ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีต่อคุณภาพชีวิต

งานนำเสนอเรื่อง: "ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีต่อคุณภาพชีวิต"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีต่อคุณภาพชีวิต
วิชาวิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อม อาจารย์ ดร. ภัทรลภา ฐานวิเศษ หลักสูตรวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม สาขาวิชาชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโนลี มหาวิทยาลัยราชภัฎสกลนคร

2 ความสำคัญของวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีที่มีต่อคุณภาพชีวิต
ปัจจุบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้เข้ามามีบทบาทในการดำรงชีวิตของมนุษย์เป็นอย่างมากสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ที่ปรากฏอยู่รอบ ๆ ตัวเราเป็นประดิษฐ์กรรมจากการพัฒนาเทคโนโลยีทั้งสิ้น ผลิตภัณฑ์หรือสิ่งของเครื่องใช้เหล่านั้นจะมีการปรับปรุงพัฒนาอยู่ตลอดเวลา จะมีสิ่งของใหม่ ๆ ที่ดีกว่าเดิมอยู่เสมอ  ทำให้การดำรงชีวิตของมนุษย์สะดวกสบายขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ได้ผลกระทบต่อโลกที่เป็นอยู่อาศัยของมนุษย์ในด้านต่าง ๆ

3 การประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในชีวิตประจำวัน
วิทยาศาสตร์ คือ ความรู้ที่ได้จากการสังเกตและค้นคว้า ทดลอง ตามหลักวิธีทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) ที่สามารถพิสูจน์ได้ให้เป็นจริงได้ เทคโนโลยี หมายถึง ศิลปในการประยุกต์เอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ไปใช้ให้เกิดประโยชน์ในทางปฏิบัติตามวัตถุประสงค์เฉพาะอย่าง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมีความสัมพันธ์สืบเนื่องกันอย่างใกล้ชิด (ปิยวรรณ แสงสว่าง, สุพัณณี ชวนสนิท, 2540 หน้า )

4 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน
1. เทคโนโลยีเพื่อการค้นหาทรัพยากรธรรมชาติ เช่น การหาแหล่งแร่ แหล่งน้ำมันและก๊าซ แหล่งน้ำบาดาล พื้นที่ป่าไม้ ฯลฯ เป็นต้น 2. เทคโนโลยีการเกษตร การคิดค้นวิธีการ เครื่องมือปัจจัยในการผลิตทางการเกษตรรวมไปถึงการค้นคว้าชนิดพันธุ์พืชและสัตว์ตามต้องการ การเก็บรักษาผลิตผลทางการเกษตร และการชลประทาน 3. เทคโนโลยีการคมนาคมขนส่ง การคิดค้นเกี่ยวกับยานพาหนะทั้งเพื่อการเดินทาง การขนส่งสินค้า ทั้งทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ รวมถึงการสร้างถนน การสร้างท่าเรือ และการสร้างสนามบิน

5 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ)
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ) 4. เทคโนโลยีการแพทย์ การคิดค้นการตรวจ การรักษาโรค การผลิตรักษาโรคและเครื่องมือ เครื่องใช้ทางการแพทย์ และการรักษาพยาบาล 5. เทคโนโลยีเกี่ยวกับที่อยู่อาศัย การประดิษฐ์อุปกรณ์เกี่ยวกับการก่อสร้างที่อยู่อาศัยและเครื่องสุขภัณฑ์ในบ้าน ในที่พักและที่ทำงาน เทคโนโลยีเกี่ยวกับเครื่องนุ่งห่ม เครื่องใช้ในบ้าน และของใช้ประจำวัน การประดิษฐ์เสื้อผ้าของใช้ในครัวเรือน เครื่องทำความร้อนความเย็น ตู้เย็นและเครื่องสำอาง 7. เทคโนโลยีการพลังงาน การพัฒนาพลังงาน มาใช้ในรูปแบบต่าง ๆ ทั้งประเภทให้ความร้อนและแสงสว่าง การแปรรูปพลังงาน และอุปกรณ์ที่เกี่ยวเนื่องกับพลังงาน

6 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ)
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ) 8. เทคโนโลยีการกีฬา การพัฒนาสมรรถภาพทางกาย เครื่องมือ เครื่องใช้และอุปกรณ์การกีฬา รวมทั้งสถานที่ในการแข่งขันและออกกำลังกาย 9. เทคโนโลยีการศึกษา วิธีให้ความรู้และเครื่องมือที่เกี่ยวข้องกับการให้การสื่อสารศึกษาและเครื่องครุภัณฑ์ทางการศึกษา 10.เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม วิธีการควบคุมและจัดการดูแลและพัฒนาคุณภาพสิ่งแวดล้อม และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น การกำจัดขยะ การบำบัดน้ำเสีย และการป้องกันแก้ไขมลพิษสิ่งแวดล้อม

7 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ)
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นำมาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน (ต่อ) 11. เทคโนโลยีอุตสาหกรรม การพัฒนาอาวุธสงคราม วัตถุที่ใช้ในการออกรบและยานพาหนะในการสงคราม ปัจจุบันได้รวมถึงอาวุธนิวเคลียร์ และอาวุธเคมีด้วย 12. เทคโนโลยีการสื่อสาร เครื่องมือที่ใช้ในการสื่อสาร การเก็บรวบรวมและการค้นหาและส่งข้อมูลทั้งทางโทรเลข โทรศัพท์ วิทยุ โทรทัศน์ และคอมพิวเตอร์

8 เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology; IT)
คือ “การประยุกต์ใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ คือเครื่องพิวเตอร์ เครื่องใช้สำนักงาน และอุปกรณ์โทรคมนาคม โดยที่คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่ช่วยในการเก็บ และประมวลข้อมูลให้เกิดสารสนเทศสำหรับผู้ใช้ ซึ่งสารสนเทศนั้นสามารถส่งและแลกเปลี่ยนโดยผ่านระบบเครือข่ายโทรคมนาคมต่าง ๆ”

9 เทคโนโลยีสารสนเทศ (ต่อ) (Information Technology; IT)
เทคโนโลยีสารสนเทศประกอบด้วย 3 เรื่อง คือ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีสื่อสารและ โทรคมนาคมและฐานข้อมูล ทั้งสามส่วนนี้สามารถเชื่อมโยงเข้าด้วยกันทำให้สามารถส่งและแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้ทั้งภายในหน่วยงาน ในประเทศและต่างประเทศอย่างเร็วและสะดวก

10 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
หน่วยความ จำหลัก หน่วยรับคำสั่ง และข้อมูล หน่วย แสดงผล หน่วยควบคุม คำนวณ และตรรกะ หน่วยความ จำรอง

11 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ (ต่อ)
1. หน่วยรับคำสั่งและข้อมูล (Input Unit) ทำหน้าที่รับคำสั่งหรือโปรแกรมและข้อมูลต่าง ๆ ส่งไปยังหน่วยความจำหลัก ในหน่วยนี้มีแป้นพิมพ์ (Keyboard) และเมาส์ (Mouse) เป็นอุปกรณ์สำคัญ หน่วยความจำหลัก (Main Memory) ทำหน้าที่เก็บคำสั่งและข้อมูลเอาไว้ดำเนินการ โปรแกรมจะทำงานได้ก็ต่อเมื่อคำสั่งทั้งหมดในโปรแกรมนั้น ถูกบรรจุในหน่วยความจำหลักแล้ว 3. หน่วยควบคุม (Control Unit) ประกอบด้วยวงจรอิเล็กโทรนิกส์ซับซ้อน ทำหน้าที่ควบคุมการดำเนินของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ

12 เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ (ต่อ)
หน่วยคำนวณและตรรกะ (Arithmetic and Logic Unit) ทำหน้าที่นำคำสั่งต่าง ๆ ที่เก็บไว้ในหน่วยความจำหลักมาคิดคำนวณและประมวลผลอย่างมีขั้นตอน เพื่อให้ได้งานตามที่สั่งการ 5. หน่วยความจำรอง (Secondary Storage) เป็นหน่วยที่บันทึกข้อมูลหรือคำสั่งไว้อย่างถาวรจนกว่าจะลบทิ้ง แม้ขณะใช้คอมพิวเตอร์อยู่เกิดไฟดับ ข้อมูลที่บันทึกไว้ก็จะยังคงอยู่อุปกรณ์ของหน่วยความจำสำรองได้แก่ จานแข็ง (Hard disk) และจานอ่อน (Floppy disk) รวมทั้งจานซีดี-รอม (Compact disk-read Only Memory : CD-ROM) 6. หน่วยแสดงผล (Output Unit) ใช้แสดงผลที่ได้จากหน่วยประเมินผลกลาง ส่งไปแสดงบนจอภาพ และเครื่องพิมพ์

13 เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม
หมายถึง การติดต่อสื่อสารทั้งทางเสียง ข้อความ และภาพผ่านสายหรือไร้สาย หรือทั้ง 2 อย่าง ไปยังผู้ที่เกี่ยวข้องทั้งในประเทศและต่างประเทศ ปัจจุบันรัฐบาลได้ให้เอกชนเข้าร่วมลงทุนโดยให้ช่วยขยายเครือข่ายโทรศัพท์ เคเบิลใยแก้วนำแสงเพื่อการสื่อสารออกไปอย่างกว้างขวางและรวดเร็ว ซึ่งนับว่าเอื้อต่อการใช้บริการเทคโนโลยีสารสนเทศเป็นอย่างยิ่ง

14 เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม (ต่อ)
เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคมเสมือนเป็นเส้นโลหิตของเทคโนโลยีสารสนเทศเป็นส่วนเชื่อมโยงระหว่างคอมพิวเตอร์กับฐานข้อมูล และเป็นส่วนเชื่อมโยงระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครื่องมือสื่อสารอื่น ๆ เช่น โทรศัพท์ โทรสาน โทรทัศน์ ตู้จดหมายอิเล็กโทรนิกส์ เป็นต้น ทำให้สามารถส่งข้อมูลข่าวสารและโต้ตอบกันได้อย่างมีประสิทธิภาพในราคาไม่สูงเกินไป

15 เทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม (ต่อ)
- การประชุมทางไกลผ่านจอภาพ (Full Motion Picture) ผู้ร่วมประชุมไม่ได้อยู่ที่เดี่ยวกับ สามารถเห็นหน้าได้ยินเสียงโต้ตอบปรึกษาหารือกันได้เสมือนกับมาประชุมอยู่ในห้องเดียวกัน นับว่าเป็นการประหยัดเวลาเดินทางและมีความสะดวกอย่างมาก - วีดิทัศน์ตามความต้องการ (Video On Demand) ผู้ใช้ที่บ้านสามารถเลือกรายการต่าง ๆ เช่นรายการกีฬา เพลง ละคร คาราโอกเกะ รายการทางการศึกษา รายการวิทยาศาสตร์ ฯลฯ ในเวลาที่ต้องการได้เหมือนกับมีเครื่องเล่นวีดีทัศน์ที่บ้าน - การเรียนทางไกล (Distance Learning) นับว่าเป็นโอกาสที่สำคัญยิ่งที่จะมีการเรียนทางไกลที่มีประสิทธิภาพและครอบคลุมไปยังพื้นที่ต่าง ๆ อย่างทั่วถึงโดยที่ผู้เรียนมีจอภาพอยู่บ้านก็สามารถเลือกเรียนวิชาต่าง ๆ และเลือกเวลาเรียนและดูซ้ำได้

16 ฐานข้อมูล (Database) หมายถึง การรวบรวมข้อมูลดิบที่มีความสัมพันธ์กัน จัดระบบเป็นสารนิเทศให้เหมาะสมสำหรับการสืบค้นง่าย สะดวก รวดเร็ว และตรงกับวัตถุประสงค์ของผู้สืบค้น

17 ประเภทของฐานข้อมูล (1) ฐานข้อมูลสำเร็จรูป CD-ROM ฐานข้อมูลที่บริษัทต่าง ๆ จัดทำขึ้นจำหน่าย (2) ฐานข้อมูลออนไลน์ (Online Database) คือ ฐานข้อมูลที่เชื่อมต่อกับแหล่งข้อมูลอื่น ๆ (สารสนเทศมิได้จัดเก็บที่ห้องสมุดที่ผู้ใช้กำลังค้นคว้าอยู่) (3) ฐานข้อมูลที่ห้องสมุดจัดทำขึ้นเอง เช่น ฐานข้อมูลบัตรรายการหนังสือ ฐานข้อมูลบัตรดรรชนี ฐานข้อมูลปริญญานิพนธ์ ที่ห้องสมุดมีบริการ เป็นต้น

18 ลักษณะที่ดีและประโยชน์ของฐานข้อมูล
(1) สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่าการจัดเก็บลงในวัสดุตีพิมพ์ทำให้ประหยัดพื้นที่ในการจัดเก็บ (2) สามารถจัดกลุ่มข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์จัดระบบ (3) สามารถปรับปรุงแก้ไขเพิ่มเติมข้อมูลให้ถูกต้องทันต่อเหตุการณ์ได้ตลอดเวลา (4) สามารถบริการสืบค้นได้สะดวก รวดเร็ว เนื่องจากมีการเชื่อมโยงฐานข้อมูลเข้ากับระบบโทรคมนาคมที่ทันสมัย (5) การสืบค้นกระทำได้หลายระดับ ทั้งสืบค้นเรื่องอย่างกว้าง ๆ หรือสืบค้นเจาะลึกในประเด็นใดประเด็นหนึ่ง

19 อินเทอร์เน็ต (Internet)
ในปี พ.ศ ได้มีการจัดตั้งองค์กรระหว่างประเทศขึ้นเพื่อเชื่อมโยงเครือข่ายสำหรับรับส่งข้อมูลข่าวสารไปทั่วโลกมีชื่อว่า Internet Society (ISOC) มีวัตถุประสงค์เพื่อติดต่อประสานงาน แลกเปลี่ยนข่าวสารระหว่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์จำนวนมากทั่วโลกเข้าด้วยกัน จนกลายเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ สามารถส่งผ่านข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะเป็นข้อความเสียงและภาพเคลื่อนไหว มีชื่อเรียกกันรวม ๆ ว่า เครือข่ายอินเตอร์เน็ตมีผู้ใช้ทั่วโลกกว่า 50 ล้านคนใน 91 ประเทศ และสามารถติดต่อทางจดหมายอิเล็กโทรนิกส์ (Electronic mail) หรือ ได้ถึง 154 ประเทศ ทั่วโลก

20 อินเทอร์เน็ต (Internet) (ต่อ)
ปี พ.ศ อินเทอร์เน็ตมีอัตราการเจริญเติบโตสูงถึง 160% ในประเทศสหรัฐอเมริกา และ 183% ในประเทศอื่น ๆ โดยทุก ๆ เดือนจะมีผู้ใช้อินเทอร์เน็ตเพิ่มขึ้นกว่า 1 ล้านคน สำหรับอินเตอร์เน็ตในประเทศไทยมีขึ้นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ โดยเริ่มใช้จดหมายอิเล็กโทรนิกส์ที่มหาวิทยาลัยสงขลานครรินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่ (PSU)

21 ระบบเครือข่ายเทคโนโลยีสารสนเทศ
การเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ ฐานข้อมูล และระบบสื่อสารโทรคมนาคมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดเครือข่ายเทคโนโลยีสารสนเทศ ซึ่งนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง

22 ตัวอย่างระบบเครือข่ายเทคโนโลยีสารสนเทศที่สำคัญ
ระบบ WAN (Wide Area Network) ระบบ LAN (Local Area Network)

23 ระบบ WAN (Wide Area Network)
เป็นระบบเครือข่ายเทคโนโลยีสารสนเทศ ที่มีขนาดใหญ่ สามารถเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ข้ามจังหวัด ข้ามประเทศ หรือข้ามทวีปโดยอาศัยเครือข่ายโทรศัพท์ทั้งระบบสายและดาวเทียม รวมทั้งระบบเคเบิลใยแก้วนำแสงทำให้สามารถเรียกใช้ฐานข้อมูลและติดต่อสื่อสารกันได้อย่างกว้างขวาง เช่น ส่งโทรสารจดหมายอิเล็กโทรนิกส์ ( ) เครือข่ายที่เชื่อมโยงกันทั่วโลกเรียกว่า อินเทอร์เน็ต (Internet) ซึ่งเป็นระบบเทคโนโลยีสารสนเทศที่กำลังแพร่หลายรวดเร็วมากในปัจจุบัน ประเทศไทยเราเข้าสู่ระบบโดยสมบูรณ์ เมื่อปี พ.ศ. 2535

24 ระบบ LAN (Local Area Network)

25 เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology)
เทคโนโลยีชีวภาพเป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับการนำสิ่งมีชีวิต และผลผลิตมาใช้ประโยช บ้านเรามีเทคโนโลยีดังกล่าวมานานมากแล้ว ตั้งแต่ยังไม่ได้ติดต่อกับตะวันตกด้วยซ้ำ การทำน้ำปลา ซิอิ้ว การหมักอาหาร หมักเหล้า ล้วนเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เช่นเดียวกับการปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ให้มีผลผลิตมากขึ้น คุณภาพดีขึ้น การนำสมุนไพรมาใช้รักษาโรค บำรุงสุขภาพ ก็จัดได้ว่าเป็นเทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม

26 เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) (ต่อ)
ปัจจุบันเมื่อพูดถึงเทคโนโลยีชีวภาพ เรามักหมายถึง เทคโนโลยีสมัยใหม่ที่มีวิทยาศาสตร์เป็นรากฐานประกอบด้วยหลายสาขาวิชา ผสมผสานกันอยู่ ตั้งแต่ชีววิทยา เคมี ไปจนถึงวิศวกรรม อาจเรียกได้ว่า เป็นสห-วิทยาการที่นำความรู้ พื้นฐานเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ตั้งแต่เรื่องการขยายและปรับปรุงพันธุ์สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย การนำผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตไปแปรรูป เป็นอาหารหรือยาว รวมถึงกระบวนการที่ใช้แปรรูปผลผลิตดังกล่าวในระดับโรงงาน และกระบวนการที่ใช้สิ่งมีชีวิต เช่น จุลชีพในการบำบัดน้ำเสีย หรือการนำของเสียไปใช้ประโยชน์ เช่น นำไปทำปุ๋ย เป็นต้น

27 โครงสร้างและองค์ประกอบของยีน
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะประกอบไปด้วยหน่วยเล็ก ๆ ที่เรียกว่า เซลล์ (Cell) ซึ่งเซลล์แต่ละเซลล์จะมีส่วนประกอบหลักเหมือนกัน คือ เยื่อหุ้มเซลล์ ไซโตพลาสซึม และนิวเคลียส ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีบทบาทสำคัญที่สุดของเซลล์

28 โครโมโซม (Chromosome)
โครโมโซม มีลักษณะเป็นเส้นยาว ๆ เล็ก ๆ ขดไปมาอยู่ภายในนิวเคลียส โครโมโซมมีองค์ประกอบเป็นสารเคมีประเภทโปรตีน และกรดนิวคลีอิก (Nucleic Acid) ซึ่งกรดนิวคลีอีกที่มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตคือ DNA (Deoxyribonucleic Acid) โคโมโซมจะอยู่เป็นคู่ ๆ และเป็นที่อยู่ของยีน ขณะแบ่งเซลล์โครโมโซมจะหดสั้นเข้าจนมีลักษณะ เป็นแท่ง ๆ เยื่อหุ้มนิวเคลียสจะสลายไป ทำให้เห็น โครโมโซมลอยอยู่ภายในเซลล์ chromosome.html

29 ยีน (Gene) หมายถึง หน่วยย่อยทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต หรืออาจเรียกว่า เป็น รหัสชีวิต ซึ่งมีหน้าที่ถ่ายทอดและควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม ซึ่งสิ่งมีชีวิตถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง ยีนเกิดจากสารเคมีที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ ประกอบด้วย หน่วยย่อยที่เรียงตัวกันเป็นลำดับ เสมือนตัวอักษร ที่เรียงกันเป็นข้อความกำหนดลักษณะทางพันธุกรรม ที่สามารถถ่ายทอดต่อไปยังลูกหลานได้

30 ดีเอ็นเอ (DNA :Deoxyribonucleic Acid)
ดีเอ็นเอ มีโครงสร้างเป็นสายคู่ พันกันเป็นเกลียว คล้ายบันไดเวียนที่แต่ละขั้นเป็นตัวอักษรแต่ละตัว เมื่อยีนทำงาน กลไกของเซลล์จะอ่านรหัสในดีเอ็นเอ แล้วแปลออกมาเป็นการผลิตโปรตีนต่างๆ โปรตีนบางตัวเป็นส่วนประกอบของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตนั้น บางตัวเป็นตัวทำหน้าที่ต่าง ๆ ของเซลล์ เช่น ย่อยอาหาร สร้างส่วนประกอบอื่น ๆ ของเซลล์ต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอม โครงสร้างของดีเอ็นเอจะอยู่ในรูปของสารเคมี 2 สาย พันเข้าด้วยกันคล้ายเกลียวเชือกหรือบันไดเวียนจนแน่นเป็นแท่งที่เรียกว่าโครโมโซม (Chromosome) ซึ่งอยู่ภายในนิวเคลียสภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต 2011/06/dna.html

31 ยีนและการโคลน การที่แต่ละยีนแต่ละโปรตีนมีหน้าที่โดยเฉพาะทำให้เราสามารถตัดยีนแต่ละยีนออกมาจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง แล้วนำเข้าไปใส่ในสิ่งมีชีวิต อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งมีกลไกในการทำให้ยีนจากที่อื่นสามารถทำงานได้เช่นเดียวกัน เราอาจเรียกพืชหรือสัตว์ที่มียืนที่ไม่ใช่ของตัวเองอยู่ด้วยว่า พืชข้ามพันธุ์ หรือสัตว์ข้ามพันธุ์ (Transgenic plant or Transgenic animal)

32 การโคลน (Cloning) คือ การผลิตเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการ เมื่อได้เซลล์หรือสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะทางพันธุกรรมพิเศษแล้ว นักเทคโนโลยีชีวภาพย่อมต้องการขยายจำนวนเซลล์ หรือสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเพื่อให้ได้ผลผลิตที่ต้องการจำนวนมาก จึงได้มีการพัฒนาเทคนิคการโคลนขึ้นมาประกอบการตัดต่อยีน

33 การโคลน (Cloning) (ต่อ)
มนุษย์ใช้เทคนิคการโคลนในระดับหนึ่งกับพืชมาหลายสิบปีแล้ว นั่นคือการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชให้เป็นต้น ที่มีลักษณะเหมือนกัน การโคลนสัตว์ทั้งตัวนั้นเริ่มมาหลายสิบปีแล้วเช่นกัน แต่เพิ่งมาทำสำเร็จกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อไม่นานมานี้ ประเด็นที่กำลังเป็นที่ฮือฮากันมากก็คือ จะมีเทคนิคที่โคลนมนุษย์ได้หรือไม่และถ้าได้ควรจะทำหรือไม่มีข้อขัดข้องทางจริยธรรมและศีลธรรมหรือไม่ คำถามนี้คงจะต้องมีการโต้เถียงเพื่อหาคำตอบกันอีกนาน ข้อที่จะต้องพิจารณาประการหนึ่งคือ มีความเสี่ยงเพียงใดที่จะได้มนุษย์ที่ไม่ปรกติจากการโคลน ตัวอย่างเช่น มนุษย์ดังกล่าวจะมีอายุจริงเท่าไร เท่ากับตั้งแต่เริ่มโคลนหรือตั้งแต่กำเนิดของเซลล์ที่นำมาโคลนนั่นคือ หากนำเซลล์จากมนุษย์ที่มีอายุ 40 ปีมาโคลน เด็กคนนี้จะเริ่มมีชีวิตเมื่ออายุ 40 ปีหรือไม่ หรือจะเริ่มต้นใหม่ตั้งแต่เริ่มโคลนเท่านั้น

34 การโคลน (Cloning) (ต่อ)
ข้อพิจารณาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ ความเสี่ยงในการโคลน เช่น เซลล์ที่นำมาโคลนอาจตายหรือได้มนุษย์ที่ผิดปรกติ ? ใครจะเป็นผู้รับผิดชอบต่อความเสี่ยงเหล่านี้ ? คำถามเหล่านี้ยังไม่มีคำตอบที่แน่ชัด ทั้งนี้ยังไม่นับคำถามอื่น ๆ ที่จะตามมา เช่น มนุษย์ที่กำเนิดมาจากการโคลนจะมีฐานะทางกฎหมายอย่างไร ? ดังนั้นแม้ในทางเทคนิคเราจะสามารถโคลนมนุษย์ได้ ในไม่ช้า แต่ยังมีประเด็นที่จะต้องคิดให้ตกเสียก่อน จึงยังไม่ควรยอมให้มีการโคลนมนุษย์ได้ในขณะนี้

35 การโคลนนิ่ง (Cloning)
เมื่อปลายเดือนกุมภาพันธุ์ 2540 เอียน วิลมุต นักชีววิทยาแห่งสถาบันชีววิทยาออสลินกับคณะเมืองเดดินเบิร์ก สกอตแลนด์ ได้ประกาศที่ทำให้โลกตะลึงว่า ได้สามารถเพาะแกะโดยการปลูกถ่ายพันธุกรรมหรือ “โคลนนิ่ง” แกะตัวใหม่ที่ได้นี้ตั้งชื่อว่า “ดอลลี่” โคลนนิ่ง เป็นการ เพาะเลี้ยงเซลล์ 1 เซลล์จากสัตว์ 1 ตัว (ตัวต้นแบบ) เพื่อจะให้มันเพิ่มจำนวนเจริญเติบโตกลายเป็นสัตว์ที่เหมือนตัวแบบทุกประการ

36 การโคลนนิ่ง (Cloning) (ต่อ)
โคลนนิ่งตามธรรมชาติหรือเลียนแบบธรรมชาติคือการเปิดแฝดร่วมไข่ “เป็นแฝดพี่แฝดน้อง” หรือรูปร่างหน้าตาเหมือนกัน อายุเท่ากัน ตัวอย่างเช่นนักมวย เขาทราย-เขาค้อ หรืออาจารย์แก้วสรร (สมาชิก ส.ส.ร.) กับอาจารย์ขวัญสรวง (เป็นอาจารย์สอนจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย)

37 ขั้นตอนการทำโคลนนิ่ง
1. นำเอาเซลล์จากเต้านมของแกะที่จะเป็นแบบออกมา 2. เซลล์เต้านมนี้มียีนมากมายที่จะสามารถสร้างแกะได้ 1 ตัว แต่มียีนไม่กี่ตัวที่ควบคุมการสร้างโปรตีนสำหรับเซลล์เต้านมเท่านั้น ที่ทำงานได้ (active) 3. เซลล์เจริญเติบโตและแบ่งตัวได้เซลล์ที่เหมือนกันทุกประการจำนวนมาก ถ้าเซลล์เหล่านี้ขาดอาหาร มันก็จะเข้าสู่ระยะ quiescent state ณ จุดนี้ยีนทุกตัวของมันก็จะสามารถูกทำให้กลับมาทำงานได้อีก (can be activated) (โดยการกระตุ้นจากโปรตีนของเซลล์ไข่) 4. นำเอาไข่จากแม่แกะตัวหนึ่งออกมา 5. ไข่ (egg) หรือโอโอโซต์ (oocyte) ถูกเก็บรักษาในจานเพาะเชื้อของห้องทดลอง

38 ขั้นตอนการทำโคลนนิ่ง (ต่อ)
6. นำนิวเคลียสถูกออกจากไข่ 7. เซลล์เต้านมและเซลล์ไข่หลอมรวมกัน โดยการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า โมเลกุลในไข่ (โปรตีนเฉพาะ) ก็จะสั่ง (program) ให้ยีในเซลล์ของเต้านมสร้างตัวอ่อนของแกะ 8. เซลล์ของแกะนี้ก็จะเติบโตโดยการเพิ่มจำนวนเซลล์กลายเป็นตัวอ่อน 9. ตัวอ่อนถูกนำไปใส่มดลูกของแม่แกะอีกตัวหนึ่งซึ่งจะทำหน้าที่อุ้มท้อง 10. ลูกแกะที่ได้ (ตั้งชื่อว่า ดอลลี่) จะมีลักษณะทางพันธุกรรม เหมือนตัวต้นแบบทุกประการ (เรียกว่าเป็นโคลนของตัวต้นแบบ)

39 เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering)
เป็นเทคโนโลยีการถ่ายโอนทางพันธุกรรม การตัดต่อตัดแต่ง หรือตกแต่งยีนของสิ่งมีชีวิต ทั้งในพืชและในสัตว์ ซึ่งจากเทคโนโลยีนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงพันธุ์พืช พันธุ์สัตว์ใหม่ ๆ เพื่อใช้ประโยชน์ได้มากมาย สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มผลผลิต และคุณภาพของพืช เช่น การตัดต่อยีนเพื่อสร้างความทนทานต่อยาปราบวัชพืช ความทนทานต่อแมลง ศัตรูพืช ความทนทานของโรคพืช ความทนทานต่อความกดดันจากสภาวะแวดล้อม ตลอดจนเปลี่ยนให้อาหารกลายเป็นยา หรือเป็นอาหารเพื่อสุขภาพได้

40 จีเอ็มโอ (GMOs : Genctically Modified Organisms)
หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่มีการดัดแปลงพันธุกรรม โดยการนำเอายีนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปถ่ายฝากให้กับสิ่งมีชีวิตอื่น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างไปจากพันธุ์ที่มีในธรรมชาติ หรือเราเรียกว่าวิธีการนี้การตัดแต่งยีน (พันธุวิศวกรรม) เพื่อให้ได้สิ่งมีชีวิตที่มีคุณลักษณะหรือคุณสมบัติที่ต้องการ ซึ่ง GMOs ส่วนใหญ่ทำในพืชเพราะง่ายกว่า และใช้เวลาน้อยกว่าในการศึกษาผลกระทบที่เกิดขึ้นจากหลายชั่วอายุ (Generation) ของพืช

41 ข้อดีของ GMOs ทำให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ที่ทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทนต่อศัตรูพืชหรือมีความสามารถในการป้องกันตนเองจากศัตรูพืช ทำให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ ที่เหมาะแก่การเก็บรักษาเป็นเวลานาน อยู่ได้นานวันและขนส่งได้เป็นระยะทางไกลโดยไม่เน่าเสีย เช่น มะเขือเทศที่สุกช้า 3. ทำให้เกิดธัญพืชผักหรือผักไม้ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นในทางโภชนาการ เช่น ส้มหรือมะนาวที่มีวิตะมินซีเพิ่มมากขึ้นหรือผลไม้ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิมให้ผลมากกว่าเดิม

42 ข้อดีของ GMOs (ต่อ) 4. ทำให้เกิดพันธุ์พืชใหม่ ๆ ที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์ เช่น ดอกไม้หรือพืชจำพวกไม้ประดับสายพันธุ์ใหม่ ที่มีรูปร่างแปลกกว่าเดิมขนาดใหญ่กว่าเดิมสีสันแปลก คงทนกว่าเดิม

43 ข้อดีของ GMOs (ต่อ) ประโยชน์ต่ออุตสาหกรรม
ทำให้เพิ่มอำนาจในการแข่งขันทางการค้า เนื่องจาก พืช GMOs ที่ต้านทานโรคและแมลงได้จะช่วยลดการใช้สารเคมีและทำให้ได้ผลผลิตมากขึ้นกว่าเดิม ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง - การผลิตวัคซีนหรือยาชนิดอื่น ๆ ในอุตสาหกรรม ยาปัจจุบันนี้ล้วนแล้วแต่ใช้ GMOs แทบทั้งสิ้น มีส่วนทำให้ลดต้นทุนการผลิตและเวลาที่ต้องใช้ลงทั้งสิ้น

44 ข้อดีของ GMOs (ต่อ) ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม
ประโยชน์ทางอ้อม คือ การที่พืชป้องกันศัตรูพืชได้เอง อัตราการใช้สารเคมีเพื่อปราบศัตรูพืชก็จะลดน้อยลงจนถึงไม่ต้องใช้เลย ทำให้ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้สารเคมีเหล่านี้และลดอันตรายต่อเกษตรกรอันเนื่องมาจากพิษของสารเหล่านั้น (ยกเว้นบางกรณีเช่น พืชที่ต้านทานสารปราบวัชพืชที่อาจมีโอกาสทำให้เกิดแนวโน้มการใช้สารปราบวัชพืชของบางบริษัทมากขึ้น ซึ่งขณะนี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่) 2. ทำให้เพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพ หากยอมรับว่าการปรับปรุงและคัดเลือกพันธุ์พืชเป็นการเพิ่มความหลากหลายของสายพันธุ์ เนื่องจากยีนที่มีคุณสมบัติเด่น ได้รับการคัดเลือกให้มีโอกาสแสดงออกได้ในสิ่งมีชีวิตหลากหลายสายพันธุ์มากยิ่งขึ้น

45 ข้อเสียของ GMOs ณ ขณะนี้ยังไม่มีรายงานว่า มีผู้ใดได้รับอันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ก็ได้มีการคาดการณ์ถึงความเสี่ยงที่อาจเป็นไปได้ในการใช้ GMOs ดังต่อไปนี้ ความเสี่ยงต่อผู้บริโภค สารอาหารจาก GMOs อาจมีสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตราย ความกังวลในเรื่องของการเป็นพาหะสารพิษ สารอาหารที่ได้จาก GMOs อาจมีคุณค่าทางโภชนาการไม่เท่าอาหารปกติในธรรมชาติ ความกังวลต่อการเกิดสารภูมิแพ้ (allergen) การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ปลอดภัยต่อผู้บริโภคหรือไม่? ความกังวลเกี่ยวกับการดื้อยา

46 ข้อเสียของ GMOs ความเสี่ยงต่อผู้บริโภค
ความกังวลต่อการถ่ายเทยีนออกสู่สิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพเนื่องจากมีสายพันธุ์ใหม่ที่เหนือกว่าสายพันธุ์ดั้งเดิมในธรรมชาติ ความกังวลอื่น ๆ นั้นมักเป็นเรื่องนอกเหนือวิทยาศาสตร์ เช่น ในเรื่องการครอบงำบริษัท โดยบรรษัทข้ามชาติที่มีสิทธิบัตรถือครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาที่เกี่ยวข้องกัน GMOs ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความมั่นคงทางอาหาร ความสามารถในการพึ่งตนเองของประเทศในอนาคต และปัญหาในเรื่องการกีดกันสินค้า

47 ปัญหาและอุปสรรคของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศไทย
ปัจจัยด้านกำลังคน กำลังความคิด ขาดกำลังคนทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้การพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีไม่ก้าวหน้าเท่าที่ควร ปัจจัยด้านระบบและเงินลงทุน การขาดนโยบายระยะยาวในระดับสูง ที่จะใช้พัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การขาดองค์กรที่มีเอกภาพในการดำเนินงาน ด้านนโยบายการบริหารและการประสานงาน งบประมาณการวิจัยและการพัฒนาที่เหมาะสม ทำให้ประเทศไทยมีงานวิจัยน้อย

48 ปัญหาและอุปสรรคของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศไทย (ต่อ)
3. ปัจจัยด้านบรรยากาศการส่งเสริมด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ประเทศไทยมีการเปลี่ยนแปลงรัฐบาลบ่อย ทำให้เป็นอุปสรรคในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 4. ปัจจัยด้านระบบข้อมูลภายในประเทศ ประเทศไทยยังขาดระบบข้อมูลอยู่มาก แหล่งข้อมูลที่มีอยู่ไม่สนองต่อความต้องการของประเทศโดยรวมได้เพียงพอ และขาดการประสานงานที่มีระบบ ทำให้ข้อมูลที่มีอยู่ใช้ประโยชน์ได้อย่างจำกัด

49 ปัญหาและอุปสรรคของการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศไทย (ต่อ)
5. ปัจจัยเรื่องลักษณะประจำชาติ เจตคติต่อชีวิต และความเชื่อพื้นฐานของประชาชน การมีนิสัยสบาย ๆ ดูเหมือนขาดระเบียบวินัย มีความเชื่อหลายอย่างที่ขัดแย้งกับวิทยาศาสตร์ ปล่อยชีวิตไปตามพรหมลิขิตซึ่งส่วนเหล่านี้เป็นอุปสรรค์ต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นอันมาก

50 เอกสารอ้างอิง สุชาดา มิ่งเมือง, กาญจนา วงษ์สวัสดิ์, ถาดทอง ปานศุภวัชร,สุมาลี สมพงษ์,ชไมพร รักษาสุข,ทศวรรษ สีตะวันแลคณะ. (2549). เอกสารประกอบการสอนวิชา วิทยาศาสตร์เพื่อคุณภาพชีวิต. มหาวิทยาลัยราชภัฎสกลนคร. (ไม่ได้ตีพิมพ์).