Công nghệ sinh học thời kỳ cách mạng công nghiệp 4.0: tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi mới

18/02/2019

KHPTO - Cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra rất nhanh chóng trên phạm vi nhiều quốc gia. Việt Nam cần nắm bắt cơ hội này để thúc đẩy hơn nữa sự phát triển công nghệ sinh học để tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng cao phục vụ đời sống con người, PGS.TS. Trần Minh Tâm, Trường đại học Văn Lang nhận định.

Theo PGS.TS. Trần Minh Tâm, công nghệ sinh học được xem là cánh tay đắc lực trong lĩnh vực nông nghiệp kỹ thuật cao và các nước phát triển trên thế giới đã và đang ứng dụng hiệu quả như Mỹ, Nhật, Thái Lan,… Ngành này không chỉ bó hẹp ở lĩnh vực nông nghiệp mà còn là ngành học của sức khỏe, khoa học thực phẩm và bảo vệ môi trường.

Theo “Kế hoạch tổng thể phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học ở Việt Nam đến năm 2020”, việc phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học sẽ tập trung chủ yếu vào các lĩnh vực nông - lâm - ngư nghiệp, công nghiệp chế biến thực phẩm, vệ sinh an toàn thực phẩm, y - dược và bảo vệ sức khỏe con người, bảo vệ môi trường.

Quan điểm xuyên suốt là xây dựng và phát triển công nghệ sinh học ở nước ta trở thành một ngành kinh tế - kỹ thuật mũi nhọn, có vai trò quan trọng, phục vụ đắc lực sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và ứng dụng rộng rãi, có hiệu quả công nghệ sinh học vào sản xuất và đời sống.

PGS.TS. Trần Minh Tâm cho biết, cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ diễn ra trên ba lĩnh vực chính gồm công nghệ sinh học, kỹ thuật số và vật lý. Trên lĩnh vực công nghệ sinh học, cách mạng công nghiệp 4.0 tập trung vào nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong nông nghiệp, thủy sản, y dược, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo, hóa học và vật liệu.

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang phát triển từ cuộc cách mạng công nghiệp 3.0, nó kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Đó chính là sự kết nối của các công nghệ lại với nhau, chắc chắn trong cuộc cách mạng này phải kết nối chặt chẽ hơn giữa nhà nước, hiệp hội, doanh nghiệp.

PGS.TS. Trần Minh Tâm khẳng định, vì vậy, một trong những nhiệm vụ chủ yếu của kế hoạch là tập trung nghiên cứu khoa học, phát triển và ứng dụng công nghệ gene, công nghệ tế bào, công nghệ vi nhân giống, vi sinh, công nghệ enzyme và protein, công nghệ di truyền,... để tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi mới, có đặc tính ưu việt, phù hợp với yêu cầu của thị trường. Đồng thời, nghiên cứu, phát triển và ứng dụng mạnh mẽ công nghệ sinh học trong lĩnh vực y - dược để tạo ra các sản phẩm y - dược mới, hiệu quả chữa bệnh cao, các dịch vụ y học công nghệ cao nhằm phòng chống hữu hiệu các loại dịch bệnh nguy hiểm, đáp ứng ngày càng tốt nhu cầu đa dạng về chăm sóc sức khỏe của người dân.

Công nghệ sinh học hiện đại, với việc áp dụng công nghệ ADN tái tổ hợp mà thực chất là công nghệ cho phép tạo ra thay đổi xác định về hệ gene (hệ gene tái tổ hợp giữa gene cơ thể chủ và một hoặc một số gene quan tâm từ các nguồn khác), nhờ đó thay đổi đặc tính của sinh vật như năng suất cao hơn, chất lượng tốt hơn, không còn mang bệnh, kháng lại được sâu bệnh, chịu được các stress,…

Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học để tạo ra các công nghệ, sản phẩm thân thiện với môi trường, xử lý các chất thải ô nhiễm, phục hồi và phát triển các hệ sinh thái tự nhiên, sản xuất nhiên liệu sinh học phục vụ mục tiêu sản xuất sạch hơn và bảo đảm an ninh năng lượng.

Để tạo được những bước nhảy vọt trong nông nghiệp, cần ứng dụng của công nghệ sinh học tập trung vào những lĩnh vực chính như: xây dựng và thực hiện những mô hình nông nghiệp công nghệ cao, áp dụng các công nghệ tiên tiến của các nước có nền công nghệ sinh học phát triển như Israel, Đức, Mỹ,… thực hiện tốt các công nghệ chuyển gene mang những tính trạng tốt vào giống cây trồng, tạo giống đồng hợp tử thông qua nuôi cấy túi phấn, ứng dụng kỹ thuật tái tổ hợp DNA, ứng dụng marker phân tử trong chọn giống cây trồng, phân tích đa dạng di truyền, tạo ra những chế phẩm sinh học trong bảo vệ cây trồng, vật nuôi, công nghệ chế biến nông sản nhờ vi sinh vật và enzyme, xử lý môi trường thông qua công nghệ phân hủy rác thải và chất ô nhiễm.

Đẩy mạnh những ứng dụng về công nghệ di truyền đang được chú ý là:

- Đa dạng sinh học: công việc đầu tiên người ta phải làm đó là bảo tồn ngân hàng gene. Công nghệ tái tổ hợp DNA đã được quan tâm ứng dụng với sự chú ý ở những nước mà đa dạng sinh học còn phong phú.

- Kỹ thuật Cloning: sự phát triển các véc-tơ sinh học như plasmid, lambda, cosmid, YAC, làm đa dạng phương pháp tiếp cận với những tiến bộ khác như quản lý các thư viện DNA, thiết lập những công thức chuyển nạp gene.

- Chọn tạo giống nhờ marker phân tử (MAS = Marker Acid Selection): dựa trên cơ sở PCR để đánh giá kiểu gene của tính trạng mục tiêu. Sau đó, chúng ta so sánh với đánh giá kiểu hình để tìm ra mức độ chính xác của phương pháp;

- Khai thác lai xa: ở các nước đang phát triển chúng ta vẫn có thể khai thác chuyển các gene mục tiêu từ lúa hoang sang lúa trồng, nhờ kỹ thuật cứu phôi, nếu hai bộ genome không tương thích cho kỹ thuật lai cổ điển.

- Phân tích QTL (quantitative trait loci) và QTL mapping: sử dụng bản đồ di truyền QTL công nghệ tế bào và chuyển nạp gene: cây trồng biến đổi gen (GMC) đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong những năm gần đây và cũng hứng chịu nhiều dư luận tranh cãi quyết liệt.

- Nghiên cứu về genomis là chiến lược nhanh nhất và rẻ tiền nhất để có bộ sưu tập về số liệu của gene.

- Đánh giá lại những tiến bộ kỹ thuật đã được áp dụng và định hướng phát triển.

Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ sinh học vào lĩnh vực nông nghiệp và thực phẩm hiện nay đang đứng trước câu hỏi được đặt ra là: Công nghệ sinh học nông nghiệp có an toàn hay không ?

PGS.TS. Trần Minh Tâm cho rằng, trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành công nghệ sinh học được coi ngành kinh tế - kỹ thuật mũi nhọn, có vai trò quan trọng. Nhu cầu về ngành công nghệ sinh học ngày càng lớn hơn. Mặc dù năng lực nghiên cứu, triển khai công nghệ sinh học của nước ta hiện nay đã tiến được một bước khá dài: từ chỗ chỉ tiến hành những nghiên cứu đơn giản và thường dừng lại ở phòng thí nghiệm, đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ cao được thế giới công nhận và nhiều công nghệ đã được đưa vào sản xuất.

Like Topit.vn
Tin mới
 
Tin liên quan
 
Tiêu điểm