌توان با استفاده از گل‌های مختلف و اندام نر و ماده گیاه، نسل‌های جدیدی با فرزندان فراوان ایجاد کرد.

چطور فرزندان نباتات شبیه به والدین خود می شوند؟

این عضو هیات علمی رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی اظهار کرد: مندل «پدر علم ژنتیک» با استفاده از گیاه نخود فرنگی شروع به فعالیت علمی در زمینه ژنتیک کرد. پایه‌ریزی این علم در اواسط قرن ۱۹ و با کشفیات مندل اتفاق افتاد. این کشفیات در مجلات محلی چاپ ‌شدند که برد زیادی نداشت در نتیجه تا ۴۰ سال بعد سایر دانشمندان متوجه آن نشده بودند. همواره سوالی در علم ژنتیک مطرح می‌شود با این عنوان که «چطور فرزندان شبیه به والدین خود می شوند؟» این سوال پایه علم ژنتیک را تشکیل داد و باتوجه به شباهت فرزندان نخود فرنگی به والدینشان به «اصول مندلی» پی برده شد. در سال‌های بعد این اصول با کمک علم سیتولوژی یا سلول‌شناسی و علوم سلولی مولکولی در عالم جانوری و گیاهی به اثبات رسید.

تامین بذر از خارج کشور فقدان بزرگی در اقتصاد است / هلند پیشرو در استفاده از علم ژنتیک

این دانشیار رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی خاطر نشان کرد: در بسیاری از کشورهای پیشرفته از علم ژنتیک به عنوان یک ابزار پیشرفته برای امور اقتصادی مهم استفاده می‌کنند. کشور ما متاسفانه در این زمینه وابسته است و حجم زیادی از بذر مورد نیاز کشاورزی را از خارج از کشور تامین می‌کنیم، این مسأله فقدان بزرگی در اقتصاد ماست. کشور هلند یکی از کشورهایی است که استفاده مطلوبی از علم ژنتیک می‌برد و در سیستم‌های کشاورزی نیز بسیار پیشرفته است. بخشی از این پیشرفت به علت به‌زراعی و به‌پروری است. از جهتی دیگر این کشور به علت داشتن مطالعات ژنتیکی پیشرفته خصوصا در عالم گیاهی توانست نژادهایی را اصلاح کند که از لحاظ اقتصادی پتانسیل بسیار بالایی ایجاد می‌کنند.

توانایی هلند در تامین چند برابری نیاز کشاورزی کشورهای مشابه خود

ملک‌زاده شفارودی با اشاره به اینکه «کشور هلند درصد بالایی از صادرات بذر و گل را به خود اختصاص داده است»، بیان کرد: بر اساس برخی آمارها این کشور می‌تواند هفت برابر نیازی که دارد به تامین محصولات کشاورزی خود بپردازد و  به زبانی دیگر هفت کشور مانند خود را تامین کند. این کشور با وجود نداشتن مساحت بالا و کمبود آب‌های زیرزمینی، از همین منابع محدود خود حداکثر بهره‌برداری را می‌کند. این مسأله نشان دهنده این است که به‌نژادی پتانسیل ایجاد یک جهش و رساندن ما به نتایجی که به دنبال آن‌ها هستیم را داراست. 

وی گفت: رشته ژنتیک و به نژادی گیاهی (اصلاح نباتات) از لحاظ تحصیلی می‌تواند برای بسیاری  از افرادی که علاقه‌مند به علم ژنتیک کاربردی هستند و مطالعه مختصری در باب پتانسیل‌های موجود در این رشته دارند محبوب باشد. بخشی از فعالیت‌های این رشته به صورت کلاسیک مانند آنچه مندل انتشار داد و حتی پیشرفته‌تر از آن، انجام می‌شود. ژنتیک گیاهی می‌تواند با استفاده از سیستم‌های آمیزشی میان گیاهان، منجر به رسیدن به فرزندانی شود که نسبت به والدینشان پیشرفته‌تر هستند. پروژه‌های کلاسیک معمولا بسیار طویل‌المدت هستند و شاید حدود ۱۰ تا ۱۵ سال طول بکشند تا توسط آن‌ها به نتیجه برسیم.

 این عضو هیات علمی رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی در رابطه با علوم مولکولی و بیوتکنولوژی کشاورزی، افزود: این شاخه از علوم، فناوری‌ها و روابط مولکولی اجزاء دارای پتانسیل موجود در گیاهان را با هدف ساده کردن روش‌های اصلاحی استفاده می‌کند. این روش با استفاده از بیوتکنولوژی می‌تواند در کوتاه کردن مسیر رسیدن به هدف کمک کننده باشد و به آن سرعت ببخشد. در رشته بیوتکنولوژی ما می‌آموزیم که اگر گیاهی تنها یک صفت مطلوب دارد و برعکس گیاه دیگری همه صفات مطلوب زراعی را دارد اما همان تک صف مطلوب را ندارد، با روشی کلاسیک و از طریق تلاقی‌های برگشتی، آن تک صفت مطلوب را به گیاه مرسوم زراعی منتقل نماییم وتک ضعف آن را مرتفع کنیم.

این دانشیار رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی در رابطه با نقش بیوتکنولوژی در به‌پروری گیاهان، اظهار کرد: در همین مسیر با ورود بیوتکنولوژی اکنون ما قادریم به سرعت و با انتقال تک ژن مربوطه به گیاه مورد نظر آن‌را اصلاح کنیم. در مقابل چنین عملکردی در بیوتکنولوژی خیلی‌ها موضع می‌گیرند و معتقدند که این روش برخلاف عملکرد طبیعت تکامل طبیعی است. طبیعت در طی یک تکامل به انجام این فعالیت می‌پردازد که معمولا ده‌ها و صدها هزار سال به طول می‌انجامد. اما در روش‌های بیوتکنولوژی شما می‌توانید در فرصت زمانی خیلی کوتاهتر و شاید در مدت ۶ ماه، ژنی را به گیاهی منتقل و آن را آماده بهره‌برداری کند. در واقع گیاهان «تراریخته» همین گیاهانی هستند که در نتیجه یک تغییر فوری ژنتیکی بوجود آمده‌اند و در طی انتقال یک ژن مطلوب به گیاهی که آن را نداشته تولید شده‌اند.

وی با اشاره به نمونه‌هایی از محصولات تراریخته، ادامه داد: برای مثال در چین طی تحقیقاتی متوجه شدند که ماهی‌های آب‌های سردسیری به راحتی سرما را تحمل می‌کنند بنابراین با کشف ژن مربوطه در ماهی، آن را به گوجه فرنگی انتقال دادند. باوجود اینکه ماهی یک جانور و گوجه فرنگی یک گیاه است، اما می‌توان این تلفیقات ژنی را در میان آن‌ها انجام داد زیرا ژن‌ها با تولید پروتئین کارکرد مشابه را ایفا می‌کنند. به عنوان نمونه‌ای دیگر، بسیار ایده‌آل است که گیاهی ایجاد شود که از اندام‌های هوایی خود گوجه فرنگی و از اندام‌های زمینی خود سیب‌زمینی بدهد. این مسأله باتوجه به هم خانواده بودن سیب‌زمینی و گوجه فرنگی یک پیش‌فرض مطلوب است که البته ممکن است هیچ وقت تجاری نشود اما بعد تحقیقاتی پیدا کرده است. همچنین طبق تحقیقات، کرم شب‌تاب ژنی دارد که پروتئین‌های ساطع کننده نور تولید می‌کند، اگر ما این ژن را به یک گیاه منتقل کنیم شاید بتوانیم در مکان‌های دورافتاده و بدون برق با کاشت این گیاهان فرودگاه ایجاد کنیم. این پیش‌فرض‌ها ممکن است که در نگاه اول فانتزی به نظر برسند اما برای عملیاتی شدن محدودیت تئوریک ندارند.

امکان انتقال یک صفت مطلوب از یک موجود به موجودی دیگر

ملک‌زاده شفارودی با اشاره به امکان انتقال یک صفت از یک موجود به موجودی دیگر، تشریح کرد: در طبیعت ابزارهایی وجود دارد که به شکل مولکولی عمل می‌کنند. اولین ابزاری که در این زمینه شناسایی شد آنزیم‌های برش ده نده DNA بودند. محققان متوجه شدند برخی از باکتری‌ها برای مقابله با ویروس‌های حمله کننده، آنزیم‌هایی در پیکره خود دارند که با نزدیک شدن یک DNA بیگانه آن را شناسایی و از بین می‌برند. این کشفیات در دهه ۱۹۷۰ صورت گرفت و ابزار اصلی مهندسی ژنتیک و پایه‌گذار این رشته شد. در این موقعیت افراد این احساس را پیدا می‌کنند که در کار طبیعت دخالت جدی می‌کنند، این مسأله باعث موضع‌گیری بسیاری از افراد شده است و آن‌ها معتقدند که دستکاری‌های ژنتیکی برخلاف سیر تکاملی است که طبیعت فراهم کرده است.

 انقلاب سبز و نقش علم اصلاح نباتات در آن

این عضو هیات علمی رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی در اشاره به فواید علم ژنتیک، بیان کرد: بعد از جنگ جهانی دوم با ترمیم جمعیت، ناگهان زاد و ولد افزایش پیدا کرد، جمعیت زیاد و از بین رفتن منابع در جنگ باعث شد تا احتمال قحطی افزایش پیدا کند. در سالهای دهه ۵۰ میلادی صورت گرفتن تحولی بزرگ در اصلاح نباتات باعث شد تا به نیاز غذایی جمعیت جواب داده شود در حالی که بدون این پیشرفت و تامین غذا به روش‌های معمول امکان بقاء بسیاری از افراد بشر ممکن نمی‌شد. علم اصلاح نباتات با استفاده از بهبود ریخته ژنتیکی گیاهانی مانند گندم و جو که نیاز اولیه تغذیه افراد بودند آن‌ها را کودپذیر، اقلام پاکوتاه را پیشنهاد و محصول آن‌ها را افزایش داد و در نتیجه نیاز روز افزون به غذا را تامین کرد که این تحول به انقلاب سبز معروف شد.

دانشیار رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی افزود: با انقلاب سبز و گذراندن بحران جمعیت، دنیا پیشرفت کرد و بیشتر به فکر طبیعت افتاد. بعد از گذر از انقلاب سبز و رفع مشکل کمبود غذا، برخی اظهار می‌کردند که اصلاح نباتات مخالف نظام طبیعت است، به این ترتیب کشاورزی پایدار یا دوستدار طبیعت بیشتر مطرح شد و به شکلی موازی شروع به فعالیت کرد. کشاورزی پایدار با استفاده از سیستم‌های بومی و اکولوژیک با حداقل آسیب به طبیعت انجام می‌شود. این نوع سیستم‌ها معمولا در بحران‌های غذایی کم آورده و نمی‌توانند بدون حمایت‌های غیراکولوژیک و استفاده از کود، محصولات بیشتری را تولید کند. بیوتکنولوژی در واقع با استفاده از سیستم‌های طبیعی در تلاش است تا محصولات و تولیدات خود را تقویت کند، اما کسانی که مخالف دستکاری در طبیعت هستند نظر مخالف دارند و معتقدند نباید اصلا به گیاهان تراریخته و اصلاح‌شده مراجعه نمود. بدیهی‌ست یافتن نقطه تعادلی میان سود و زیان هر سیستم در مقطع زمانی خود، پاسخ مناسبی به طرفداران هر دو شیوه تامین غذا خواهد داد. 

تولید و عرضه گیاهان تراریخته در ایران ممنوع است

وی با اشاره به اینکه معاملات سوددار بین‌المللی و دلالی دلیل اصلی مخالفت با تولید محصولات تراریخته و مفید در داخل کشور است، ادامه داد: مخالفان بیوتکنولوژِی موضع‌گیری کمتری در مواجهه با گیاهان اصلاح‌شده کلاسیک دارند درحالی که این گیاهان نیز در بازه ۱۰ساله و دوره زمانی نسبتا کمتری نسبت به دوره تکاملی طبیعت رشد می‌کنند. این مخالفت در مقابل گیاهان تراریخته تا حدودی دلایلی اقتصادی-سیاسی دارد. ممکن است بخشی از مخالفت در قبال گیاهان تراریخته به این دلیل باشد که برخی نمی‌خواهند و نمی‌توانند از سود حاصل از تجارت و دلالی محصولات وارداتی که اتفاقا اغلب تراریخته اند چشم بپوشند و معمولا برای توجیه دلایل خود بر ضررهای اثبات نشده این محصولات متمرکز می‌شوند. در ایران تولید و عرضه گیاهان تراریخته ممنوع است، درحالی که حدود ۹۰ درصد روغن‌ مصرفی کشور وارداتی‌ست و عمده کشورهای صادر کننده آن را از منابع تراریخته  نظیر سویا وذرت تراریخته استخراج می کنند.

 ملک‌زاده شفارودی با اشاره به اینکه «شرکت‌هایی که اکنون مدعی تولید روغن‌های غیر تراریخته هستند تنها از بی‌اطلاعی مصرف کنندگان بهره برداری می‌کنند»، گفت: این ادعا نمی‌تواند صحیح باشد زیرا عمده تولیدات دانه‌های روغنی مورد استفاده در صادرات، توسط کشورهایی نظیر آمریکا، چین و برزیل تولید می‌شوند که عموما آن را از گیاهان تراریخته تولید می‌کنند. اغلب روغن‌هایی که در بازار و در تجارت جهانی مبادله می‌شود روغن‌های تراریخته است و به صورت اختصاصی برای کشور ما روغن غیر تراریخته و ارگانیک تولید نخواهند کرد. فرآیندهایی در مهندسی ژنتیک وجود دارد که بر اساس آن‌ها می‌توان بقایای ژن‌های منتقل شده به گیاه را در آن‌ها پیدا کرد و امکان آزمایش این روغن‌ها برای بررسی صحت آن‌ها وجود دارد.

بیوتکنولوژی نوعی بهره‌برداری از سامانه‌های طبیعی با هدف افزایش بهره‌وری اقتصادی است

دانشیار رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی در رابطه با گرایش‌های این رشته، بیان کرد: گرایش‌های این رشته در دوجهت گسترش پیدا کرده‌اند، که شامل گرایش‌ کلاسیک که اصطلاحا به آن «ژنتیک بیومتری» اطلاق می‌شود و نیز گرایش مولکولی یا «بیوتکنولوژی کشاورزی» می‌شود. در شاخه‌ کلاسیک عملا کاربردهای آماری و علوم بیومتریک وجود دارد که یکی از بخش‌های مهم درس ژنتیک را شامل می‌شود. اما در گرایش مولکولی دانشجویان متوجه می‌شوند در سطح کوچکی مانند یک مولکول قواعدی وجود دارد که اجازه می‌دهد نتایجی که در سال‌های طولانی بدست می‌آمده را در مدت زمان خیلی کمتری کسب کنند. بیوتکنولوژی نوعی بهره‌برداری از سامانه‌های طبیعی با هدف افزایش بهره‌وری اقتصادی است. 

هزینه‌های جاری بالا و وابستگی به مواد مختلف، ضعف بزرگ رشته بیوتکنولوژی است

وی با اشاره به اینکه در سراسر جهان، علم ژنتیک هر روز مولکولی‌تر می‌شود، خاطرنشان کرد: در ایران باتوجه به تحریم‌ها و امکانات موجود نتوانسته‌ایم پایاپای سایر کشورها پیشروی کنیم، البته این مشکلات به معنای نبود ظرفیت پیشرفت در این رشته‌ها نیست. در خرید مواد اولیه مورد نیاز در پژوهش‌ها با مشکلاتی مانند خالص نبودن مواد سفارش داده شده، اختلاف قیمت موجود میان واحدهای پولی کشورها و هزینه‌های بالایی که با آن‌ها روبرو هستیم، مواجهیم و دیگر خرید این مواد به راحتی قبل عملیاتی نیست. هزینه‌های جاری بالا و وابستگی به مواد مختلف، ضعف بزرگ رشته بیوتکنولوژی است.

ملک‌زاده شفارودی تشریح کرد: در سال ۱۳۷۶ برای اولین بار در ایران برای رشته بیوتکنولوژی کشاورزی در مقطع فوق لیسانس و از سال ۱۳۸۲ نیز در مقطع دکتری در دانشگاه فردوسی مشهد دانشجو پذیرش شده است. رشته ژنتیک باتوجه به کار مولکولی و جدیدی که انجام می‌دهد بعد وسیعی پیدا کرده و رشته مورد علاقه‌ای است. باتوجه به شرایط اقتصادی فعلی کشور زمینه کار و رشد کافی برای دانشجویان فارغ التحصیل از این رشته چندان فراهم نیست. در خارج از ایران و برخلاف کشور ما قرن بیست‌ویکم قرن بیوتکنولوژی است و یکی از مهمترین رشته‌های تحصیلی قرن حاضر این رشته است. 

برای بهبود توانایی‌های علمی به اعزام اساتید به کنگره‌های علمی معتبر خارج از کشور نیاز داریم

عضو هیات علمی رشته بیوتکنولوژی و اصلاح نباتات دانشگاه فردوسی با اشاره به اینکه «علم ژنتیک علم بسیار به‌روزی است، اظهار کرد: در رشته‌های ژنتیک و بیوتکنولوژی مقالات و کتاب‌های درسی به سرعت خاصیت خود را از دست می‌دهند. با ورود صنعت به این زمینه و پیشرفت‌های حاصل از این همکاری، میان تحقیقات چند سال قبل با امروز اختلاف بزرگی ایجاد می‌شود. مرسوم است که در هر دوره پنج ساله، دانشگاه‌ها منابع درسی خود را مورد بازبینی قرار می‌دهند، البته اصلاح مفید این منابع درسی منوط به داشتن ارتباطات قوی و موثر با مجامع علمی دنیا است. با وجود شرایط تحریمی و اقتصادی موجود همکاران ما دیگر قادر به اعزام به کنگره‌های معتبر خارج از کشور نیستند. بخشی از رسالت موجود در این کنگره‌ها تبادل افکار و ایده‌هاست که منجر به نتیجه و پیشرفت‌های محسوس در این علم می‌شود که امیدواریم با رفع این مشکلات امکان تبادل واقعی دانش میان دانشمندان کشورهای مختلف هرچه زودتر فراهم شود.

انتهای پیام