เทคโนโลยีชีวภาพ

บทความ "เทคโนโลยีชีวภาพ-โอกาศทองของไทย"

ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีชีวภาพในอนาคต คือ การพัฒนาพันธุ์พืชและสัตว์ เพื่อเพิ่มผลผลิตอาหารเลี้ยงชาวโลก การปฏิวัติทางเทคโนโลยีชีวภาพที่กำลังจะเกิดชึ้น จะมีความสำคัญต่อมนุษยชาติไม่น้อยไปกว่าการปฏิวัติทางเทคโนโลยีสารสนเทศ
ในขณะที่ประเทศไทยกำลังซวนเซอันเนื่องจากวิกฤติเศรษฐกิจ หลายคนหันมาคิดได้ว่า เราต้องหาทางตั้งตัวใหม่ ผลิตสินค้าและ เปิดบริการใหม่ๆ แทนที่จะอาศัยวัตถุดิบและค่าแรงราคาถูก ซึ่งเคยเป็นข้อได้เปรียบของไทย แนวทางใหม่คงต้องเป็นการใช้สมอง ใช้ความสามารถที่เรามีอยู่บ้าง มาเพิ่มพูนและผสมผสาน กับเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อผลิตสินค้า หรือ เสนอบริการที่สามารถ แข่งขันในตลาดโลกได้
โชคดีที่จังหวะเหมาะของประเทศไทยอาจกำลังมาถึงในช่วงต้น ศษวรรษหน้านี้ เทคโนโลยีในโลกกำลังก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะ เทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งเป็น เทคโนโลยีสำคัญ เปรียบดัง เชื้อเพลิงที่ เครื่องยนต์ของระบบเศรษฐกิจไทยกำลังขาดแคลนอยู่ในขณะนี้ ประเทศไทยมีความหลากหลายทางชีวภาพเป็นทุนเดิมอยู่มากมาย คนไทยเอง ก็มีความชำนาญทางการเกษตร และด้านการดูแลสุขภาพ ซึ่งเป็นเรื่องของการใช้ เทคโนโลยีชีวภาพเช่นกัน ประเด็นสำคัญอยู่ที่ว่า เราจะต้องลงทุนเพิ่มขีดความสามารถทาง เทคโนโลยีชีวภาพอย่างจริงจังและต่อเนื่อง

เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) คืออะไร
เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับการนำสิ่งมีชีวิต และผลผลิตมาใช้ประโยชน์ ถ้ามองอย่างกว้างๆ บ้านเรามีเทคโนโลยีดังกล่าวมานานมากแล้ว ตั้งแต่ยังไม่ได้ติดต่อกับตะวันตกด้วยซ้ำ การทำน้ำปลา ซิอิ๊ว การหมักอาหาร หมักเหล้า ล้วนเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับ การปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ให้มีผลผลิตมากขึ้น คุณภาพดีขึ้น การนำสมุนไพรมาใช้รักษาโรค บำรุงสุขภาพ ก็จัดได้ว่าเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ดี ปัจจุบันเมื่อพูดถึงเทคโนโลยีชีวภาพ เรามักหมายถึง เทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีวิทยาศาสตร์เป็นรากฐาน ประกอบด้วยหลายสาขาวิชา ผลมผสานกันอยู่ ตั้งแต่ชีววิทยา เคมี ไปจนถึงวิศวกรรม อาจเรียกได้ว่า เป็นสหวิทยาการที่นำความรู้ พื้นฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ตั้งแต่เรื่องการขยายและปรับปรุงพันธุ์สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย การนำผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตไปแปรรูป เป็นอาหารหรือยา รวมถึงกระบวนการที่ใช้แปรรูปผลผลิตดังกล่าว ในระดับโรงงาน และกระบวนการที่ใช้สิ่งมีชีวิตเช่น จุลชีพในการบำบัดน้ำเสีย หรือ การนำของเสียไปใช้ประโยชน์ เช่น นำไปทำปุ๋ย เป็นต้น
ในระยะ 20 ปีที่ผ่านมา วิทยาศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตที่เราเรียกว่า ชีววิทยาโมเลกุล (Molecular Biology) ได้ทำให้เราเข้าใจกลไก การสืบพันธุ์และการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตอย่างละเอียดลึกซี้ง ที่น่าทึ่งมากก็คือ จากความเข้าใจนี้ เราสามารถปรับปรุงเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรม ของสิ่งมีชีวิตได้ เช่น ให้จุลชีพผลิต ฮอร์โมนหรือโปรตีนของมนุษย์ที่ใช้เป็น
ยา ซึ่งสามารถทำในระดับอุตสาหกรรมได้ง่ายกว่าและดีกว่าเดิม ที่ต้องนำมาจาก สัตว์ หรือ จากเลือดมนุษย์
ปัจจุบันเราสามารถใส่ลักษณะพิเศษทางพันธุกรรมเข้าไปในพืชหรือสัตว์ ทำให้ได้พืชที่สามารถ ต้านทานแมลงที่เป็นศัตรูของมันได้ หรือ สัตว์ที่ผลิตวัคซีนในน้ำนมของมันได้ การปรับปรุงเปลี่ยนแปลง ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตนี้เรียกว่า พันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering) ทั้งหมดทำได้โดยการตัดต่อยีน

ยีนและการโคลน
ยีน (Gene) คือ คำสั่งให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะตามพันธุ์ของมัน ยีนอยู่ในเซลล์ซึ่งเป็นส่วนย่อย ของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตจะมียีนจำนวนมากน้อยขึ้นอยู่กับความสลับซับซ้อนของสิ่งมีชิวิตนั้น ตั้งแต่ไม่ถึงสิบในไวรัส จนถึงนับแสนในมนุษย์
ยีน คือ สารเคมีที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ DNA (Deoxyribonucleic Acid) ประกอบด้วย หน่วยย่อยที่เรียงตัวกันเป็นลำดับ เสมือนตัวอักษรที่เรียงกันเป็นข้อความกำหนดลักษณะทางพันธุกรรม ที่สามารถถ่ายทอดต่อไปยังลูกหลานได้ ดีเอ็นเอ มีโครงสร้างเป็นสายคู่ พันกันเป็นเกลียว คล้ายบันไดเวียนที่แต่ละขั้นเป็นตัวอักษรแต่ละตัว เมื่อยีนทำงาน กลไกของเซลล์จะอ่านรหัสในดีเอ็นเอ แล้วแปลออกมาเป็นการผลิตโปรตีนต่างๆ โปรตีนบางตัวเป็นส่วนประกอบของ โครงสร้างของ สิ่งมีชีวิตนั้น บางตัวเป็นตัวทำหน้าที่ต่างๆ ของเซลล์ เช่น ย่อยอาหาร สร้างส่วนประกอบอื่นๆ ของเซลล์ ต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอม
การที่แต่ละยีน แต่ละโปรตีน มีหน้าที่โดยเฉพาะ ทำให้เราสามารถ ตัดยีนแต่ละยีนออกมาจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง แล้วนำเข้าไปใส่ในสิ่งมีชีวิต อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งมีกลไกในการทำให้ยีนจากทื่อื่น สามารถทำงานได้เช่นเดียวกัน เราอาจเรียกพืชหรือสัตว์ ที่มียีนที่ไม่ใช่ของตัวเองอยู่ด้วยว่า พืช ข้ามพันธุ์ หรือ สัตว์ข้ามพันธุ์ (Transgenic plant or Transgenic animal)
เทคนิคที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีชีวภาพ คือ การโคลน (Cloning) การโคลน คือ การผลิตเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ เมื่อได้เซลล์หรือ สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมพิเศษแล้ว นักเทคโนโลยีชีวภาพย่อมต้องการขยายจำนวนเซลล์ หรือ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลผลิตที่ต้องการจำนวนมาก จึงได้มีการพัฒนาเทคนิคการโคลนขึ้นมา ประกอบการตัดต่อยีน
การโคลน หรือ การขยายจำนวนเซลล์หรือ สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ เป็นเทคนิคที่ใช้ได้โดยทั่วไป ไม่จำเป็นต้องใช้กับสิ่งมีชีวิตที่มียีนพิเศษในตัวเท่านั้น ธรรมชาติมีการผลิตสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันอยู่แล้ว เช่น กรณีแฝดเหมือน หรือ แฝดที่เกิดจากไข่ใบเดียวกัน ก็คือ การโคลนมนุษย์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ กล่าวคือ ตัวอ่อนมีการแบ่งตัว ออกเป็นสองชีวิต หรือ มากกว่านั้น
ในระดับจุลชีพแล้ว การแบ่งตัวของเซลล์ก็คือ การโคลนนั่นเอง ส่วนสำคัญของพันธุวิศวกรรม ประกอบด้วยการตัดยีนจากสิ่งมีชีวิตต่างๆ นำมาใส่ในจุลชีพ แล้วขยายจำนวนจุลชีพนี้ให้มากขึ้น ด้วยเทคโนโลยีการหมักดอง ซึ่งนักจุลชีววิทยาทำได้ดี มานานแล้ว เพื่อให้สามารถผลิตผลผลิตของยีนใหม่ ที่ใส่เข้าไปนั้นได้จำนวนมากๆ จึงอาจเรียกการทำ เช่นนี้ว่า การโคลนยีน
มนุษย์ใช้เทคนิคการโคลนในระดับหนึ่งกับพืช มาหลายสิบปีแล้ว นั่นคือ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชให้เป็นต้น ที่มีลักษณะเหมือนกัน ส่วนการโคลนสัตว์ทั้งตัวนั้น เริ่มมาหลายสิบปีแล้วเช่นกัน แต่เพิ่งมาทำสำเร็จกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อไม่นานมานี้ ประเด็นที่กำลังเป็นที่ฮือฮากันมากก็คือ จะมีเทคนิคที่โคลนมนุษย์ ได้หรือไม่ และถ้าได้ ควรจะทำหรือไม่ มีข้อขัดข้องทางจริยธรรม และ ศีลธรรมหรือไม่ คำถามนี้คงจะต้องมีการโต้เถียงเพื่อหาคำตอบกันอีกนาน ข้อที่จะต้องพิจารณา ประการหนึ่งคือ มีความเสี่ยงเพียงใดที่จะได้มนุษย์ที่ไม่ปรกติจากการโคลน ตัวอย่างเช่น มนุษย์ดังกล่าว จะมีอายุจริงเท่าไร เท่ากับตั้งแต่เริ่มโคลน หรือ ตั้งแต่กำเนิดของเซลล์ ที่นำมาโคลน นั่นคือ หากนำเซลล์จากมนุษย์ที่มีอายุ 40 ปีมาโคลน เด็กคนนี้จะเริ่มมีชีวิตเมื่ออายุ 40 ปีหรือไม่ หรือ จะเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่เริ่มโคลนเท่านั้น
ข้อพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ ความเสี่ยงในการโคลน เช่น เซลล์ที่นำมาโคลนอาจตาย หรือได้มนุษย์ที่ผิดปรกติ ใครจะเป็นผู้รับผิดชอบต่อความเสี่ยงเหล่านี้ คำถามเหล่านี้ ยังไม่มีคำตอบที่แน่ชัด ทั้งนี้ยังไม่นับคำถามอื่นๆ ที่จะตามมา เช่น มนุษย์ที่กำเนิดมาจาก การโคลน จะมีฐานะทางกฎหมายอย่างไร ดังนั้นแม้ในทางเทคนิคเราจะสามารถโคลนมนุษย์ได้ ในไม่ช้า แต่ยังมีประเด็นที่จะต้องคิดให้ตกเสียก่อน จึงยังไม่ควรยอมให้มีการโคลนมนุษย์ได้ ในขณะนี้
แม้จะยังไม่ยอมให้โคลนมนุษย์ได้ทั้งคน แต่ถ้าเป็นอวัยวะต่างๆ เช่น ไต ตับ ตา ปอด หรือหัวใจล่ะ จะยอมให้มีการโคลนหรือไม่ อวัยวะเหล่านี้เป็นที่ต้องการสำหรับผู้ป่วยที่จำเป็น ต้องเปลี่ยนอวัยวะ ในปัจจุบันมีผู้บริจาคอวัยวะน้อย แต่ผู้รอรับบริจาคอวัยวะมีมาก เรื่องนี้จึงเป็นเรื่องที่มีการถกเถียง กันมากขึ้นทุกวัน

เทคโนโลยีชีวภาพแบบเดิมยังสำคัญ

การที่เทคโนโลยีชีวภาพได้ประโยชน์อย่างมหาศาลจาก พันธุวิศวกรรม ทำให้หลายคน ลืมเรื่องพื้นๆ ที่สามารถผลิต เป็นสินค้าได้ในระดับอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นอาหารหมักดอง อาหารแปรรูป หรือยารักษาโรค
การบำบัดมลภาวะเช่นน้ำเสีย การปรับปรุงพันธุ์พืช และสัตว์โดยการผสมและคัดเลือกพันธุ์ แบบเดิม เรื่องพื้นๆ เหล่านี้ยังคงมีความสำคัญ แม้จะไม่ใช้พืช สัตว์ หรือ จุลชีพข้ามพันธุ์ เป็นวัตถุดิบก็ตาม
ที่จริงแล้ว สำหรับประเทศไทย ซึ่งยังไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพแผนใหม่มากนัก เทคโนโลยีชีวภาพแบบเดิมจะยังคงความสำคัญไปอีกนาน ตัวอย่างเช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ซึ่งใช้เป็นเทคนิคประกอบการพัฒนาและขยายพันธุ์พืช เราสามารถเพาะเลี้ยงกล้วยไม้ ไม้ดอกอื่นๆ และไม้ผลหลายชนิด ได้จากการคัดเลือกจากเนื้อเยื่อพืชที่นำมาเพาะเลี้ยงแล้วขยายจำนวนให้มากต่อไป อย่างไรก็ดี เทคโนโลยี่นี้เป็นที่แพร่หลายและมีการแข่งขันกันมาก ประเทศเพื่อนบ้านของเรา เช่น อินโดนิเซีย ฟิลิปปินส์ ก็ทำได้ และด้วยค่าแรงที่ถูกกว่า จึงเป็นคู่แข่งที่สำคัญของไทย
ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องก้าวเข้าสู่ระดับเทคโนโลยีที่สูงขึ้น เช่น สามารถถ่ายยีนที่เหมาะสม เข้าในพันธุ์พืช แล้วขยายต่อไป โดยอาศัยเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเป็นพื้นฐานในการผสมและ คัดเลือกพันธุ์สัตว์และพืชซึ่งประเทศไทยมีความชำนาญอยู่มากแล้ว ก็ยังจะเป็นเทคนิคที่ใช้กันอีกนาน หลายคนบอกว่า เทคนิคแบบเดิมจะดีกว่าด้วยซ้ำ ในแง่ที่เป็นธรรมชาติมากกว่าการแปลงพันธุ์ด้วยยีน อย่างไรก็ตาม อาจถกเถียงกันได้ว่า สิ่งที่เราเห็นว่าเป็นธรรมชาติในปัจจุบัน คือ สิ่งที่เราคุ้นเคยมาแล้ว เป็นเวลานาน ในแง่หลักการแล้ว การผสมและคัดเลือกพันธุ์พืช สัตว์ ก็คือ เทคโนโลยีของการคัดเลือกยีน ที่เหมาะสมแบบเดาสุ่มนั่นเอง เทคนิคนี้จะยังคงสำคัญไปอีกนาน แต่คงต้องมีการเปลี่ยนแปลง ในที่สุดจากพลังของ เทคโนโลยีชีวภาพ แบบใหม่
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ การผลิตสินค้าประเภทอาหารแปรรูป หรือ ยา ต้องการกระบวนการ ที่สะอาด ไม่มีการปนเปื้อน มีประสิทธิภาพสูง ใช้วัตถุดิบที่มีราคา ไม่แพงนัก เหล่านี้ล้วนต้องการการค้นคว้าหากระบวนการ ที่เหมาะสมที่สุด หาจุลชีพและวัตถุดิบที่ทำให้ได้ผลผลิตที่ดี มีคุณภาพ การบำบัดน้ำเสีย ขยะ และมลภาวะ อื่นๆ ก็ต้องการความรู้ ความเข้าใจในด้านวิศวกรรม กระบวนการ และความรู้ความเข้าใจ ในสิ่งมีชีวิตจุลชีพจากธรรมชาติที่มีความสำคัญ และนำมาใช้ประโยชน์ ได้ เทคโนโลยีการผลิตในระดับอุตสาหกรรมที่มีการควบคุมคุณภาพ อย่างดี มีความปลอดภัย และไม่มีผลกระทบด้านร้ายต่อสิ่งแวดล้อม เป็นที่ต้องการมากในการผลิตอาหาร และยาไม่ว่าจะเป็น ซีอิ๊ว เต้าเจี้ยว หรือ ยาปฏิชีวนะ ในการผลิตสารเคมีที่ใช้ในอุตสาหกรรมและใน ครัวเรือน ไม่ว่าจะเป็นยาสีพัน หรือ พลาสติก ประเทศไทยมีข้อได้เปรียบอยู่แล้ว ตรงที่เป็น ประเทศผลิตอาหารส่งออก จึงน่าจะให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีชีวภาพในระดับพื้นฐานเหล่านี้ เร่งรัดเพิ่มขีดความสามารถของเราเอง เพื่อเพิ่มคุณค่าของสินค้าให้แข่งขันกับ นานาประเทศได้ และจะทำให้คุณภาพชีวิตของคนไทยดีขึ้น

เทคโนโลยีชีวภาพใหม่เข้ามาผสมผสาน
แม้ในการใช้เทคนิคพื้นๆ เช่น การผสมพันธุ์พืชแบบเดิม เทคโนโลยีชีวภาพแผนใหม่ ก็เข้ามีอิทธิพลมากขึ้นเป็นลำดับ เช่น การตรวจลักษณะทางพันธุกรรมของสัตว์ หรือ พืชที่นำมาผสมกัน หรือลักษณะของจุลชีพที่คัดเลือกมาใช้ในการหมักดอง หรือการบำบัดน้ำเสีย แต่เดิมมาเรามักยึด รูปพรรณสัณฐาน แต่ในปัจจุบันจะใช้ "ลักษณะทางพันธุกรรม" เป็นหลัก เนื่องจากดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิต แต่ละชนิดจะมีลักษณะเฉพาะตัว มีรหัสที่เป็นเสมือนลายนิ้วมือของตนเอง สามารถนำมาบันทึกเป็น "ลายพิมพ์ดี เอ็น เอ" ที่มีความเฉพาะเจาะจงได้ วิธีการโดยทั่วไป คือ ใช้ "กรรไกร" ตัดดีเอ็นเอตรงที่ ต่างๆ กรรไกรดังกล่าวคือ เอ็นไซม์ หรือ โปรตีน ที่มีหน้าที่ตัดดีเอ็นเอเฉพาะตรงที่มีรหัสระบุ เมื่อตัดได้ชิ้นดีเอ็นเอที่มีความยาวแตกต่างกันแล้วแต่ ลักษณะทางพันธุกรรมแล้ว ก็สามารถตรวจได้ว่า มีอะไรบ้าง โดยนำไปแยกด้วยไฟฟ้า จะได้แบบแผนของดีเอ็นเอที่ถูกตัดสั้นยาวต่างกันเป็นลักษณะ เฉพาะตัว และนำไปตรวจดูได้
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดล้วนมีลายพิมพ์ดีเอ็นเอของตน เทคนิคตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอนี้ ไม่เพียงนำมาใช้ตรวจลักษณะ
ของพืช สัตว์ และจุลชีพ เพื่อประโยชน์ในการพัฒนาพันธุ์ ตามที่กล่าวมาแล้วเท่านั้น แต่ยังนำมาใช้ในการวินิจฉัยโรคต่างๆ ในการตรวจเชื้อโรคที่ปนเปือ้นในอาหาร หรือในการตรวจพันธุกรรม ของมนุษย์ เช่น ตรวจว่า เป็นบุตรของผู้หนึ่งผู้ใดหรือตรวจหาว่า ผู้ใดเป็น อาชญากร ในการตรวจต้องการดีเอ็นเอในปริมาณน้อยมาก เพราะเป็นการตรวจที่มีความไวสูง เช่น อาจตรวจจากน้ำลายที่ถูกบ้วนทิ้งไว้ หรือแม้แต่ คราบน้ำลาย บนก้นบุหรี่ ก็สามารถสืบหา ตัวอาชญากรได้ ที่ทำได้เช่นนั้นก็เพราะมีเทคนิคเรียกว่า PCR ที่จะขยาย ปริมาณ ดีเอ็นเอ ที่มีอยู่น้อย จนเพียงพอที่จะตรวจได้อย่างชัดเจนไม่ผิดพลาด จึงมีการนำมาใช้แทนที่ เทคนิคเดิมมากขึ้นทุกที แม้จะมีราคาค่อนข้างแพงก็ตาม

เทคโนโลยีชีวภาพผสมกับเทคโนโลยีสารสนเทศ

เทคโนโลยีชีวภาพยุคใหม่ มีความเชื่อมโยงกับเทคโนโลยีสารสนเทศอยู่มาก การหาและใช้ข้อมูล ที่มีอยู่ในยีน ข้อมูลที่สำคัญ คือ ข้อมูลลำดับอักษรของดีเอ็นเอ อักษรแต่ละตัว คือสารเคมีที่เรียกว่า เบส ซึ่งมีอยู่ 4 ชนิดด้วยกัน ได้แก่ A T G C ยีนต่างๆ มีการเรียงตัวของเบส 4 ชนิดนี้แตกต่างกันออกไป เช่น AGTC ATGC AATCCG เป็นต้น เมื่อรู้ลำดับการเรียงตัวของยีน ก็จะสามารถรู้ได้ว่า มันมีหน้าที่อย่างไร ทำให้เกิดการสร้างโปรตีนอะไรภายในเซลล์ เปรียบเสมือนได้รู้ "แผนงานละเอียด" ของสิ่งมีชีวิตนั้นทีเดียว นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการ ที่จะล่วงรู้ลำดับเบสของดีเอ็นเอ ไม่ว่าจะเป็น ของจุลชีพซึ่งมีอยู่หลายล้านเบสหรือของคน ซึ่งมีอยู่ประมาณ 3,500 ล้านเบส ดีเอ็นเอทั้งสิ้นในสิ่งมีชีวิต หนี่งๆ เรียกว่า ยีโนม ของมัน การหาลำดับเบสมากมาย ในยีโนมเช่นนี้ ทำได้โดยตัดแบ่งออกเป็นชิ้นๆ แล้วไปหาลำดับ ในแต่ละชิ้น จากนั้นเอากลับมาปะติดปะต่อกันใหม่ คล้ายกับเอาหน้าหนังสือที่ฉีกขาดไปแล้ว กลับมาต่อใหม่
ทั้งหมดนี้เป็นงานยืดยาวมหาศาล ไม่เพียงต้องใช้การ วิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ต้องใช้เทคโนโลยี - สารสนเทศ (Information Technology - IT) ช่วยในการเก็บและวิเคราะห์ ข้อมูล การวิเคราะห์ทำได้ หลายด้าน เช่น วิเคราะห์ความเหมือนและความต่างระหว่างยีนต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตเดียวกัน กับสิ่งมีชีวิต แตกต่างกัน วิเคราะห์โครงสร้างและหน้าที่ของยีน รวมถึง โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนที่เป็นผลผลิต ของยีน การพัฒนาอินเทอร์เน็ตทำให้สามารถเข้าถึง ข้อมูลเหล่านี้ได้ไม่ว่าจะอยู่ทีใดในโลก มีการพัฒนา Software สำหรับการวิเคราะห์เหล่านี้ รวมถึงช่วยให้เข้าถึงข้อมูลสาธารณะที่มีอยู่แล้วในอินเตอร์เน็ต พัฒนาการเช่นนี้เป็นสิ่งที่ ประเทศกำลังพัฒนาเช่นประเทศไทยควรตระหนักและพยายาม เพิ่มขีดความสามารถของตน ในการเข้าถึง และใช้ข้อมูลเหล่านี้ให้เป็นประโยชน์ พัฒนาการนี้แตกต่าง ไปจาก แนวโน้ม อีกประการหนึ่ง คือ การปกปิดข้อมูลที่มีประโยชน์ในเชิงการค้า ซึ่งก็มีมากขึ้นด้วยเช่นกัน
การเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับลำดับเบสในดีเอ็นเอ และการวิเคราะห์ทางชีววิทยา- สมัยใหม่โดยทั่วไป ได้พัฒนามาเป็นวิทยาการแขนงใหม่ที่อาจเรียกว่า ชีวสารสนเทศ Bioinformatics เป็นศาสตร์ที่ผสมระหว่าง ชีววิทยา กับ สารสนเทศศาสตร์ ซึ่งกำลังมาแรง และเป็นที่ต้องการของวงการอุตสาหกรรม และวงวิชาการเทคโนโลยีชีวภาพเป็นอย่างยิ่ง ชีวสารสนเทศไม่เพียงมีประโยชน์ในการวิเคราะห์ดีเอ็นเอเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์มาก ในการศึกษาโครงสร้างของโปรตีน และสารชีวภาพอื่นๆ ซึ่งการศึกษาโมเลกุลเหล่านี้ต้องใช้เทคนิค เช่น การฉายรังสีเอกซ์ เข้าไปในผลึกของมัน แล้วนำภาพที่เกิดขึ้นมาวิเคราะห์ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสารสนเทศ ทำให้การวิเคราะห์โครงสร้างเหล่านี้ง่ายดายขึ้น ละเอียดขึ้น และให้ข้อมูลที่นำไปใช้ในการออกแบบยา วัคซีน หรือ ตรวจวินิจฉัยโรคได้ดียิ่งขึ้น

สู่โลกอนาคต

มนุษย์มียีโนมที่มีลำดับตัวอักษร หรือ ลำดับเบสอยู่ถึงประมาณ 3,500 ล้านเบส การหาลำดับเบสของยีโนมของมนุษย์เป็นโครงการใหญ่ที่สุดในชีววิทยา ได้เริ่มมาประมาณ 10 ปี แล้ว มีการแบ่งและแข่งกันทำระหว่างกลุ่มต่างๆ ข้อมูลทั้งหมดที่จะออกมาในช่วงต้น ศตวรรษหน้า จะมีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านการแพทย์ และด้านอื่นที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากเราหวังว่า จะได้รู้จักยีนต่างๆ พอที่จะเข้าใจกลไกการเกิดโรค และรู้วิธีการวินิจฉัย และการรักษาโรค ซึ่งจะทำให้มีวิธีตรวจรักษา และมียาใหม่ๆ ที่ดีขึ้นกว่าเดิมมาก
ในขณะนี้มีการค้นพบยีนใหม่ๆ ของมนุษย์อยู่ตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น ยีนที่ควบคุม- การสร้างภูมิคุ้มกันโรค ยีนควบคุมความอ้วน ยีนควบคุมการชรา และแม้แต่ยีนที่ส่งผลให้เซลล์ จบชีวิตของตนเองลง เป็นต้น จึงเป็นที่คาดหวังว่า 20 ปีข้างหน้าจะเป็นยุคใหม่ของการแพทย์ ที่เราเข้าใจกลไกการดำรงชีวิตของเราเอง กลไกของการชราภาพ และการเกิดโรคต่างๆ จนสามารถคิดค้นยาและวิธีการที่จะทำให้ชีวิตยืนยาวขึ้น สุขภาพแข็งแรงขึ้น และคุณภาพชีวิตดีขึ้น
ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา การตรวจดีเอ็นเอมีการพัฒนาจนตรวจได้แม่นยำ ละเอียด และรวดเร็วขึ้น การตรวจว่าชิ้นดีเอ็นเอมีการเรียงลำดับอักษรของมันอย่างไร ทำได้โดย ใช้ตัวตรวจที่เป็นสายดีเอ็นเอสายเดี่ยว ที่มีลำดับอักษรคล้องของกันกับสายที่ต้องการตรวจ เมื่อใส่ตัวอย่าง เช่น เลือดที่มีดีเอ็นเอที่ต้องการตรวจลงไป สายดีเอ็นเอนี้จะไปจับกับสายดีเอ็นเอ ที่เป็นตัวตรวจนั้น ได้มีพัฒนาการใหม่ คื อ การทำ ดีเอ็นเอชิป หรือ ยีนชิป ซึ่งเป็นแผ่นแก้วเล็กๆ ที่มีสายดีเอ็นเอตัวตรวจต่างๆนับหมื่นเรียงกันอยู่ ตัวตรวจที่จับกับสายดีเอ็นเอในตัวอย่าง จะก่อสัญญาณที่ตรวจพบได้ แบบแผนของการจับคคู่ดีเอ็นเอระหว่างตัวตรวจกับตัวอย่าง ที่ต้องการตรวจนี้ จะถูกนำไปเข้าคอมพิพิวเตอร์เพื่อแปลผลออกมาได้ ด้วยวิธีนี้จะสามารถตรวจ ลักษณะพันธุกรรมได้อย่างละเอียด ไม่ว่าจะเป็นการตรวจเชื้อโรค พืช สัตว์ หรือ มนุษย์ก็ตาม
การใช้ยีนชิป โดยใช้ลำดับอักษรเบสของยีนของมนุษย์ที่จะได้รู้จากโครงการยีโนมมนุษย์ ในไม่ช้า จะทำให้สามารถทำนายล่วงหน้าได้ว่า แต่ละคนมีโรคที่เกี่ยวเนื่องกับพันธุกรรมของตน หรือ จะมีโอกาสมีโรคดังกล่าวมากน้อยเพียงใด โรคหลายโรค เช่น มะเร็ง ความดันโลหิตสูง เบาหวาน ส่วนหนึ่งมีสาเหตุมาจากพันธุกรรม ประเด็นที่น่าคิดก็คือ การรู้ล่วงหน้าเช่นนี้ จะมีผลอย่างไร การรู้ล่วงหน้าอาจทำให้ระวังไม่ให้โรคมาถึงก็ได้ แต่ในกรณีที่ป้องกันไม่ได้ การรู้ชะตากรรมล่วงหน้าเช่นนี้จะดีต่อคุณภาพชีวิตหรือ บริษัทประกันชีวิตควรมีสิทธิ์รู้ข้อมูล เหล่านี้เพียงไร คู่รักที่กำลังจะแต่งงานล่ะ คำถามเช่นนี้เป็นคำถามใหม่ที่ยังไม่มีคำตอบแน่ชัด

ปลอดภัยแค่ไหน

เท่าที่ผ่านมา เทคโนโลยีชีวภาพแผนใหม่ให้ประโยชน์ในด้านการแพทย์มากที่สุด คือ ทำให้ได้ยาใหม่ๆ และค้นพบวิธีการรักษาพยาบาลใหม่ๆ ที่ได้ผลกว่าเดิมมากดังที่กล่าวมาแล้ว แต่ในระยะไม่กี่ปีที่ผานมา เทคโนโลยีชีวภาพแผนใหม่เริ่มมีบทบาทมากขึ้นเป็นลำดับ ในด้านการเกษตร อุตสาหกรรมการเกษตร และด้านสิ่งแวดล้อม
การนำไปใช้ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยี- ชีวภาพใหม่ในอนาคตอันใกล้นี้ คือ การใช้พืชและสัตว์ ที่พัฒนาขึ้นใหม่ โดยในช่วงแรกนี้จะยังเป็นเพียงการ นำเอาเทคโนโลยีด้าน ดีเอ็นเอมาใช้ใน "การผสมและ คัดเลือกพันธุ์" แต่ในไม่ช้าจะมีการนำเอา "พืชและสัตว์ข้ามพันธุ์" มาใช้มากขึ้น นั่นคือ พืชและสัตว์ที่มียีนพิเศษจากแหล่งอื่นอยู่ด้วย ตัวอย่างเช่น ฝ้ายที่มียีนต้านหนอนเจาะสมอฝ้ายอยู่ ข้าวที่มียีนต้านทานไวรัส พริกหรือ มะเขือเทศที่มียีนป้องกันไม่ให้เหี่ยวเร็ว ผลไม้ที่มีวิตามินมากกว่าปกติ ปศุสัตว์ที่มียีนทำให้โตเร็ว หรือมีนมมากขึ้น เป็นต้น
ในอนาคตที่ไกลออกไปอีกหน่อย จะมีพืชหรือสัตว์ที่มีผลผลิต เช่น ยา หรือวัคซีนของมนุษย์ อยู่ในผลผลิต ปัจจุบันมีการทดลองและผลิตพืชและสัตว์ข้ามพันธุ์ดังกล่าวมากขึ้นเรื่อยๆ บางชนิดก็เข้าสู่ตลาดแล้ว
ประเด็นสำคัญในเรื่องนี้ไม่ใช่ประเด็นทางเทคโนโลยี ซึ่งค่อนข้างชัดเจนแล้วว่า ไม่มีอุปสรรคที่เกินกว่าจะแก้ได้ ประเด็นสำคัญกลับอยู่ที่ การยอมรับของสังคม การผลิตพืช และสัตว์ข้ามพันธุ์ และการใช้ผลผลิตของมันนั้นเป็นเรื่องค่อนข้างใหม่ จึงเกิดข้อกังขา 2 ข้อใหญ่ๆ คือ ความปลอดภัยต่อสุขภาพของประชาชนทั่วไป และผู้บริโภค และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ในด้านความปลอดภัยต่อประชาชนทั่วไปและผู้บริโภคนั้น ต้องนึกถึงความเป็นไปได้ที่ สิ่งมีชีวิตข้ามพันธุ์ เช่น เชื้อโรคที่ได้รับยีนใหม่ๆ เข้าไป โดยบังเอิญหรือจงใจก็แล้วแต่จะกระจาย ออกไปเป็นภัยต่อมนุษย์ เรื่องนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้คำนึงถึงตั้งแต่แรกที่สามารถตัดต่อยีน ได้เมื่อเกือบ 30 ปีก่อน ในด้านหลักการแล้ว การที่สิ่งมีชีวิต มียีนใหม่ที่ไม่ใช่ธรรมชาติ ของตนอยู่นั้น เป็นภาวะที่ทำให้ อ่อนแอลง และจะไม่สามารถแข่งขันกับสิ่งมีชีวิตที่มียีน ตามธรรมชาติได้อยู่แล้ว ในการสร้างจุลชีพข้ามพันธุ์ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้จุลชีพลักษณะพิเศษ ที่จะอยู่ได้ด้วยตนเองนอกห้องปฏิบัติการไม่ได้ เพื่อให้เกิดความปลอดภัยขึ้นอีกด้วย แม้กระนั้นก็ยังมีความเป็นห่วงในประเด็นนี้อยู่มาก จึงได้มีการออกเกณฑ์ต่างๆในการควบคุม ความปลอดภัยทางชีวภาพขึ้นอย่างเคร่งครัด การทดลองหลายอย่างที่ยังไม่อาจมั่นใจได้ ในความปลอดภัยจะถูกยับยั้ง จากเวลาที่ผ่านไปและประสบการณ์ที่มากขึ้น ปัจจุบันมีเกณฑ์สากล ในการสร้างจุลชีพข้ามพันธุ์ และการทำพันธุวิศวกรรมที่กำหนดให้ทำในห้องปฏิบัติการที่มี ความปลอดภัยสูง ซึ่งไทยก็ปฏิบัติตามอยู่ จึงค่อนข้างมั่นใจได้ว่าจะไม่มีปัญหาดังกล่าวเกิดขึ้น
อีกประเด็นหนึ่งที่มีการถกเถียงกันอยู่ คือ ความเสี่ยงในการนำพืชข้ามพันธุ์มาใช้ ตัวอย่างเช่น พืชที่มียีนต้านแมลงอยู่ ข้อดี คือ เกษตรกรจะไม่ต้องใช้สารเคมีฆ่าแมลง ซึ่งอาจมีพิษต่อ สิ่งแวดล้อมและต่อสุขภาพของเกษตรกร ข้อเสีย ก็คือ หลายคนเป็นห่วงว่า ยีนดังกล่าวอาจมี ผลกระทบที่ไม่ต้องการ เช่ น ไปทำอันตรายต่อแมลงที่เป็นประโยชน์ประเภทผึ้งหรือตัวไหม ความเสี่ยงเช่นนี้บางครั้งมองเห็นไม่ชัด แต่อาจมีความสำคัญ ต้องนำมาพิจารณาร่วมกับ ประโยชน์ที่มองเห็นได้ชัดกว่า
ความเสี่ยงต่อการบริโภคผลผลิตที่มาจากพืช สัตว์ หรือจุลชีพข้ามพันธุ์ เป็นประเด็นสำคัญ ที่กำลังมีการถกเถียงกันทั่วโลก โดยเฉพาะในยุโรปที่ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้มาก เมื่อคราวเกิดโรควัวบ้าทีอาจแพร่เชื้อมาติดคนได้ แม้เหตุการณ์นี้จะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ ประเด็นที่ห่วงใย แต่หลายคนก็เห็นว่า น่าจะเป็นบทเรียนที่ดี โรควัวบ้านั้นเกิดจากการไม่ระวัง ตรวจตราแหล่งที่มาของอาหารสัตว์ จึงมีผู้คัดค้านการนำผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตข้ามพันธุ์มาใช้ เนื่องจากไม่รู้ว่าจะเกิดอันตรายอะไร มีการเรียกอาหารจากผลผลิตเช่นนี้ว่า อาหารแฟรงเกนสไตน์ คนอีกส่วนหนึ่งเห็นว่า อาจนำมาใช้ได้แต่ต้องติดฉลากให้ชัดเจน การคัดค้านที่เกิดขึ้นส่วนหนึ่ง มาจากความกลัวในสิ่งที่ไม่คุ้นเคย อีกส่วนหนึ่งมาจากความรอบคอบก่อนรับสิ่งใหม่มาใช้
สังคมไทยเองก็ควรพิจารณาถกเถียงในเรื่องนี้โดยละเอียดเช่นกัน โดยน่าจะมีหลักการว่า ควรหลีกเลียงความกลัวที่มาจากอวิชชา อันอาจทำให้ประเทศไทยเสียโอกาสในการพัฒนา การเกษตรและอุตสาหกรรมอาหารไป แต่ในขณะเดียวกัน ก็ไม่ควรผลีผลามรับเทคโนโลยีใหม่ๆ โดยไม่วิเคราะห์ผลดีผลเสียให้ละเอียดรอบคอบเสียก่อน กล่าวโดยรวมแล้ว เทคโนโลยีชีวภาพแผนใหม่ทรงพลังสูง และมีศักยภาพมากต่อการส่งเสริมการเกษตร และ อุตสาหกรรม เกินกว่าที่จะปฏิเสธเสียแต่ต้นเพราะกลัวในสิ่งที่ไม่รู้ อย่างไรก็ดี ผู้บริโภคจะต้อง ได้รับข้อมูลที่ถูกที่ควร การติดฉลากอาหารที่มาจากสิ่งมีชีวิตข้ามพันธุ์นั้นเป็นสิ่งที่ควรทำ ทำนองเดียวกับอาหารฉายรังสี ที่เคยมีผู้เป็นห่วงว่าจะมีอันตรายต่อผู้บริโภค การติดฉลากระบุว่า เป็นอาหารฉายรังสี ทำให้ผู้บริโภคมีสิทธิ์เลือก หากผู้บริโภคมีข้อมูลและทางเลือก ปัญหาก็จะค่อยๆ หมดไป

ไทยควรทำอะไร
การปฏิวัติทางเทคโนโลยีชีวภาพที่กำลังเกิดขึ้น จะมีความสำคัญต่อมนุษยชาติไม่น้อยไปกว่า การปฏิวัติทางเทคโนโลยีสารสนเทศ แม้จะต่างกันบ้างตรงที่จะใช้เวลานานกว่าในการพัฒนา ผลผลิตจากการวิจัย ซึ่งส่วนหนึ่งเนื่องจากเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ ความเป็นอยู่ของมนุษย์ และสิ่งแวดล้อม ที่จะต้องมีการตรวจวิเคราะห์อย่างละเอียดเสียก่อน
ไทยเป็นประเทศที่อยู่ในแถบร้อนและชื้น มีความหลากหลายทางชีวภาพ เฉพาะพืช อย่างเดียว ไทยก็มีอยู่ถึงหนี่งในสิบของพืชทั้งหมดในโลก ทั้งยังเป็น ดินแดนต้นกำเนิดของพืชสำคัญหลายชนิด เช่น กล้วย เป็นต้น ในด้านจุลชีพรวมทั้งพวกเห็ด รา ประเทศไทยก็มี อยู่หลากหลายมาก หลายตัวมีคุณสมบัติน่าสนใจ เช่น สามารถ ฆ่าแมลงได้ ขณะนี้ สวทช. ได้ร่วมกับ สกว., สนับสนุนการวิจัยโครงการความหลากหลายทางชีวภาพ เพื่อศึกษา อนุรักษ์ และนำความหลากหลายนี้มาใช้ประโยชน์ เช่น นำเชื้อราที่มีคุณสมบัติฆ่าแมลงไปใช้เป็น สารกำจัดแมลง หรือนำไปศึกษาส่วนประกอบเพื่อพัฒนาเป็นสารฆ่าแมลงจากธรรมชาติ เป็นต้น
ไทยเป็นเมืองเกษตรมาแต่เดิม ปัจจุบันก็อาศัยส่งออกสินค้าเกษตรนำเงินตราเข้าประเทศ ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา เราได้พึ่งอุตสาหกรรมที่ไม่เกี่ยวข้องกบการเกษตรมากขึ้น นับตั้งแต่ "เศรษฐกิจฟองสบู่" แตก เราจำเป็นต้องปรับแนวคิดหลักสำหรับอนาคต บัดนี้ค่อนข้างชัดเจน แล้วว่า เราไม่สามารถแข่งขันในอุตสาหกรรมหลายชนิดที่ต้องการแค่แรงงานราคาถูก หรือ ผลิตผลทางการเกษตรที่มูลค่าผลผลิตต่ำจากการไร้เทคโนโลยี
มีทางรอดอย่างไรสำหรับประเทศไทยที่ถูกต่างชาติตราหน้าว่า มีดีแค่เซ็กซ์ และสนามกอล์ฟ ทางรอดก็คือ ไทยจะต้องให้ความสำคัญกับการสร้างความรู้ ความสามารถทางวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีให้มากขึ้น เพื่อให้สามารถพึ่งตนเองได้ในการผลิตสินค้าและบริการที่มีมูลค่าสูงขึ้น สามารถแข่งขันในตลาดสากลได้ เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเครื่องมือสำคัญสู่ทางรอดนี้
ประเทศไทย มี"ต้นทุน" อยู่ไม่น้อย เรามีความรู้ ความสามารถด้านการเกษตรเป็นทุนเดิม อยู่แล้ว ลมฟ้าอากาศ ก็เอื้อหนุนให้ได้ผลิตผลที่ดีมีคุณภาพ อีกทั้งเทคโนโลยีชีวภาพที่เป็น ความร่วมมือระหว่างผู้มีความรู้ ความสามารถในด้านวิทยาการการแพทย์ การเกษตร สิ่งแวดล้อม และวิศวกรรมกระบวนการ ไทยเราเองก็ไม่น้อยหน้าใคร หากรัฐบาลให้การสนับสนุน ไทยก็มีศักยภาพที่จะไปได้ไกล ดูแต่สิงคโปร์ซึ่งมีประชากร น้อยกว่าเราหลายสิบเท่า แถมไม่ค่อยมีทรัพยากรชีวภาพเลย กลับให้การสนับสนุนเทคโนโลยีชีวภาพมากกว่าไทยหลายเท่า การสนับสนุนนี้ทำให้เกิดภาพว่า รัฐบาลของเขาเอาจริง ทำให้นานาชาติเข้ามาลงทุน ก่อให้เกิดผลพวงที่คุ้มกับการทุ่มเท ของรัฐบาล
ประเทศไทยมีความอุดมสมบูรณ์จนมีคำกล่าวว่า ในน้ำมีปลา ในนามีข้าว ขณะที่เพื่อนบ้านต้องอดอยาก ไฉนเราจึงจะปล่อยให้โอกาสทองหลุดมือไปเล่า ????????