عالم أحياء

عالم الأحياء هو عالم يُجري أبحاثًا في علم الأحياء . ^{[ 1 ] [ 2 ]} يهتم علماء الأحياء بدراسة الحياة على الأرض، سواء كانت خليةً منفردة ، أو كائنًا متعدد الخلايا ، أو مجتمعًا من الكائنات الحية المتفاعلة . ^{[ 1 ]} وعادةً ما يتخصصون في فرعٍ معين من فروع علم الأحياء (مثل البيولوجيا الجزيئية ، وعلم الحيوان ، وعلم الأحياء التطوري ) ^{[ 3 ]} ويكون لديهم تركيز بحثي محدد (مثل دراسة الملاريا أو السرطان). ^{[ 4 ]}

يهدف علماء الأحياء المنخرطون في البحوث الأساسية إلى تطوير المعرفة حول العالم الطبيعي. ^{[ 1 ]} ويجرون أبحاثهم باستخدام المنهج العلمي ، وهو منهج تجريبي لاختبار الفرضيات . ^{[ 1 ] [ 5 ]} وقد يكون لاكتشافاتهم تطبيقات في أغراض محددة، مثل التكنولوجيا الحيوية ، التي تهدف إلى تطوير منتجات طبية مفيدة للبشر. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

في العصر الحديث، يحمل معظم علماء الأحياء شهادة أكاديمية واحدة أو أكثر ، مثل شهادة البكالوريوس ، بالإضافة إلى شهادة عليا مثل الماجستير أو الدكتوراه . ^{[ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]} وكغيرهم من العلماء، يعمل علماء الأحياء في قطاعات اقتصادية مختلفة، كالأوساط الأكاديمية ، والمنظمات غير الربحية ، والقطاع الخاص ، والقطاع الحكومي . ^{[ 9 ]}

يُعتبر فرانشيسكو ريدي ، مؤسس علم الأحياء التجريبي ، أحد أعظم علماء الأحياء على مر العصور. ^{[ 10 ]} وقد صاغ روبرت هوك، الفيلسوف الطبيعي الإنجليزي ، مصطلح " الخلية "، مشيرًا إلى تشابه بنية النبات مع خلايا قرص العسل . ^{[ 11 ]}

وضع تشارلز داروين وألفريد والاس، كلٌ على حدة، نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي ، والتي وُصفت بالتفصيل في كتاب داروين " أصل الأنواع" الذي نُشر عام 1859. اقترح داروين في هذا الكتاب أن سمات جميع الكائنات الحية، بما فيها الإنسان، تشكّلت بفعل عمليات طبيعية للتطور، حيث أدى تراكم التعديلات إلى التباين على مدى فترات زمنية طويلة. وتؤثر نظرية التطور بصيغتها الحالية على جميع مجالات علم الأحياء تقريبًا. ^{[ 12 ]} وفي سياق منفصل، وضع غريغور مندل مبادئ الوراثة عام 1866، والتي أصبحت أساس علم الوراثة الحديث .

في عام 1953، وصف جيمس دي واتسون وفرانسيس كريك البنية الأساسية للحمض النووي، المادة الوراثية للتعبير عن الحياة بجميع أشكالها، ^{[ 13 ]} استنادًا إلى عمل موريس ويلكنز وروزاليند فرانكلين ، واقترحا أن بنية الحمض النووي هي حلزون مزدوج.

قاد إيان ويلموت فريق بحث نجح في عام 1996 في استنساخ أول حيوان ثديي من خلية جسدية بالغة، وهو حمل من سلالة دورسيت الفنلندية يُدعى دوللي. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

تتطلب درجة البكالوريوس في علم الأحياء عادةً دراسة مقررات في علم الأحياء الجزيئي والخلوي ، وعلم النمو ، وعلم البيئة ، وعلم الوراثة ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وعلم التشريح ، وعلم وظائف الأعضاء ، وعلم النبات ، وعلم الحيوان، وعلم الأحياء القديمة . ^{[ 8 ] [ 18 ]} وقد تشمل المتطلبات الإضافية الفيزياء ، والكيمياء ( العامة ، والعضوية ، والكيمياء الحيوية )، وحساب التفاضل والتكامل ، والإحصاء .

يسعى الطلاب الطموحون إلى مهنة بحثية عادةً إلى الحصول على درجة علمية عليا مثل الماجستير أو الدكتوراه (مثلاً، دكتوراه الفلسفة)، حيث يتلقون تدريباً من رئيس قسم بحثي وفقاً لنموذج التلمذة المهنية المتبع منذ القرن التاسع عشر. ^{[ 7 ]} غالباً ما يتلقى الطلاب في هذه البرامج الدراسية العليا تدريباً متخصصاً في فرع معين من فروع علم الأحياء. ^{[ 3 ]}

يقوم علماء الأحياء الذين يعملون في مجال البحوث الأساسية بصياغة النظريات وتصميم التجارب للنهوض بالمعرفة البشرية حول الحياة، بما في ذلك مواضيع مثل التطور ، والكيمياء الحيوية ، والبيولوجيا الجزيئية ، وعلم الأعصاب، وبيولوجيا الخلية .

يُجري علماء الأحياء عادةً تجارب مخبرية تشمل الحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة والجزيئات الحيوية . مع ذلك، يُجرى جزء صغير من الأبحاث البيولوجية خارج المختبر ، وقد يتضمن الملاحظة الطبيعية بدلاً من التجربة. على سبيل المثال، قد يدرس عالم النبات أنواع النباتات الموجودة في بيئة معينة، بينما قد يدرس عالم البيئة كيفية تعافي منطقة حرجية بعد حريق.

يستخدم علماء الأحياء العاملون في مجال البحوث التطبيقية الإنجازات التي تحققت من خلال البحوث الأساسية لتعزيز المعرفة في مجالات أو تطبيقات محددة. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذه البحوث التطبيقية لتطوير أدوية وعلاجات واختبارات تشخيصية طبية جديدة . قد يُطلب من علماء الأحياء الذين يُجرون بحوثًا تطبيقية وتطوير منتجات في القطاع الخاص شرح خططهم البحثية أو نتائجها لغير المتخصصين الذين يملكون صلاحية الموافقة على أفكارهم أو رفضها. يجب على هؤلاء العلماء مراعاة الآثار التجارية لأعمالهم.

أدى التقدم السريع في معرفة علم الوراثة والجزيئات العضوية إلى نمو هائل في مجال التقنية الحيوية، مُحدثًا تحولًا جذريًا في الصناعات التي يعمل بها علماء الأحياء. بات بإمكان علماء الأحياء الآن التلاعب بالمادة الوراثية للحيوانات والنباتات، سعيًا لجعل الكائنات الحية (بما فيها الإنسان) أكثر إنتاجية أو مقاومة للأمراض. وقد أسفرت الأبحاث الأساسية والتطبيقية في مجال العمليات التقنية الحيوية، مثل إعادة تركيب الحمض النووي، عن إنتاج مواد هامة، منها الأنسولين البشري وهرمون النمو. كما تُنتج اليوم العديد من المواد الأخرى التي لم تكن متوفرة سابقًا بكميات كبيرة، وذلك بفضل التقنيات الحيوية. وتُستخدم بعض هذه المواد في علاج الأمراض.

يعمل الباحثون في مشاريع الجينوم المختلفة (الكروموسومات وجيناتها المرتبطة بها) على عزل الجينات وتحديد وظائفها. ويستمر هذا العمل في الإسهام باكتشاف جينات مرتبطة بأمراض محددة ومخاطر صحية وراثية، مثل فقر الدم المنجلي. وقد أتاحت التطورات في مجال التقنية الحيوية فرصًا بحثية في جميع مجالات علم الأحياء تقريبًا، مع تطبيقات تجارية في مجالات مثل الطب والزراعة ومعالجة البيئة .

يعمل علماء الأحياء عادةً ساعات عمل منتظمة، ولكن العمل لساعات أطول ليس بالأمر النادر. وقد يُطلب من الباحثين العمل في ساعات غير اعتيادية في المختبرات أو مواقع أخرى (خاصةً أثناء العمل الميداني)، وذلك بحسب طبيعة أبحاثهم.

يعتمد العديد من علماء الأحياء على المنح لتمويل أبحاثهم. وقد يتعرضون لضغوط للوفاء بالمواعيد النهائية والامتثال لمواصفات كتابة المنح الصارمة عند إعداد مقترحات للحصول على تمويل جديد أو تمديد التمويل الحالي.

يواجه علماء الأحياء البحرية ظروف عمل متنوعة. فمنهم من يعمل في المختبرات، ومنهم من يعمل على متن سفن الأبحاث، أما من يعملون تحت الماء فعليهم الالتزام بإجراءات الغوص الآمنة أثناء العمل بالقرب من الشعاب المرجانية الحادة والكائنات البحرية الخطرة. ورغم أن بعض علماء الأحياء البحرية يحصلون على عيناتهم من البحر، إلا أن الكثيرين منهم ما زالوا يقضون جزءاً كبيراً من وقتهم في المختبرات والمكاتب، لإجراء الاختبارات والتجارب وتسجيل النتائج وجمع البيانات.

Biologists are not usually exposed to unsafe or unhealthy conditions. Those who work with dangerous organisms or toxic substances in the laboratory must follow strict safety procedures to avoid contamination. Many biological scientists, such as botanists, ecologists, and zoologists, conduct field studies that involve strenuous physical activity and primitive living conditions. Biological scientists in the field may work in warm or cold climates, in all kinds of weather.

The highest honor awarded to biologists is the Nobel Prize in Physiology or Medicine, awarded since 1901, by the Royal Swedish Academy of Sciences. Other significant awards include the Crafoord Prize in Biosciences (established in 1980),^[19] and the Maxwell/Hanrahan Award in Field Biology (established in 2020).^[20][21]

• Biology
• Glossary of biology
• List of biologists
• Lists of biologists by author abbreviation

• وزارة العمل الأمريكية، دليل التوقعات المهنية