lovesouthernsocial.com

সিন্থেটিক বায়োলজি সম্পর্কে আরও জানুন, আমরা যা চাই তা তৈরি করতে জীবকে সংশ্লেষণ করতে সক্ষম বিজ্ঞান এবং এটি কীভাবে পরিবেশের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে

আনস্প্ল্যাশে বিল অক্সফোর্ডের ছবি

মাকড়সা এবং পোকামাকড় আপনি পরিধান জামাকাপড় উত্পাদন? এটা অদ্ভুত শোনাচ্ছে, কিন্তু ইতিমধ্যে কোম্পানি এই কাজ করছে. গবেষকরা মাকড়সার ডিএনএ অধ্যয়ন করেছেন এবং কীভাবে তারা রেশম তন্তু তৈরি করে তা বিশ্লেষণ করেছেন। এইভাবে, তারা পরীক্ষাগারে জল, চিনি, লবণ এবং খামির থেকে তৈরি একটি ফাইবার পুনরুত্পাদন করতে সক্ষম হয়েছিল যা মাইক্রোস্কোপের নীচে, প্রাকৃতিক হিসাবে একই রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ইতিমধ্যেই "গরুয়ের দুধ" রয়েছে যা গরু থেকে আসেনি এমনকি মাছের সান্দ্র পদার্থ থেকে স্টিলের চেয়েও শক্তিশালী ফিলামেন্ট। এগুলো সবই সিন্থেটিক বায়োলজির প্রয়োগের উদাহরণ।

সিন্থেটিক জীববিজ্ঞান

20 শতকের শেষের দিকে, একটি জৈবপ্রযুক্তিগত বিপ্লব শুরু হয়েছিল, যার মধ্যে জীববিজ্ঞানের নতুন ধারার উদ্ভব হয়েছিল। সিন্থেটিক বায়োলজি এমন একটি ক্ষেত্র যা 2003 সালে আনুষ্ঠানিকভাবে আবির্ভূত হওয়ার পর থেকে প্রাধান্য পেয়েছে এবং শিল্প, পরিবেশ এবং মানব স্বাস্থ্যে এর প্রধান প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।

সিন্থেটিক বায়োলজির সংজ্ঞা দেওয়া হয় গবেষণার বিভিন্ন ক্ষেত্র (রসায়ন, জীববিজ্ঞান, প্রকৌশল, পদার্থবিদ্যা বা কম্পিউটার বিজ্ঞান) নতুন জৈবিক উপাদান নির্মাণের সাথে একীভূত করার মাধ্যমে, এছাড়াও ইতিমধ্যে বিদ্যমান প্রাকৃতিক জৈবিক ব্যবস্থার পুনর্নকশা জড়িত। রিকম্বিন্যান্ট ডিএনএ প্রযুক্তি ব্যবহার করা (বিভিন্ন উত্স থেকে একটি ডিএনএ ক্রম) সিন্থেটিক জীববিজ্ঞানের জন্য একটি চ্যালেঞ্জ নয়, কারণ এটি ইতিমধ্যেই ঘটেছে; বাজি হল এমন জীব ডিজাইন করা যা মানবতার বর্তমান চাহিদা পূরণ করে।

সিন্থেটিক বায়োলজির একটি সহযোগী হল বায়োমিমিক্রি, যা প্রকৃতির দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে আমাদের চাহিদার সমাধান খোঁজে। সিন্থেটিক বায়োলজির সাহায্যে শুধুমাত্র একটি অংশ নয়, পুরো সিস্টেমকে পুনরায় তৈরি করা সম্ভব হবে।

এটি 2010 থেকে কৃত্রিম জীববিজ্ঞান কুখ্যাতি অর্জন করেছিল। সেই বছর, আমেরিকান বিজ্ঞানী জন ক্রেগ ভেন্টার বুদ্ধিমান কিছু সম্পন্ন করতে সক্ষম হন: তিনি ইতিহাসে প্রথম কৃত্রিমভাবে জীবিত পরীক্ষাগার জীব তৈরি করেছিলেন। তিনি জীবনের একটি নতুন রূপ তৈরি করেননি, কিন্তু ডিজিটাল ডেটা থেকে তৈরি ডিএনএকে "মুদ্রিত" করেছিলেন এবং এটিকে জীবন্ত ব্যাকটেরিয়ামে প্রবর্তন করেছিলেন, এটিকে ব্যাকটেরিয়ামের সিন্থেটিক সংস্করণে রূপান্তরিত করেছিলেন। মাইকোপ্লাজমা মাইকোয়েডস. ভেন্টার দাবি করেন যে এটি "প্রথম জীবিত প্রাণী যার পিতামাতা একটি কম্পিউটার"।

আজ ইন্টারনেটে একটি ডাটাবেস উপলব্ধ রয়েছে, যেখানে হাজার হাজার ডিএনএ "রেসিপি" মুদ্রিত হবে, যাকে বলা হয় বায়োব্রিক্স. একটি সিন্থেটিক জিনোম সহ ব্যাকটেরিয়া তাদের প্রাকৃতিক সংস্করণের মতো ঠিক একইভাবে কাজ করে এবং এভাবেই আমরা ব্যাকটেরিয়াকে পুনঃপ্রোগ্রাম করতে পারি এবং রেশম এবং দুধের মতো নির্দিষ্ট উপাদান তৈরি করার জন্য তাদের যেভাবে করতে চাই সেভাবে কাজ করতে সক্ষম হই।

এই লেখার শুরুতে উল্লেখিত মাকড়সার পর্যবেক্ষণ থেকে রেশম তন্তু উৎপাদনের জন্য দায়ী কোম্পানি হল বোল্ট থ্রেডস। কৃত্রিম "গরুয়ের দুধ" হল মুফরি, যা তৈরি করেছেন দুই নিরামিষাশী বায়োইঞ্জিনিয়ার। এটি বিয়ারের মতো একই নীতিতে উত্পাদিত হয় এবং এটি উপাদানগুলির (এনজাইম, প্রোটিন, চর্বি, কার্বোহাইড্রেট, ভিটামিন, খনিজ এবং জল) মিশ্রণ। এই "সিন্থেটিক মিল্ক" এর মূলের মতই একই স্বাদ এবং পুষ্টিগুণ রয়েছে। হাইপার-প্রতিরোধী ফিলামেন্ট হল বেন্থিক ল্যাবস ল্যাবরেটরির কাজ, যা এই ফিলামেন্টের মাধ্যমে বিভিন্ন উপকরণ যেমন দড়ি, প্যাকেজিং, পোশাক এবং স্বাস্থ্য পণ্য তৈরি করে। হ্যাগফিশ (মাইক্সিনি নামে পরিচিত একটি প্রজাতির মাছ)। মাছের ডিএনএ কোড ব্যাকটেরিয়া উপনিবেশে প্রবর্তিত হয়, যা ফিলামেন্টকে সংশ্লেষিত করতে শুরু করে। এটি চুলের স্ট্র্যান্ডের চেয়ে দশগুণ পাতলা, নাইলন, স্টিলের চেয়ে শক্তিশালী এবং শোষণকারী এবং জীবাণুরোধী বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

আমরা যদি অধ্যয়নের অগ্রগতি হিসাবে এই ধরনের "প্রাকৃতিক" সম্পদগুলিকে পুনরায় তৈরি করতে সক্ষম হই, তবে কৃত্রিম জীববিজ্ঞান কিছু কাঁচামালের ব্যবহার প্রতিস্থাপন করতে পারে। এইভাবে, এই প্রযুক্তিটি বৃত্তাকার অর্থনীতির ধারণার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি ফ্যাক্টর হিসাবে প্রবর্তন করা যেতে পারে, যেমন প্রযুক্তির ক্ষেত্রে যা তেলের ছিটা বা ব্যাকটেরিয়া শোষণ করে যা প্লাস্টিক খায়।

বৃত্তাকার অর্থনীতিতে সিন্থেটিক জীববিজ্ঞান অন্তর্ভুক্ত করা

Unsplash এ Rodion Kutsaev ছবি

বৃত্তাকার অর্থনীতি হল একটি কাঠামোগত মডেল যা একটি বন্ধ চক্রের প্রতিনিধিত্ব করে, যেখানে কোনও ক্ষতি বা অপচয় নেই। এলেন ম্যাকার্থার ফাউন্ডেশন অনুসারে বৃত্তাকার অর্থনীতির তিনটি নীতি হল:

1. প্রাকৃতিক মূলধন সংরক্ষণ ও বৃদ্ধি, সীমিত মজুদ নিয়ন্ত্রণ এবং নবায়নযোগ্য সম্পদের প্রবাহের ভারসাম্য বজায় রাখা;
2. প্রযুক্তিগত এবং জৈবিক চক্র উভয় ক্ষেত্রেই সর্বদা সর্বোচ্চ স্তরের ইউটিলিটির সংস্থান, সঞ্চালন পণ্য, উপাদান এবং উপকরণগুলির উত্পাদন অপ্টিমাইজ করুন;
3. সিস্টেমের দক্ষতাকে উত্সাহিত করুন, নেতিবাচক বাহ্যিকতা প্রকাশ করুন এবং প্রকল্পগুলিতে তাদের বাদ দিন।

আমরা বর্তমানে একটি রৈখিক উৎপাদন ব্যবস্থায় বাস করি। আমরা আহরণ, উত্পাদন, ব্যবহার এবং নিষ্পত্তি করি। কিন্তু প্রাকৃতিক সম্পদ সীমিত এবং আমাদের অবশ্যই সেগুলি সংরক্ষণ করতে হবে - এটি বৃত্তাকার অর্থনীতির প্রথম নীতি।

সিন্থেটিক বায়োলজির সাহায্যে, ভবিষ্যতে, আমাদের কিছু প্রাকৃতিক সম্পদের নিষ্কাশন প্রতিস্থাপন করার ক্ষমতা থাকতে পারে। পরিবেশ সংরক্ষণের পাশাপাশি, আমরা বিপুল পরিমাণ শক্তি সঞ্চয় করব এবং ক্র্যাডল-টু-ক্র্যাডল মডেলের কাছাকাছি চলে যাব (ক্র্যাডল থেকে ক্র্যাডল - এমন সিস্টেম যেখানে বর্জ্যের ধারণা নেই)।

উপকরণ প্রতিস্থাপন

ব্যাকটেরিয়া নিয়ন্ত্রণ করার এবং তাদের আমাদের জন্য কাজ করার ক্ষমতা বিভিন্ন বিকল্প ইনপুট বা প্রক্রিয়া তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: নতুন বায়োডিগ্রেডেবল উপাদান তৈরি করা যা চক্রের মধ্যে আবার একত্রিত করা যেতে পারে, এখন অন্যান্য প্রাণীর জন্য পুষ্টি হিসাবে কাজ করে, ফসলের জন্য সার হিসাবে।

ইতিমধ্যেই কৃত্রিম জীববিজ্ঞানের দ্বারা তৈরি কিছু ধরণের পলিমার রয়েছে, যেমন চিনির গাঁজন থেকে তৈরি প্লাস্টিক এবং মাটিতে অণুজীবের সাথে প্রাকৃতিকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত। অন্যান্য উপকরণগুলিও বায়োপ্লাস্টিক তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন ভুট্টা, আলু, আখ, কাঠ ইত্যাদি। এছাড়াও মাশরুম মাইসেলিয়াম (নীচের চিত্র) দিয়ে তৈরি প্যাকেজ রয়েছে যা ঢালাই করা যায় এবং স্টাইরোফোম প্রতিস্থাপন করা যায়।

চিত্র: মাইকোবন্ড দ্বারা কৃষি বর্জ্য থেকে মাইসেলিয়াম বায়োমেটেরিয়াল ব্যবহার করে ইকোভেটিভ ডিজাইনের দ্বারা তৈরি বায়োডিগ্রেডেবল প্যাকেজিং (CC BY-SA 2.0) এর অধীনে লাইসেন্সপ্রাপ্ত।

বিশ্বজুড়ে মূল্যায়ন করা অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি এখনও বিকাশের পর্যায়ে রয়েছে... আজ সিন্থেটিক রাবার সম্পূর্ণরূপে পেট্রোকেমিক্যাল উত্স থেকে উদ্ভূত, তাই গবেষণাগুলি থেকে তৈরি টায়ার তৈরি করার চেষ্টা করছে বায়োআইসোপ্রিন. উদ্ভিদের এনজাইমগুলি জিন স্থানান্তরের মাধ্যমে অণুজীবের মধ্যে প্রবর্তিত হয়, এইভাবে আইসোপ্রিন উৎপন্ন হয়। ব্রাজিলে, নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় অণুজীব ব্যবহার করে মিথেনকে বায়োডেগ্রেডেবল প্লাস্টিকে রূপান্তর করার একটি পদ্ধতি অধ্যয়ন করা হচ্ছে। রাসায়নিক, অ্যাক্রিলিক, ভ্যাকসিন উন্নয়ন, কৃষি বর্জ্য চিকিত্সা, অ্যান্টিবায়োটিক, অন্যান্যগুলির মধ্যে, সিন্থেটিক জীববিজ্ঞান পণ্যগুলির উদাহরণ যা একটি চক্রীয় সিস্টেম তৈরি করে স্রোতে পুনরায় ঢোকানো যেতে পারে।

বৃত্তাকার অর্থনীতির দ্বিতীয় নীতি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য, কৃত্রিম জীববিজ্ঞান এমন উপকরণ তৈরি করতে পারে যা আরও প্রতিরোধী এবং দীর্ঘস্থায়ী, অবিরাম মেরামত, যন্ত্রাংশ প্রতিস্থাপন বা এমনকি প্রায়শই নতুন পণ্য কেনার প্রয়োজন হয় না। এমন সামগ্রী তৈরি করা হয় যা সহজেই অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলিতে পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে, নতুন পণ্য তৈরি করতে বা পুনর্ব্যবহৃত করা সহজ। যদি এই সমস্ত অনুমানমূলক উপাদানের এই শর্ত থাকে, তবে তারা বর্জ্য হয়ে উঠবে না, দূষণ হ্রাস এবং ল্যান্ডফিলগুলিতে নিষ্পত্তির সাথে, অর্থাৎ, তারা ব্যবহারের জন্য সঞ্চালিত হতে থাকবে।

গল্পের অন্য দিকে

এই প্রযুক্তিটি এখনও খুব সাম্প্রতিক এবং কৃত্রিম দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে এমন আরও বেশি ব্যবহার এবং উপকরণ আবিষ্কারের সাথে, পরিবেশ থেকে সম্পদ আহরণ হ্রাস পায়, এটি প্রাকৃতিকভাবে পুনরুদ্ধার করার অনুমতি দেয়। পরিবেশের স্থিতিস্থাপকতা পুনরুদ্ধার করে, ভারসাম্য পুনরুদ্ধার করা হয় এবং আমরা আরও টেকসই গ্রহে বসবাস করতে সক্ষম হব।

কিন্তু সবকিছু ভাল মত, কিছু মতভেদ আছে. এই বৈজ্ঞানিক শাখা, যা চরম জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং হিসাবে বিবেচিত হয়, এর জন্য সরকারী মতামতের প্রয়োজন। ত্রুটির কোনো সম্ভাবনা এড়াতে পণ্যগুলির অবশ্যই বিশদ প্রবিধান এবং সুপারিশ থাকতে হবে, যাতে বাণিজ্যিকীকরণের আগে ঝুঁকি এবং সুবিধাগুলি স্পষ্ট হয়ে ওঠে। যেহেতু সিন্থেটিক বায়োলজিতে প্রাথমিক পরীক্ষাগুলি অর্থনৈতিকভাবে খুব আশাব্যঞ্জক ছিল, এখনও অনেক বিধিনিষেধ নেই, যা একটি সমস্যা হতে পারে।

ঘটতে পারে এমন নেতিবাচক প্রভাবগুলির মধ্যে একটি হল কৃত্রিম অণুজীব তৈরির সাথে জীববৈচিত্র্যের ক্ষতি যা পরিবেশে অপ্রত্যাশিতভাবে কাজ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ: যদি ইচ্ছাকৃতভাবে বা না করে একটি সিন্থেটিক মাইক্রো-অর্গানিজমের মুক্তি, যা কখনও কখনও প্রকৃতিতে শোনা যায় না, তবে এটি একটি আক্রমণকারীর মতো আচরণ করতে পারে এবং ছড়িয়ে পড়তে পারে, সমগ্র বাস্তুতন্ত্রকে ব্যাহত করতে পারে এবং "শিকার" করা এবং সমস্ত ব্যাকটেরিয়াকে অপসারণ করা অসম্ভব। পরিবেশ

সামাজিক ইস্যুতে দরিদ্র দেশগুলো উন্নত দেশের তুলনায় অনেক বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। একটি নির্দিষ্ট পণ্যের ব্যাপক উৎপাদনের জন্য অণুজীব ব্যবহার করা সমগ্র প্রাকৃতিক ফসল প্রতিস্থাপন করতে পারে, লক্ষ লক্ষ পরিবারকে বেকার করে ফেলে। যাইহোক, ব্যাকটেরিয়া খাওয়ানোর জন্য মনোকালচারের প্রয়োজন হবে, কারণ তাদের শক্তির উৎস হল বায়োমাস।

বড় স্কেলে, নির্দিষ্ট পণ্যগুলিতে প্রচুর জৈব পদার্থের প্রয়োজন হবে, যেমন চিনি। সম্ভবত, বেকার পরিবারগুলি শুধুমাত্র আখ রোপণ শুরু করবে (জৈব জ্বালানী ইতিমধ্যেই জমির ব্যবহারে বড় পরিবর্তন এনেছে), যা অন্যদের মধ্যে জমি, জল এবং কীটনাশকের বর্ধিত ব্যবহারকে প্রভাবিত করতে পারে।

এই সমস্ত প্রশ্ন সরাসরি জৈবনীতির সাথে সম্পর্কিত। সিন্থেটিক বায়োলজির শক্তি বিশাল। জীবকে আমরা যেভাবে চাই সেইভাবে ডিজাইন করা তাদের অপ্রত্যাশিত করে তোলে, তাই বিজ্ঞানীদের এবং সমাজকে অবশ্যই সরকার থেকে সহায়তা নিয়ে এই ক্ষমতা দায়িত্বের সাথে এবং নিরাপদে ব্যবহার করতে হবে। এই সবসময় একটি চতুর প্রশ্ন.

এই সমস্ত ইতিবাচক বা নেতিবাচক কারণগুলি বৃত্তাকার অর্থনীতি এবং আমাদের গ্রহকে সাহায্য বা ক্ষতি করতে পারে। কিন্তু এখনও অনেক বিতর্ক আছে এবং অনেক জ্ঞান আছে এই বিষয়ে উত্থাপন করা. অস্বীকার করার উপায় নেই যে সিন্থেটিক বায়োলজি ভবিষ্যতের জন্য একটি প্রবণতা, তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল কীভাবে এই উন্নত প্রযুক্তি প্রয়োগ করা হবে তা নির্ধারণ করা।

সিন্থেটিক বায়োলজির পরিণতি সম্পর্কে একটি সমালোচনামূলক ভিডিও দেখুন।