ปัจจุบันผู้คนอาจเริ่มคุ้นเคยกับคำว่า Big Data Analysis หรือการนำข้อมูลปริมาณมหาศาลมาสกัดเอาส่วนสำคัญไปใช้ประโยชน์ต่อ เช่น ใช้พัฒนาเทคโนโลยี Generative AI อย่าง Chat GPT และ Gemini, พยากรณ์อากาศ, วางแผนการตลาดของบริษัทชั้นนำต่าง ๆ แต่รู้หรือไม่ว่างานด้านเทคโนโลยีชีวภาพก็มีการเก็บรวบรวมข้อมูลปริมาณมหาศาลมาสกัดเพื่อใช้ประโยชน์เช่นกัน ทั้งเพื่อสร้างองค์ความรู้ สร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจ และอนุรักษ์ทรัพยากรทางธรรมชาติ
กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จัดตั้ง ‘ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ’ ขึ้นในปี 2563 เพื่อเป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านโอมิกส์ที่ทันสมัยที่สุดของประเทศไทย สำหรับขับเคลื่อนงานวิจัยและนวัตกรรมชีวภาพ พร้อมทั้งให้บริการวิจัย พัฒนา และทดสอบระดับโมเลกุล ในหลายอุตสาหกรรม เช่น เกษตร สุขภาพ สิ่งแวดล้อม แบบครบวงจร (one-stop service) เพื่อเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่จะช่วยเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจและอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพให้ภาครัฐและเอกชน
‘โอมิกส์’ คืออะไร สำคัญอย่างไรต่อเทคโนโลยีชีวภาพ
ดร.สิทธิโชค ตั้งภัสสรเรือง รองผู้อำนวยการไบโอเทค สวทช. อธิบายว่า โอมิกส์ (Omics) คือ คำที่ใช้เรียกเทคโนโลยีและการศึกษาทางชีววิทยาในระดับโมเลกุลอย่างเป็นระบบและครอบคลุม โดยคำว่าโอมิกส์มาจากคำต่อท้ายของศาสตร์ย่อย เช่น จีโนมิกส์ (genomics) การศึกษารหัสพันธุกรรมในระดับจีโนม, ทรานสคริปโตมิกส์ (transcriptomics) การศึกษาการแสดงออกหรือการทำงานของยีน, โปรตีโอมิกส์ (proteomics) การศึกษาหน้าที่และการทำงานร่วมกันของโปรตีน และเมตาโบโลมิกส์ (metabolomics) การศึกษาการสร้างและการเปลี่ยนแปลงของสารเมตาบอไลต์หรือสารออกฤทธิ์
“หากอธิบายให้เข้าใจง่าย เทคโนโลยีเหล่านี้เป็นเบื้องหลังของเทคโนโลยีชีวภาพขั้นสูงต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการตรวจสอบและออกแบบปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์เศรษฐกิจ เช่น ยางพารา ปาล์มน้ำมัน อ้อย กุ้งกุลาดำในระดับรหัสพันธุกรรม, การสนับสนุนการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของพืชและสัตว์ เช่น ปะการัง โกงกาง เสือโคร่ง, การวิเคราะห์และประเมินฤทธิ์ทางชีวภาพของพืชสมุนไพร เช่น กระชายดำ กะเพรา กัญชง กัญชา เพื่อใช้ประโยชน์ด้านสุขภาพและการแพทย์, การวิเคราะห์ชนิดและปริมาณของโปรตีนเพื่อการผลิตสารฟังก์ชัน เช่น เพปไทด์ คอลลาเจน
“ไบโอเทค สวทช. ได้ก่อตั้งศูนย์โอมิกส์แห่งชาติขึ้นในปี 2563 เพื่อดำเนินพันธกิจด้านการวิจัยและพัฒนาองค์ความรู้และเทคโนโลยีชีวภาพของประเทศ พร้อมนำโครงสร้างพื้นฐานในระดับสากลนี้มาให้บริการแก่ภาครัฐและเอกชนไทยแบบครบวงจร ทั้งบริการด้านการวิจัย พัฒนา และทดสอบ นอกจากนี้ยังมุ่งเน้นเรื่องการพัฒนากำลังคนและการสร้างความร่วมมือในระดับสากล เพื่อบูรณาการองค์ความรู้และขยายผลการใช้ประโยชน์เทคโนโลยีด้วย”
เสริมการเติบโตทางเศรษฐกิจ อนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ
ดร.วิรัลดา ภูตะคาม ผู้อำนวยการศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ ไบโอเทค สวทช. เล่าถึงหนึ่งในตัวอย่างผลงานเด่นเพื่อสนับสนุนการเติบโตของอุตสาหกรรมเกษตรว่า ทีมวิจัยได้พัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลสำหรับตรวจสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมด้วยดีเอ็นเอ หรือ DNA-based purity testing for F1 hybrid seeds ขึ้น เพื่อให้บริการสุ่มตรวจสอบคุณภาพเมล็ดพันธุ์ลูกผสมที่ผลิตเพื่อจำหน่ายว่ามาจากพ่อ–แม่พันธุ์ที่ต้องการหรือไม่ โดยใช้เวลาตรวจเพียง 48 ชั่วโมงเท่านั้น (ตรวจได้มากถึง 10,000 ตัวอย่างต่อวัน) แตกต่างจากวิธีการดั้งเดิมที่ต้องใช้การสุ่มปลูกจริงเพื่อรอดูผลซึ่งใช้เวลานานกว่ามาก
“การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ได้เร็วจะช่วยให้เกษตรกรได้รับค่าตอบแทนภายใน 2 สัปดาห์ มีเงินทุนไปใช้ผลิตรอบใหม่ทันที สามารถเพิ่มรอบการผลิตจากปีละ 1-2 รอบ เป็น 3-4 รอบหรือมากกว่าได้ ขณะที่ผู้ประกอบการก็ส่งออกเมล็ดพันธุ์คุณภาพสูงได้เร็วขึ้น ช่วยให้เมล็ดพันธุ์มีอัตราการงอกที่ดีกว่าเมล็ดพันธุ์ที่ผ่านการเก็บมานานแล้ว ถือเป็นจุดแข็งสำคัญที่ช่วยเพิ่มมูลค่าการส่งออกได้
“ขณะนี้ประเทศไทยมีการส่งออกเมล็ดพันธุ์มูลค่าสูงถึงหนึ่งหมื่นล้านบาทหรือเป็นอันดับ 3 ของเอเชียรองจากจีนและญี่ปุ่น หากผู้ประกอบการหันมาใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้กันมากขึ้นก็อาจสร้างมูลค่าการส่งออกได้มากขึ้นแบบเท่าตัว”
ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีไปให้บริการตรวจสอบคุณภาพเมล็ดพันธุ์ลูกผสมครอบคลุมพืชเศรษฐกิจแล้วหลายชนิด เช่น ข้าวโพด มะเขือเทศ พริก แตงโม แตงกวา เมลอน มะระ ฟัก ฟักทอง บวบ มะเขือยาว นอกจากนี้ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติยังได้รับงบประมาณแผนงานยุทธศาสตร์ เพื่อให้บริการพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลที่ใช้ตรวจสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสม สำหรับสร้างฐานข้อมูลดีเอ็นเอพ่อ–แม่พันธุ์ในประเทศให้แก่ SMEs ไทยโดยไม่คิดค่าใช้จ่ายด้วย เพื่อสนับสนุนให้ผู้ประกอบการรายย่อยได้เข้าถึงเทคโนโลยีขั้นสูงที่จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการดำเนินธุรกิจ
สำหรับตัวอย่างผลงานด้านการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ ดร.วิรัลดา เล่าว่า ที่ผ่านมาศูนย์โอมิกส์แห่งชาติได้ร่วมกับกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง (ทช.) ศึกษาและพัฒนาฐานข้อมูลความหลากหลายทางชีวภาพของปะการังชนิดที่เติบโตในน่านน้ำไทย เพื่อเฝ้าระวังการเสี่ยงสูญพันธุ์ รวมทั้งใช้เป็นแนวทางในการอนุรักษ์และฟื้นฟูอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ทีมวิจัยยังกำลังศึกษาปัจจัยที่ส่งผลให้ปะการังแต่ละชนิดมีความเสี่ยงต่อการฟอกขาวแตกต่างกัน เพื่อใช้เป็นข้อมูลสำคัญในการอนุรักษ์ปะการังในน่านน้ำไทย
“ทีมวิจัยยังร่วมกับกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช สร้างฐานข้อมูลลายนิ้วมือทางพันธุกรรมหรือ DNA fingerprint เพื่อใช้ระบุตัวเสือโคร่งทั้ง 6 ชนิดย่อย ประกอบด้วยเสือโคร่งไซบีเรีย เสือโคร่งเบงกอล เสือโคร่งอินโดไชนีส เสือโคร่งสุมาตรา เสือโคร่งจีนใต้ และเสือโคร่งมลายู เทคโนโลยีนี้จะช่วยให้ระบุรหัสพันธุกรรมของเสือแต่ละตัวได้อย่างจำเพาะเจาะจง ไม่ต่างกับการตรวจลายนิ้วมือเพื่อพิสูจน์อัตลักษณ์บุคคล ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีไปใช้เป็นเครื่องมือสำคัญในการปราบปรามอาชญากรรมสัตว์ป่าแล้ว และในอนาคตอาจขยายผลไปสู่การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของเสือโคร่งในไทยต่อไป”
ผลงานวิจัยข้างต้นเป็นเพียงตัวอย่างไม่กี่ผลงานจากที่ทีมวิจัยศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ สวทช. ได้หยิบยกมาเล่าด้วยจุดประสงค์สำคัญคือ การสร้างการรับรู้เกี่ยวกับการให้บริการด้านวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพด้วยเทคโนโลยีโอมิกส์ รวมถึงการให้บริการอุปกรณ์โครงสร้างพื้นฐานระดับชั้นนำของเอเชีย ทั้งนี้ก็เพื่อให้ทั้งภาครัฐและเอกชนไทยได้ใช้ประโยชน์จากความพร้อมเหล่านี้ยกระดับเศรษฐกิจชีวภาพของประเทศไทยอย่างเต็มประสิทธิภาพ
สำหรับผู้ที่สนใจติดต่อสอบถามข้อมูลผลงานวิจัยและขอรับบริการด้านการวิจัย พัฒนา และทดสอบ รวมถึงบริการด้านอุปกรณ์โครงสร้างพื้นฐาน ติดต่อสอบถามได้ที่ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ สวทช. โทร 0 2564 7000 ต่อ 71441 หรืออีเมล noc.th@nstda.or.th และดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่เว็บไซต์ www.nstda.or.th/noc
เรียบเรียงโดย ภัทรา สัปปินันทน์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ภัทรา สัปปินันทน์
ภาพประกอบโดย ภัทรา สัปปินันทน์ และฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช. และภาพจาก Shutterstock