Tâm quan trọng của công nghệ sinh học trong đời sống xã hội của Việt Nam

Sự xuất hiện của các sản phẩm chứa hóa chất độc hại trong đời sống là một trong những nguyên nhân làm cho môi trường ngày càng bị ô nhiễm, sức khỏe con người bị đe dọa. Trong bối cảnh đó, công nghệ sinh học (CNSH) ra đời như một giải pháp hoàn hảo cho con người trong việc giải quyết vấn đề môi trường, bảo vệ sức khỏe và góp phần mang lại cuộc sống an toàn cho người dân.

CNSH là ngành được xây dựng dựa trên hệ thống các sinh vật sống hoặc các tổ chức sống nhằm sản xuất và tạo ra các sản phẩm công nghệ dựa trên ngành sinh học, đặc biệt được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, khoa học thực phẩm, và dược phẩm, phục vụ cho nhu cầu và cuộc sống của con người đồng thời phát triển kinh tế - xã hội cùng các sảm phẩm thân thiện với môi trường.

Cụm từ CNSH được Karlerky đưa ra năm 1917, dựa trên nền tảng khoa học về sự sống với sự kết hợp giữa quy trình nghiên cứu và thiết bị kỹ thuật nhằm tạo ra các quy mô công nghệ khai thác các hoạt động sống của vi sinh vật, tế bào thực vật và động vật nhằm sản xuất ở quy mô công nghiệp các sản phẩm sinh học có chất lượng cao.

CNSH tham gia vào nhiều lĩnh vực như: tin sinh học- lĩnh vực đa ngành giải quyết vấn đề sinh học bằng cách sử dụng các kỹ thuật tính; CNSH lam- ứng dụng trong hàng hải và thủy sản; CNSH xanh- áp dụng trongnông nghiệp; CNSH đỏ- áp dụng trong lĩnh vực y, dược; và CNSH trắng - áp dụng trong công nghiệp.CNSH đạt được những thành tựu to lớn và có triển vọng phát triển mạnh mẽ trong những năm tới nhờ thừa hưởng được một cách tổng hợp thành tựu của các ngành khoa học cơ bản như vi sinh vật học, di truyền học, sinh hóa học, sinh lý học, sinh học phân tử, miễn dịch học, vi sinh vật học ứng dụng, công nghệ sinh hóa học…

CNSH đang phát triển trên cơ sở các kỹ thuật mới mẻ: di truyền; dung hợp tế bào; phản ứng sinh học (bao gồm kỹ thuật lên men, kỹ thuật enzym, thiết bị phản ứng sinh học); nuôi cấy mô; nuôi cấy tế bào; cấy chuyển phôi (embryotransplan-tation); cấy chuyển nhân (nucleustransplan-tation)... đang chuẩn bị cho một cuộc cách mạng sinh học trong các ngành kinh tế - kỹ thuật.

Ngày nay, trong nông nghiệp, với tiến bộ kỹ thuật nuôi cấy mô, người ta có thể sản xuất giống trong phòng thí nghiệm để đưa ra sản xuất nhanh chóng hơn nhiều lần phương pháp cổ điển, năng suất tăng lên 2.500 lần. Kỹ thuật nuôi cấy mô còn cho phép với một quy trình dài có được những sản phẩm có tính di truyền hoàn hảo như nhau cũng như để tạo ra những dòng mới.

Kỹ thuật sinh học phân tử có phạm vi ứng dụng rộng rãi, cho phép phát hiện những độc hại trong quá trình sản xuất, trong thức ăn hay hệ sinh thái. Kỹ thuật sinh học phân tử còn giúp cho việc chọn lọc ở giai đoạn rất sớm từ phôi hay mầm non của những cá thể mang những đặc tính có lợi như giới tính, sức chống chịu bệnh, sức kháng trong những điều kiện đặc biệt.

Với kỹ thuật sinh học phân tử, người ta đã sản xuất ra được chất kháng thể monoclinaux có tác dụng rất đa dạng trong việc chẩn đoán. Ứng dụng đặc biệt nổi bật của sinh học phân tử được thực hiện trong lĩnh vực chẩn đoán (bệnh dịch cây trồng và gia súc) và trong chọn giống.

Cho đến nay, cách mạng chính về CNSH là kỹ thuật di truyền (hay kỹ thuật tái tổ hợp gen). Giờ đây, người ta có thể đưa 1 gen lạ vào bất cứ bộ phận nào, chỉ cần kiểm tra "sự đồng ý" của tế bào tiếp nhận gen mới. Thành công này có ý nghĩa đặc biệt lớn lao bởi nó cho phép tách rời quy trình sinh học phức tạp thành những phần đơn giản, từ đó dễ dàng xác định được nhiệm vụ và kiểu hoạt động của từng gen, cho phép xác định được mối tương quan giữa cấu trúc với nhiệm vụ của những phân tử.

Nhờ kỹ thuật di truyền, con người có thể thiết kế và chế tạo ra những vi sinh vật, những tế bào mà trước đây chưa hề có. Những vi sinh vật nhân tạo này có thể tổng hợp ra ở quy mô công nghiệp những sản phẩm có giá trị phục vụ đắc lực cho việc bảo vệ sức khỏe và nâng cao chất lượng sống của con người.

Về trồng trọt, việc chuyển vào tế bào thực vật một gen lạ của vi khuẩn (chẳng hạn gen kháng thuốc diệt cỏ, kháng côn trùng, kháng bệnh...) sẽ khiến cho cây trồng có được những phẩm chất đặc biệt.

Mới đây Mỹ đã tạo được loại ngô kháng sâu bệnh do từng tế bào của loại ngô này đã mang gen sản sinh tinh thể diệt côn trùng của loài vi khuẩn trừ sâu Bacillus thuringiensis.

Việc tạo ra cây khoai - cà (pomato) nhờ quá trình dung hợp tế bào của cây khoai tây với tế bào của cây cà chua là một thành tựu độc đáo. Cây khoai - cà mọc ra củ khoai tây ở bộ rễ dưới đất và sinh ra quả cà chua ở trên cây. Cho đến nay gần 20 loại cây trồng đã được nghiên cứu thay đổi mật mã di truyền, trong đó thêm 20 loại cây đã đạt được những lợi ích như các nhà tạo giống mong muốn và được đưa vào sản xuất.

Đối với chăn nuôi, đã có trên 10 loài bao gồm bò, lợn, dê, cừu, thỏ, gà, cá... được chú ý nghiên cứu. Hướng nghiên cứu nhằm tạo ra được những giống gia súc và vật nuôi có sức đề kháng bệnh tật, có khả năng cải thiện đáng kể về chất lượng thịt, sữa và trứng.

Với kỹ thuật cấy ghép gen, cấy ghép hợp tử, nuôi cấy tế bào, việc chọn lọc nhân giống gia súc đã đạt được bước tiến có ý nghĩa rất quan trọng. Từ một con bò giống tốt được chọn lọc cho thụ tinh nhân tạo với một giống tốt khác sẽ tạo được hợp tử lai mang đặc tính chọn lọc cần thiết, có thể dễ dàng lấy được hợp tử này ra và vận chuyển từ nước này sang nước khác để cấy vào tử cung của các con bò địa phương bắt chúng mang thai để đẻ ra những bê con có những đặc tính ưu việt được chọn lọc.

Hơn thế nữa, người ta còn có thể tạo ra được rất nhiều phôi bằng cách tách từng tế bào ra khi hợp tử bắt đầu phân chia. Các phôi này được kiểm tra nhiễm sắc thể (để giữ lại toàn những phôi tạo ra bê cái), và bảo quản lâu dài bằng kỹ thuật đông lạnh để có thể vận chuyển đến khắp mọi nơi trên trái đất.

Kỹ thuật di truyền còn cho phép các nhà tạo giống lấy bỏ nhân từ trứng đã thụ tinh của một con bò bình thường rồi cấy thay thế vào đó nhân của tế bào một con bò có những đặc tính tốt được chọn lọc, tạo ra được trứng thụ tinh có nhân mới, sau đó, đưa trở lại trứng này vào tử cung của con bò bình thường để cho nó mang thai và đẻ ra bê con có được những đặc tính như mong muốn.

Trong một danh sách tổng kết của năm 2017, ResearchGate - mạng xã hội lớn nhất dành cho các nhà khoa học trên thế giới đã đưa ra 5 xu hướng CNSH được quan tâm nhất: điện sinh học - giúp tế bào có thêm phản ứng miễn dịch bẩm sinh, chống lại nhiễm trùng và thương tích; y học tái tạo - sử dụng các liệu pháp tế bào gốc, kỹ thuật mô và các cơ quan nhân tạo để hồi phục, sửa chữa hoặc thay thế các cơ quan hoặc mô bị hỏng; miễn dịch điều trị ung thư - giúp hệ thống miễn dịch của con người nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư; chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 - bắt chước cách mà vi khuẩn tự bảo vệ chúng khỏi virus; sắp xếp trình tự RNA đơn bào để tìm ra nhiều loại tế bào mới, chưa từng được biết đến trước đây. Có cơ sở để hy vọng rằng, CNSH sẽ đạt được những thành công mới phục vụ đắc lực lợi ích con người./.

Ứng dụng công nghệ sinh học góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống

(ĐCSVN) - Thực hiện Chỉ thị 50 - CT/TW ngày 4/3/2005 của Ban Bí thư về việc đẩy mạnh phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học (CNSH) phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, nhiều tỉnh, thành đã xây dựng đề án, kế hoạch phù hợp với điều kiện thực tế từng ngành, địa phương, góp phần nâng cao nhận thức về vị trí, vai trò của việc phát triển và ứng dụng CNSH vào phục vụ sản xuất và đời sống.

Nhờ ứng dụng CNSH nhiều giống cây trồng được lai tạo, cho năng suất cao. (Ảnh: BL)

Theo Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN), sau gần 10 năm triển khai thực hiện, việc ứng dụng CNSH bước đầu đạt được kết quả tích cực trên nhiều lĩnh vực như nông, lâm, ngư nghiệp, lĩnh vực y tế bảo vệ sức khỏe cộng đồng, lĩnh vực bảo vệ môi trường và phát triển bền vững và nhiều lĩnh vực khác…

Cụ thể, về lĩnh vực nông, lâm, ngư nghiệp, nhiều công nghệ, kỹ thuật hiện đại của công nghệ gen, tế bào, vi sinh được ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực trồng trọt, sản xuất. Cụ thể, CNSH được ứng dụng trong việc chọn giống, nhân nhanh giống vật nuôi có năng suất cao, sản xuất thức ăn chăn nuôi... đặc biệt phải kể đến việc ứng dụng CNSH trong trồng nấm. Tổng sản lượng các loại nấm và nấm dược liệt đạt trên 250.000 tấn/năm, đạt kim ngạch xuất khẩu khoảng 90 triệu USD/năm.

Đồng thời, nhờ thành tựu của CNSH, các ứng dụng mới trong lĩnh vực chẩn đoán, điều trị và theo dõi bệnh đã có bước tiến nhảy vọt. Hiện nay, với các bệnh lạ, nguy hiểm các nhà CNSH của Việt Nam đều có khả năng chẩn đoán bằng việc ứng dụng kỹ thuật gen như: Dịch bệnh SARS, cúm A/H5N1, cúm A/H7N9… Đặc biệt, công nghệ tế bào gốc trong điều trị bệnh được nghiên cứu ứng dụng trong 5 năm qua, thành công trong việc điều trị bỏng, điều trị ung thư vú, ung thư tử cung…Chúng ta cũng đã xây dựng được Ngân hàng Tế bào gốc, Ngân hàng Máy dây rốn, Ngân hàng tế bào gốc từ người hiến tặng sử dụng trong điều trị bệnh cho trẻ em…CNSH cũng giúp Việt Nam nghiên cứu và sản xuất thành công 10/11 loại vắc xin phục vụ tốt chương trình tiêm chủng mở rộng và tiết kiệm cho ngân sách nhà nước hàng trăm tỷ đồng. Với thành công này, Việt Nam trở thành một trong bốn nước trên thế giới (sau Mỹ, Bỉ, Trung Quốc) làm chủ công nghệ và sản xuất thành công vắc xin Rota sống ở quy mô công nghiệp.

Cùng với đó, trong 10 năm qua đã có 100 chế phẩm sinh học được ứng dụng vào thực tế đời sống và sản xuất, như: chế phẩm vi sinh xử lý môi trường, xử lý chất thải rắn, chất tồn dư thuốc bảo vệ thực vật... CNSH cũng được ứng dụng trong chăn nuôi nông hộ. Hiện trên toàn quốc có hàng trăm ngàn hầm biogas trong chăn nuôi hợp vệ sinh, góp phần bảo vệ môi trường.

Ngoài ra, CNSH đã ứng dụng hiệu quả trong các lĩnh vực an ninh, quốc phòng…Sản xuất thành công các que thử về ma túy, bảng màu, quy trình truy nguyên góp phần trong đấu tranh phòng chống buôn bán và sản xuất ma túy. Việc sử dụng các que thử, phân tích truy nguyên ma túy giúp cơ quan điều tra như Công an, Biên phòng, Hải quan, Viện Kiểm sát…có đủ có sở pháp lý trong quá trình xét xử, chủ động trong phá án.

Tiếp tục đầu tư có trọng tâm, trọng điểm

Đánh giá về 10 năm triển khai Chỉ thị 50, TS. Nguyễn Văn Liễu, Vụ trưởng Vụ KH&CN các Ngành Kinh tế - Kỹ thuật (Bộ KH&CN) cho biết, Chỉ thị 50 của Ban Bí thư Trung ương Đảng về việc đẩy mạnh việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng CNSH đã khẳng định vai trò đặc biệt quan trọng của CNSH trong sự nghiệp CNH, HĐH, đồng thời đề ra phương hướng, mục tiêu, nhiệm vụ và giải pháp phát triển CNSH đến năm 2020.

Tổng sản lượng các loại nấm ăn, nấm dược liệu của Việt Nam đã tăng nhanh trong năm qua. (Ảnh: BL)

Đến nay, việc phát triển CNSH không chỉ còn là chủ trương, định hướng mà đã trở thành giải pháp hữu hiệu để phát triển nhanh, bền vững trong các ngành, lĩnh vực, tổ chức sản xuất có liên quan đến sinh học, cũng như tại tất cả các địa phương trong toàn quốc.

Tuy chưa đạt được thành tựu như các nước có bề dày về phát triển CNSH, song các kết quả nghiên cứu đã đạt được của các nhà khoa học Việt Nam đã đóng góp tích cực vào lĩnh vực nông nghiệp, y tế là những lĩnh vực mà thời gian qua đã gặt hái rất nhiều thành công.

Để đạt được nhiều kết quả hơn nữa trong phát triển CNSH, theo TS Liễu, Việt Nam cần có chính sách hỗ trợ về tài chính cho việc ứng dụng các CNSH mới vào sản xuất, phát triển sản xuất mới trong các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm sinh học dùng trong bảo quản, chế biến thực phẩm, y tế…. Đồng thời, thúc đẩy chuyển giao và ứng dụng khoa học công nghệ, tạo cơ chế tài chính khuyến khích các doanh nghiệp chế biến trong nước ứng dụng các CNSH mới trong việc nâng cao năng suất, chất lượng, khả năng cạnh tranh hoặc tạo ra sản phẩm mới. Đầu tư có trọng tâm, trọng điểm, không dàn trải…

Theo TS Nguyễn Thị Thanh Thủy, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn: Mặc dù đạt nhiều kết quả trong việc triển khai ứng dụng CNSH trong thời gian qua. Tuy nhiên, việc ứng dụng CNSH vẫn còn một số hạn chế như: Số đề tài ứng dụng công nghệ gen còn ít và hiệu quả chưa cao; lĩnh vực mà các đề tài, dự án triển khai còn dàn trải trên nhiều đối tượng, chưa tập trung nguồn lực vào giải quyết một số vấn đề cấp bách cần có công nghệ cao, CNSH. Trong đó, các cây trồng quan trọng như ngô, đậu tương, lĩnh vực chăn nuôi thú y, lâm nghiệp, thức ăn, phòng trị bệnh, quản lý, xử lý môi trường nuôi trồng thủy sản, công nghệ sau thu hoạch, chế biến và an toàn thực phẩm còn ít đề tài, dự án...

Bởi vậy, tiếp tục thực hiện hiệu quả Chỉ thị 50 của Ban Bí thư, giai đoạn 2015-2020 cần gắn kết nhu cầu của thực tế sản xuất với hoạt động nghiên cứu, triển khai thông qua việc đặt hàng nghiên cứu của các Tổng cục, Cục quản lý chuyên ngành thuộc bộ, các sở NN&PTNT và các doanh nghiệp.

Đồng thời cần lựa chọn các nhiệm vụ có kế thừa các sản phẩm nghiên cứu trước để hoàn thiện quy trình, xây dựng mô hình ứng dụng phục vụ mở rộng quy mô áp dụng sản phẩm vào thực tiễn sản xuất (yêu cầu về sản phẩm đăng ký bảo hộ sở hữu trí tuệ, quy trình công nghệ phải được đăng ký công nhận tiến bộ kỹ thuật).

Bích Liên

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• TP Hồ Chí Minh hết vaccine phòng bệnh sởi và DPT
• Phát động Chiến dịch truyền thông "Vì một Việt Nam vững vàng và khỏe mạnh"
• Số mắc COVID-19 mới giảm còn 2.498 ca
• Hà Nội dự kiến hỗ trợ nhân y tế gần 258 tỷ đồng
• Ngày 8/9, số ca COVID-19 vượt mốc hơn 3.000 ca
• Bình Phước: Tạo môi trường làm việc thuận lợi cho đội ngũ y, bác sĩ để họ gắn bó với nghề
• Ngày 7/9, có 3.878 ca mắc COVID-19