Ứng dụng công nghệ sinh học: Để không bỏ lỡ cơ hội?

Trong phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học. Ảnh: ĐH Nguyễn Tất Thành

Tại diễn đàn “Thành tựu và định hướng ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững trong bối cảnh hội nhập quốc tế”, do Vụ KHCN và Môi trường (Bộ NN&PTNT) và Báo Nông nghiệp Việt Nam đồng tổ chức ngày 5/9/2024, ông Nguyễn Hữu Ninh, Vụ phó Vụ KHCN&MT nhắc lại chuyện, tháng 9/2014, Bộ NN&PTNT đã có thông tư đầu tiên cho phép công nhận cây trồng biến đổi gene được công nhận trong sản xuất, mở đường hợp thời của chính sách, đưa Việt Nam trở thành quốc gia thứ 29 trên thế giới trồng đại trà ngô biến đổi gene, có khả năng kháng sâu hại chính thức vào năm 2015.

Vậy sự hiện diện của các giống ngô GMO có đem lại sự đột phá nào cho ngành ngô Việt Nam? Thông tin của TS. Đinh Công Chính, Cục Trồng trọt (Bộ NN&PTNT) cho chúng ta thấy một bức tranh khác hẳn. Đó là trong vòng 10 năm, có 30 giống ngô GMO được cấp phép trồng tại Việt Nam. Tuy vậy, tổng diện tích ngô của Việt Nam giảm từ gần 1,2 triệu ha xuống còn 884.000 ha, năng suất ngô chuyển biến không nhiều, từ 44,8 tạ/ha vào năm 2015 đến 50,2 tạ/ha vào năm 2023. Trong khi đó, lượng ngô Việt Nam phải nhập khẩu liên tục gia tăng theo từng năm, từ 7,5 triệu tấn (chiếm 58,8 %) vào năm 2015 đến 12,1 triệu tấn (76,2%) vào năm 2020 và 9,7 triệu tấn (68,6%) vào năm 2023. “Giá trị nhập khẩu cao nhất chúng ta phải bỏ ra là 3,3 tỉ USD trong khi năm xuất khẩu lúa cao nhất chỉ là 4,67 tỉ USD”, TS. Đinh Công Chính nêu một thực tại người ta không thể bỏ qua. “Chúng ta phải bàn như thế nào để có giải pháp vì ngô chuyển gene rất tốt nhưng làm thế nào để có năng suất cao hơn chứ mỗi năm chỉ cải thiện nửa tạ trên một ha thì thấp quá”.

Rõ ràng, việc canh tác các giống ngô GMO ở Việt Nam, trải qua 10 năm vẫn còn ở giai đoạn đầu. Có rất nhiều vấn đề đặt ra quanh câu chuyện cây trồng GMO ở Việt Nam cần giải quyết trong khi những điều kiện môi trường bất lợi như hạn hán, xâm nhập mặn, sâu hại, bệnh dịch xuyên biên giới… cũng như những thay đổi về thực hành canh tác đang đòi hỏi những giải pháp hiệu quả hơn từ những giống cây trồng, vật nuôi mới.

Một bức tranh đối lập

Trong lúc mối quan tâm đến các kỹ thuật chuyển gene và cây chuyển gene ở Việt Nam đang bị hạ nhiệt thì ở trên thế giới, trái lại, các kỹ thuật mới đang tạo ra một chuyển động đầy hào hứng. “Tốc độ tăng trưởng công nghệ sinh học trên thế giới giai đoạn 2015-2021 tăng 1,3%”, PGS. TS Nguyễn Hữu Ninh nhận xét.

Những triển vọng của các kỹ thuật di truyền được rộng mở thêm khi kỹ thuật chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9 được ứng dụng để cắt bộ gene của tế bào ở vị trí mong muốn, cho phép loại bỏ các gene hiện có và/hoặc thêm các gene mới vào các cơ thể sống. Đây là một kỹ thuật rất có ý nghĩa trong công nghệ sinh học khi có thể chỉnh sửa bộ gene in vivo (trên cơ thể sống) rất chính xác, dễ dàng và ít tốn kém. TS. Nguyễn Duy Phương, Viện Di truyền nông nghiệp, tại diễn đàn đã cho biết, “theo báo cáo của tổ chức CropLife, nếu một giống cây trồng mới được tạo ra từ công nghệ chuyển gene cần chi phí khoảng 100 triệu USD trong thời gian khoảng 15 năm thì công nghệ chỉnh sửa gene đã làm giảm chi phí xuống dưới 1 triệu USD và có thể ứng dụng trong khoảng thời gian được rút ngắn xuống từ ba đến năm năm”.
 

Công nghệ này cũng hứa hẹn tiềm năng tạo ra các loại thuốc mới, giống cây trồng và vật nuôi biến đổi gene có tính trạng như mong muốn, đem lại khả năng điều trị các bệnh di truyền cũng như các bệnh phát sinh từ đột biến như ung thư. Sự phát triển của kỹ thuật này đã mang về cho hai nhà khoa học Jennifer Doudna và Emmanuelle Charpentier giải Nobel Hóa học năm 2020 và giải thưởng Kavli.

Đó là những lực đẩy để tạo ra một làn sóng phát triển trong ngành nông nghiệp quốc tế. “Tôi tra thông tin trên internet thì thấy rằng trên thế giới, đã có gần 200 triệu ha cây trồng biến đổi gene, chiếm 78% diện tích trồng đỗ tương, 64% bông, 26% ngô, 24% diện tích gieo trồng cải dầu toàn cầu”, nguyên Bộ trưởng Bộ NN&PTNT Cao Đức Phát nói.

Khi điểm đến những sáng tạo mà công nghệ mới đem lại, PGS. TS Nguyễn Hữu Ninh đã dẫn ra những phát triển ở hai quốc gia hàng đầu là Mỹ và Nhật Bản. Việc ứng dụng công nghệ sinh học ở Mỹ hết sức đa dạng. Nếu xét ở việc tạo giống cây mới, người ta quan tâm đến những tính trạng nông sinh học mới, chẳng hạn đậu tương chịu hạn, chịu mặn, ngô kháng bạc lá… Nếu quan tâm đến chuỗi giá trị thực phẩm, người ta quan tâm đến hàm lượng tinh bột ở thân và lá ngô; nếu quan tâm đến năng suất dầu thì người ta cải thiện tính trạng của cây họ cải dầu; nếu quan tâm đến chuỗi sản xuất thì người ta nghĩ đến việc làm khoai tây hay rau xà lách không bị thâm; nếu quan tâm đến giá trị dinh dưỡng của đậu tương, lúa mì, họ chú ý đến hàm lượng gluten thấp”, ông nói.

Ở Nhật Bản, việc tạo ra các giống mới phục vụ nhu cầu trong nước ví dụ như giống cà chua giàu hàm lượng axit amin GABA gấp năm đến sáu lần mức của cà chua thông thường của công ty khởi nguồn (spinoff) từ ĐH Tsubaka, được bày bán tại các cửa hàng trực tuyến; cá nóc lớn, cá tráp có khả năng phát triển nhanh hơn của công ty spinoff của ĐH Kyoto được bán tại các cửa hàng trực tuyến… Ngoài ra ông cho biết, một số giống khoai tây không solarnin giúp chống ngộ độc thực phẩm, giảm lãng phí thực phẩm, lúa mì kháng mầm bệnh cho năng suất cao, giảm thiệt hại trước thu hoạch, cá ngừ, cá thu dễ nuôi giúp bảo tồn tài nguyên biển, cây thông không phấn hoa để cải thiện sức khỏe con người…

Không chỉ hấp dẫn bởi sự đa dạng về các sản phẩm nhiều tính trạng mới, bức tranh công nghệ sinh học của thế giới còn thu hút bởi một thực tại khác biệt so với Việt Nam, đó là “ở trên thế giới, các doanh nghiệp có vai trò rất lớn trong phát triển công nghệ sinh học trong khi ở Việt Nam phần lớn từ ngân sách nhà nước”, PGS. TS. Nguyễn Hữu Ninh nói. Tính ra, mức đầu tư cho R&D của tư nhân trong lĩnh vực công nghệ sinh học ở Nhật Bản cao nhất, chiếm 79%, tiếp theo là Mỹ 71% và Pháp 64%. Ông cũng dẫn ra ví dụ một số công ty hàng đầu rót tiền vào R&D trong lĩnh vực công nghệ sinh học: năm 2022, Công ty Bayer chi 2,6 tỉ USD cho công tác R&D của 7.000 nhà nghiên cứu, Syngenta 2,5 tỉ USD với 5.000 nhà nghiên cứu, Corteva 1,261 tỉ USD cho 5.000 nhà nghiên cứu…

 

Các nhà nghiên cứu của Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Ảnh: VMA

Vì sao Việt Nam vẫn nằm ngoài cuộc chơi?

Bất chấp những tiến triển vượt bậc của công nghệ sinh học ở nhiều nước trên thế giới, tại Việt Nam, bầu không khí liên quan đến công nghệ sinh học có vẻ trầm lắng. Tại sao vậy? Có phải là do các cơ sở nghiên cứu và đào tạo về công nghệ sinh học của Việt Nam, nơi đón nhận các công nghệ mới và ứng dụng trên các cây trồng vật nuôi của Việt Nam cũng như đào tạo ra nguồn nhân lực trong lĩnh vực này quá yếu kém?

Thực tế không phải như vậy. Theo TS. Đỗ Tiến Phát, Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam), một trong những cơ sở nghiên cứu công lập hàng đầu về công nghệ sinh học, các nhà nghiên cứu Việt Nam đã đạt được một số kết quả bước đầu trên động vật và vi sinh vật, “đặc biệt có một số thành công trên thực vật, cả ở nghiên cứu cơ bản lẫn tạo giống cây trồng, trong đó ở khía cạnh nghiên cứu cơ bản, đã ứng dụng thành công công nghệ CRISPR/Cas9 tiếp cận làm chủ và ứng dụng hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR/Cas trong nghiên cứu cơ bản và tạo giống nhiều cây trồng quan trọng ở Việt Nam như dưa chuột, lúa, đu đủ, đậu tương…; bước đầu có thành công trên tế bào động vật và vi sinh”.

Không chỉ Viện Công nghệ sinh học, một số cơ sở nghiên cứu khác của Việt Nam như Viện Di truyền nông nghiệp, Học viện Nông nghiệp VN… cũng đều thực hiện những nghiên cứu khá bài bản và bước đầu có kết quả. TS. Nguyễn Duy Phương cho biết, một trong những sản phẩm nghiên cứu hứa hẹn của Viện là tạo ra một giống lúa mới từ giống lúa Bắc thơm 7 bằng công nghệ chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9 có khả năng chống chịu nhiệt độ cao. “Biến đổi khí hậu hiện nay đang dẫn đến những điều kiện môi trường khắc nghiệt ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng. Chúng tôi đã chỉnh sửa gene để cây có thể tích lũy được nhiều prolin, một chất có khả năng chống chịu nóng hơn, ví dụ như chịu được điều kiện 450C trong 12 tiếng với các chỉ số vượt trội so với giống lúa ban đầu”.

Ở một số viện nghiên cứu trực thuộc Bộ NN&PTNT khác như Viện Chăn nuôi, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I cũng đã ứng dụng công nghệ sinh học trên nhiều vật nuôi như lợn, cá rô phi, cá chim vây vàng. TS. Nguyễn Khánh Vân (Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ tế bào động vật, Viện Chăn nuôi) cho biết “Viện chúng tôi đã tạo được phôi lợn kháng bệnh tai xanh”, một căn bệnh khiến nhiều trang trại nuôi lợn khiếp sợ bởi tỷ lệ lợn chết rất cao, có thể tới 100%.

Tại sao với năng lực nghiên cứu như vậy này, các nhà nghiên cứu công nghệ sinh học Việt Nam chưa tạo ra được một nền công nghiệp sinh học? Xem ra, lời giải cho bài toán ấy không hẳn là từ cac nhà nghiên cứu.

Chính sách mới với sản phẩm chỉnh sửa gene

Xuyên suốt cuộc thảo luận, các ý kiến khác nhau từ các doanh nghiệp, nhà quản lý, nhà nghiên cứu được đưa ra nhằm lý giải bài toán này. Giáo sư Lê Huy Hàm, nguyên Viện trưởng Viện Di truyền nông nghiệp, một trong những người hơn một thập niên từng được Bộ NN&PTNT mời tư vấn để ra các chính sách về cây trồng biến đổi gene, nhìn nhận lại sự thay đổi mà một chính sách khi “đi vào cuộc sống” mang lại “10 năm qua tôi luôn theo dõi sự tồn tại của cây ngô biến đổi gene. Theo thông tin từ công ty cung cấp giống, tôi thấy vào năm 2023, diện tích ngô biến đổi gene tăng lên 253.000 ha, cộng dồn lại cho đến giờ là 1,3 ha. Theo khảo sát thì giống ngô này có thể đem lại 250 triệu đến 432 triệu đồng/ha. Điều này cho chúng ta thấy hiệu quả của việc xây dựng văn bản pháp luật cho sản phẩm công nghệ sinh học quan trọng như thế nào”. Ông lưu ý điểm mốc phát triển của cây trồng biến đổi gene ở Việt Nam “Nếu ở giai đoạn trước, trong khu vực Đông Nam Á, chúng ta chỉ đứng sau Philippines, quốc gia đầu tiên trong khu vực sản xuất cây trồng biến đổi gene làm thực phẩm thì đến giai đoạn phát triển kỹ thuật chỉnh sửa gene, chúng ta đã chậm lại”.

Vì sao Việt Nam đột nhiên bị chậm lại, trong khi đội ngũ nhà nghiên cứu trong nước đã khá thành thục về các kỹ thuật chỉnh sửa gene? Một phần câu trả lời là nằm ở chính sách và hành lang pháp lý. Trong và ngoài diễn đàn, các nhà khoa học đều cho biết, kỹ thuật chỉnh sửa gene không giống như các kỹ thuật kỹ thuật di truyền trước đây là chèn ngẫu nhiên vật liệu di truyền vào bộ gene vật chủ, chỉnh sửa bộ gene nhắm mục tiêu các phần chèn vào các vị trí cụ thể. Những hiệu quả của kỹ thuật chỉnh sửa gene đã thuyết phục Anh vào năm 2021 lên kế hoạch gỡ bỏ các hạn chế đối với thực vật và động vật được chỉnh sửa gene, chuyển từ quy định tuân thủ Liên minh châu Âu sang các quy tắc gần giống với quy định của Mỹ và một số quốc gia khác. Một báo cáo của Ủy ban châu Âu cũng trong năm 2021 cho thấy, quan điểm quản lý hiện tại không phù hợp với việc chỉnh sửa gene. “Chỉnh sửa gene được coi là đột biến chính xác và không bị áp các quy chế về biến đổi gene như đánh giá an toàn sinh học, đáng gia sức khỏe cây trồng, vật nuôi. Bây giờ, chúng ta cần xem lại quy chế đối với chỉnh sửa gene của chúng ta bởi chỉnh sửa gene vẫn bị coi như biến đổi gene”, giáo sư Lê Huy Hàm nhận xét.

Đó cũng là cái nhìn của đại diện CropLife Asia, một tổ chức thúc đẩy nghiên cứu về công nghệ sinh học. Bà cho rằng Việt Nam cần có những quy định pháp lý rõ ràng hơn về chỉnh sửa gene. Để làm việc này, Việt Nam có thể tham khảo cách làm của các quốc gia láng giềng đang ứng dụng và tiếp nhận công nghệ đó như Philippines vào năm 2022 đã hoàn thiện khung pháp lý với cây trồng chỉnh sửa gene. Vào tháng tám vừa qua, Singapore và Thái Lan đã đưa ra quy định cụ thể với cây trồng chỉnh sửa gene. Mặt khác, do có tầm nhìn chiến lược về công nghệ sinh học và đặc biệt là công nghệ chỉnh sửa gene nên cơ sở pháp lý của các quốc gia Đông Nam Á được xây dựng với điểm nhấn quan trọng. “Khi nhìn vào khung pháp lý của các quốc gia này có thể thấy họ có khung pháp lý khá tương đồng, giúp thúc đẩy thông thương và thương mại hóa giữa các quốc gia trong khu vực cũng như thúc đẩy về mặt công nghệ”, đại diện CropLife Asia chỉ ra.

Sự chưa rõ ràng về khung pháp lý đối với sản phẩm chỉnh sửa gene khiến cho các doanh nghiêp, nơi được coi là một nguồn đầu tư quan trọng cho R&D, vẫn còn ngần ngại trong hợp tác với các nhà nghiên cứu. TS. Nguyễn Đức Bách (Học viện Nông nghiệp Việt Nam) cho rằng, việc chủ động hợp tác với trường viện của doanh nghiệp rất hiếm hoi bởi họ rất sợ các quy định của nhà nước. Một thị trường thiếu nhộn nhịp và một tâm lý e ngại làm R&D trong doanh nghiệp khiến cho không khí ứng dụng trầm lắng hẳn đi.

Tuy nhiên, trong thực tại nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sinh học, trong đó có chỉnh sửa gene còn vô vàn vấn đề mà chính sách cần can thiệp ngay từ những khâu đầu tiên. GS. Đặng Thị Lụa, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I, nêu bất cập mà các nhà nghiên cứu phải nếm trải “Trong lĩnh vực chọn tạo giống, nếu các nghiên cứu không có tính kế tiếp và liên tục thì đáng tiếc, vì mất cơ hội tạo ra sản phẩm có giá trị cao hơn. Một trong những ví dụ của chúng tôi là chọn giống cá rô phi có sức tăng trưởng nhanh bị ngỏ ngỏ gần như 10 năm không được tiếp tục phê duyệt đề tài. Gần đây chúng tôi mới được phê duyệt trở lại nên dẫn đến độ trễ”.

Là người hằng năm phải đối đầu với muôn vàn câu hỏi từ thực tế chăn nuôi và trồng trọt với hàng loạt bệnh vàng lùn xoắn lá, lùn sọc đen, đạo ôn, bạc lá trên lúa, sâu keo mùa thu, sâu đục thân trên ngô, héo rũ Panama trên chuối…, TS. Nguyễn Quý Dương chia sẻ quan điểm này của GS. Đặng Thị Lụa. “Áp lực sâu bệnh hằng năm rất lớn, chúng ta cần phải giải quyết bằng giống mới kháng bệnh. Làm tốt được điều này mới giảm được sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và giảm lượng dùng phân bón. Muốn được như vậy thì chúng ta cần phải liên tục đầu tư để làm ra cái mới để cập nhật điều mà người ta đang nghiên cứu phát triển chứ không phải là quan điểm chúng ta đã có rồi, không nghiên cứu nữa”. Hệ quả của việc không có một chu trình đầu tư vào nghiên cứu liên tục thì “không bao giờ chúng ta tiếp cận được với những sản phẩm của thế giới”, ông nói và giới thiệu thêm với nạn châu chấu tre lưng vàng mà mấy tháng vừa qua rộ lên ở các tỉnh biên giới thì Trung Quốc đã ứng dụng công nghệ sinh học để tạo ra thuốc trừ sâu sinh học thế hệ mới không độc hại với môi trường.

Đó cũng là một kinh nghiệm mà Việt Nam cần phải học hỏi để ứng phó với dịch bệnh, thông qua việc đầu tư vào làm chủ các công nghệ lõi. PGS. TS Phí Quyết Tiến, Phó Viện trưởng Viện Công nghệ sinh học cho rằng, qua dịch tả lợn châu Phi cách đây vài năm thì có thể thấy “những công nghệ nền tảng, công nghệ lõi vô cùng cần thiết với chúng ta trong giai đoạn hiện nay. Chúng ta phải có được công nghệ lõi và phải đầu tư chuẩn bị năng lực ứng phó các bệnh mới nổi, tái nổi hoặc thậm chí là những bệnh chưa xuất hiện bởi nếu có công nghệ nền tảng thì chúng ta đối phó nhanh hơn. Với các công nghệ lõi đó, chúng ta có thể tiến hành trên nhiều nhóm cây trồng vật nuôi như chỉnh sửa gene trên thực vật, động vật”.

Theo các chuyên gia, câu chuyện về ứng dụng công nghệ sinh học, đặc biệt là kỹ thuật chỉnh sửa gene, trong bối cảnh hôm nay cần là một diễn đàn mở để tiếp tục thảo luận và phân tích để cuối cùng có được hành lang pháp lý phù hợp thúc đẩy, qua đó đem lại những triển vọng tươi sáng hơn cho ngành công nghệ sinh học.