ભારતમાં જૈવ તકનીકી

માનવહિતાર્થે જૈવિક તંત્રોના યોગ્ય સંચાલન માટે દુનિયામાં અને ખાસ કરીને ભારતમાં અપનાવવામાં આવેલી તકનીકી. માનવ-સ્વાસ્થ્ય, કૃષિવિજ્ઞાન, પશુપાલન, સજૈવ અણુઓનું ઉત્પાદન, પ્રદૂષણમુક્ત પર્યાવરણની જાળવણી જેવાં વિવિધ ક્ષેત્રોમાં જૈવ તકનીકી અગત્યની નીવડી છે. દૂધમાંથી પનીર અને માખણ જેવી ચીજોના નિર્માણથી માંડી ગુનામાં વિશિષ્ટ વ્યક્તિ અપરાધી હોવાની સાબિતી પુરવાર થાય એવી કાર્યવાહીમાં જૈવ તકનીકી અગત્યનું સાધન બન્યું છે.

ભારત સ્વતંત્ર થયું ત્યારે જનવસ્તી આશરે 30 કરોડ જેટલી હતી; જ્યારે ઈ. સ. 2000માં જનવસ્તીનો આ આંકડો 100 કરોડને વટાવી ચૂક્યો છે. હાલમાં ભારતની જનવસ્તીમાં પ્રતિવર્ષ 1.8 % જેટલો વધારો થઈ રહ્યો છે. ઈ. સ. 2030ના અરસામાં તે 130 કરોડ જેટલી થશે તેમ અંદાજવામાં આવ્યું છે. આ વસ્તીને પોષવા ભારતે 26 કરોડ ટન અનાજ, 13થી 15 કરોડ ટન દૂધ, 15થી 19 કરોડ ટન શાકભાજી, 8થી 10 કરોડ ટન ખાદ્ય ફળો, 1.0થી 1.5 કરોડ ટન માંસ, 40થી 50 લાખ ટન ઈંડાં, 1.0થી 1.5 કરોડ ટન માછલીઓ અને 1.0 કરોડ જેટલા ખાદ્ય તેલનું વાર્ષિક ઉત્પાદન કરવું અનિવાર્ય છે. આમ, ભારત દેશે ખાદ્યપોષક પદાર્થોના ઉત્પાદનનો દર વધારવાનાં ખાસ પગલાં ભરવાની જરૂરિયાત ઊભી થઈ છે.

હાલમાં જનવસ્તીના વધારા સાથે ખેડી શકાય તેવી જમીનમાં થતો સતત ઘટાડો, પર્યાવરણી પ્રદૂષણનું વધતું પ્રમાણ, નૈસર્ગિક સંપત્તિમાં થતો ઘટાડો જેવાં વિપરીત પરિબળો પણ સાંપ્રત માનવસમાજને પજવી રહ્યાં છે. ભારતના વિજ્ઞાનીઓ પ્રાપ્ય તકનીકી ઉપરાંત નવી તકનીકીઓના નિર્માણ દ્વારા ઉપર કહેલી સમસ્યાઓના ઉકેલ માટેની ક્ષમતા ધરાવે છે. ઉપલબ્ધ અને સંભાવ્ય નવી તક્નીકી કઈ રીતે ઉપયોગી નીવડશે તેનો વિગતે વિચાર કરીએ :

1. વનસ્પતિસંકરણ : વિવિધ કૃષિપાકો તથા પશુ અને ખોરાકનું ઉત્પાદન અને તેની ગુણવત્તા વધારવા મોટેભાગે પ્રચલિત પાકોનું સંકરણ કરવામાં આવે છે અને તેની નવી જાતો તૈયાર કરવામાં આવે છે.

ભારતમાં પહેલાં વધુ ઊંચી ઘઉંની જાતોનું વાવેતર કરવામાં આવતું હતું. આ જાતો વધુ ખાતરના વપરાશથી ઢળી પડતી હતી. તેની સામે 1963માં રૉકફેલર ફાઉન્ડેશન અને મેક્સિકન સરકારના સંયુક્ત ઉપક્રમે ‘સ્પ્રિંગ-વ્હીટ’ નામે ઓળખાતી અર્ધવામન (semi-dwarf) એવી સોનારા, માયો અને લર્મારોઝોની કેટલીક જાતો સંકરણ માટે મોકલી. તેનાં પરિણામો ખૂબ સારાં નીકળ્યાં. ત્યાર બાદ નિર્માણ કરેલી નવી જાતોમાં ગેરુ સામે પ્રતિકારક શક્તિ ધરાવતા ગુણો ઉમેરવામાં આવ્યા. વળી, કૃષિપદ્ધતિમાં વિસ્તૃત સંશોધનો કરી તે અપનાવવાની ભલામણ ભારતીય ખેડૂતોને કરવામાં આવી. તેના ફળસ્વરૂપે 1950–51 દરમિયાન ભારતમાં ઘઉંની ઉત્પાદકતા હેક્ટર દીઠ 655 કિગ્રા. હતી, તે વધીને 1995ના અરસામાં 2,400 કિગ્રા. જેટલી થઈ. ગુજરાત કૃષિ યુનિવર્સિટીનાં વિવિધ કેન્દ્રોએ અપનાવેલી પદ્ધતિને લીધે 1960માં ગુજરાતમાં ઘઉંનું ઉત્પાદન હેક્ટર દીઠ 779 કિગ્રા. હતું, તે વધીને હાલમાં 2,800 કિગ્રા. જેટલું થયું છે. આજે (2001) ભારત દેશ ઘઉંના ઉત્પાદનના ક્ષેત્રે સંપૂર્ણ સ્વાવલંબી બન્યો છે અને તેની નિકાસ કરી શકે તેમ છે.

આંતરરાષ્ટ્રીય ચોખા સંશોધન કેન્દ્રે વાવેતરમાં 400 કરતાં વધારે જાતોની ભલામણ કરી છે. ગુજરાતમાં સુધારેલી મહત્વની જાતોમાં 25 જેટલી નવી સંકરિત જાતોનો ઉમેરો થયો છે. 1970 સુધી ભારતમાં ચોખાની આયાત થતી હતી. હાલમાં દર વર્ષે 6 લાખ ટન બાસમતી ચોખાની નિર્યાત કરીને ભારત 1,700 કરોડ રૂપિયાનું હૂંડિયામણ કમાય છે.

દુનિયામાં સંકરણની પ્રક્રિયા દ્વારા બાજરાની 3,000 જેટલી જાતો વિકસાવવામાં આવી છે. ગુજરાતમાં જામનગરમાં બાજરા સંશોધન કેન્દ્ર દ્વારા 12 જેટલી સંકર જાતોની વાવેતર માટે ભલામણ થઈ છે. તેમના વાવેતરથી ગુજરાતમાં સ્થાનિક જાત કરતાં ત્રણગણું ઉત્પાદન વધ્યું છે.

ICAR (Indian Council of Agricultural Research) સંસ્થાના ભાગરૂપે કોઇમ્બતુરમાં આવેલા શેરડી સંવર્ધન કેન્દ્રે કાંસ શેરડી(Saccharum spontaneum)ની જાત સાથે સંકરણ કરી તેની અનેક નવી જાતો તૈયાર કરી છે, જેથી ભારતમાં શેરડીનું ઉત્પાદન હેક્ટર દીઠ 51 ટનથી વધીને 75 ટન જેટલું થયું છે. આ ઉત્પાદન 2020 સુધીમાં હેક્ટર દીઠ 100 ટન જેટલું કરવાનો લક્ષ્યાંક આ સંસ્થા રાખે છે. એથી ભારતમાં ખાંડનું ઉત્પાદન જે 100 લાખ ટન છે તે વધીને 273.4 લાખ ટન થાય તેવી ધારણા છે. ભવિષ્યમાં ખાંડનું ઉત્પાદન વધવાથી મોટા પ્રમાણમાં હૂંડિયામણની કમાણી કરી શકાય તેમ છે. ભારતનું 80 % જેટલું એરંડાનું ઉત્પાદન ગુજરાતમાં થાય છે. ગુજરાતમાં એરંડાનું ઉત્પાદન 1969માં હેક્ટર દીઠ 300 કિગ્રા. હતું. હાલમાં તેની ઉત્પાદનક્ષમતા હેક્ટર દીઠ 2,000 કિગ્રા. જેટલી થઈ છે. ગુજરાત કૃષિ વિદ્યાલયમાં 1969માં સંકરણ બિયારણ GCH–3 તૈયાર કર્યું હતું. તે પછી 1999માં સંકરણ બિયારણથી GCH–5 GAUH તૈયાર કર્યું છે.

2. જૈવ ખાતર : ખેડૂતો પાકનું ઉત્પાદન વધારવા કૃત્રિમ રાસાયણિક ખાતરોનો ઉપયોગ બહોળા પ્રમાણમાં કરતા હોય છે, પરંતુ રાસાયણિક ખાતરોને લીધે ક્રમશ: જમીનની ક્ષમતા ઘટે છે. તેથી રાસાયણિક ખાતરોનો વપરાશ વધે છે. જૈવ ખાતર કુદરતી રીતે બનતું હોવાથી વનસ્પતિ તેનું શોષણ સહેલાઈથી કરી ઝડપી વિકાસ સાધી શકે છે.

Rhizobium, Azospirillum, Azotobacter, જમીનમાંના મુક્ત નાઇટ્રોજનનું એમોનિયમ કે નાઇટ્રેટમાં સ્થાયીકરણ કરતા બૅક્ટેરિયા છે. Pseudomonas અને Bacillus નામના બૅક્ટેરિયાની જાતિઓ તથા Penicillium અને Aspergillus નામની ફૂગની જાતિઓ જમીનમાં રહેલા અદ્રાવ્ય ફૉસ્ફેટને દ્રાવ્ય સ્થિતિમાં ફેરવે છે અને વનસ્પતિઓ માટે ફૉસ્ફેટની પ્રાપ્યતામાં સુધારણા કરે છે. પુટિકામય વામનતરુ કવકમૂલ(vesicular arbuscular mycorrhizae = VAM)માં રહેલી ફૂગની મદદથી ફૉસ્ફરસ, જસત અને સૂક્ષ્મ તત્વો(micronutrients)નું ઝડપથી અભિશોષણ થાય છે.

દુનિયામાં જૈવ ખાતરના ઉત્પાદન અને વપરાશ માટે ભારત એક મહત્વનો દેશ ગણાય છે. તેની વિવિધ જૈવ ખાતરોની વર્તમાન વાર્ષિક ઉત્પાદનક્ષમતા 4,500 ટન જેટલી છે. એગ્રોઇન્ડસ્ટ્રિઝ કૉર્પોરેશન, જૈવ ખાતરનું મહત્તમ ઉત્પાદન કરે છે. જૈવ ખાતરના ઉત્પાદનમાં દેશનાં વિવિધ રાજ્યોમાં તામિલનાડુ મોખરે છે અને તે પછીના ક્રમે મધ્યપ્રદેશ, ઉત્તરપ્રદેશ, ગુજરાત અને મહારાષ્ટ્ર આવે છે. 1994–95માં જૈવ ખાતરોનું ઉત્પાદન 2,000 ટનથી 2,500 ટન જેટલું હતું. GSFC (Gujarat State Fertilizer Corporation), MFL (Madras Fertilizers Limited), KRIBHCO (Krishak Bharati Cooperative Limited) IFFCO (Indian Farmers Cooperative Limited) જેવા વિવિધ ખાતરઉદ્યોગોની જૈવ ખાતરોની સ્થાપિત ક્ષમતા (installed capacity) લગભગ 400 ટન/વર્ષ જેટલી છે NBDC (National Biofertilizer Development Centre), ગાઝિયાબાદ અને BCIL(Biotech Consortium India Ltd.) દ્વારા વિવિધ પાકો ધરાવતા વિસ્તાર અને જૈવ ખાતરના ઉપયોગની માત્રાને આધારે જૈવ ખાતર (Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum) અને નીલહરિત લીલની અંદાજિત જરૂરિયાત અનુક્રમે 5.07 અને 3.44 લાખ ટન આંકવામાં આવી છે. તામિલનાડુ સરકારની વિવિધ જૈવ ખાતરની અંદાજિત માંગ આ પ્રમાણે છે : Rhizobium 35,000 ટન; Azospirillum 4,82,000 ટન; Azotobacter 1,62,610 ટન, Blue green algae 2,67,720 ટન; Azolla, 20,380 ટન અને ફૉસ્ફેટ દ્રાવીકારક (solubiliser) 2,75,510 ટન.

જૈવ ખાતરોની ઉત્પાદન-તકનીકી રાસાયણિક ખાતરોના ઉત્પાદનની તુલનામાં સરળ છે અને તેની રોકાણકિંમત પણ અત્યંત ઓછી છે. જૈવ ખાતરોના ઉપયોગથી વિવિધ કૃષિ-આબોહવાકીય (agro-climatic) પરિસ્થિતિઓમાં ધાન્ય, કઠોળ, તૈલી બીજ, શેરડી અને કપાસ જેવા પાકોનું 15 %થી 20 % જેટલું ઉત્પાદન વધારી શકાયું છે.

કટકની ડાંગર સંશોધન સંસ્થાએ ડાંગરની ખેતીની સાથે સાથે માછલીઓનો ઉછેર થાય તે માટે અઝોલા સંકલિત પ્રમાણભૂત જૈવ તકનીકી પ્રસ્થાપિત કરી છે.

ભારતની કેટલીક ઔષધ-ઉત્પાદક કંપનીઓએ શંખ-ફૂલી, બારમાસી, અફીણ જેવી વનસ્પતિઓની ઔષધીય ગુણવત્તા વધે તે માટે કવકમૂલ(mycorrhiza)ફૂગનો ઉપયોગ શરૂ કર્યો છે. આ ફૂગના પ્રક્ષેપણથી સીસમ, સફેદ શિરીષ જેવા ઇમારતી લાકડાને થતા રોગને અને મરચાં, ટમેટાં જેવા શાકભાજીના પાકને થતા વિષાણુકીય ચેપને પણ અવરોધી શકાય છે.

3. પ્રાણી-સંકરણ : સંકરણ તકનીકી વડે પ્રાણીજન્ય ખોરાક અને અન્ય આર્થિક અગત્યની વસ્તુઓના ઉત્પાદનમાં વધારો આ પ્રમાણે છે :

દુનિયાના ઘણાખરા દેશો દૂધ માટે ગાય પર આધાર રાખે છે; જ્યારે ભારતની સામાન્ય પ્રજા દૂધ માટે ગાય ઉપરાંત ભેંસ પર પણ આધાર રાખે છે. ભારતમાં ગાય કરતાં ભેંસની વસ્તી ઓછી છે; પરંતુ દૂધના ઉત્પાદનમાં તેનો હિસ્સો 55 % જેટલો છે.

ભારતમાં દૂધનું ઉત્પાદન વધે અને સામાન્ય માણસને પરવડે તે ભાવે મળી રહે તે દિશામાં આણંદમાં આવેલ NDDB (National Dairy Development Board) સંસ્થાએ પડકાર ઝીલ્યો છે. આ સંસ્થાએ માત્ર ભારતમાં જ નહિ, પરંતુ દુનિયાના અનેક દેશોમાં દૂધના ઉત્પાદનમાં ધરખમ વધારો કરવાની સિદ્ધિ હાંસલ કરી છે. ઈ. સ. 1950માં આણંદમાં ડેરીની સ્થાપના થઈ ત્યારે દૂધનું દૈનિક ઉત્પાદન 230 કિગ્રા. હતું, તે વધીને ઈ. સ. 2000માં 157 લાખ કિગ્રા. થયું છે. NDDBએ ઈ. સ. 2010માં આ ડેરીમાં 488 લાખ કિગ્રા. દૂધનું ઉત્પાદન થાય તેવી એક યોજના ઘડી કાઢી છે. આ યોજના પ્રમાણે NDDB સંસ્થાએ (1) ગર્ભધારણ તકનીકીમાં સંશોધન, (2) સંકરણ દ્વારા વધુ દૂધ આપે તેવી સંતતિઓનું નિર્માણ, (3) ઢોર માટેનું સુધારેલું પૌષ્ટિક ખાણ અને (4) પ્રત્યેક ઢોર માટે સ્વચ્છ અને આરામદાયક કોઢ કે તબેલાનું નિર્માણ વગેરે બાબતોનું જરૂરી માર્ગદર્શન મળી રહે તેવી સગવડો ઊભી કરી છે. સહકારી મંડળીઓની સ્થાપના દ્વારા ભારતનાં 80,000 જેટલાં ગામોમાં વસતા એક કરોડ જેટલા ખેડૂતોને આ સગવડોનો લાભ મળી રહે તેવી યોજના અમલમાં મૂકી છે.

ભારતની મોટાભાગની ગાયોની દૂધ-ઉત્પાદનક્ષમતા ઘણી ઓછી છે. તેથી સંકરણાર્થે જર્સી, હૉલ્સ્ટેઇન, બ્રાઉન સ્વિસ જેવી વધુ દૂધ-ઉત્પાદન માટે જાણીતી ઓલાદોની આયાત કરીને સાંઢનો, કે તેના પૂર્વ-સંગૃહીત વીર્યનો ઉપયોગ કરી વધારે દૂધ આપે તેવાં ગાયોનાં સંકુલ તૈયાર કરવામાં આવે છે. ગાય કરતાં ઓછી મહેનતે અને ઓછા ખર્ચે વધારે દૂધ આપતી જાફરાબાદી, મહેસાણી, પંઢરપુરી અને મુરાદી જેવી ભેંસની ઓલાદોનો ઉછેર પણ સારા પ્રમાણમાં કરવામાં આવે છે. ભારતની બકરીઓનું સંકરણ વધુ દૂધ આપતી અલ્પાઇન સાનેન તેમજ રોજનબર્ગ જેવી પરદેશી ઓલાદો સાથે કરવામાં આવે છે. ઘેટાં અને બકરાંના ઉછેરથી ભારતમાં રોજ 2.2 લાખ ટન દૂધનું ઉત્પાદન થાય છે.

માંસનું ઉત્પાદન : સામાન્ય રીતે ભારતમાં ખોડા અને વયસ્ક ઢોરને માંસ માટે કતલખાને મોકલવામાં આવે છે. માંસના ઉત્પાદન માટે તેમનો ઉછેર કરવામાં આવતો નથી. ડૉ. કુરિયન(2000)ના મંતવ્ય પ્રમાણે શહેરના દૂધ-ઉત્પાદકો ગાયોને – પ્રસવ પછી આઠેક મહિના બાદ તેની ઉત્પાદનક્ષમતા ઘટી જતાં તેમને કસાઈને ત્યાં વેચી નાખે છે. આમ તેઓ બીજી વારના પ્રસવ દ્વારા દૂધ આપવાની ક્ષમતા ધરાવતી હોવા છતાં વિના કારણ અત્યંત ઉપયોગી એવા જનીનસ્રોત(gene pool)નો નાશ થાય છે.

ભારતના માંસ-ઉત્પાદનમાં ઘેટાં, બકરાં અને મરઘાંનો ફાળો 70 % જેટલો છે. માત્ર ઘેટાં-બકરાંના ઉછેરથી 6.4 લાખ ટન માંસનું ઉત્પાદન થાય છે. ઘેટાનું સંકરણ વિદેશી સફોક ઘેટાં સાથે કરી છ માસની વયે 30 કિગ્રા. વજનવાળાં ડોરસેટ નરસંતાન મેળવાય છે; જ્યારે જમનાપારા અને બિટલ બકરાનું સંકરણ બંગાલ અને સિરોલ જેવી જાતો સાથે કરવાથી જન્મેલ નરસંતાનનો ઉપયોગ માંસના ઉત્પાદનમાં કરવામાં આવે છે. ભારતમાં ઈંડાં અને માંસ માટે મોટા પાયે મરઘાંપાલન થાય છે અને એક ગૃહઉદ્યોગ તરીકે તેને વિકસાવવામાં આવેલ છે. મરઘી-ફાર્મમાં એકસાથે 50 હજારથી એક લાખ જેટલાં મરઘાંનું પાલન સહેલાઈથી થઈ શકે છે. ઈંડાં અને માંસના વધારે ઉત્પાદન માટે વાણિજ્ય-સંકર(commercial hybrid)નો ઉછેર કરવામાં આવે છે. લેગહોર્ન મરઘીના ઉછેરથી વજનમાં ભારે, કદમાં મોટાં અને સફેદ કવચવાળાં ઈંડાં મેળવવામાં આવે છે.

સસલાના માંસ-ઉત્પાદન માટે ચિંચિલા, ગ્રે જાયંટ અને વ્હાઇટ જાયંટની ઓલાદો પસંદ કરવામાં આવે છે. દક્ષિણ ભારત, હિમાચલ પ્રદેશ અને કાશ્મીરમાં સસલા-પાલનનો ધંધો સારા પ્રમાણમાં વિકસ્યો છે.

ઊનઉત્પાદન : ભારતનાં વિવિધ રાજ્યોમાં વસતી પછાત કોમો ઘેટાં-બકરાંનું પાલન કરી ઊન મેળવે છે. તેનો એક ગૃહઉદ્યોગ તરીકે વિકાસ થયો છે. તે માટે સ્થાનિક ઘેટાંઓનું સંકરણ મેરિનો અને રૅમબુલે જેવી ઘેટાંની પરદેશી ઓલાદ સાથે કે દેશી અંગોરા જાત સાથે કરી સારી કક્ષાનું ઊન મેળવવામાં આવે છે; જેમાંથી ઊની કાપડ, કામળા અને સ્વેટર જેવી વસ્તુઓ બનાવાય છે.

4. વિવિધ તકનીકી વડે મત્સ્ય-ઉદ્યોગમાં સધાયેલી પ્રગતિ : મત્સ્ય-ઉદ્યોગના ક્ષેત્રે ભારત એક આગળ પડતો દેશ છે. ઈ. સ. 1964માં દરિયાઈ ખોરાકની નિકાસથી 4 કરોડ રૂપિયાનું હૂંડિયામણ ભારત દેશે મેળવેલું. ઈ. સ. 1990માં આશરે 3.8 લાખ મૅટ્રિક ટનની નિકાસ કરી 4,700 કરોડ રૂપિયાનું ઉપાર્જન કર્યું હતું.

ભારતના અવકાશ-વિનિયોગ કેન્દ્રે (SAC-Space Application Centre) હાલમાં IRS-P4 નામે એક ઉપગ્રહ અવકાશમાં તરતો મૂક્યો છે. આ દૂર-સંવેદન (remote sensing) ઉપગ્રહમાં મત્સ્ય ઉદ્યોગ માટે બે અગત્યનાં નીતભાર(payload)ની વ્યવસ્થા કરવામાં આવી છે : 1. સમુદ્ર-રંગવિશ્લેષક (OCMOcean Colour Monitor) અને 2. બહુ-આવૃત્તિ ક્રમવીક્ષક સૂક્ષ્મ તરંગ વિકિરણમાપક (multi frequency scanning microwave radiometer). આ વ્યવસ્થાને લીધે આ IRS સમુદ્રમાં 30–40 મીટર ઊંડાઈ સુધી વસતાં જળચરોની માહિતી મેળવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે અને માછીમારોને જળચરોના અસ્તિત્વની સચોટ માહિતી આપે છે. સમુદ્રની વનસ્પતિસૃષ્ટિ મુખ્યત્વે લીલા રંગના પ્લવકો(plankton)ની બનેલી હોય છે. IRSનું નીતભાર તેમના લીલા રંગને ઝીલે છે. નીતભારની માહિતીના આધારે SAC સંસ્થા સમુદ્રમાં મત્સ્યન માટે મહત્વનાં ગણાતાં પૉમફ્રેટ, નરસિંગા (squid), શાર્ક, સાર્ડિન અને બાંગડા જેવાં જળચરો સમુદ્રના કયા ક્ષેત્રમાં કેટલી ઊંડાઈએ છે અને તેમની વસ્તીની ગીચતા વિશેની માહિતી માછીમારોને વિશિષ્ટ રેડિયોની વ્યવસ્થા દ્વારા આપે છે. તેથી ગુજરાતમાં જાફરાબાદ, વેરાવળ અને પોરબંદરના માછીમારો દ્વારા મત્સ્યનનું પ્રમાણ ત્રણથી પાંચગણું વધ્યું છે. ભારત યોગ્ય જૈવ તકનીકીની મદદથી જિંગાના ઉત્પાદનમાં ત્રણથી પાંચગણો વધારો કરી શકે તેમ છે.

નહિ વેચાયેલી માછલીઓ પર જૈવ તકનીકી વડે યોગ્ય ઉપચાર કરી તેમનું મત્સ્યચૂર્ણ(fish meal)માં રૂપાંતર કરી શકાય છે, જે સ્વાદિષ્ટ અને પૌષ્ટિક હોય છે.

5. રાસાયણિક અને જૈવ કીટનાશકો : હાનિકારક કીટકોનો નાશ કરવા માટે છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓથી માનવ જંતુનાશકોનો ઉપયોગ ઉત્તરોત્તર વધારતો રહ્યો છે. આ જંતુનાશકો ખોરાક, હવા અને પાણીને પ્રદૂષિત કરી પશુ અને માનવના શરીરમાં પ્રવેશી સ્વાસ્થ્ય પર ગંભીર અસર કરે છે. આ રાસાયણિક કીટનાશકોનો ઉપયોગ સદંતર બંધ કરી શકાય તેમ નથી; પરંતુ તેને સ્થાને જૈવ કીટનાશકોનો વધારે પ્રમાણમાં ઉપયોગ કરી રાહત મેળવી શકાય તેમ છે. ભારતના કડવા લીમડાના લગભગ બધા જ ભાગો કુદરતી કીટનાશકની ગરજ સારે છે. કડવા લીમડામાંથી પ્રાપ્ત કરવામાં આવેલું એઝાડિરાક્ટિન કીટકો માટે પ્રતિપોષક(antifeedant), પ્રતિકર્ષી (repellent) અને વૃદ્ધિ-અવરોધક (growth inhibitor) પુરવાર થયું છે. તેના બીજનો ગર ફૂગરોધક (fungus inhibitor) અને પ્રતિવિષાણુ (antiviral) છે. લીમડા ઉપરાંત તુલસી, નીલગિરિનું તેલ, કપૂર, કર્પૂર-તેલ, લીલી ચા(lemon grass)નું તેલ અને ધૂપ (googal) કીટ-અવરોધક છે. વનસ્પતિજન્ય કીટનાશકો ઓછા ખર્ચાળ છે અને તેમની નિકાસથી કરોડો રૂપિયાનું હૂંડિયામણ પ્રાપ્ત કરી શકાય તેમ છે.

6. કૃષિવિજ્ઞાનક્ષેત્રે દૂર-સંવેદન તકનીકી : કેટલાંક વર્ષોથી ભારતના અવકાશ વિનિયોગ કેન્દ્રે દૂર-સંવેદી ઉપગ્રહો તરતા મૂક્યા છે. તે જમીનનું સર્વેક્ષણ કરી તેની માટીની ગુણવત્તાનો સચોટ ખ્યાલ આપે છે; જેથી જમીનની ઉપયોગિતા અને ઉત્પાદનક્ષમતા વધારી શકાય છે અને વાહક્ષેત્ર (water shed) અને પડતર જમીન-(waste land)નું વ્યવસ્થાપન થઈ શકે છે. જલીય પ્રદેશો અને જમીનમાં રહેલી પાણીની ઉપલબ્ધતાનું પ્રમાણ દૂર-સંવેદન દ્વારા જાણી કૃષિ-પાકના પાણીના પુરવઠા માટે યોગ્ય વ્યવસ્થા કરી શકાય.

વનસ્પતિસમૂહનો દૂર-સંવેદન દ્વારા અભ્યાસ કરવાથી અનાવૃષ્ટિ, અતિવૃષ્ટિ, જીવાતોનો ઉપદ્રવ અને પાક્ધો થતા વિવિધ રોગોની અસરોની માહિતી મેળવાય છે. દૂર-સંવેદન દ્વારા ઉપલબ્ધ થતી માહિતીને આધારે કૃષિ પૂર્વાનુમાન (forecasting) કરી મહત્તમ ઉત્પાદન મેળવવા ઉપચારો યોજી શકાય છે.

7. માનવ-જનીનસંકુલ પરિયોજના (human genome project) : એક અંદાજ પ્રમાણે પ્રત્યેક માનવ-કોષમાં રહેલાં 23 જોડ રંગસૂત્રો આશરે એક લાખ જનીનો ધરાવે છે. અણુજનીન વિજ્ઞાનીઓએ DNAના વિસ્તૃત ચિત્રણ (mapping) વડે પ્રત્યેક જનીનમાં આવેલી ન્યૂક્લિયોટાઇડના ક્રમનિશ્ચયન(sequencing)ની મહત્વાકાંક્ષી યોજના ઘડી કાઢી છે. DNAના ક્રમનિશ્ચયન દ્વારા અસામાન્ય જનીનોને સામાન્ય સ્વરૂપમાં ફેરવી શકાય છે. ઔષધ-ઉત્પાદકો આ દિશામાં સંશોધનો જારી રાખી માનવ-ઇન્સ્યુલિન, ટ્યુમરનેક્રોસિસ ફૅક્ટર, ગામાઇન્ટરફેરૉન, સોમેટોસ્ટેટિન આલ્ફાઇન્ટરફેરૉન, ઇન્ટરલ્યુકિન–2, સુપર ઑક્સાઇડ ડીસ્મ્યુટેઝ, હિપેટાઇટિસ-બી વૅક્સિન, ગર્ભનિરોધક રસીઓ અને ઇરિથ્રોપાયોઇટિન જેવા મહત્વના જૈવ અણુઓનું ઉત્પાદન કરવામાં

અગ્રેસર રહ્યા છે; તેથી સંખ્યાબંધ આનુવંશિક વ્યાધિઓ કાયમી ધોરણે નિર્મૂળ કરવામાં સફળતા સાંપડી છે. જનીન-ચિકિત્સા (gene-therapy) દ્વારા વિકૃત જનીનયુક્ત કોષમાં સામાન્ય જનીનનું આરોપણ કરવાથી દર્દી રોગમુક્ત બને છે. ઉગ્ર સંયુક્ત પ્રતિરક્ષા ન્યૂનતા(SCID – severe combined immune deficiencies)થી પીડાતા દર્દીઓના ઉપચાર માટે આ તકનીકીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

DNA – અંગુલિમુદ્રણ(finger printing)ના પરીક્ષણ વડે સાચા ગુનેગારની કસોટી થઈ શકે છે. માનવ-જનીનસંકુલમાં DNAના કેટલાક ખંડો પુનરાવર્તિત રીતે આવેલા હોય છે, જે પ્રોટીન માટેનું સંકેતન (coding) કરતા નથી. રંગસૂત્ર પર આવેલા DNAના ચોક્કસ સ્થાન માટે દરેક વ્યક્તિમાં આ પુનરાવર્તિત ખંડોની સંખ્યા જુદી જુદી હોય છે. આવા ખંડોને પરિવર્તી સંખ્યક અનુબદ્ધ પુનરાવૃત્તિઓ (VNTRs – variable number tandem repeats) કહે છે. આ VNTRsના વિશ્લેષણને DNA-અંગુલિમુદ્રણ કહે છે; જે RFLP (restriction fragment length polymorphism) પદ્ધતિ અથવા PCR (polymerase chain reaction) દ્વારા કરી શકાય છે. ગુનાના સ્થળેથી પ્રાપ્ત થયેલા ગુનેગારના વાળ, રુધિર, વીર્ય, ત્વચા કે અન્ય પેશીઓનું DNA-અંગુલિમુદ્રણ કરી સંભવિત ગુનેગારનાં DNA-અંગુલિમુદ્રણ સાથે સરખાવવામાં આવે છે અને જો તેમાં સામ્ય હોય તો તેને સાચો ગુનેગાર ઠેરવી શકાય છે. સાચા પિતૃત્વ(paternity)નો ઉકેલ બાળક, માતા અને કહેવાતા પિતાના જનીનચિત્રણના તુલનાત્મક નિરીક્ષણથી મેળવી શકાય છે.

હાલમાં (2001માં, અમેરિકાના ‘Consortium of Federal and Institutional Scientists’ અને તેમના અન્ય પાંચ દેશોમાં આવેલ સમવ્યાવસાયિકો માનવ-જનીનસંકુલમાં આવેલ 3 કરોડ જેટલા માનવીય DNA-સંકેતોને શોધી કાઢવામાં સફળ નીવડ્યા છે. જુદા જુદા માનવીઓના DNA-સંકેતોમાં આવેલ ભિન્નતાને આધારે, માનવીના શરીરના બંધારણ અને ચયાપચયી પ્રક્રિયા સાથે સંકળાયેલ મહત્વનાં જનીનોની સંખ્યા સાવ ઓછી, એટલે કે 30,000થી 40,000 કરતાં વધારે ન હોય તેવી માન્યતા આ વિજ્ઞાનીઓ ધરાવે છે.

વળી હાલમાં પ્રાપ્ત માહિતીના આધારે આ સંશોધકોની માન્યતા મુજબ માનવને અસર કરતાં પર્યાવરણિક જોખમનો અંદાજ કાઢવો સરળ બનશે. તદુપરાંત જૈવ ઉત્ક્રાંતિ અને આદિમાનવોએ આદરેલ સ્થળાંતર વિશેની સચોટ માહિતી પણ તે પરથી મળી શકશે.

8. જૈવ તકનીકીના એક નવા સાધન તરીકે પારજનીનિકતા (transgenesis) : પુન:સંયોજિત(recombinant) DNA તકનીકી દ્વારા કોઈ એક સજીવના જનીનસંકુલ(genome)માં અન્ય સજીવનાં નવાં લાભદાયી જનીનોના આરોપણની પ્રક્રિયાને પારજનીનિકતા કહે છે. તેને પરિણામે માનવસર્જિત પારજનીનિક (transgenic) સજીવ સૃષ્ટિનો ઉમેરો થયો છે. આ તકનીકીના ઉપયોગ દ્વારા વનસ્પતિ અને પ્રાણીસંવર્ધકો વનસ્પતિ કે પ્રાણીની પ્રજનનશક્તિ, ઉત્પાદનક્ષમતા અને રોગઅવરોધકતા જેવાં લક્ષણોના વિકાસ માટેનાં વિશિષ્ટ જનીનોનું પ્રસ્થાપન કરે છે. સડાનિર્માણ-ઉત્સેચકને લીધે પાકાં ટોમેટાં

જૂજ દિવસોમાં સડી જાય છે. પારજનીનિક તકનીકી વડે આ સડો ટાળી શકાય છે. અંધત્વનિવારણમાં ઉપયોગી β-કૅરોટીનનું નિર્માણ કરનારાં જનીનોને ચોખામાં પ્રાયોગિક ધોરણે ઉમેરવામાં આવ્યાં છે. ભારતીય કૃષિ-સંશોધન સંસ્થાએ અતિસંવેદનારોધક-(antiallergic) એવા બધા અનિવાર્ય (essential) એમીનો ઍસિડો બટાટામાં સારા પ્રમાણમાં મળી રહે તેવી તેની જાત પેદા કરવામાં સફળતા મેળવી છે. ભારતમાં જીંડવાની જીવાત(boll-worm)ને લીધે પાકને અત્યંત નુકસાન થાય છે. ઈ. સ. 1998માં ભારતના ખેડૂતોએ પારજનીનિક બીજના વાવેતરથી સારા એવા પ્રમાણમાં કપાસનું ઉત્પાદન મેળવ્યું; પરંતુ આ કપાસમાંથી મેળવેલાં બીજ પુન: વાવેતર માટે નિરુપયોગી જણાયાં છે. પરિણામે ભારત સરકારે મૉન્સાંટો કંપનીનાં આ બીજ પર પ્રતિબંધ લાદ્યો છે.

હાલમાં ભારતની ICAR સંસ્થાએ કૃષિ-તકનીકી કાર્યક્રમ (agricultural technology programme) હેઠળ પશુના દૂધમાં કેસિનનું પ્રમાણ વધે, દૂધમાંથી રુધિરસ્રાવક (haemophilic) VIII અને IX ઘટકો મળી રહે તેમજ ઊનના ઉત્પાદનનું પ્રમાણ વધે તેનાં સંશોધનો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે.

પાશ્ચાત્ય દેશોના વૈજ્ઞાનિકો પારજનીનિક સજીવોની ઉપયોગિતા વિશે શંકા સેવે છે. તેમની માન્યતા મુજબ આ સજીવો સાર્વજનિક સ્વાસ્થ્ય અને પર્યાવરણની ર્દષ્ટિએ ખતરનાક છે. તેથી તેમના દ્વારા નિર્મિત વિવિધ પદાર્થોના ઉપયોગ બાબતે સાવચેતી રાખવી હિતાવહ છે.

9. પ્રતિરક્ષા (immunization) જૈવ તકનીકી : આણ્વિક જૈવ વિજ્ઞાન(molecular biology)ના ક્ષેત્રે માનવે ખૂબ પ્રગતિ સાધી છે. આ ક્ષેત્રે લગભગ અસાધ્ય કહી શકાય તેવા એઇડ્સ(AIDS – acquired immuno-deficiency syndrome) તેમજ કૅન્સર જેવા રોગોથી બચવા માટે અણુ જૈવ વિજ્ઞાનીઓએ અસરકારક રસી શોધવા તરફ ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. એઇડ્સ માટે HIV (human immuno-deficiency virus) નામનું વિષાણુ જવાબદાર છે. તે પ્રજનનમાર્ગ દ્વારા દર્દીના શરીરમાં પ્રવેશી તે માર્ગની અંદરની સપાટીએ આવેલા શ્લેષ્મલદ્રવ્યમાં સ્થાયી થાય છે. તેથી એઇડ્સની રસીમાં એઇડ્સ-અવરોધક કારકો અને વાહક-કારકો (carrier-agents) હોવાં જરૂરી છે. વાહક-કારકો એઇડ્સ-અવરોધક કારકોને પ્રજનનમાર્ગની અંદરની સપાટીએ આવેલા શ્લેષ્મલ દ્રવ્ય સુધી પહોંચાડે તેમ છે.

રોગનિવારણ દરમિયાન તંદુરસ્ત કોષો દ્વારા ઉદભવતાં પ્રતિદ્રવ્યો કૅન્સરના કોષો દ્વારા નિર્માણ કરાતાં પ્રતિદ્રવ્યો કરતાં તદ્દન જુદાં હોય છે. તેથી કૅન્સરકોષનાશક વિશિષ્ટ પ્રતિદ્રવ્યયુક્ત રસીના નિર્માણથી અર્બુદ(tumour)નું કદ ઘટાડી શકાય છે અથવા તેનાથી કૅન્સરજન્ય કોષોનો નાશ કરી શકાય છે. ત્વચીય કૅન્સર(melanoma)નો પ્રતિકાર કરી શકે તેવી રસી હાલમાં પ્રયોગાત્મક ધોરણે મૂકવામાં આવી રહી છે.

10. સમજનીનીકરણ (cloning) : સમાન જનીનસંકુલ ધરાવતા સજીવોના સમૂહને સમજનીનકો (clones) કહે છે. પૅન્સિલ્વેનિયાના સંશોધકોએ 1952માં દેડકાના ગર્ભકોષમાંથી દેડકાની કાર્બનકૉપી તૈયાર કરવામાં સફળતા મેળવી હતી. 1980ના દાયકામાં ફિલાડેલ્ફિયાના જીવવિજ્ઞાનીઓએ દેડકાના રક્તકણોમાંથી ટેડપૉલ વિકસિત કર્યા હતા. કોષકેન્દ્ર સ્થાનાંતર પ્રવિધિ(nucleus transfer technique)માં સસ્તન પ્રાણીના કોઈ પણ દૈહિક કોષનું કોષકેન્દ્ર અલગ કરવામાં આવે છે. પછી તે જ જાતિના અન્ય પ્રાણીના અંડકોષનું કોષકેન્દ્ર કાઢી નાખી તેમાં દૈહિક કોષનું અલગ કરેલું કોષકેન્દ્ર આરોપવામાં આવે છે. આ પ્રત્યારોપિત કોષનો ગર્ભવિકાસ ભ્રૂણપોષી (surrogate) માતામાં કરવા દેવામાં આવે. આમ, ઇચ્છિત સમજનીનિક પ્રાણીના નિર્માણની તકનીકીનો વિકાસ થયો.

રોઝલીન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, સ્કૉટલૅન્ડના ડૉ. વિલ્મુટ અને તેમના સહકાર્યકરોએ (1997) છ વર્ષની ગર્ભવતી ઘેટીના આંચળના કોષને અન્ય ઘેટીના કોષકેન્દ્રરહિત અંડકોષ સાથે વિદ્યુતના અત્યંત હળવા આંચકા દ્વારા જોડી દઈ ત્રીજી જ ભ્રૂણપોષી ઘેટીના ગર્ભાશયમાં આરોપિત કર્યો; જેમાંથી 148 દિવસે ‘ડોલી’નું નિર્માણ થયું. આ ડોલી તેની માતાની સમજનીનિક છે.

જાપાનના કિંકી વિશ્વવિદ્યાલયની એક પ્રયોગશાળામાં ઈ. સ. 1998માં 8 સમજનીનિક વાછરડીઓ જન્મ પામી. હોનોલુલુના હવાઈ વિશ્વવિદ્યાલયમાં ઉંદરડીના 50 જેટલાં સમજનીનિકોનું ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું. હાલમાં અમેરિકાના દૂધ-ઉત્પાદક સાહસિકોએ ઊંચી ગુણવત્તાવાળું દૂધ આપતી ગાયોનાં સમજનીનકોનું ઉત્પાદન કર્યું છે.

આ તકનીકી વડે વંધ્ય યુગલો કસનળીમાં પોતાના કોષમાંથી ગર્ભનિર્માણ કરી ભ્રૂણપોષી માતાની સહાયથી પોતાનાં જ સંતાનો પેદા કરી શકશે. જોકે દેશવિદેશમાં મોટાભાગના લોકો માનવ-સમજનીનીકરણ સામે નકારાત્મક વલણ ધરાવે છે. યુરોપના કેટલાક દેશોમાં હંગામી ધોરણે તેના પર પ્રતિબંધ પણ લાદવામાં આવ્યો છે.

માનવમાં કેટલીક વાર એક યા બીજાં કારણોસર વિશિષ્ટ અંગો ક્ષતિ પામે છે. તે માટે હાલમાં માનવ-દર્દીનું શરીર ભુંડમાંથી મેળવેલ અંગની સ્વીકૃતિ કરવા માટેની સંગતતા (compatibility) પ્રાપ્ત કરે તે દિશામાં સંશોધનો થઈ રહ્યાં છે.

11. જૈવ માહિતીવિજ્ઞાન (bio-informatics) : જૈવ વિજ્ઞાનક્ષેત્રે થતાં અત્યંત આધુનિક સંશોધનની માહિતી જુદી જુદી પ્રયોગશાળાઓમાં કાર્ય કરતા વૈજ્ઞાનિકોને તરત જ ઉપલબ્ધ થાય તે ઇચ્છનીય છે. કમ્પ્યૂટરની મદદથી તેની માહિતી ન્યાસ સંચાલન પ્રણાલી (data management system) દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય. વૈજ્ઞાનિક પોતાની સંશોધનગત માહિતીનો ઝડપથી વિનિમય કરી તેને વધારે ફલવતી બનાવી શકે છે અને સંશોધનક્ષેત્રની સીમાનો વિસ્તાર પણ વધારી શકે છે.

ભારતમાં ન્યાસ સંચાલન પ્રણાલીનો વિકાસ સારા પ્રમાણમાં થયો છે. તેના વિજ્ઞાન અને તકનીકી ખાતાએ ઇન્ટરનેટ દ્વારા વિશ્વવિદ્યાલયો અને સંશોધનસંસ્થાઓને નવી શોધોની માહિતી સહેલાઈથી પ્રાપ્ત થઈ શકે એવી ગોઠવણ કરી છે. મદુરાઈ, બગળૂર, હૈદરાબાદ, પુણે, દિલ્હી, ચંડીગઢ અને કોલકત્તા જેવાં મહત્ત્વનાં સ્થળોએ જૈવ સૂચનાકેન્દ્રો સ્થાપવા ઉપરાંત પરિપથ-જાલ (network-circuit) દ્વારા રસ ધરાવતા સૌ તેનાથી વાકેફ થઈ શકે તેની ગોઠવણ પણ કરી છે. ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રના સાહસિકો તેમજ ઔષધ-ઉત્પાદકો તેનો મહત્તમ લાભ લે છે.

12. જૈવ યાંત્રિકી (Biomechanics) : દુનિયામાં વિવિધ કક્ષાએ યોજાતા રમતોત્સવોની જુદી જુદી સ્પર્ધાઓમાં વિજય પ્રાપ્ત થાય કે નવાં કીર્તિમાનો પ્રસ્થાપિત થાય તેને અનુલક્ષીને અસ્તિત્વમાં આવેલી નવી જૈવ તકનીકીને જૈવ યાંત્રિકી કહે છે. આ તકનીકી સામર્થ્ય ઉપરાંત શરીરની ચપળતા (agility), ગતિશીલતા (mobility) અને નમ્યતા(flexibility)માં વધારો કરે છે. દોડ અને તરણ જેવી ઝડપી સ્પર્ધાઓમાં આ તકનીકી ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ક્રિકેટ જેવી રમતમાં નિપુણતા વધારવા જૈવ પ્રતિપોષણ (bio-feed back) તકનીકીનો બહોળો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ક્રિકેટના ખેલાડીની હાલચાલનું વિડિયો અને કમ્પ્યૂટરની મદદથી અત્યંત બારીકાઈથી નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે અને તેના આધારે તેને લાગુ પાડી શકાય એવી જૈવ તકનીકીનું સ્વરૂપ નક્કી કરવામાં આવે છે.

જૈવ તકનીકી ક્ષેત્રે થયેલા જ્ઞાનવિસ્ફોટના સંદર્ભે ગુજરાત સરકારે પણ તેનો લાભ ઉઠાવવા જૈવ તકનીકી સભા(bio-technology council)ની સ્થાપના કરી છે.

માનવે ભલે ઔદ્યોગિકીકરણથી ઘણો લાભ મેળવ્યો હોય પરંતુ તથાકથિત પ્રગતિ સરવાળે આત્મઘાતક નીવડવાનો સંભવ દેખાય છે. તે સાવધાનીપૂર્વક પોતે સર્જેલા વિષયુક્ત પદાર્થોના નિકાલનો ઉપચાર કરવા સક્રિય થાય અને જૈવ તક્નીકીના ઉપયોગ દ્વારા પર્યાવરણને પ્રદૂષણરહિત બનાવે તો જ માણસ તેના અસ્તિત્વને જાળવી શકે; નહિ તો તે સ્વયં પોતાની જાતને ભૂતકાળમાં લુપ્ત થઈ ગયેલાં સજીવોની જેમ વિનાશના પંથે દોરી જવાનું જોખમ વહોરશે એમ તદ્ધિદોનું માનવું છે.

મ. શિ. દૂબળે