Công nghệ sinh học, nền móng phát triển nông nghiệp xanh và bền vững

Những bước tiến tạo nền móng phát triển

TS. Cao Đức Phát, Chủ tịch HĐQT Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI), nguyên Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT, cho biết, trong 30 năm qua, những kết quả của CNSH đã giúp ngành nông nghiệp có nhiều thành tựu đột phá. Trong những công nghệ nổi bật có: nuôi cấy mô giúp lĩnh vực trồng trọt, đặc biệt là các sản phẩm như ngô, đỗ tương, bông… có năng suất vượt trội, góp phần đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu, giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật, cải thiện chất lượng đất, thân thiện môi trường.

Các nước phát triển đã đầu tư mạnh mẽ vào CNSH và mang lại hiệu quả, lợi nhuận cao. Việt Nam là nước nhiệt đới, đi lên từ nông nghiệp, đa dạng sinh học đứng thứ 16 trên thế giới. Nhằm đưa CNSH  thành ngành mũi nhọn, ngày 30/1/2023, Bộ Chính trị đã ban hành Nghị quyết số 36-NQ/TW về phát triển và ứng dụng CNSH phục vụ phát triển bền vững đất nước trong tình hình mới. Theo đó, tập trung phát triển, phấn đấu đưa nước ta thành quốc gia có nền CNSH phát triển trên thế giới, là trung tâm sản xuất và dịch vụ thông minh về CNSH, thuộc nhóm dẫn đầu khu vực châu Á.

Công nghệ sinh học đem lại nhiều lợi ích, trong đó góp phần tăng mạnh năng suất nhiều loại cây trồng.

Triển khai thực hiện Nghị quyết, Bộ Khoa học và Công nghệ đã xây dựng cơ chế, chính sách và các mô hình thí điểm các cơ chế chính sách này để tạo đột phá phát triển và ứng dụng CNSH trong một số lĩnh vực có tiềm năng, lợi thế. Đồng thời, tập trung phát triển, ứng dụng CNSH trong sản xuất và đời sống.

Bên cạnh đó, Bộ Khoa học và Công nghệ xây dựng dự thảo định hướng đầu tư nghiên cứu làm chủ một số công nghệ lõi trong CNSH tại Việt Nam đến năm 2030. Cụ thể, đó là CNSH trong chọn giống cây trồng và vật nuôi; công nghệ enzyme và protein tái tổ hợp; sản xuất vaccine thế hệ mới, dược phẩm sinh học; công nghệ gene và liệu pháp gene; tế bào gốc, y học tái tạo; CNSH nano, màng sinh học, sản xuất thực phẩm, xử lý ô nhiễm;…

Hiện nay, CNSH trong nông nghiệp đã phát triển sang công nghệ vi sinh, công nghệ nano, công nghệ tế bào, công nghệ chỉnh sửa gene…, giúp ngành nông nghiệp đạt được những đỉnh cao mới. Giới hạn áp dụng CNSH cũng không còn bó buộc trong trồng trọt, mà mở ra sang cả lĩnh vực chăn nuôi và thủy sản.

GS.TS Lê Huy Hàm, Chủ nhiệm Chương trình KC.12/21-30 về nghiên cứu ứng dụng và phát triển CNSH giai đoạn 2021-2030, cho rằng, với khoản đầu tư chưa nhiều, nhưng thời gian qua, Việt Nam đã phát triển được nghiên cứu và ứng dụng CNSH trong những lĩnh vực quan trọng của đất nước, như nông, lâm, ngư nghiệp, chăn nuôi, bảo vệ sức khỏe, bảo vệ môi trường. Từ đó, đặt nền móng cho công nghiệp sinh học toàn quốc, gồm nhân giống, chọn tạo giống, công nghệ tế bào, sinh học phân tử, sản xuất vaccine thú y, sản xuất các chế phẩm sinh học, các quy trình chẩn đoán cho chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người, cây trồng và vật nuôi. Nhiều sản phẩm của CNSH đã và đang đóng góp cho sản xuất trên đồng ruộng, trang trại của nông dân, doanh nghiệp.

Giải quyết nhiều thách thức trong ngành nông nghiệp

Ông Nguyễn Quý Dương, Phó Cục trưởng Cục Bảo vệ thực vật (Bộ Nông nghiệp và PTNT), cho biết, Việt Nam là quốc gia nhiệt đới nên luôn chịu áp lực rất lớn về dịch hại. Trong đó, một số bệnh như khảm lá sắn, sâu keo mùa thu, sâu róm thông, lùn sọc đen… đã gây nhiều thiệt hại cho nông nghiệp nước ta.

“Sâu keo mùa thu thời gian qua từng là một vấn đề nhức nhối tại Việt Nam, nhưng khi sử dụng một loại giống ngô biến đổi gen (GMO) thì gần như thách thức được giải quyết”, ông Dương nói.

Trước đây, giá giống của các loại GMO tương đối cao, tuy nhiên, khi bước đầu có hành lang pháp lý cho các giống GMO tại Việt Nam thì nhiều doanh nghiệp đã mạnh dạn đưa nhiều giống mới ra thị trường, người dân dễ tiếp cận hơn với các giống mới, vừa tăng năng suất, vừa kháng bệnh, giúp giảm lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng.

Ông Dương cho biết, CNSH ngày càng trở nên quan trọng, bởi việc chỉnh sửa gene giờ không chỉ có kháng bệnh, mà còn tăng chất lượng, như: tăng hàm lượng tinh bột, tăng độ sinh khối… Tại Viện Bảo vệ thực vật, các nhà nghiên cứu đang tìm cách nghiên cứu ra vaccine cho thực vật, tiến tới hoàn thiện giống sau chỉnh sửa.

Một số sản phẩm ứng dụng CNSH vào chế biến thuỷ sản, tạo ra sản phẩm mới.

“Nghiên cứu chỉnh sửa gene không chỉ dừng ở tính kháng bệnh, bởi giống đang dần trở thành một giải pháp mang tính toàn diện. Đặc biệt, sản phẩm của Việt Nam vẫn dừng ở ngưỡng chỉnh sửa gene, không phải giống biến đổi gen (GMO)”, ông Dương nhấn mạnh.

Trong thời đại cách mạng công nghệ 4.0, công nghệ số, công nghệ AI… cũng là một bước đệm giúp CNSH phát triển mạnh hơn. Do đó, nguyên Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT Cao Đức Phát cho rằng, cần phải có chiến lược đào tạo nhân lực, xây dựng cơ chế, chính sách phù hợp để tận dụng xung lực từ CNSH.

Ông Nguyễn Văn Long, Cục trưởng Cục Thú y, cho biết: Việt Nam có thể tự hào là sản xuất được rất nhiều vaccine phòng, ngừa bệnh trên đàn vật nuôi. Làm được điều này là do chúng ta làm chủ được khoa học công nghệ.

Theo ông Long, các nhóm bệnh trên vật nuôi chủ yếu chia 2 loại: chỉ xuất hiện trên đàn vật nuôi và có thể lây truyền sang người.

Một số loại vaccine chủ lực được ông Long liệt kê, như vaccine phòng chống cúm trên gia cầm, vaccine dịch tả lợn châu Phi, các sản phẩm chống kháng thuốc…

Đặc thù của ngành thú y là liên tục tiếp xúc với các mầm bệnh mới, các sản phẩm CNSH  mới từ quốc tế. Ngoài ra, Việt Nam nằm trong nhóm thị trường lớn về tiêu thụ động vật. Chính bởi vậy, hệ thống thú y cần có công nghệ cao, đủ sức chẩn đoán sớm, phòng ngừa từ xa với dịch bệnh, nhất là các bệnh mới nổi.

Về lĩnh vực trồng trọt, GS.TS Lê Huy Hàm, nguyên Viện trưởng Viện Di truyền nông nghiệp thông tin, diện tích ngô, bông, đậu tương biến đổi gene tại Việt Nam tăng rất nhanh.

Theo nông dân Ngô Văn Tùng (xã Vân Hồ, huyện Vân Hồ, tỉnh Sơn La), từ năm 2015, ông đã tiến hành trồng giống ngô kháng sâu, có khả năng chịu lạnh vào mùa đông. Giống ngô mới cho năng suất cao và hàm lượng dinh dưỡng đảm bảo. Nhờ đó, ông chủ động được thức ăn cho đàn bò 100 con trong suốt cả năm. Mỗi con bò sữa cần khoảng 50kg thức ăn mỗi ngày, trong đó 90% là thức ăn thô xanh được ủ chua, băm nhuyễn.

Học ông Tùng, nhiều hộ dân trên địa bàn đã trồng cây ngô chuyển gene để lấy sinh khối làm thức ăn chăn nuôi. Hiện nay, nông dân nhiều tỉnh, thành phố trên cả nước đã trồng ngô chuyển gene để nâng cao năng suất, chất lượng chăn nuôi.

Tất cả giống ngô biến đổi gene đang canh tác đều mang tính trạng kháng sâu hại, đặc trị sâu đục thân ngô và phòng ngừa sâu keo mùa thu.

Một nghiên cứu gần đây cho biết, các giống chỉnh gene có năng suất cao hơn các giống truyền thống có cùng kiểu gene bởi giống giữ được tiềm năng năng suất của giống gốc và kiểm soát sâu hại hiệu quả.

Từ năm 2015 đến nay, Việt Nam trồng hơn 1,3 triệu hecta cây trồng biến đổi gene. “Lợi nhuận của người nông dân khi sử dụng giống biến đổi gene là rất lớn”, ông Hàm đánh giá, người nông dân có thể tăng lợi nhuận trên 1 đơn vị diện tích ít nhất từ 1,5-2 lần so với cây trồng thông thường.

Tổ chức Quốc tế về tiếp thu các ứng dụng CNSH trong nông nghiệp (ISAAA) cho biết, có 29 nước thương mại hóa toàn cầu các sản phẩm GMO. Tại Việt Nam, song song với việc ứng dụng các giống chỉnh sửa gene, chúng ta đã triển khai đồng bộ các khung pháp lý. Đây là yếu tố quan trọng khi thế giới đã tiến rất xa về chỉnh sửa gene.

“Theo thống kê, thế giới có khoảng 200 triệu hecta cây trồng chuyển gene. Tỷ lệ chiếm nhiều nhất là đậu tương, lên tới gần 80% diện tích. Ngoài ra, diện tích trồng ngô cũng tới hơn 25%. CNSH giúp đẩy mạnh sử dụng các chế phẩm sinh học, đảm bảo mùa vụ, nâng cao thu nhập cho người dân”, TS. Cao Đức Phát chia sẻ.

Về phía tổ chức quốc tế, bà Sonny Tababa, Giám đốc CNSH  CropLife châu Á, đánh giá, cây trồng áp dụng CNSH giúp Việt Nam thích ứng tốt hơn với biến đổi khí hậu, giúp người dân nâng cao sinh kế, đảm bảo thu nhập, nhất là tại các vùng chưa đảm bảo về nước tưới, vùng sâu, vùng xa.

Cần cơ chế thu hút doanh nghiệp tư nhân

Theo GS.TS Lê Huy Hàm, sự phát triển của ngành CNSH còn xa với tiềm năng và nhu cầu của đất nước. Mới có các công nghệ phổ thông như cấy mô, chế phẩm vi sinh, chỉ thị phân tử.... được ứng dụng thành công, mà chưa khai thác được nhiều nghiên cứu ứng dụng các công nghệ cao. Ngoài ra, hợp tác đa ngành, đa lĩnh vực giữa các viện, trường, doanh nghiệp còn yếu. Sự tham gia của khối doanh nghiệp còn rất lẻ tẻ, chủ yếu nhắm tới tận dụng vốn của các chương trình, yếu tố công nghệ chưa được coi trọng.

PGS.TS. Nguyễn Hữu Ninh, Phó vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường (Bộ Nông nghiệp và PTNT), cho biết, giai đoạn 2021-2030, Việt Nam mới thực hiện 32 nhiệm vụ khoa học công nghệ trong lĩnh vực CNSH, giảm mạnh so với giai đoạn 2005-2020 (279 nhiệm vụ khoa học).

“Sự tham gia của doanh nghiệp gần như không có, và họ không dám tham gia”, ông Ninh nói.

Một phần nguyên nhân đến từ rào cản về cơ chế, chính sách. Cụ thể, kết quả nghiên cứu thuộc phạm vi đầu tư của ngân sách Nhà nước sẽ được xem là tài sản Nhà nước. Vì vậy, thời gian qua, doanh nghiệp không mặn mà trong việc phối hợp, đầu tư nghiên cứu CNSH.

Ông Ninh đề xuất, cần có cơ chế tạo điều kiện cho khối tư nhân tham gia vào hoạt động phát triển sản phẩm CNSH; đầu tư cho các phòng sinh học trọng điểm để tập trung nghiên cứu với trang thiết bị hiện đại. “Doanh nghiệp không thể tham gia, CNSH dường như vẫn dậm chân tại chỗ”, ông Ninh nói.

Ở vai trò người đứng đầu Cục Thú y (Bộ Nông nghiệp và PTNT), Cục trưởng Nguyễn Văn Long đề xuất một số vấn đề, trong đó nhấn mạnh tới cơ chế, chính sách liên quan đến phát triển CNSH.

“Trình một dự án công nghệ theo cơ chế Nhà nước mất nhiều thời gian, có thể khiến nghiên cứu cơ bản của Việt Nam bị teo tóp”, lãnh đạo Cục Thú y bày tỏ và đề xuất, có một mô hình cởi mở giữa cơ quan quản lý, nhà khoa học, doanh nghiệp để sớm đưa các nghiên cứu ra đồng ruộng, thay vì “cất vào ngăn kéo”.

Tập trung vào kỹ thuật di truyền và kỹ thuật nhân giống hiện đại

Nêu bức tranh về cây chỉnh sửa gene trên thế giới, PGS.TS Nguyễn Hữu Ninh   cũng đặt vấn đề những lợi thế của cây chỉnh sửa gene là không thể phủ nhận, nên được triển khai nhanh hơn trong bối cảnh hội nhập hiện nay.

Sự phát triển vượt bậc của CNSH  trên thế giới xuất phát từ nhiều nguyên nhân như dân số tăng, nhu cầu an ninh lương thực cần đảm bảo, biến đổi khí hậu, thiên tai dịch bệnh. Như vậy, cần thiết phải điều chỉnh áp dụng công nghệ tạo ra những giống mới để tạo ra sản phẩm đem lại hiệu quả sản xuất tốt hơn cho người dân, đáp ứng nhu cầu về an ninh lương thực.

Để đảm bảo ứng dụng CNSH tạo ra sự đột phá, những kỹ thuật nhân giống hiện đại, kỹ thuật di truyền và chỉnh sửa bộ gen đã cung cấp các giống mới với các tính trạng mong muốn, như: tính chịu hạn, kháng bệnh, chống chịu mặn; sử dụng chất dinh dưỡng, tăng năng suất và sức sống tự nhiên, hiệu quả sử dụng nước…

Tại Việt Nam, PGS.TS Nguyễn Hữu Ninh nhận định, nghiên cứu khoa học công nghệ luôn có độ trễ so với thực tế. Những điều chỉnh hôm nay phải nhiều năm sau mới bắt đầu phát huy tác dụng. “Tác động của CNSH, vì thế, tương đối khó cảm nhận”, ông Ninh nói.

Trước mắt, Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường đề xuất Bộ Nông nghiệp và PTNT tập trung xây dựng, khai thác tối đa hiệu quả các phòng thí nghiệm trọng điểm, tập trung vào những công nghệ tế bào, công nghệ nano.

Do nguồn lực bị giới hạn, khi nghiên cứu CNSH nên ưu tiên một số lĩnh vực có khả năng cho ra sản phẩm, sản phẩm có giá trị kinh tế. Lãnh đạo Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường nhận định, trong khoảng 5 năm tới, công nghệ sẽ tập trung vào kỹ thuật di truyền, bao gồm chỉnh sửa gene, nhân giống vô tính và tái tổ hợp ADN.

TS. Đỗ Tiến Phát, Trưởng phòng Công nghệ tế bào thực vật (Viện CNSH ), cho biết, để đáp ứng yêu cầu của hội nhập quốc tế, ngành Nông nghiệp Việt Nam cần nhanh chóng đẩy mạnh ứng dụng CNSH . Những tiến bộ như công nghệ chỉnh sửa gene (CRISPR) hay các giải pháp nông nghiệp chính xác sẽ giúp nông nghiệp Việt Nam tăng tính cạnh tranh trên thị trường quốc tế, đồng thời giúp ngành này thích ứng tốt hơn với biến đổi khí hậu. Việc ứng dụng CNSH  không chỉ là xu hướng tất yếu mà còn là chìa khóa để Việt Nam xây dựng nền nông nghiệp bền vững và cạnh tranh cao.