بیو مقدم بر نانو 
با پیشرفت علم و تكنولوژی در جهان، مرتبا بر تعداد واژه های تخصصی افزوده می شود. در این میان، گسترش علوم و تكنولوژی نانو و تعامل آن با بیوتكنولوژی، منجر به تولید و كاربرد واژه هایی چون بیونانوتكنولوژی و نانوبیوتكنولوژی در گفته ها و نوشته های محققان مختلف در سطح جهان شده است. آشنایی محققان و سیاستگذاران علمی كشور با این واژه ها، می تواند آنها را در مطالعات و تصمیم گیری ها یاری كند. در این مطلب، سعی شده است با استفاده از منابع اینترنتی، مقالات و كتب موجود و همچنین استفاده از نظرات برخی متخصصین امر، تعاریف ساده ای از دو واژه بیونانوتكنولوژی و نانوبیوتكنولوژی ارائه شود. 
مفهوم و زمینه كاربرد بیونانوتكنولوژی 
تلفیق بیوتكنولوژی با فناوری نوظهور نانوتكنولوژی، مباحث جدیدی را بین محققان، هم در سطح دانشگاهی و هم در حوزه صنعت به وجود آورده است. نتیجه این تلفیق، ظهور «بیونانوتكنولوژی» به عنوان یك زمینه تحقیقاتی بین رشته ای است كه به سرعت در حال رشد و توسعه است و با مقوله علم و مهندسی در سطح مولكول ارتباط دارد. برخی از صاحب نظران، بیونانوتكنولوژی را به عنوان زیرمجموعه ای از نانوتكنولوژی، به این صورت تعریف كرده اند:
 «مطالعه و ایجاد ارتباط بین بیولوژی مولكولی ساختاری و نانوتكنولوژی مولكولی». برخی دیگر، آن را به عنوان زیرمجموعه ای از بیوتكنولوژی بدین شكل تعریف كرده اند: «به كارگیری پتانسیل بالقوه بیولوژی در ساخت و سازماندهی ساختارهای پیچیده با استفاده از مواد ساده و با دقت در حد اتم». در این زمینه، تنها تفاوتی كه بین بیونانوتكنولوژی و بیوتكنولوژی وجود دارد این است كه طراحی و ساخت در مقیاس نانو جزء لاینفك پروژه های بیونانوتكنولوژی است در حالی كه در پروژه های بیوتكنولوژی، نیازی به فهم و طراحی در حد نانو نیست. 
چنان كه ملاحظه می شود برخلاف تعریف «بیوتكنولوژی» كه به معنی فناوری استفاده از موجودات و اجزای موجودات زنده در راستای نیازهای صنایع مختلف است و همچنین برخلاف تعاریف واژه هایی چون «بیومتریال» و «بیومكانیك» كه معمولا به معنی استفاده از قابلیت های فناوری های «مواد» و یا «مكانیك» در كاربردهای زیستی است، در تعریف بیونانوتكنولوژی، هم كاربرد ابزارهای بیولوژیكی به عنوان سازمان دهنده و ماده اولیه جهت ساخت محصولات و مواد نانویی، مورد توجه است و هم كاربرد محصولات تولیدی تكنولوژی نانو، جهت مطالعه وقایع درون سلول های زنده و تشخیص و معالجه بیماری ها. آنچه مسلم است ظهور این زمینه تحقیقاتی، حاصل تغییر عقیده بسیاری از محققان در استفاده از راهكارهای پایین به بالا Bottom-Up approach به جای استفاده از راهكار بالا به پایین Top-Down approach جهت ساخت وسایل و مواد بسیار ریز است. 
در راهكارهای بالا به پایین نانوتكنولوژی، سعی بر این است كه وسایل موجود مرتبا كوچك تر شوند به این راهكار، نانوتكنولوژی مكانیكی نیز گفته می شود.
 اما در راهكار پایین به بالا، هدف ایجاد ساختارهای ریز از طریق اتصال اتم ها و مولكول ها به یكدیگر است در این راهكار از الگوهای بیولوژیكی بهره گیری می شود. 
محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتكنولوژی 
برخی از محصولات و زمینه های فعالیت بیونانوتكنولوژی عبارتند از: 
۱ بیونانوماشین ها: مهم ترین زمینه كاربرد بیونانوتكنولوژی، ساخت بیونانوماشین ها ماشین های مولكولی با ابعادی در حد نانومتر است. در یك باكتری هزاران بیونانوماشین مختلف وجود دارد. نمونه آنها، ریبوزوم دستگاه بسته بندی پروتئین است كه محصولات نانومتری پروتئین ها را تولید می كند. از خصوصیات خوب بیونانوماشین ها به عنوان مثال حسگرهای نوری یا آنتی بادی ها، امكان هیبریدكردن آنها با وسایل سیلیكونی با استفاده از فرآیند میكرولیتوگرافی است. به این ترتیب با ایجاد پیوند بین دنیای نانویی بیونانوماشین و دنیای ماكروی كامپیوتر، امكان حسگری مستقیم و بررسی وقایع نانویی را می توان به وجود آورد. نمونه كاربردی این سیستم، ساخت شبكیه مصنوعی با استفاده از پروتئین باكتریورودوپسین است. 
۲ مواد زیستی: كاربرد دیگر بیونانوتكنولوژی، ساخت مواد زیستی مستحكم و زیست تخریب پذیر است. از جمله این مواد می توان به DNA و پروتئین ها اشاره كرد. موارد كاربرد این مواد و به خصوص در زمینه پزشكی متعدد است. از جمله موارد كاربرد این مواد، استفاده از آنها به عنوان بلوك های سازنده نانومدارها و در نهایت ساخت وسایل نانویی Nano-Device است.
۳ موتورهای بیومولكولی: موتورهای بیومولكولی، موتورهای محركه سلول هستند كه معمولا از دو یا چند پروتئین تشكیل شده اند و انرژی شیمیایی عموما به شكل ATP را به حركت مكانیكی تبدیل می كنند. از جمله این موتورها، می توان به پروتئین میوزین اشاره کرد که باعث حركت فیلامنت ها می شود،( پروتئین های درگیر در تعمیر DNA یا ویرایش RNA به عنوان مثال، آنزیم های برشی و ATPase). از این موتورها در ساخت نانوروبات ها و شبكه هادی ها و ترانزیستورهای مولكولی قابل استفاده در مدارهای الكترونیكی استفاده می شود. 
نانوبیوتكنولوژی و رابطه آن با بیونانوتكنولوژی 
اما نانوبیوتكنولوژی نیز واژه دیگری است كه در سال های اخیر، محققان و صاحب نظران در كتب، مقالات و كنفرانس ها به كار می برند. طبق تعریف برخی از این محققان،
 نانوبیوتكنولوژی، زیرمجموعه ای از نانوتكنولوژی است كه در آن از ابزارها و فرآیندهای نانویی و میكرونی برای ساخت و تهیه محصولاتی استفاده می شود كه در مطالعه سیستم های زنده استفاده می شوند. برخی دیگر از محققان، نانوبیوتكنولوژی را زمینه ای از نانوتكنولوژی می دانند كه در آن از سیستم های بیولوژیكی موجود، همچون سلول، اجزای سلولی، اسیدهای نوكلئیك و پروتئین ها برای ایجاد ساختارهای نانویی تلفیقی مركب از مواد آلی و معدنی استفاده می شود.
اگر به مفهوم و هدف دو زیرشاخه نانوتكنولوژی یعنی بیونانوتكنولوژی و نانوبیوتكنولوژی نگاه شود، می توان فهمید كه اهداف هر دو شاخه یعنی تولید محصولاتی كه جهت مطالعه سیستم های زنده به كار می روند و همچنین فرآیندها و مقیاس فعالیت هر دو شاخه یعنی مقیاس های در سطح نانو، تقریبا یكسان است. بنابراین می توان این دو شاخه را به صورت كلی با نام نانوبیوتكنولوژی نامید. منتها زمانی كه به طور صرف، از الگوها و مواد زیستی جهت ساخت وسایل در ابعاد نانو استفاده می شود، بهتر است پیشوند «بیو» مقدم بر پیشوند «نانو» بیاید. در این حالت، كاربرد واژه بیونانوتكنولوژی تخصصی تر از واژه نانوبیوتكنولوژی خواهد بود.
 می توان بیونانوتكنولوژی را شكلی خاص از نانوبیوتكنولوژی دانست كه مبنای آن، استفاده از موادزیستی برای مثال پروتئین ها یا DNA جهت ساخت وسایل نانویی است اما در هنگام استعمال واژه نانوبیوتكنولوژی، استفاده از ابزارهای نانویی در كاربردهای بیولوژیك نیز مورد نظر خواهد بود. بار دیگر تاكید می شود كه كاربرد هر كدام از این دو واژه، تا حد زیادی سلیقه ای است و به زمینه تخصصی محققان مختلف بستگی دارد. 

نتیجه گیری و چشم انداز
از مجموع مباحث فوق نتیجه گرفته شد كه «بیونانوتكنولوژی» یك حوزه نوین ناشی از تلفیق علوم زیستی و مهندسی در حوزه نانو است كه افق های جدیدی را در زمینه ساخت و توسعه سیستم های تلفیقی به وجود آورده و محققان را امیدوار كرده است كه بتوانند از این تلفیق، در ساخت نانوساختارهایی استفاده كنند كه در آنها از مولكول های بیولوژیكی به عنوان اجزای سیستم مورد نظر استفاده شود، به عنوان مثال، از استراتژی طراحی بیولوژیك مثلا، حالت زیپ مانند مولكول دورشته ای DNA بتوانند در ساخت چارچوب های جداشدنی و الگویی برای چینش Assembly پایین به بالای فرآیندی كه طی آن، سازماندهی مولكولی، بدون دخالت نیروی خارجی صورت می گیرد مواد معمول تر استفاده كنند. این توانمندی نه تنها در حل مسائل مهمی در علوم زیستی چون كاوش و شناسایی دقیق ساختار موجودات زنده كاربرد خواهد داشت، بلكه می تواند محققان را در رفع چالش های عمده مهندسی همچون نیاز به تكنیك های نوین جهت سنتز مواد و دستكاری آنها یاری دهد و به این ترتیب دنیای نانو را به دنیای ماكرو وصل كند. به عبارت دیگر این شاخه مهم علمی یعنی بیونانوتكنولوژی، به زودی قابلیت كاربرد در حوزه های مختلف غیرزیستی و حوزه های كاربردی ماكرو را خواهد داشت كاربردهایی كه هرچند در حوزه زیستی نیستند ولی الهام گرفته از فرآیندهای زیستی Bio-inspired هستند.

پایلوت کشت بافت گیاهان گرمسیری و زینتی

کشت سلول و بافت گیاهى که با عنوانهاى کشت این ویترو و یا کشت استریل نیز مطرح مى شود، ابزارى مهم در مطالعات پایه و کاربردهاى تجارى است. در حال حاضر به عملیاتى نظیر کشت سلولها، بافت ها و اندام هاى استریل و اجزاى آنها تحت شرایط مطلوب فیزیکى و شیمیایى در آزمایشگاه، "کشت بافت گیاهى" اطلاق مى شود. 
استفاده از فن آورى کشت بافت براى تکثیر رویشى گیاهان یا ریزازدیادى مهمترین کاربرد تجارى این فناورى است. با این فن آورى مى توان از یک گیاه میلیونها گیاه جدید، با کیفیت خوب و در زمان کوتاه تولید کرد. کشت بافت سلولى با ارائه تئورى سلولى در قرن 19 آغاز گردید. این تئورى عنوان مى کند که سلول واحد ساختمانى مستقل و عملى یک موجود است. کاربرد تجارى کشت بافت در سال 1960 در آمریکا با ریزازدیادى ارکیده آغاز شد.
به طور کلى امتیازهاى روش ریزازدیادى را مى توان در موارد زیر خلاصه کرد:
- گیاهان تکثیر شده به روش کشت بافت از قدرت رشد بالایى نسبت به گیاهانى که به روش هاى سنتى تکثیر مى شوند برخوردارند.
- ازدیاد آن گروه از گیاهانى که با روش هاى سنتى به سختى تکثیر شده و یا از نظر اقتصادى مقرون به صرفه نیستند.
- تکثیر و تولید تعداد زیادى از کلون هاى با ژنتیک معین. 
- بذور از ریسک کمترى براى جوانه زدن برخوردارند.
- آزاد شدن از قیود اقلیمى موجود از نظر فصل و زیستگاه و در تمام طول سال مى توان گیاه تولید کرد.
- حمل و نقل مواد گیاهى را راحت تر مى کند.
- نگهدارى دراز مدت و میان مواد گیاهی.
- تکنیک هاى کشت بافت در تولید گیاهان عارى از ویروس، دستکارى ژنتیکى، هیبریداسیون سوماتیکى، اصلاح نباتات و مطالعات پایه استفاده مى شوند.
 براى برقرارى ارتباط بین تحقیق و عملیات کاربردى، مرکز پژوهشهاى بیوتکنولوژى خلیج فارس پایلوت کشت بافت گیاهى را براى تکثیر انبوه برخى از گونه هاى باغبانى و عرضه به بازار راه اندازى کرد. از گونه هاى باغبانى که تا کنون در این مرکز تولید شده اند مى توان به محصولات میوه اى مانند موز و انگور و گیاهان زینتى مانند فیکوس بنجامین، اسپاتیفیلیوم، ارکیده، بنفشه آفریقایى، رز، هاورتیا و غیره اشاره کرد. این گیاهان جوان در گلدانهاى کوچک مناسب براى نهالستانهایى هستند که تا زمان رسیدن به اندازه استاندارد قابل فروش پرورش یابند.      
  اٌرگانا یک محصول جدید از این پایلوت مى باشد. این گیاه زینتى در لوله شیشه اى است که همه مواد لازم براى رشد گیاه در ژل غذائى داخل لوله وجود دارد و نیازى به دادن آب ، غذا و هوا به آن نمیباشد.

فناوری نانو جایگاه آن در کشاورزی 2


تعاریف نانو
یک نانومتر یک هزارم میکرون است و اگر بخواهیم احساس فیزیکی نسبت به آن داشته باشیم می‌توان گفت که یک نانومتر 80000/1قطر موی انسان می‌باشد اما این تعریف مقیاس نانو، نمی تواند مقایسه درستی باشد چرا که ضخامت موی انسان با توجه خصوصیات فردی هرانسان از چند ده میکرومتر تا چند صدمیکرومتر متغیر می‌باشد.
بنابراین نیاز به یک استاندارد برای بیان مفهوم مقیاس نانو وجود دارد. با ایجاد ارتباط میان اندازه اتم‌ها و مقیاس نانو می‌توان یک نانومتر را راحت‌ترتصورکرد. یک نانومتر برابر قطر 10 اتم هیدروژن و یا 5 اتم سیلسیم می‌باشد. درک این موضوع برای افراد معمولی نیز راحت‌تر می‌باشد. علی‌رغم اینکه درک اندازه یک اتم برای افراد غیرعلمی ساده نمی‌باشد، با اینحال اندازه دقیق اتم برای فهماندن این مقیاس زیاد اهمیت ندارد. چیزی که با این تشابه مشخص می‌شود، این است که نانوفناوری
عبارت است از:
دستکاری کوچکترین اجزاء ماده یا اتم‌ها
1. Merriam-Webster's Collegiate Dictionary
2. Engines of Creation
3. The About.com
4. Webopedia's definition of nanotechnology
5. Whatisit.com
6. NNI)nano.gov)
Merriam-Webster's Collegiate Dictionary definition:
nano•tech•nol•o•gy
Pronunciation: "na-nO-tek-'nä-l&-jE
Function: noun
Date: 1987
: the art of manipulating materials on an atomic or molecular scale especially to build microscopic devices (as robots).
فناوری نانو عبارت است از هنر دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی و به خصوص ساخت قطعات و لوازم میکروسکوپی (مانند روبات‌های میکروسکپی)
Engines of Creation Glossary:
Nanotechnology - technology based on the manipulation of individual atoms and molecules to build structures to complex, atomic specifications.
فناری نانو فناوری است که بر پایه دستکاری تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات اتمی تولید کرد.
The About.com definition at the physics portal:
Nanotechnology Definition: The development and use of devices that have a size of only a few nanometres. Research has been carried out into very small components, which depend on electronic effects and may involve movement of a countable number of electrons in their action. Such devices would act faster than larger components. Considerable interest has been shown in the production of structures on a molecular level by suitable sequences of chemical reactions. It is also possible to manipulate individual atoms on surfaces using a variant of the atomic force microscope.
تعریف فناوری نانو: توسعه و استفاده از ادوات و قطعاتی که اندازه آنها تنها چند نانومتر است. تحقیق بر روی قطعات و ادوات بسیار کوچک که خواصشان به خواص الکترونیکی این قطعات وابسته است و خواص الکتریکی آنها احتمالاً متأثر از حرکت تعداد معدودی الکترون در طی عملکرد قطعه می‌باشد. این ادوات، سریع‌تر از ادوات بزرگتر عمل می‌کنند. مسأله قابل توجه این است که می‌توان چنین ساختارهای در ابعاد مولکولی را به کمک انتخاب مناسب مراحل واکنش‌های شیمیایی تولید کرد. همچنین می‌توان چنین ساختارهایی را از طریق دستکاری اتم‌ها روی سطح به وسیله میکروسکوپ‌های نیروی اتمی بدست آورد.
Webopedia's definition of nanotechnology A field of science whose goal is to control individual atoms and molecules to create computer chips and other devices that are thousands of times smaller than current technologies permit. Current manufacturing processes use lithography to imprint circuits on semiconductor materials. While lithography has improved dramatically over the last two decades -- to the point where some manufacturing plants can produce circuits smaller than one micron (1,000 nanometers) -- it still deals with aggregates of millions of atoms. It is widely believed that lithography is quickly approaching its physical limits. To continue reducing the size of semiconductors, new technologies that juggle individual atoms will be necessary. This is the realm of nanotechnology.Although research in this field dates back to Richard P. Feynman's classic talk in 1959, the term nanotechnology was first coined by K. Eric Drexler in 1986 in the book Engines of Creation.In the popular press, the term nanotechnology is sometimes used to refer to any sub-micron process, including lithography. Because of this, many scientists are beginning to use the term molecular nanotechnology when talking about true nanotechnology at the molecular level.
شاخه‌ای از علوم که هدف نهایی آن کنترل بر روی تک‌تک اتم‌ها و مولکول‌ها می‌باشد تا بتوان به کمک آن تراشه‌های کامپیوتری و سایر ادواتی تولید کرد که هزاران بار کوچکتر از ادوات فعلی باشند که فناوری امروز امکان ساخت آنها را برای ما فراهم آورده است. در فناوری فعلی تولید مدارات نیمه هادی از روش لیتوگرافی برای ایجاد طرح مدار بر روی مواد نیمه هادی استفاده می‌شود. پیشرفت شگرفی که در لیتوگرافی طی 2 دهه اخیر رخ داده است به ما این امکان را می‌دهد که با بهره‌گیری از دستگاه‌های جدید بتوانیم مداراتی کوچکتر از 1 میکرون (1000 نانومتر) را تولید کنیم. البته باید توجه داشت که این مدارات هنوز از میلیون‌ها اتم تشکیل شده‌اند. بیشتر دانشمندان بر این باور هستند که لیتوگرافی به مرزهای محدودکننده فیزیکی خود نزدیک شده است. بنابر این برای کوچکتر کردن اندازه نیمه‌هادی‌ها می‌بایست از فناوری‌های جدیدی که می‌توانند تک‌تک اتم‌ها را سازماندهی کنند، استفاده کرد و طبعاً چنین فناوری جزء محدوده فناوری نانو محسوب می‌شود. اگر چه تحقیق در زمینه فناوری نانو به زمانی باز می‌گردد که ریچاردپی فاینمن طی سخنرانی کلاسیک خود در سال 1959 به این فناوری اشاره کرد اما عبارت فناوری نانو اولین بار توسط کی‌اریک درکسلر در سال 1986 در کتابی از وی با عنوان موتورهای آفرینش بسط داده شد. در مقالات و نوشته های عمومی واژه فناوری نانو گاهی به هر فرآیند کوچکتر از اندازه‌های میکرون اطلاق می‌گردد که می‌تواند فرآیند لیتوگرافی را نیز شامل شود. به خاطر همین بسیاری از دانشمندان هنگامی که می‌خواهند درباره فناوری نانو به معنی واقعی و علمی کلمه صحبت کنند از آن به عنوان فناوری نانومولکولی یاد می‌کنند که به معنی فناوری نانو در ابعاد مولکولی می‌باشد.
Whatisit.com definition: Nanotechnology, or, as it is sometimes called, molecular manufacturing, is a branch of engineering that deals with the design and manufacture of extremely small electronic circuits and mechanical devices built at the molecular level of matter. The Institute of Nanotechnology in the U.K. expresses it as "science and technology where dimensions and tolerances in the range of 0.1 nanometer (nm) to 100 nm play a critical role." Nanotechnology is often discussed together with micro-electromechanical systems (MEMS), a subject that usually includes nanotechnology but may also include technologies higher than the molecular level. (click the link for entire definition)
فناوری نانو که گاه به آن فناوری ساخت مولکولی نیز گفته می‌شود، شاخه‌ای از مهندسی است که با طراحی و ساخت مدارات الکترونیکی و اداوات مکانیکی بسیار کوچک (در ابعاد مولکولی) سر و کار دارد. پژوهشگاه فناوری نانو انگلستان تعریف فناوری نانو را بدین گونه بیان می‌کند: قلمروی از علم و فناوری که به ابعاد و تلورانس‌های 1/0 تا 100 نانو مترمی‌پردازد در جایی که این ابعاد و یا تلورانس‌ها بتوانند نقش مهمی در خواص قطعه ایفاء کنند.
بحث فناوری نانو اغلب مشابه بحث سیستم‌های میکرو مکانیکی- الکترونیکی می‌باشد(MEMS) .
در واقع فناوری نانو زیر مجموعه MEMS است و MEMS به فناوری‌های بزرگتر از ابعاد مولکولی (ابعاد نانو) نیز می‌پردازد.
NNI definition
National Nanotechnology Initiative (nano.gov)
What is Nanotechnology?
While many definitions for nanotechnology exist, the NNI calls it "nanotechnology" only if it involves all of the following:
1. Research and technology development at the atomic, molecular or macromolecular levels, in the length scale of approximately 1 - 100 nanometer range.
2. Creating and using structures, devices and systems that have novel properties and functions because of their small and/or intermediate size.

3. Ability to control or manipulate on the atomic scale.
نانوتکنولوژی چیست ؟
در حالی که تعاریف زیادی برای فناوری نانو وجود دارد ، NNI تعریفی را برای فناوری نانو ارائه می دهد که در برگیرنده هر سه تعریف ذیل باشد.
1- توسعه فناوری و تحقیقات در سطوح اتمی ، مولکولی و یا ماکرومولکولی در مقیاس اندازه ای 1 تا 100 نانومتر.
2 – خلق و استفاده از ساختارها و ابزار و سیستمهایی که به خاطر اندازه کوچک یا حد میانه آنها، خواص و عملکرد نوینی دارند .
3 – توانایی کنترل یا دستکاری در سطوح اتمی
فناوری نانو هیچ زمینه علمی را به حال خود رها نکرده است . علوم کشاورزی نیز از این قاعده جدا نیستند .تا به حال کاربردهای متعددی از فناوری نانو در کشاورزی ، صنایع غذایی و علوم دامی مطرح شده است.
رابطه میان فناوری نانو وعلوم کشاورزی در زمینه های زیر قابل بررسی است :
1- نیاز به امنیت در کشاورزی و سیستم های تغذیه ای
2- ایجاد سیستم های هوشمند برای پیشگیری و درمان بیماریهای گیاهی
3- خلق وسایل جدید برای پیشرفت در تحقیقات بیولوژی و سلولی
4- بازیافت ضایعات حاصل از محصولات کشاورزی
از بین تدابیر موجود در مدیریت آفات کشاورزی استفاده از آفت کش ها و سموم سریعترین و ارزان ترین روش برای واکنش به یک وضیت اضطراری است .
روش های کنترل زیستی در حال حاضر بسیار هزینه بر هستند . در این روش ها کنترل آفت از طریق یکی از دشمنان طبیعی آن آفت صورت می گیرد . امروزه مصرف بی رویه آفت کش ها مشکلات زیادی را ایجاد کرده اند این مشکلات شامل اثرات سوء بر سلامت انسان ( ایجاد مسمومیت های حاد یا بیماری های مزمن ) ، تاثیر این مواد بر حشرات گرده افشان و حیوانات اهلی مزارع و همچنین ورود این مواد به آب و خاک و تاثیر مستقیم وغیر مستقیم آن در این نظام های زیستی می باشد .
مصرف بی رویه آفت کش ها محصولات کشاورزی را نیز به منبع ذخیره سم تبدیل می کند
مهمترین سوال در زمینه استفاده از آفت کش ها این است که :چقدر از این سموم استفاده کنیم ؟
استفاده از داروهای (سموم) هوشمند در ابعاد نانو می تواند راه حل مناسبی باشد . این داروها که قابلیت حرکت در گیاه را دارند در بسته هایی که حاوی نشانی خاصی هستند قرار میگیرند .برچسب نشانی یک کد مولکولی است که بر روی بسته نصب شده و به بسته اجازه میدهد که به بخشی از گیاه که مورد حمله عامل بیماری یا آفت قرار گرفته تحویل داده شود . این ناقلین در ابعاد نانو همچنین دارای خود تنظیمی نیز می باشند به این معنی که دارو فقط به میزان لازم به بافت گیاهی تحویل داده می شود .
دقت در ردیابی بافت هدف و میزان اندک اما موثر دارو باعث می شود استفاده از سموم در کشاورزی به حداقل برسد .
همه ما میدانیم که پیشگیری بر درمان مقدم است . بیماری های گیاهی نیز از روی علائمی مانند تغییر رنگ یا تغییر شکل اندام ها شناسایی می شوند ولی مسئله اینجاست که این علائم مدتها پس از ورود عامل بیماری به بافت گیاه بروز پیدا می کنند به همین خاطر با سریعترین اقدام ها برای جلوگیری از شیوع بیماری باز هم مقداری از محصول از بین می رود . در نتیجه نیاز به ابزاری که به کمک آن بتوان در همان مراحل ابتدایی ورود عامل بیماری، آن را کنترل و مهار کرد بسیار ضروری به نظر میرسد.
نانو حسگرهای زیستی ابزارهایی هستند که که از تلفیق ابزارهای شیمیایی ، فیزیکی و زیستی بدست آمده اند.
تصویر ورود یک نانوحسگر زیستی به درون یک سلول
این حسگرها شامل ترکیبات زیستی مانند یک سلول ، آنزیم و یا آنتی بادی متصل به یک مبدل انرژی هستند و قادرند که تغییرات ایجاد شده در مولکول های اطراف خود را گزارش دهند . این گزارش ها توسط سیگنالهایی که مبدل انرژی به تناسب با مقدار آلودگی تولید میکند دریافت می شوند. بنابراین اگر تجمع زیادی از عامل بیماری در اطراف این حسگرها وجود داشته باشد سیگنال های قوی فرستاده می شوند . ارزیابی حضور آلاینده ها در محیط توسط حسگرها در چند دقیقه میسر است اما با استفاده از روش های رایج حداقل 48 ساعت زمان برای تشخیص نیاز است .
استفاده از نانوحسگرهای زیستی در بسته های غذایی نیز کاربرد که در صورت شروع فساد مواد غذایی می توانند هشدار دهنده باشند .
از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع غذایی ایجاد پلاستیک های جدید در صنعت بسته بندی مواد غذایی است . در تولید این پلاستیک ها از فناوری نانو ذرات استفاده شده است . اکسیژن مسئله سازترین عامل در بسته بندی مواد غذایی است زیرا این عنصر باعث فساد چربی مواد غذایی و همچنین تغییر رنگ آنها میشود . در این پلاستیک جدید نانوذرات به صورت زیگزاگ قرار گرفته اند و مانند سدی مانع از نفوذ اکسیژن می شوند .
به بیان دیگر مسیری که گاز باید برای ورود به بسته طی کند طولانی می شود . به همین خاطر مواد غذایی در این بسته ها تازگی خود را بیشتر حفظ می کنند .

با طولانی کردن مسیر حرکت مولکولهای اکسیژن، مواد غذایی دیرتر فاسد می شوند.
فناوری نانو با استفاده از فرایندهای طبیعی زیستی ، شیمیایی و فیزیکی در بازیافت مواد باقیمانده از محصولات کشاورزی و تبدیل آنها به انرژی و یا مواد شیمیایی صنعتی نیز نقش دارد . به طور مثال از زمان برداشت پنبه تا تولید پارچه بیش از 25 % الیاف به ضایعات تبدیل می شوند . در دانشگاه کرنل در آمریکا روشی تحت عنوان «ریسندگی الکتریکی» ابداع شده که با استفاده از این روش از ضایعات پنبه محصولاتی مانند کلافهای پنبه و نخ البته با کیفیت پایین تر تولید میکنند . دانشمندان علوم پلیمر از این روش برای تولید نانو فیبرها از سلولز که 90% الیاف پنبه را تشکیل می دهد استفاده کرده اند و الیافی کمتر از 100 نانومتر تولید کرده اند که 1000 بار کوچکتر از الیاف فعلی است .
یکی از کاربردهایی که برای این الیاف ریز سلولزی بیان شده جذب آفت کش ها و کودهای شیمیایی از محیط برای جلوگیری از ورود آنها به اکوسیستم و رها کردن مجدد این مواد در محیط در مواقع مورد نیاز است .
از دیگر محصولات فناوری نانو ، نانو کاتالیزورها هستند که قابلیت تبدیل روغن های گیاهی به سوخت را جهت ایجاد منابع جدید انرژی دارند .
پیشرفت در زمینه علوم گیاهی ، کشاورزی و صنایع غذایی رابطه مستقیمی با پیشرفت در تحقیقات زیست شناسی سلولی و مولکولی دارد . تولید ابزارهای جدید تحول شگرفی در تحقیقات سلولی و مولکولی ایجاد کرده است . امروزه میکروسکوپ هایی که قابلیت ایجاد مشاهده در مقیاس نانو را دارند در توسعه علوم زیستی نقش مهمی را ایفا می کنند.
نانوتکنولوژی در زمینه
انقلاب نانوتکنولوژی در زمینه تولید غذا نانوتکنولوژی چیست؟ نانوتکنولوژی یا هنر ساخت مواد از اتم ها،توانایی کپی کرده دقیق اتم به صورت منحصر به فرد و قرار دادن آنها در جای دلخواه می باشد. در حقیقت به پیوند اجباری شیمی و مهندسی شیمی نانوتکنولوژی گفته می شود. نانوتکنولوژی یا دومین انقلاب صنعتی جهان،رقیب سایر تکنولوژی ها نیست ، بلکه مکمل و پایه آنهاست.این علم در واقع مهمترین کلید پتانسیل اقتصادی در قرن بیست و یکم به حساب می آید. نانوتکنولوژی علمی جدید است ،که می خواهد مضراتی راکه علوم مصنوعی در عالم کنونی گذاشته از بین ببرد و از راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت کند،به طوری که زندگی را برای تمام مردم از کوچک تا بزرگ لذت بخش و راحت سازد،با این علم گرسنگان سیر می شوند و دیگر قحطی از بین می رود و ما شاهد اتفاقات بسیاری که هم اکنون قادر به تصور آن نیستیم،می باشیم. نانوتکنولوژی یک رشته جدید نیست،بلکه رویکردی جدید در تمام رشته هاست. اطلاعات ما از طبیعت آن را آخرین مقیاس تولید می داند. (1) وعده های نانوتکنولوژی در کشاورزی و تغذیه : مولکول های پروتئین نوعی مولکول هستند که در مواد خوراکی مانند سیب زمینی وجود دارند، درعصر نانوتکنولوژی این مولکول ها برای تولید مولکول های شبیه به خود اتم های موجوددرخاک ،آب و هواراجذب می کنندوسیب زمینی سازند،تولیدغذاهای مولکولی و خاتمه دادن به خشکسالی و قحطی، بطور نمایی ، همراه با دقت اتمی ، غذا می تواند از اتم های خام در همان نانو عمومی سنتز شود . استیک جوجه ویا بره نیم پز را خودمابه کمک مولکول ها و اتم ها بوجود می آوریم ، بدون آنکه حیوانی را ذبح کنیم (5) . بوجودآوردن گیاهان و حیواناتی که نسل آنهامنقرض شده اند، همه نمونه هایی از وعده های نانوتکنولوژی می باشد (10). در آینده می توان ویژگی های مطلوب را از طریق مهندسی ژنتیک در مورد خوراکی جاسازی کرده وازاین طریق طعم غذاها را بهبود بخشید، هم چنین می توان مقاومت گیاهان رادربرابربیماری افزایش داد و عمرآن هارادرمحل کشت ومصرف ، طولانی ترکردورشدآن هاراسریعترنمود وحتی درمحیط های نامساعدکاشت.تادر شوره زارها،باآب کمتریا آب و هوای سرذتررشدکنند. ماحتی توانایی تغییر شرایط آب وهوایی را خواهیم داشت و شاهدابداع درختانی خواهیم بودکه رشدآن هابهینه و ساختارشان برای کاربردهای ویژه ای همچون الوار،خمیرکاغذ،میوه یا جداکننده های کربن(برای کاهش پدیده گرم شدن کره زمین)مناسب باشد.درنتیجه موادغذایی اصلاح شده به روش ژنتیک ، تغذیه را بهبود بخشیده ودرعین حال مصرف آفت کش ها و آب راکاهش می دهند.غذاهایی که مصرف می کنیم روز به روز از حالت طبیعی خارج شده و مهندسی تر می شوند (6).نانوتکنولوژی بهروری کشاورزی را برای جمعیت های بالاتر میسر می کند.بازگرداندن 90% از زمین های زراعی به وضعیت طبیعی خود و به کارگیری گلخانه ها با کارکردبالاکه تقریباً 10% زمین های زراعی فعلی رامی پوشانند وجمعیت جهان را تغذیه می کنند ، فیزیکی دیگر از وعده های نانوتکنولوژی می باشد . درعصر نانو میلیون ها مایل مربع زمین به ساکنین بومی جهان برگردانده می شودو از انقراض ونابودی بیشتر جانوران وگونه های گیاهی جلوگیری می شود (9) . نانوتکنولوژی علمی جدید است که می خواهد مضراتی که علوم مصنوعی در عالم کنونی گذاشته را از بین برده واز راه طبیعی جهان را تبدیل به بهشت کند ، بطوری که زندگی برای تمام مردم ازکودک تابزرگ لذت بخش وراحت شود (8) . انقلاب صنعتی برای اشخاص ساکن روی این سیاره این توانایی را ایجاد می کند . که ازاین پس نیازی به بریدن درختان جنگل ها و فرستادن دودشان به هوا نشوند و این پیمان نانوتکنولوژی است . آیا شما چوب می خواهید ؟ کدام یک را ترجیح می دهید : چوب درخت ماهون ، ساج ، آلبالو ، چوب سخت وراه راه یا هرچیز خارجی دیگر هیچ مشکلی نیست ، فقط نرم افزار خود را برای چوب مورد دلخواه پاک کنید ومواد خام تغذیه ای را روشن کنید ودکمهGO را فشار دهید
ایران چه جایگاهی در نانوفناوری جهان دارد؟ طرح سؤالاتی از این دست در تالارهای گفت‌وگوی باشگاه باعث شد تا چندخطی در مورد فناوری و مفهوم آن و نیز جایگاه ایران در نانوفناوری در مقایسه با دیگر کشورهای جهان ذکر کنم. در ابتدا بد نیست این نکته را هم بگویم که بیان این مسائل ممکن است به علت ماهیت دانشگاهی آن کمی برای برخی دانش‌آموزان سخت باشد، از این رو، تمام تلاش خود را به کار برده‌ام تا متن زیر برای عموم دانش‌آموزان ساده و قابل درک باشد.
فناوری چیست؟
تعاریف بسیار زیادی در زمینة فناوری دیده و شنیده شده است، اما گمان می‌کنم تعریفی که در زیر می‌آید جامع‌ترینِ آنها باشد:
فناوری عبارت است از مجموعة دانش‌ها، فرایندها، ابزارها، روش‌ها و سیستم‌های به‌کاررفته در ساخت محصولات و ارائة خدمات. و اگر بخواهیم خیلی خیلی ساده بگوییم، فناوری روش انجام کار و ابزاری است که توسط آن به اهداف خود نائل می‌شویم.
اجزای فناوری
برای فناوری، چهار جزء اصلی مطرح شده است. این چهار جزء عبارتند از:
سخت‌افزار (Techno-ware): تمام امکانات فیزیکی لازم برای انجام عملیات تولیدی، مانند ابزارآلات، تجهیزات، ماشین‌آلات، وسایل نقلیه و غیره؛
انسان‌افزار (Human-ware): توانایی‌های انسانی لازم برای انجام عملیات تولیدی، از قبیل مهارت، تخصص، چالاکی، نوآوری ابتکار، نبوغ و غیره؛
اطلاعات‌افزار (Info-ware): تمام اطلاعات و ارقام مورد نیاز برای انجام فعالیت‌های تولیدی، مانند طرح‌ها، نقشه‌ها، مشاهدة روابط، محاسبه‌‌های ریاضی، نمودارها و نظریه‌‌های علمی و غیره؛ و
سازمان‌افزار (Org-ware): فناوری نهفته در سازمان که شامل تمام چهارچوب‌های مورد نیاز برای فعالیت‌های تولیدی است، مانند سیستماتیک کردن، سازماندهی، شبکه‌سازی، مدیریت و بازاریابی.
وضعیت کشور در رویارویی با نانوفناوری
در زمینة سخت‌افزار و انسان‌افزارِ مرتبط با نانوفناوری، توانایی‌‌های کشور در حد قابل قبولی موجود یا در حال رشد است. در زمینة سخت‌افزار، بیش از 80 آزمایشگاه از نقاط مختلف ایران اطلاعات تجهیزات خود را در سال 1383، به «شبکة زیرساخت آزمایشگاهی فناوری نانو» ارسال کرده و متقاضی عضویت در شبکه شده‌اند. بر اساس اطلاعات این آزمایشگاه‌ها، مشخص شد که اغلب دستگاه‌های مورد نیاز در زمینة فناوری نانو در کشور وجود دارند که البته برخی از آنها نیاز به ارتقا خواهند داشت. جدول زیر فراوانی تجهیزات مرتبط با فناوری نانو را در کشور نشان می‌دهد.
نام دستگاه تعداد دانشگاه / مرکز
STEM 1 دانشگاه شریف
TEM 9 دانشگاه علوم پزشکی تبریز، دانشگاه بوعلی همدان، پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه شریف، دانشگاه علم و صنعت، شرکت لعاب مشهد، دانشگاه فردوسی مشهد، مرکز IBB دانشگاه تهران
AES 3 دانشگاه شریف (2)، پژوهشگاه مواد و انرژی
ESCA 2 پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه شریف
XPS 3 پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه تبریز، دانشگاه شریف
UPS 1 پژوهشگاه مواد و انرژی
SPM 2 پژوهشگاه صنعت نفت
AFM 4 دانشگاه شریف، پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
SIMS 2 پژوهشگاه مواد و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
NMR 13 دانشگاه تربیت مدرس، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، دانشگاه شهید بهشتی، دانشگاه تربیت معلم تهران و...
Raman 3 دانشگاه فردوسی مشهد، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی، دانشگاه سمنان
SEM 18 دانشگاه تربیت مدرس، دانشگاه سمنان، دانشگاه مالک اشتر و...
Automated DNA Analyzer 1 مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
Nano Particle Delivery System 1 مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
Nanoinjector 1 مؤسسة تحقیقات بیوفناوری کشاورزی کرج
از لحاظ نیروی انسانی، ظرفیت خوبی در کشور وجود دارد. این مسئله از طریق بررسی پژوهش‌های علمیِ صورت‌گرفته قابل بررسی است. انجام 7 پایان‌نامة کارشناسی، 70 پایان‌نامة کارشناسی ارشد و 11 پایان‌نامة دکتری در کنار حدود 30 طرح پژوهشی دانشگاهی و 20 طرح تحقیقاتی صنعتی، سندی بر این ادعاست. علاوه بر این، می‌توان به کسب مقام 42 جهانی و دوم کشورهای اسلامی در زمینة چاپ مقالات مرتبط با فناوری نانو در مجلات معتبر ISI در سال 2004 اشاره کرد.
با این حال، تکیة اساسی در این بخش بر روی اطلاعات‌افزار و سازمان‌افزار است. توانایی‌هایی همچون دانش فنی در زمینة بهره‌گیری از فناوری‌‌های جدید به واسطة سخت‌افزار و انسان‌افزارِ موجود و نیز قابلیت سازماندهی این دو بخش، به همراه روش به‌کارگیری اطلاعات‌افزار، اجزایی از فناوری به شمار می‌روند که به نظر می‌رسد باید توجه و تأکید بیشتری بر روی آنها صورت گیرد.
بررسی روند رشد فناوری
بررسی چگونگی رشد و پیشرفت بسیاری از فناوری‌ها نشان داده است که آنها به صورت اتفاقی و بدون قاعده رشد نمی‌کنند، بلکه دنباله‌روِ یک الگوی خاص هستند. روش‌ها و الگوهای متفاوتی از رشد یک فناوری ارائه شده‌اند که در همة این الگوها، پیشرفت فناوری را بر اساس زمان تولد، دوران طفولیت، دوران رشد و دوران بلوغ تقسیم‌بندی کرده‌اند. معروفترین این الگوها، الگویی موسوم به «منحنی S» است. در منحنی S رشدِ یک مشخصة فناوری نسبت به زمان اندازه‌گیری می‌شود. این مشخصه می‌تواند سرعت رشد یا هر مشخصة‌ دیگری از فناوری باشد که در طول زمان توسعه می‌یابد، رشد می‌کند و سپس به یک حد نهایی می‌رسد. حد نهایی در یک فناوری تولد یک فناوری دیگر را نوید می‌دهد (مثل ساعت‌های مکانیکی که جای خود را به ساعت‌های الکترونیکی داده‌اند). منحنی S دارای سه مرحله است. این مراحل را در شکل 1 می‌بینید:
1. طفولیت: دراین دوران شیبِ رشد فناوری نسبت به زمان و میزان سرمایه‌گذاری کم است. در این مرحله تعداد نوآوری‌ها بالاست، ولی به علت عدم شناخت دقیق از ماهیت فناوری، تحقق ایده‌ها کم است که از آن می‌توان به عنوان مرحلة جنگ ایده‌ها یاد کرد. معمولاً حجم سرمایه‌گذاری اولیه بالاست، ولی به علت بی‌اطلاعی فناوری از ماهیت بازار، میزان سرمایه‌گذاری خصوصی پایین است و بیشتر سرمایه‌گذاری خصوصی در بخش تحقیقاتی مطرح می‌شود و هیچ اجماع دقیقی در مورد ماهیت فناوری مورد بحث و بازار آن در میان متخصصان وجود ندارد. در اواخر این مرحله یک یا چند محصول ممکن است وارد بازار شوند، ولی هنوز وضعیت فناوری در بازار تثبیت نشده و محصولات ارائه‌شده در بازار، بیشتر نتیجة تحقیقات علمی و آزمایشگاهی است و بنابراین تعداد و کیفیت آن‌ها عموماً پایین است.
2. رشد: در مرحلة دوم یا رشد سریع، فناوری به‌سرعت رشد می‌کند و ممکن است راه خود را به بخش وسیعی از بازار باز نماید. عمدة سرمایه‌گذاری در این دوران، از بخش دولتی به بخش خصوصی محول می‌شود و با شناخت بازار از فناوری، روند رشد سرمایه‌گذاری و تولید انبوه افزایش می‌یابد. رقابت در این دوران برای افزایش تولید و کاهش قیمت است؛ امری که موجب تحولات بنیادی در فرایند تولید می‌شود. نوآوری‌ها در این مرحله بیشتر در جهت ماشینی شدن انجام می‌گیرند. تحقق این مرحله یا تولید در مقیاس انبوه، زمانی انجام‌پذیر است که منابع مالی قابل ملاحظه‌ای از طرف بخش خصوصی در بخش‌های مهندسی، مدیریت و بازاریابی فراهم شوند. مفهوم «استاندارد» در این دوران است که شکل می‌گیرد؛ استاندارد شدن محصولات، قطعات و حتی فرآیندها. استاندارد در این دوران به عنوان اهرم فشار از طرف شرکت‌های بزرگ اعمال می‌شود، تا شرکت‌های کوچک را از صحنة رقابت حذف کند.
3. بلوغ: در آخرین مرحله یا مرحلة بلوغ، فناوری به آخرین حد عملکرد خود می‌رسد. در این دوران نوآوری‌ها به شدت پایین می‌آیند و نوآوری‌های اقتصادی جایگزین نوآوری‌های علمی می‌شوند. بازار در این دوران به بیشترین حد گسترش خود می‌رسد و فناوری به‌شدت سیستماتیک و بدون انعطاف می‌شود و بخش‌های «تحقیق و توسعه» (R&D) در این دوران جایگاه خود را از دست می‌دهند. در این دوران، بقای فناوری بیشتر بر ترفندهای اقتصادی استوار است تا روش‌های علمی.
شکل1: الگوی منحنی S برای روند رشد فناوری
و در نهایت فناوری رو به مرگ می‌رود. یعنی دورة آن به پایان می‌رسد. در این مرحله دو تصمیم مختلف وجود دارد: یکی اینکه تحقیقات بنیادی بر روی فناوری جدیدی سرمایه‌گذاری شوند و فناوری پیشین به طور کلی از بین برود (واگذاری). دیگر اینکه نوآوری در زمینة فناوری جاری صورت گیرد تا فناوری دیگری مبتنی بر آن و با قابلیت‌های جدید ایجاد شود (نوسازی).
جایگاه ایران
با توجه به گفته‌های بالا فکر نمی‌کنم تعیین موقعیت ایران در چرخة عمر نانوفناوری خیلی سخت باشد، بله، این فناوری تقریباً در تمامی کشورهای دنیا دوران طفولیت خود را سپری می‌کند. البته یک نکته در این زمینه قابل توجه است: با توجه به سیاست‌ها و راهبردهای اتخاذشده در کشور در زمینة رویارویی با فناوری نوین نانو و نیز با توجه به ریشه‌ای بودن فناوری مذکور در بسیاری از جهات، می‌توان این‌گونه گفت که فاصلة موجود میان ایران و دیگر کشورهای جهان در زمینة این فناوری بسیار کمتر از فاصلة موجود در زمینة فناوری‌های قدیمی‌تر است و با اتخاذ تصمیمات مقتضی، نه‌تنها می‌توان این فاصله را به صفر رساند، بلکه می‌توان در برخی شاخه‌‌ها بر دیگر کشورها پیشی گرفت. با این حال، نکتة اساسی در کشور ما (از گذشته تا کنون) عدم توجه به روند تجاری‌سازی فناوری در کشور است

فناوری نانو و جایگاه آن در کشاورزی1

مدل پلکانی ارزیابی فناوری
در مدل‌های گوناگون ارزیابی فناوری، مدلی موسوم به مدل پلکانی برای محک‌ زدن قابلیت‌های فناوری یک کشور وجود دارد که روشی برای مقایسة سریع قابلیت‌های فناوری آن کشور در برابر دیگران است.
مدل پلکانی، چهار نوع دولت‌های ملی را بر اساس میزان قابلیت آنها در یک فناوری تشریح می‌کند. این چهار طبقه، از نوع A یا خیلی ضعیف تا نوع D یا خیلی قوی تقسیم می‌شوند. البته کشورها در طول زمان بسته به اینکه چقدر موفق عمل کرده‌اند در یک موقعیت خاص باقی نمی‌مانند. ممکن است در طی زمان پیشرفت کنند و در مراتب بالاتر قرار گیرند. همچنین اگر دولت بنا به دلایلی مهارت‌ها و شایستگی‌های خود را از دست بدهد، ممکن است در پلکان به عقب برگردد. همچنین باید توجه شود که در درون هر طبقه دامنة گسترده‌ای از قابلیت‌ها با تفاوت‌های زیاد وجود دارد. بهتر است در مورد این چهار پلکان کمی توضیح بدهم:
 دولت نوع A: دولت ناآگاه و منفعل
بنا به دلایل مختلف، دولت‌های نوع A نیاز به ایجاد قابلیت‌های فناوری را تشخیص نمی‌دهند و معمولاً در موقعیتی هستند که در آن نیازهای دیگر مانند بهداشت و سلامتی و تعلیم و تربیت اولویت بیشتری بر توسعة فناوری دارند. دلایل این کشورها ممکن است قانع‌کننده باشد. این کشورها سیاست‌های پایداری برای رشد فناوری‌ها ندارند و احتمالاً از روند کلی تجارت جهانی و بحث در مورد آلودگی، فناوری‌های سالم محیطی و موارد مشابه نیز دور هستند.
 دولت نوع B: دولت واکنش‌گر
دولت‌های نوع B نیاز به بهبود قابلیت‌های فناوری را به خاطر اهداف محیطی، رشد و صادرات تشخیص داده‌اند. البته آنها از اینکه چگونه به صورت نظام‌یافته در فرایند ایجاد قابلیت وارد شوند، آگاه نیستند. از آنجا که منابع داخلی آنها محدود است و احتمالاً فاقد مهارت‌های کلیدی و افراد باتجربه در فناوری‌اند، تمایل یا تواناییِ نشان دادن واکنش در رویارویی با فناوری‌های نوین را ندارند و به همین علت نمی‌توانند وقایع را به نفع خودشان شکل بدهند.
 دولت نوع C: دولت راهبردی
دولت‌های نوع C، دانش مناسبی از چگونگی ارتقای قابلیت‌های فناوری در کشورشان دارند. آنها می‌توانند پروژه‌های فناوری ملی را به طور کامل اجرا کنند و یک رویکرد راهبردی برای ایجاد قابلیت‌ها اتخاذ نمایند، مانند کره یا ایالت تایوان. برای مثال، در هنگ‌کنگ، دولت سازمانی ایجاد و مستقر کرده است که از انتشار فناوری بین بنگاه‌های کوچک و متوسط برای غلبه بر نقایص بازار همچون کمبود اطلاعات در بازارهای خارجی، حمایت می‌کند.
هنگامی که دیدگاه واضحی از اولویت‌ها حاصل شد، دولت‌های نوع C می‌توانند راهبردها را شکل دهند و قابلیت‌های داخلی خود را به طور فزاینده در زمینة فنی و مدیریتی توسعه دهند. بر خلاف دولت‌های نوع A و B، این کشورها می‌توانند برنامه‌های فناوری را به‌سرعت و مهارت به کار گیرند. این دولت‌ها از یک رویکرد راهبردی که به صورت آگاهانه در مورد انتقال، جذب و بهبود فناوری ایجاد شده‌ است، سود می‌برند.
 دولت نوع D: دولت خلاق
دولت‌های نوع D، رهبران بین‌المللی در جهان در حال توسعه‌اند. یعنی می‌توانند به‌سرعت قابلیت‌های فناوری ملی را بهبود دهند. این دولت‌ها از تلاش‌های صنایع اصلی حمایت می‌کنند تا استانداردهای محیطی فناوری را تعریف کنند و ارتقا دهند و می‌توانند کمک کنند تا مرزهای کلی فناوری بین‌المللی را پیش برند، همانند فعالیت‌های کره در صنعت نیمه‌رساناها و نانوفناوری. این دولت‌ها یک رویکرد مشخص و ازپیش‌تعیین‌شده برای بهره‌برداری از فناوری به خاطر دستیابی به مزیت رقابتی اتخاذ می‌کنند. آنها با چهارچوب‌های مدرن راهبردی در اکتساب و نوآوری فناوری کاملاً آشنا هستند و از آن برای کمک به فناوری‌های جدید استفاده می‌کنند. بخش‌های دولت نوع D، نوعاً از درجة بالایی از قابلیت مدیریت فناوری بهره‌مند هستند.
قابلیت ایران در رویارویی با فناوری نانو
با اینکه فرایند ویژه‌ای برای تعیین جایگاه کشورها در این مدل پلکانی وجود دارد، ولی در اینجا بدون بیان این فرایند، نتایج بررسی‌های صورت‌گرفته در این زمینه را بیان می‌کنم. با توجه به فرایند ذکرشده و با استفاده از نظرات کارشناسی 10 نفر از کارشناسان بخش‌های گوناگونِ سیاست‌گذاری و دانشگاهی و با استخراج میانگین جامعة مورد مطالعه، این نتیجه حاصل شد که در زمینة فناوری نانو (به طور عام) کشور ایران در زمرة کشورهای ردة C یا کشورهای راهبردی قرار دارد. به این معنی که با توجه به فعالیت‌های صورت‌گرفته، قابلیت‌ سیاست‌گذاری قوی داخلی وجود دارد و رویکردی راهبردی برای اکتساب فناوری اتخاذ گردیده است. مسلماً در برخی زمینه‌ها کشور در پشت مرزهای فناوری قرار خواهد گرفت، ولی با این حال، توانایی‌های قابل توجهی در کشور وجود دارند که از قابلیت اتکای زیادی برخوردارند.
منابع و مراجع:
[1] ط. خلیل، ترجمه: س.ک. باقری، مدیریت تکنولوژی، مرکز تکنولوژی نیرو (متن)، 1381.
[2] ر. برادران کاظم‌زاده، م. حسنی پارسا، معرفی روش‌های TNA و STIP و پیشنهاد مدلی برای سیاست‌گذاری تکنولوژی، اولین کنفرانس بین المللی مدیریت، تهران، 1382.
[3] م. دینی، کاربرد فناوری نانو در رفع نیازهای اساسی کشور، دومین کنفرانس مدیریت تکنولوژی، تهران 1384.
[4] س. قاضی‌نوری، مروری بر تجربة برنامه‌ریزی ملی نانوفناوری کشور: راهبرد آینده (ایران ـ نانوفناوری ـ ده‌ساله)، دومین کنفرانس مدیریت تکنولوژی، تهران، 1384.
[5] گزارش فرایند انتقال فناوری در صنایع وابسته به فناوری نانو، ویرایش هشتم، از مجموعه گزارش‌های پروژة بررسی عوامل مؤثر در ایجاد و رشد مشاغل فناوری نانو، کارفرما: ستاد ویژة توسعة فناوری نانو، مجری: بنیاد توسعة فردا، 1384

ا

تیپ های بومی برنج


ویژگی های مهم دیگرطبقه بندی تیپ های بومی برنج
سویه های برنج نسبت به محیط های تنکارشناختی، مانند: رطوبت، دما، نور، باد، عناصر کم مصرف، نمک ها و غیره و نسبت به محیط های زیستی که مشتمل بر تمام ارگانیسم های ناحیه بوم شناختی هستند، سازگاری یا تحملی را نشان می دهند. توزیع هر سویه توسط تغییر تحمل به تفاوت در هریک از عوامل محیطی تعیین می گردد. هر سویه سازگار به عنوان یک سویه متحمّل درجه حرارت پائین، دوره نوری تعدیل یافته، متحمّل کم آبی، متحمل باتلاقی، متحمّل شوری و سویه مقاوم نسبت به عوامل بیماری زا، تعریف می شود. 
این سویه ها، معمولا با توجه به چنین ویژگی هایی به صورت کولتیوار طبقه بندی می گردند. ولی، نه به صورت بوم شناختی، زیرا توزیع ویژگی هایشان به یک منطقه بوم شناختی خاصّی محدود نمی شود. به هرحال، برنج آبی، دیم، آب عمیق و شناور می توانند به صورت تیپ های بومی تعریف شوند. 
سازگاری زیست محیطی رشد برنج
سازگاری عبارت از ماهیت ارگانیسمی است که آن را در محیط پیرامونش پایدار می سازد. بنابراین، سازگاری خودش امری نسبی است. سازگاری از تکامل تیپ های بومی و گونه های بومی نژادی در جهت بعضی شرایط مطلوب از قبیل استفاده هرچه بهتر از منابع زیست محیطی، قدرت تولیدی بالاتر در واحد سطح یا ازبوم سازگان های پایدار تر حاصل می گردد.
عوامل متعددی نظیر: باد، آب، نور، درجه حرارت، غذا، عوامل بیماری زا، رقابت و غیره وجود دارند که توزیع یک تیپ بومی را محدود می سازد. بعضی از جزئیات کارکرد گیاه برنج، یعنی، عکس العمل دوره نوری، اثر متقابل درجه حرارت پائین و وابستگی آبی را به عنوان مهم ترین عوامل محدود کننده تمایز یابی تیپ بومی مورد بررسی قرار می دهیم.
عکس العمل مرحله رشد رویشی برنج به درجه حرارت
معلوم شده است، گیاهان معتدله و گرمسیری نسبت به درجه حرارت به همان اندازه تأثیر نور تفاوت وسیعی از نظر عکس العمل رشد دارا می باشند. درجه حرارت بهینه رشد در گونه های معتدله در حدود 25 – 20 درجه سانتی گراد و در درجه حرارت های پائینی مانند: 10 – 5 درجه سانتی گراد، فعّال است. اگرچه، درجه حرارت زیر 15 درجه سانتی گراد در بسیاری از گونه های گرمسیری سبب می شود، به طور نسبنا زیادی میزان جذب کاهش یابد و جلوگیری از رشد و نموّ اصلی مانند: نموّ اندامک درون یاخته ای، تقسیم یاخته ای، دراز شدن آن ها رخ دهد.
جوانه زنی و رشد نشاء برنج در درجه حرارت پائین
ناگا ماتسو عمل جوانه زنی را در درجه حرارت پائین در تعداد زیادی از کولتیوارها مطالعه کرد. در درجه حرارت پائین، کولتیوارهای مناطق با عرض جغرافیایی کم با سرعت کم تر از نواحی عرض جغرافیایی زیاد، جوانه زدند. ولی، در یک شیب عرض جغرافیایی که در آن حساسیت نوری به روشنی دیده می شود، اثر درجه حرارت در جوانه زنی معلوم نشد. هارا ( 1964 ) گزارش داد، بعضی از کولتیوارهای کره ای، می توانند سریع تر از ژاپنی جوانه زنند. لی و تاگوش جوانه زنی و رشد نشاء را در درجه حرارت پائین از نظر نژادی مطالعه کرد. در سری مطالعات تأثیر درجه حرارت پائین در جوانه زنی بذر برنج، ساساکی بذر پاشی مستقیم در مزارع آبی را نواحی سرد مانند هوکائیدو در ژاپن آزمایش کرد. او امکان وجود کولتیوارهای نژادی با قابلیت جوانه زنی و سرعت رشد اولیه نشاء در درجه حرارت پائین را پیشنهاد کرد. نیروی زیستی نشاء، که به وسیله ارتفاع و زردی برگ های آن تعیین می شود، یک شاخص مناسب مقاومت به سرما ست. نتیجه خسارت سرما در میزان محصول کم نتنها در مناطق با عرض جغرافیایی زیاد، بلکه در نواحی با عرض جغرافیایی کم مانند بنگال شرقی نیز رخ می دهد. اثر درجه حرارت بر روی جوانه زنی و رشد نشاء نیز بعدا تشریح خواهد شد.
اوکا ثابت درجه حرارتی را محاسبه کرد و درجه حرارت کمینه ( مینیمم ) جوانه زنی را از نتایج آزمایش های جوانه زنی بذر در درجه حرارت های مختلف اندازه گیری نمود. عموما کولتیوارهای هندی مقادیر ثابت درجه حرارت بالا تر از ژاپنی دارند و کولتیوارهای حساس به دوره نوری دارای مقادیر بیش تری نسبت به انواع غیر حساسند. این نکته پیشنهاد می کند، ثابت درجه حرارت بزرگ، حساسیت حرارتی بالا تری را در جوانه زنی نشان می دهد. درجه حرارت کمینه جوانه زنی ( پائین ترین درجه حرارتی که در طول 20 روز 50 درصد جوانه زنی انجام شود )، بر پایه نتایج آزمایش جوانه زنی بررسی شد. این اختلاف نشان داد، زیرگونه هندی برای جوانه زنی، درجه حرارت بالاتری را نسبت به ژاپنی گرمسیری و معتدله نیاز دارد.
همان طور که گفته شد، وقتی که کولتیوارهای هندی در درجه حرارت پائین جوانه بزنند و رشد کنند، تعداد زیادی از آن ها زردی شدید برگ ها را نشان می دهند. تقریبا تمام کولتیوارهای ژاپنی تحمل بالاتری را نسبت به زردی نشاء در درجه حرارت های پائین دارند. کولتیوارهای جاوایی نیز دارای تحملند، ولی اغلب کولتیوارهای هندی به استثنای تیپ بومی بورو زردی شدیدی را نشان می دهند. برو در بنگلادش در فصل زمستان کشت می شود. زردی آن نشان واسطه بین بولو جاوانیایی و اوس یا تجره هندی است. برنج وحشی در آسیا زردی قابل ملاحظه ای را نشان داد. درحالی که برنج زراعی و وحشی آفریقایی مقاومت بیش تری نسبت به درجه حرارت پائین دارند. از طرف دیگر، حتّی در زیرگونه ژاپنی از مناطق با عرض جغرافیایی بالا، در درجه حرارت پائین، کولتیوارهای متعددی زردی را نشان دادند.
ما پیشنهاد کردیم، زردی که توسط بران به عنوان کمبود کلروفیل برگ ها به کار رفت، بایستی مطابق اختلاف عمل تنکارشناختی به دو نوع تقسیم شود: یک نوع به علت جلوگیری از تشکیل کلروفیل و نوع دیگر به دلیل تخریب کلروفیل که قبلا تشکیل شده می آید.
تخریب نوری ساده کلروفیل در درجه حرارت پائین و شدت نور بالا تحریک می شود، درحالی که زردی به علت ممانعت از تشکیل کلروفیل در موقعی که پریموردیوم برگ در قاعده شاخه در معرض درجه حرارت پائین قرار گیرد، بروز می نماید. اولی، ناشی از تخریب کلروفیل ممکن است در اثر متلاشی شدن کلروپلاست برگ تحت درجه حرارت پائین و شدت نور بالا باشد، که ما این نوع زردی را " سفید شدگی " می نامیم. زردی نوع دوم ناشی از ممانعت تشکیل کلروفیل تحت درجه حرارت پائین است و ما این نوع زردی را " زردی القائی درجه حرارت پائین " می نامیم.
در شرایط طبیعی، هوای سرد و آب آبیاری سرد باعث بروز زردی می شود. در مرحله پنجه زنی و تشکیل جوانه گل در نواحی گرمسیری، علائم کمبود کلروفیل با زردی و سفید شدگی تحت درجه حرارت پائین تحریک می شود. کمبود کلروفیل برگ های پائین یک نوع عادی خسارت سرما است. گاهی اوقات برگ های بالا به دنبال سفید شدگی بیش تر برگ به زرد نارنجی تغییر می یابند. این آثار زردی در تولید دانه شناخته نشده اند. مقاومت به زردی در درجه حرارت پائین، به نظر می رسد نتیجه سازش گیاه برنج در زیست محیط های حرارت پائین باشد. این پدیده سازگار تاکنون روشن نشده است. به هرحال تغییرات سازشی فعالیت استراز مشاهده شده است. 
ویژگی های تیپ های بومی برنج
تیپ های بومی متعدد برنج نسبت به هریک از گونه های بومی ژاپنی، جاوایی و هندی تمایز بیش تری یافته اند. عوامل هم القاء کنندگی تمایزیابی گونه های بومی و تیپ های بومی بایستی وابسته به عوامل محیطی زیستگاه های گیاهی شان باشد. تفاوت حساسیت نوری و حرارتی در گل دهی، مقاومت به کم آبی در رشد، مقاومت به مقدار زیاد کود و نمک های محیط کشت، مقاومت به تحمل غرقابی، مقاومت به درجه حرارت بالا و پایین و غیره در گونه های بومی مشخص شده اند. به علاوه، ویژگی ریخت شناختی ابعاد و اندازه دانه به عنوان یک شاخص موثق اولیه گونه های بومی در نظر گرفته می شوند. تمایزات چنین ویژگی هایی را در میان شش تیپ بومی ذکر شده می توان شناخت. درحال حاضر، اگر چه یک محقق اعلام کرده است که این شاخص همیشه برای طبقه بندی سه گونه بومی کافی نیست.
1 – ابعاد دانه برنج و اندازه آن
به طور کلی، یکی از تفاوت های برجسته کولتیوارهای هندی، جاوایی و ژاپنی، شکل دانه است. با پیگیری گزارش کاتو ( 1930 ) در باره شکل دانه در هندی و ژاپنی، ماتسو سه تیپ دانه: A) کوتاه، B) بزرگ و C) بلند را تأیید کرد. این سه تیپ دانه به ترتیب به صورت ژاپنی، جاوایی و هندی نشان داده شدند. عموما، هندی، دانه باریک و جاوایی دانه بزرگ، در صورتی که کولتیوارهای ژاپنی دانه کوچک و کوتاه که در مقطع عرضی گردند. بیش تر کولتیوارهای هند، هندوچین، چین جنوبی، تایوان و فیلیپین از هندی اند ( تیپ C ). تعداد زیادی از کولتیوارهای جاوا، چین شمالی و غربی، اروپا، آمریکا و بیش تر برنج دیم ژاپنی متعلق به جاوایی ( تیپ B ) است. برنج آبی ژاپن و کولتیوارهای منچوری خیلی شبیه ژاپنی اند ( تیپ A ). وتب و آکی هاما شکل دانه های برنج باستانی که در برمه، تایلند و کلمبیا کشت شده بود، بررسی کردند. آن ها وجود کولتیوارهای اولیه را در دامنه کوه های هیمالیا که به هندی و ژاپنی تمایز نیافتند، پیشنهاد کردند. آن ها به منشأ برنج زراعی نیز می اندیشیدند.
همان طور که در بالا اشاره گردید، در نوع بومی هندی کولتیوارهای دانه کوتاه مانند بورو تأیید شده است. یک تئوری وجود دارد که تمایز یابی اختصاصی شکل دانه را در انواع بومی برنج آسیایی نشان می دهد که ممکن است در نتیجه پاسخ به اختلاف درجه حرارت در آن ها باشد.
2 – اثردوره نوری و درجه حرارت بر روی گل دهی برنج
تحت شرایط کنترل مصنوعی، در درجه حرارت مناسب و با یک سری دوره های نوری، دو جزء رشد رویشی، مرحله رویشی اصلی (BVP ) یا Basic Vegetative Phaseو مرحله حساسیت نوری ( PSP ) یا Photoperiod Sensetive Phase ، می توانند شناسایی شوند.
در کولتیوارهای برنج، مرحله رشد رویشی را می توان مطابق طول مرحله تنکارشناختی به چهار گروه به صورت زیر طبقه بندی نمود:
1 – PSP کوتاه و BVP کوتاه: در مدت زمان رشد تحت تأثیر دوره نوری قرار ندارند و با BVP کوتاه تعیین می گردند.
2 – PSP بلند و BVP کوتاه: مدت زمان رشد با دوره نوری، مدت زمان رشد دراز شود.
3 – PSP کوتاه و BVP بلند: مدت زمان رشد با دوره نوری تغییر نمی کند ولی بوسیله BVP کنتل می شود. 
4 – PSP بلند و BVP بلند: مدت زمان رش به وسیله دراز شدن دوره نوری و با BVP طویل، کنترل می شود.
BVP حداقل تعداد روزهای ضروری از بذرپاشی تا آغاز تشکیل جوانه گل است و بنابراین، حسایت نوری را می توان به صورت PSP بیان نمود. PSP به وسیله تفریق کوتاه ترین مدت زمان رشد ( ازبذرپاشی تا آغاز تشکیل جوانه گل یا خوشه ) از طولانی ترین مدت زمان آن محاسبه می شود.
تشکیل خوشه کولتیوارهای برنج معمولا با افزایش درجه حرارت هوا شتاب می گیرد. تأثیر متقابل دوره نوری و درجه حرارت هوا بر روی گلدهی دارای اهمیت است. بسیاری از محققان حساسیت گرمایی، حساسیت نوری و مرحله رویشی اصلی را برروی تنظیم مرحله رشد رویشی یعنی، روی ظهور گل مطالعه کرده اند.
موری ناگا و کری یاما (1958) گزارش دادند که واریته اوس ( برداشت پائیز ) و بورو ( برداشت بهار ) مشابه کولتیوارهای شمال ژاپن دارای BVP و PSP کوتاه اند. در کولتیوارهای ژاپنی (انواع شمالی )، اوس و بورو، درجه حرارت پایین در تشکیل خوشه تأثیر نداشت.
از طرف دیگر، موریناگا و کوری یاما ( 1958 ) تشخیص دادند که در آزمایش های تحت درجه حرارت های بالا، انواع برنج نواحی گرمسیری، اوس ( هندی ) و بولو ( جاوایی )، هردو تمایل به داشتن حساسیت نوری و حرارتی پایین بودند. به هرحال، بولو در اندونزی، در درجه حرارت بهینه دارای PSP کوتاه و BVP بلند بود، PSP آن ها تحت درجه حرارت پایین مانند کولتیوار های حساس نوری بلند شد. در امان، از هند و تجره اندونزی، PSP تحت درجه حرارت پائین بی نهایت بلند گردید. تاکاهاشی و همکاران نیز حساسیت گرمایی را برای ظهور خوشه و آغاز تشکیل گل در شش نوع بومی آسیایی آزمایش کرد، تغییر درجه حرارت 32 – 18 درجه سانتی گراد بود. کولتیوارهای ژاپنی در درجه حرارت بهینه ( 32 درجه سانتی گراد )، تقریبا به دو گروه شمالی و جنوب شرقی تقسیم شدند. اولی BVP کوتاه و PSP کوتاه ( ویژگی معمولی ) و دومی BVP کوتاه ولی PSP بلند ( حسایت نوری شدید ) را نشان داند.
3 – بازتاب اثر درجه حرارت نسبت به رشد
بازتاب حرارتی کولتیوارهای گرمسیری، مانند: جوانه زنی بذر، پنجه دهی، رشد نشاء، مدت زمان رشد و طول ساقه، به طوری که تا کنون شناخته شده است، نسبت به کولتیوارهای مناطق معتدل تفاوت بسیاری دارند. به هرحال، روابط بین تیپ های بومی و بازتاب درجه حرارت در رشد، روشن نیست.
ظرفیت پنجه دهی در شش تیپ بومی کولتیوارهای هندی و ژاپنی در ترکیبات مختلف نور و درجه حرارت در اتاقک های رشد کاملا کنترل شده، مورد مطالعه قرار گرفت. کاکی زاکی، پیشنهاد کرد که در شدت نور پایین و در درجه حرارت پایین بدون توجه به تیپ بومی، میزان پنجه دهی در درجه حرارت پایین بیش تر از درجه حرارت بالاست.
بروز زردی پهنک برگ در درجه حرارت پایین ( 15 درجه سانتی گراد ) در میان شش تیپ بومی آسیایی، اوس، تجره، بولو، و کولتیوارهای ژاپنی آزمایش شد. اوس و تجره زردی شدیدی پیدا کردند. ژاپنی و بولو، به ویژه ژاپنی در درجه حرارت پائین تحمل بیش تری نسبت به زردی را نشان داد. بورو تیپ متوسط بین بولو و اوس یا تجره بود.

تکثیر خرما به روش کشت بافت


   کشت بافت گیاهی عبارت است از تکنیکی که برای تولید و تکثیر گیاه کامل از بخش هایی مانند سلول یا بافت گیاه استفاده می شود . این نوع تکثیر موسوم به تکثیر خرد یا ریزازدیادی بوده و با دو روش تولید گیاهک از طریق اندام زائی و جنین رویشی یا گیاهک زائی امکان پذیر می باشد . در هر دو روش وجود یک محیط آزمایشگاهی استریل و استفاده از هوای تصفیه شده الزامی است . خوشبختانه در سال های اخیر تکنولوژی تولید نهال کشت بافت خرما به کشور وارد شده و به حالت بومی درآمده است . 
فوائد تکثیر خرما به روش کشت بافت
1) درختان خرمای حاصل از کشت بافت کاملاً شبیه به والدین می باشد(True To Type) بنابراین کلیه صفات والد نظیر مقدار محصول؛ وضعیت رشد؛ مقاومت به بیماری و آفات به گیاهان تولید شده منتقل می شود .
2) امکان تولید انبوه نهال شبیه به گیاه مادری وجود دارد .
3) واریته های کمیاب خرما را می توان در مقیاس وسیع تولید کرد .
4) تکثیر نخل خرما به روش کشت بافت را می توان در هر زمان و هر فصل انجام داد بنابراین تحت تاثیر شرایط فصلی نمی باشد .
5) مدت زمان تولید نهال به حد قابل ملاحظه ای کاهش می یابد .
6) امکان تولید ارقام ماده برتر و سالم ؛ واریته های مقاوم به بیماری ؛شوری و تنش های محیطی و همچنین تولید انبوه پایه های نر پرگرده با ویژگی های متازنیایی مطلوب وجود دارد .
7) نهال کشت بافت دارای سیستم ریشه ی توسعه یافته می باشد بنابراین درصد بقاء آنها در مزرعه حدود 100% است.
8) نهال کشت بافت در هرزمان از سال قابل کاشت در زمین اصلی می باشد .
9) هویت نهال حاصل از کشت بافت مشخص و تضمین شده است .
10) انتقال نهال راحت تر و هزینه آن کمتر است .
11) بدلیل استفاده از گیاهان بدون آلودگی ؛ خطر انتشار آفات و بیماری های نخل از یک منطقه به منطقه دیگر وجود ندارد و یا بسیار نادر است .
12) گیاهان حاصل از کشت بافت ؛ باغات یک دست از نظر ساختار ژنتیکی و ظاهری؛ رشد سریع و ثمردهی زود هنگام را تولید می کنند .
  لازم به ذکر است که عملکرد ؛ کیفیت و وضعیت رشد ارقام مختلف خرما در مناطق خرماخیز کشور متفاوت است . این تاثیر مربوط به ارتفاع منطقه از سطح دریا؛ نوسانات دمایی منطقه؛ رطوبت نسبی محیط و سایر عوامل محیطی می باشد بطوریکه کشت برخی از ارقام در بعضی از مناطق اصلاً توصیه نمی شود . به عنوان مثال رقم پیارم در مناطقی که از سطح دریا بالاتر باشند تولید میوه با کیفیت بهتر می کند حال آنکه رقم شهابی بدلیل سازگاری با شرایط مرطوب مناطق ساحلی و تولید محصول خوب در این مناطق توصیه می شود 
در حال حاضر با توجه به مناسب بودن ارقام خشک و نیمه خشک خرما ( ارقامی که میوه آن در زمان رسیدن دارای 12% تا 15% رطوبت باشد ) جهت فرآوری ؛ بسته بندی ؛ انبارداری مدت دار و صادرات ؛ تولید ارقام یادشده بیشتر رایج است . با بررسی های انجام شده و تحقیق بر ارقام مختلف تجاری خرما در ایران ؛ ارقام سازگار با هر کدام از استان های خرماخیز کشور به قرار زیر می باشد :  
 ارقام سازگار خرما قابل توصیه جهت توسعه نخیلات در استان های خرماخیز کشور
استان
ارقام خرمای سازگار با منطقه

بوشهر
زاهدی ؛ شهابی ؛ خاصوئی ؛ برحی ؛ مجول

خوزستان
استعمران ؛ برحی ؛ زاهدی ؛ دیری ؛ خاصوئی ؛ خلاص ؛ حلاوی ؛ بریم ؛ مجول

کرمان
پیارم ؛ زاهدی ؛ مجول

فارس
پیارم ؛ زاهدی

هرمزگان
پیارم ؛ زاهدی ؛ دیری ؛ خاصوئی ؛ برحی ؛ خلاص ؛ توری ؛ مجول

جیرفت و کهنوج
پیارم ؛ زاهدی ؛ استعمران ؛ دیری ؛ توری ؛ مجول

سیستان و بلوچستان
پیارم ؛ زاهدی ؛ ربی ؛ استعمران

یزد
پیارم ؛ زاهدی ؛ کبکاب ؛ بریم ؛ خلاص

اصفهان
خلاص ؛ برحی

سمنان
زاهدی ؛ برحی

خراسان جنوبی
زاهدی ؛ کبکاب

کرمانشاه
زاهدی ؛ اشرسی

ایلام
زاهدی ؛ اشرسی ؛ استعمران


مراحل مختلف رشدی نهال های کشت بافت خرما و گلدان های مناسب جهت نگهداری آن:
1) گلدان تورپیدو یا اژدری A2: 
  گلدان هایی از جنس پلی اتیلن سیاه رنگ که بدلیل شکل مخروطی و نداشتن سطح اتکا بصورت باکس های 9 و 25 تایی به بازار عرضه می شود . این گلدان برای نگهداری نهال های کشت بافت خرما بعد از خروج از محیط رشد درون شیشه در آزمایشگاه تا زمان تولید 6-5 برگ و افزایش ارتفاع مطلوب حدود 50-40 سانتیمتر مورد استفاده قرار می گیرد .
 این شرایط بعد از گذشت 6 -4 ماه از زمان نگهداری نهال های درون گلدان اژدری در گلخانه سازگاری قابل مشاهده می باشد .
2) گلدان پلاستیکی 3 لیتری B1 :
  گلدان ها از جنس پلاستیک با رنگ های متنوع و حجم 3 لیتر ( ارتفاع 18 سانتیمتر و قطر 12 سانتیمتر ) می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 5-4 برگ با ارتفاع 50-40 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد نسبی مناسب در این مرحله ؛ درصورت وجود شرایط مناسب کشت در منطقه نظیر عدم تابش شدید آفتاب و وزش بادهای گرم و خشک و آبیاری کافی ؛ قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 4-3 سال در صورت اعمال مراقبت های لازم به بار خواهد نشست .
3) گلدان پلاستیکی 8 لیتری B2 :
  گلدان ها از جنس پلی اتیلن حجم 8 لیتر ( ارتفاع 28 سانتیمتر و قطر 20 سانتیمتر ) می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 6-5 برگ اصلی با طوقه کاملاً مشخص و ارتفاع 80-60 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد مناسب نهال در این مرحله ؛ درصورت وجود شرایط مناسب کشت در منطقه ؛ قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 3-2 سال در صورت اعمال مراقبت های لازم به بار خواهد نشست .
4) گلدان پلاستیکی 20 لیتری C1 :
  گلدان هایی از جنس پلی اتیلن با حجم 20 لیتر می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 9-6 برگ اصلی با طوقه کاملاً مشخص و ارتفاع 100-80 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد نهایی نهال جهت نگهداری در گلدان نهال در این مرحله قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 2 سال به بار خواهد نشست .
خصوصیات و نکات قابل توجه در گلخانه سازگاری
1 ) کنترل دما
  نگه داشتن دما در حدود 30 درجه سانتیگراد (12 درجه سانتیگراد نقطه خطر و ماکزیمم درجه حرارت 35 درجه سانتیگراد). 
  استفاده از آبیاری کف گلخانه در هنگام وقوع افزایش دما . برای این منظور می توان از سیستم میست یا پاشیدن دستی آب توسط شیلنگ روی کف بتونی یا راهروهای گلخانه استفاده نمود 
2 ) ممانعت از تابش مستقیم نور خورشید به روش ذیل :
  استفاده از تکنیک سایه دهی یا رنگ پاشی بوسیله حصیر یا برگ های خشک نخل برای جلوگیری از افزایش دما و تابش مستقیم نور آفتاب خصوصاً در فصل بهار و تابستان . 
(برای این منظور سطح رویی گلخانه توسط حصیر چوبی یا برگ نخل بطورکامل پوشیده می شود . این حالت پاعث ایجاد سایه و عدم تابش مستقیم نور خورشید به گیاهان می شود و نور عبور کرده از حصیر و درزهای آن کافی خواهد بود )
3 ) کنترل رطوبت : 
  نصب رطوبت سنج در گلخانه به منظور اطلاع از میزان رطوبت نسبی محیط گلخانه 
  حفظ رطوبت در دامنه 60 -50 درصد نسبی 
  استفاده از دستگاه های رطوبت زا یا آبپاشی سطح گلخانه جهت بالابردن رطوبت نسبی فضای گلخانه ها. 
  کنترل افزایش بیش از حد رطوبت بوسیله هوادهی گلخانه جهت جلوگیری از شیوع امراض قارچی 
( با نصب دستگاه رطوبت سنج مجهز به کلید قطع و وصل کننده سیستم میست و هواکش می توان تنظیمات را بصورتی اعمال نمود که با کاهش میزان رطوبت محیط از مرز 45% سیستم میست شروع بکار کرده و در مواقعی که رطوبت از 70% فراتر رود سیستم تهویه ( هواکش) جهت خارج نمودن رطوبت اضافه محیط روشن گردد )
4 ) مبارزه با بیماریها و آفات
سمپاشی دوره ای هر 2 هفته یکبار با قارچ کش و حشره کش های معمول در بازار نظیر بنومیل یا مانکوزب با غلظت 2 در هزار مناسب جهت پیشگیری. 5 ) پوشش کف گلخانه 
  استفاده از سطح بتونی با پوشش شن به قطر متوسط 5 سانتیمتر جهت ممانعت از رشد و ورود ریشه به خاک زیرین گلدان ضروری است. 
 نکته:
  1) درصورت عدم انجام بتون ریزی، استفاده از گونی ضخیم پلاستیکی بر روی پوشش شنی به جای سطح بتونی الزامی می باشد.
2) در صورت عدم رعایت موارد فوق ‌ریشه نهال به خاک کف گلخانه نفوذ کرده و در هنگام جابجایی نهال بدلیل قطع شدن قسمت اصلی ریشه ضمن وارد آمدن استرس به گیاه احتمال خشک شدن آن پس از کاشت در زمین اصلی بسیار افزایش می یابد.


ا

نانوتکنولوژی و کشاورزی




نانوتكنولوژی به عنوان یك فناوری قدرتمند، توانایی ایجاد تحول در سیستم كشاورزی و صنایع غذایی آمریكا و سر تاسر دنیا را دارد. نمونه هایی از كاربردها و پتانسیلهای بالقوه نانوتكنولوژی در كشاورزی و صنایع غذایی، شامل سیستم های جدید آزاد كننده دارو برای درمان بیماریها، ابزارهای جدید بیولوژی سلولی و مولكولی، امنیت زیستی و تضمین سلامتی محصولات كشاورزی و غذایی و تولید مواد جدید مورد استفاده برای شناسایی عوامل بیماریزا و حمایت از محیط زیست می باشد. 
تحقیقات اخیر، امكان استفاده از نانوشلها و نانوتیوپها را در سیستمهای جانوری برای تخریب سلولهای هدف، به روشنی ثابت نموده است. امروزه از نانوپارتیكل ها كه اجرام بسیار كوچكتر از حد میكرون هستند، برای رها سازی داروها و یا ژنها به داخل سلولها استفاده می كنند و مورد انتظار است كه این تكنولوژیها در ۱۰ الی ۱۵ سال آتی مورد بهره برداری كامل قرار گیرد. با روند رو به رشد تحقیقات اخیر، این پیش بینی منطقی است كه در دهه آینده، صنعت نانوتكنولوژی با توسعه بی نظیر خود، منجر به ایجاد انقلاب عظیم در بخش پزشكی و بهداشت و همچنین تولیدات دارویی دام و آبزیان گردد.
تصور امكان تزریق نانوپارتیكها به دامها و فعال شدن تدریجی ماده موثر همراه با این نانوذرات در بدن حیوان برای از بین بردن و تخریب سلولهای سرطانی، افق تحقیقاتی جدیدی را به روی محققان بازكرده است.
● مقدمه: 
نانوتكنولوژی به عنوان یك فناوری قدرتمند نوین، توانایی ایجاد انقلاب و تحولات عظیم را در سیستم تامین مواد غذایی و كشاورزی ایالت متحده آمریكا و در گستره جهانی دارد. نانوتكنولوژی قادر است كه ابزارهای جدیدی را برای استفاده در بیولوژی مولكولی و سلولی و همچنین تولید مواد جدیدی، برای شناسایی اجرام بیماری زا معرفی نماید و بنابراین چندین دیدگاه مختلف در نانوتكنولوژی وجود دارد كه می تواند در علوم كشاورزی و صنایع غذایی، كاربرد داشته باشد. 
به عنوان مثال امنیت زیستی تولیدات كشاورزی و مواد غذایی، سیستمهای آزاد كننده دارو بر علیه بیماریهای شایع، حفظ سلامتی و حمایت از محیط زیست از جمله كاربردهای این علم می باشد. 
● علم نانوتكنولوژی چیست؟ 
انجمن ملی نوبنیاد نانوتكنولوژی كه یك نهاد دولتی در كشور امریكا می باشد ، واژه نانوتكنولوژی را چنین توصیف می كند: "تحقیق و توسعه هدفمند، برای درك و دستكاری و اندازه گیریها مورد نیاز در سطح موادی با ابعاد در حد اتم"، مولكول و سوپرمولكولها را نانوتكنولوژی می گویند. این مفهوم با واحدهایی از یك تا صد نانومتر، همبستگی دارد. دراین مقیاس خصوصیات فیزیكی، بیولوژیكی و شیمیایی مواد تفاوت اساسی با یكدیگر دارند و غالبا اعمال غیر قابل انتظار از آنها مشاهده می شود. در سیستم كشاورزی امروزی، اگردامی مبتلا به یك بیماری خاص شود، می توان چند روز و حتی چند هفته یا چند ماه قبل علائم نامحسوس بیماری را شناسایی كنند و قبل از انتشار و مرگ و میر كل گله، دامدار را برای اخذ تصمیمات مدیریتی و پیشگیری كننده آگاه كند و بنابراین می توان نسبت به مقابله با آن بیماری اقدام نماید. 
نانوتكنولوژی به موضوعاتی در مقیاس هم اندازه با ویروسها و سایر عوامل بیماری زا می پردازد و بنابراین پتانسیل بالایی را برای شناسایی و ریشه كنی عوامل بیماری زا دارد. نانوتكنولوژی امكان استفاده از سیستمهای آزاد كننده داروئی را كه بتواند به طور طولانی مدت فعال باقی بماند، فراهم می كند. 
به عنوان مثال استفاده از سیستمهای آزاد كننده دارو، می توان به ایمپلنتهای ابداع شده مینیاتوری در حیوان اشاره كرد كه نمونه های بزاقی را به طور مستمر كنترل می كنند و قبل از بروز علائم بالینی و تب، از طریق سیستمهای هشدار دهنده وسنسورهای ویژه، می تواند احتمال وقوع بیماری را مشخص و سیستم خاص ازاد كننده دارو معینی را برای درمان موثر توصیه كنند. طراحی سیستمهای آزاد كننده مواد دارویی، یك آرزوی و رویای همیشگی محققان برای سیستمهای رها كننده داروها، مواد مغذی و پروبیوتیكها بوده و می باشد. 
نانوتكنولوژی به عنوان یك فناوری قدرتمند به ما اجازه می دهد كه نگرشی در سطح مولكولی و اتمی داشته و قادر باشیم كه ساختارهایی در ابعاد نانومتر را بیافرینیم. 
برای تعیین و شناسایی بسیار جزئی آلودگیهای شیمیایی، ویروسی یا باكتریایی در كشاورزی و صنایع غذایی معمولا از روشهای بیولوژیكی، فیزیكی و شیمیایی استفاده می گیرد. در روشهای اخیر نانوتكنولوژی برای استفاده توام این روشها، یك سنسور در مقیاس نانو طراحی كرده اند در این سیستم جدید، مواد حاصل از متابولیسم و رشد باكتریها با این سنسورها تعیین می گردد. 
سطوح انتخابی بیولوژیكی، محیطی هایی هستند كه عمده واكنشهای و فعل و انفعالات بیولوژیكی و شیمیایی در آن محیط انجام می شود. 
چنین سطوحی همچنین توانایی افزایش یا كاهش قدرت اتصال ارگانیزمها و ملكولهای ویژه را دارد. از جنبه های كاریردی استفاده از این سطوح، طراحی سنسورها، كاتالیستها، و توانایی جداسازی یا خالص سازی مخلوطهای بیومولكولها می باشد. نانومولكولها موادی هستند كه اخیرا از طریق نانوتكنولوژی به دست آمده اند و یا در طبیعت موجودند و بوسیله این ساختارها، امكان دستكاریهای درسطح نانو و تنظیم و كاتالیز واكنشهای شیمیایی وجود دارد. نانو مواد از اجزای با سایز بسیار ریز تشكیل شده اند و اجزا تشكیل دهنده چنین ساختارهایی بر خواص مواد حاصل در سطح ماكرو تاثیر می گذارد. 
ساختارهای كروی توخالی (buckey balls ) كه با نام دیگر فلورن هم شناخته شده اند، مجموعه از اتمهای كربن متحدالشكل به صورت كروی هستند كه در چنین ساختاری هر اتم كربن به سه اتم كربن مجاورش متصل شده. دانشمندان اكنون به خوبی می دانند كه چگونه یك چنین ساختاری را به وجود آورند و كاربردهای بیولوژیكی آن امروزه كاملا شناخته شده است. از جمله كاربردهای چنین ساختارهایی برای رها سازی دارو یا مواد رادیواكتیو در محلهای مبتلا به عوامل بیماریزا می باشد. 
ایده استفاده از۶۰ اتم كربن به جای ۸۰ اتم، ساختارهای توخالی را برای آزاد سازی دارو فراهم می كند. هدف از این كار در نهایت رسیدن به گروهای قابل انحلال پپتیدها در آب می باشد كه نتیجتا این مولكولها به جریان خون راه پیدا می كنند. نانوتیوپها ساختارهای توخالی دیگری هستند كه از دو طرف باز شده اند و گروههای اتمی دیگری به آنها اضافه شده اند و یك ساختار شش گوشه را تشكیل می دهند. نانوتیوپها می توانند به عنوان یك ورقه گرافیت در نظر گرفته شوند كه به دور یك لوله پیچیده شده اند. 
كاربرد پلی مرهای سنتزی در داروسازی پیشرفتهای چشمگیری داشته است. سبكی، نداشتن آثار جانبی و امكان شكل دهی پلی مرها، كاربرد آنها را در زمینه پزشكی و دامپزشكی افزایش داده است. در روشهای دارورسانی مدرن، فرآورده شكل دارویی موثر خود را با یك روند مشخص شده قبلی برای مدت زمان معلوم بطور سیستماتیك به عضو هدف آزاد می كند. پلیمرها نه تنها به عنوان منابع ذخیره دارو و غشا و ماتریكس های نگهدارنده عمل می كنند بلكه می توانند سرعت انحلال آزاد سازی و تعادل دفع و جذب آزاد را در بدن كنترل كنند. 
دندریمر(پلی مر) یك طبقه جدید از مولكولهای سه بعدی مصنوعی هستند كه از مسیر و راه نانوسنتزی به دست آمده اند كه این دندریمرها از توالیها و شاخه ای تكراری حاصل آمده اند. ساختار چنین تركبیباتی از یك درجه بالای تقارن برخوردار است. 
نقاط كوانتومی، كریستالهایی در مقیاس نانومتری هستند كه اساسا در اواسط ۱۹۸۰ برای كاربردهای اپتوالكترونیك به كاربرده شدند. آنها در طی سنتز شیمیایی در مقیاس نانو ایجاد می شوند و از صدها یا هزاران اتم در نهایت یك ماده نیمه هادی معدنی تشكیل شده اند كه این ماده به اتمها خاصیت فلورنس می دهد. وقتی یك نقطه كوانتومی با یك پرتو نور برانگیخته می شود آنها دوباره نور را منتشر می كنند. میزان یك طیف نشری متقارن باریك مستقیم به اندازه كریستال بستگی دارد. 
این بدان معنی است كه اجرام كوانتومی می توانند به خوبی برای انتشار نور در طول موجهای مختلف طراحی شوند. نانوشلها یك نوع جدید از نانوذرات كه از هسته دی الكتریك مانند سیلیكا تشكیل شده اند كه با یك لایه فلزی فوق العاده نازك(به عنوان مثال طلا) پوشش داده شده اند. نانوشلهای طلا، دارای خواص فیزیكی مشابه به آنهایی هستند كه از كلوئیدها طلا ساخته شده اند. پاسخهای نوری نانوشلهای طلا به طور قابل توجهی به اندازه نسبی هسته نانوذرات و ضخامت لایه طلا بستگی دارد. 
دانشمندان قادرند نانوشلهایی را بسازند كه ملكولهای آنتی ژنها بر روی آنها سوار شوند و در مجموع سلولهای سرطانی و تومورهای موجود را تحت تاثیر قرار دهند. این ویژگی مخصوصا در رابط با نانوشلها می باشد كه این ساختارها قادرند فقط تومورهای موجود را تحت تاثیر قرار دهند و سلولهای مجاور تومور دست نخورده باقی می ماند. از طریق حرارتی كه به طور انتخابی در سلولهای توموری ایجاد می كند منجر به از بین بردن این سلولها می شود. 
● كاربردهای نانوتكنولوژی در علوم دامی 
سلامتی دامهای اهلی از جمله مسائلی است كه با اقتصاد دامداریها در ارتباط می باشد. یك دامپزشك می نویسد كه "علم نانوتكنولوژی توانایی و پتانسیل بالقوه ای بر روی رهیافتهای آتی دامپزشكی و درمان دامهای اهلی خواهد داشت". تامین اقلام غذایی برای دامهای اهلی همواره با افزایش هزینه و نیاز به مراقبتهای خاص دامپزشكی و تجویز دارو و واكسن همراه بوده است و نانوتكنولوژی توانایی ارائه راهكارهای مناسب برای حل این معضلات را دارد. 
● سیستمهای سنتیتیك آزاد كننده مواد داروئی 
امروزه مصرف آنتی بیوتیكها، واكسنها، پروبیوتیكها و عمده داروها از طریق وارد كردن آنها از راه غذا یا آب دامها و یا از راه تزریق عضلانی صورت می گیرد. رها سازی یك مرحله ای دارو در برابر یك میكروارگانیزم علارغم تاثیرات درمانی و اثرات بازدارنده پیشرفت یك بیماری معمولا با بازگشت مجدد علائم بیماری وتخفیف اثرات دارویی مصرفی همراه است. روشهای موجود در سطح نانو، قابلیت تشخیص و درمان عفونت،اختلالات تغذیه ای و متابولیكی را دارا می باشد. سیستمهای سنتتیك رها سازی دارو می تواند خواص چند جانبه برای حذف موانع بیولوژیكی در افزایش بازده درمانی داروی مورد استفاده و رسیدن آن به بافت هدف داشته باشد كه از جمله این خواص می توان به موارد ذیل اشاره كرد. 
بنابراین در آینده نزدیك پیشرفتهای بیشتر تكنولوژی امكانات زیر را فراهم می كند: 
▪ توسعه سیستمهای سنتیتیك رها سازی داروها،پروبیوتیكها، مواد مغذی 
▪ افزایش سرعت شناسایی علائم بیماری و كاربرد روشهای درمانی سریع 
▪ توسعه سیستمهای رها سازی اسیدهای نوكلئیك و مولكولهای DNA 
▪ كاربرد نانومولكولها در تولید واكسنهای دامی 
● تشخیص بیماری و درمان دامها 
تصور امكان تزریق نانوپارتیكها به دامها و فعال شدن تدریجی ماده موثر همراه با این نانوذرات در بدن حیوان برای از بین بردن و تخریب سلولهای سرطانی، افق تحقیقاتی جدیدی را به روی محققان بازكرده است. محققان دانشگاه رایس مراحل مقدماتی كاربرد نانوشلها را برای تزریق به جریان خون ارزیابی كردند. 
این ذرات نانو به گیرنده های غشاسلولهای سرطانی متصل می شوند و با ایجاد امواج مادون قرمز باعث بالا رفتن دمای سلولهای مذكور به ۵۵ درجه و تركیدن و از بین رفتن تومورهای موجود می گردند. همچنین نانوپارتیكهایی كه از اكسیدهای آهن ساخته می شوند، با ایجاد امواج مگنتیك در محل استقرار سلولهای سرطانی باعث از بین بردن این سلولها می شوند. یكی از اساسی ترین محورهای تحقیقاتی كنونی، توسعه سیستمهای رها سازی DNA غیرزنده، با بازدهی مناسب و با حداقل هزینه و عوارض جانبی و سمی می باشد، كه در ژن درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. 
● اصلاح نژاد دام 
مدیریت تلاقی و زمان مناسب جفتگیری دامها، از جمله مواردی است كه در مزارع پرورش گاوشیرده به هزینه و زمان طولانی نیاز دارد. از راهكارهایی كه اخیر مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از نانوتیوپها خاص در داخل پوست می باشد كه زمان واقعی پیك هورمون استروژن و وقوع فحلی را دار دامها نشان می دهد و لذا با علائمی كه سنسورهای موجود به دستگاه مونیتور می فرستد، زمان دقیق و واقعی تلقیح را به دامدار نشان می دهد.
۱) تنظیم زمانی مناسب برای آزاد سازی دارو
۲) قابلیت خود تنظیمی ۳) توانایی برنامه ریزی قبلی
بنابراین در آینده نزدیك پیشرفتهای بیشتر تكنولوژی امكانات زیر را فراهم می كند: 
▪ توسعه سیستمهای سنتیتیك رها سازی داروها،پروبیوتیكها، مواد مغذی 
▪ افزایش سرعت شناسایی علائم بیماری و كاربرد روشهای درمانی سریع 
▪ توسعه سیستمهای رها سازی اسیدهای نوكلئیك و مولكولهای DNA 
▪ كاربرد نانومولكولها در تولید واكسنهای دامی 
● تشخیص بیماری و درمان دامها 
تصور امكان تزریق نانوپارتیكها به دامها و فعال شدن تدریجی ماده موثر همراه با این نانوذرات در بدن حیوان برای از بین بردن و تخریب سلولهای سرطانی، افق تحقیقاتی جدیدی را به روی محققان بازكرده است. محققان دانشگاه رایس مراحل مقدماتی كاربرد نانوشلها را برای تزریق به جریان خون ارزیابی كردند. 
این ذرات نانو به گیرنده های غشاسلولهای سرطانی متصل می شوند و با ایجاد امواج مادون قرمز باعث بالا رفتن دمای سلولهای مذكور به ۵۵ درجه و تركیدن و از بین رفتن تومورهای موجود می گردند. همچنین نانوپارتیكهایی كه از اكسیدهای آهن ساخته می شوند، با ایجاد امواج مگنتیك در محل استقرار سلولهای سرطانی باعث از بین بردن این سلولها می شوند. یكی از اساسی ترین محورهای تحقیقاتی كنونی، توسعه سیستمهای رها سازی DNA غیرزنده، با بازدهی مناسب و با حداقل هزینه و عوارض جانبی و سمی می باشد، كه در ژن درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. 
● اصلاح نژاد دام 
مدیریت تلاقی و زمان مناسب جفتگیری دامها، از جمله مواردی است كه در مزارع پرورش گاوشیرده به هزینه و زمان طولانی نیاز دارد. از راهكارهایی كه اخیر مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از نانوتیوپها خاص در داخل پوست می باشد كه زمان واقعی پیك هورمون استروژن و وقوع فحلی را دار دامها نشان می دهد و لذا با علائمی كه سنسورهای موجود به دستگاه مونیتور می فرستد، زمان دقیق و واقعی تلقیح را به دامدار نشان می دهد.