Một trong những thành tựu nổi bật của khoa học công nghệ trên thế giới những năm gần đây là Công nghệ Sinh học (CNSH). CNSH là tập hợp các kỹ thuật khác nhau của các ngành khoa học về sự sống có khả năng khai thác và biến đổi các cơ thể sinh vật, các hợp phần của cơ thể sống và các quá trình sinh học nhằm tạo ra các sản phẩm đặc thù ở quy mô công nghiệp. CNSH bao gồm: sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền; công nghệ tế bào và mô phôi; công nghệ enzym và protein; công nghệ vi sinh. Về cơ bản, CNSH được chia ra làm 3 giai đoạn khác nhau: CNSH truyền thống (sản xuất bia, rượu, giấm, sữa chua…); CNSH cận đại (lên men sản xuất enzym, axit amin, kháng sinh, vitamin…) và CNSH hiện đại chủ yếu sử dụng các kỹ thuật trao đổi, sửa chữa, tổ hợp hoặc cải tạo vật chất di truyền ở mức độ phân tử để tạo ra những loài sinh vật mới hoặc bắt các sinh vật này tạo ra các protein hay sản phẩm khác mà vốn dĩ tự bản thân chúng trước đây không tạo ra được.

CNSH đã mang lại những hiệu quả to lớn trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, thuỷ sản, y tế, môi trường… bằng việc tạo ra các công nghệ mới, các phương pháp chữa bệnh mới, các sản phẩm mới liên quan đến giống cây trồng, vật nuôi, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, vacxin cho người và vật nuôi, dược phẩm, chip sinh học… Nhờ CNSH con người đã giải mã gen người, nhân bản vô tính động vật, chuyển gen từ cơ thể sinh vật này sang cơ thể sinh vật khác… Cho đến nay, chúng ta chưa thể hình dung được hết những gì mà CNSH có thể mang lại trong những thập niên tới. Trong báo cáo đầu năm 2003, Liên hợp quốc đã nhận định rằng: “CNSH có tiềm năng trở thành công cụ sức mạnh giải quyết được các thách thức về an ninh lương thực, bệnh dịch…”. Ngân hàng thế giới cũng đã tài trợ tổng cộng 2,3 tỷ USD cho 35 quốc gia để nghiên cứu về ứng dụng CNSH trong sản xuất nông nghiệp. Điều đó cho thấy CNSH, trong đó có công nghệ biến đổi gen là yếu tố then chốt của ngành nông nghiệp mỗi quốc gia trong tương lai rất gần.

Chương 1

THỰC TRẠNG CNSH NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM

1.1. Tình hình phát triển CNSH Nông nghiệp trên thế giới

CNSH được phát triển mạnh mẽ ở các nước công nghiệp vào những năm đầu của thập niên 80, còn ở các nước đang phát triển thì chủ yếu từ những năm 90 trở lại đây. Có thể nói hiện nay, CNSH được coi là khoa học công nghệ được ưu tiên đầu tư phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới.

CNSH trong nông nghiệp bao gồm cả nghiên cứu, sản xuất và thương mại hoá, chủ yếu tập trung vào 4 lĩnh vực chính là:

1- CNSH trong chọn tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi:

Nhân vô tính quy mô công nghiệp, chuyển gen có tính trạng mong muốn vào các giống cây trồng, vật nuôi mà các phương pháp truyền thống không tạo ra được. Sử dụng công nghệ tế bào như nuôi cấy bao phấn, noãn ở lúa, ngô… để rút ngắn thời gian chọn tạo và làm thuần giống. Công nghệ truyền phôi và cắt phôi được ứng dụng để nhân nhanh đàn gia súc.

Lĩnh vực công nghệ gen trên thế giới đã thu được nhiều thành tựu. Nhiều giống cây trồng biến đổi gen đã được đưa vào sản xuất đại trà. Từ năm 1996 đến 2002, tổng diện tích trồng cây biến đổi gen trên thế giới đã tăng lên 35 lần, từ 1,7 triệu ha lên 58,7 triệu ha, trong đó, các nước phát triển chiếm phần lớn (86% vào năm 1997 và 73% vào năm 2002). Các gen được sử dụng phần nhiều là gen kháng côn trùng, kháng chất diệt cỏ, kháng bệnh, chín sớm, nâng cao hiệu suất quang hợp, và gen ức chế một số quá trình sinh lý, sinh hoá đặc biệt. Đối tượng chuyển gen cũng rất đa dạng. Các loại cây trồng chuyển gen được sử dụng rộng rãi là đậu tương, ngô, bông, cải dầu, cà chua, bầu, đu đủ, thuốc lá và lúa, trong đó đậu tương và ngô chiếm tỷ lệ cao nhất. Lúa là cây trồng được quan tâm nghiên cứu chuyển gen kháng rầy, kháng bệnh bạc lá và caroten. Tại Mỹ và một số nước khác, ngô, lúa, đậu tương, mía, bông, đu đủ và khoai tây thường được canh tác trên diện tích lớn, mang tính đại trà, còn rau, hoa quả và hoa chỉ được canh tác trên diện tích nhỏ. Nhưng điều đặc biệt là ba loại cây canh tác trên diện tích nhỏ này đều cho doanh thu lớn và bền vững.Giá trị từ sản phẩm cây trồng chuyển gen năm 1999 của thế giới là 2,3 tỷ USD và theo dự đoán, giá trị loại sản phẩm này sẽ đạt tới 25 tỷ USD vào năm 2010.

2- CNSH trong bảo vệ và chăm sóc cây trồng, vật nuôi

Sản xuất các chế phẩm sinh học dùng trong bảo vệ thực vật, chăm sóc cây trồng và vật nuôi như: chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật (BVTV); phân bón sinh học; vacxin; thức ăn chăn nuôi; các bộ KIT chẩn đoán nhanh bệnh hại cây trồng, vật nuôi và xác định mức độ tồn dư các chất hoá học trong nông phẩm.

- Nhiều loại thuốc BVTV có nguồn gốc từ vi khuẩn, virus, nấm đã được sản xuất, ứng dụng đại trà. Chỉ riêng chế phẩm thuốc trừ sâu Bt, hàng năm đã mang lại lợi nhận hàng trăm triệu đô la Mỹ. Sản xuất thuốc BVTV sinh học không chỉ phát triển mạnh ở các nước phương Tây, mà còn phát triển ở cả Trung Quốc, Thái Lan.

- Phân bón sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn (Rhizobium, Azotobacter, Bacillus…), xạ khuẩn (Frankia), nấm (Mycorhiza), tảo lam đã được các nước trên thế giới nghiên cứu, sản xuất và áp dụng rộng rãi. Phân vi sinh làm tăng năng suất cây trồng 7-15% và tiết kiệm 20% phân khoáng. Riêng phân vi khuẩn nốt sần, doanh số thế giới hàng năm đạt 25 triệu USD, trong đó riêng Mỹ chiếm 19 triệu USD.

- Bằng CNSH, các nước trên thế giới đã sản xuất ra nhiều loại vacxin chất lượng cao, đặc biệt là vacxin tái tổ hợp. Doanh số thu được từ sản xuất vacxin thú y hàng năm của thế giới lên đến hàng trăm tỷ USD. Các nước có công nghệ sản xuất vacxin thú y hàng đầu là Mỹ, các nước khối EU, Úc và Canađa.

- Trong những năm gần đây, CNSH đã được ứng dụng để sản xuất các KIT chẩn đoán bệnh hại cây trồng, vật nuôi, và xác định một số chất đặc hiệu trong lương thực, thực phẩm. Tại Mỹ, dùng KIT trong vòng 10-15 phút, một nhân viên kiểm định bình thường có thể xác định được ngay một loại ngô hạt nào đó có phải là ngô chuyển gen không.

3- CNSH phục vụ bảo quản và chế biến nông sản

Sử dụng công nghệ enzyme và công nghệ vi sinh để bảo quản và chế biến nông sản và sản xuất ra: i) các chất phụ gia, phẩm màu thực phẩm, hương liệu và các chất tạo vị; ii) các loại axit amin và chất xúc tác sinh học như amylase, cellulase, glucosidaza và proteasa; iii) rượu, bia, nước giải khát, bánh, kẹo, đường và nhiều loại thực phẩm khác; iv) các loại giấy, sợi; v) các loại thức ăn dùng trong chăn nuôi; vi) các loại dược phẩm, đặc biệt là vitamin; v.v… Các nước phát triển như Mỹ, Nhật, EU… cũng là những nước đi đầu trong lĩnh vực này với giá trị sản lượng hàng năm lên đến hàng trăm tỷ USD.

4- CNSH trong bảo vệ và xử lý môi trường nông nghiệp

Xử lý các chất thải, phế liệu trong nông nghiệp-nông thôn bằng công nghệ vi sinh để bảo vệ môi trường và sản xuất ra khí sinh học (biogas), phân bón hữu cơ… phục vụ dân sinh và nông nghiệp. Những nước có công nghệ phát triển trong lĩnh vực này là Nhật Bản, Mỹ, EU và Canađa.

1.2. Thực trạng CNSH Nông Nghiệp Việt Nam

Ở Việt Nam, CNSH, nhất là CNSH hiện đại tuy mới phát triển song đã được Nhà nước quan tâm đầu tư. Trong 15 năm qua, Nhà nước đã cho thực hiện 4 chương trình nghiên cứu và 1 chương trình Kỹ thuật-Kinh tế cấp Nhà nước. Đó là:

1/ Chương trình 52D (1986-1990): “Nghiên cứu sinh học phục vụ nông nghiệp” với 25 đề tài về công nghệ vi sinh, công nghệ tế bào và công nghệ chế biến.

2/ Chương trình KC-08 (1991-1995): “Chương trình Công nghệ Sinh học” với 15 đề tài về ứng dụng CNSH trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, chế biến thực phẩm, chế phẩm y sinh và công nghệ xử lý môi trường.

3/ Chương trình KHCN-02 (1996-2000): “Công nghệ Sinh học phục vụ phát triển nông, lâm nghiệp và thuỷ sản bền vững, bảo vệ môi trường và sức khoẻ” với 29 đề tài về ứng dụng CNSH trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, sản xuất vacxin, phân bón và thuốc trừ sâu sinh học, bảo quản và chế biến nông, lâm và thuỷ sản.

4/ Chương trình KC-04 (2001-2005): “Nghiên cứu khoa học và phát triển CNSH” với 30 đề tài/dự án về ứng dụng sinh học phân tử trong chọn tạo giống cây trồng, vật nuôi, chẩn đoán bệnh, sản xuất vacxin và công nghệ xử lý môi trường.

5/ Năm 2000, Chương trình Kỹ thuật-Kinh tế về CNSH do các doanh nghiệp chủ trì được tổ chức nhằm đưa nhanh những kết quả nghiên cứu về CNSH vào sản xuất công nghiệp. Hiện đã có 16 dự án được xây dựng và 6 dự án đang thực hiện.

Cùng với các Chương trình cấp Nhà nước, các bộ chuyên ngành trong đó có Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cũng đầu tư nghiên cứu và xây dựng dự án phát triển một số lĩnh vực của CNSH chuyên ngành do vậy bước đầu đã thu được một số thành tựu.

1.2.1. Kết quả nghiên cứu khoa học

a)  Công nghệ gen

- Ở cây trồng, đã tiến hành lập bản đồ một số gen như: gen bất dục đực ở lúa, gen kháng bệnh đạo ôn, bạc lá, rầy nâu ở lúa. Phương pháp tạo giống cây trồng biến đổi gen (trên cải bắp, lúa) cũng đã được thực hiện thành công ở một số phòng thí nghiệm.

- Trong lâm nghiệp, đã nghiên cứu sử dụng isozyme và chỉ thị phân tử trong chọn giống keo, bạch đàn và lát hoa cũng như trong bảo tồn nguồn gen cây rừng. Đang khảo nghiệm một số dòng bạch đàn biến đổi gen làm thay đổi hàm lượng và tính chất lignin.

- Trong chăn nuôi, bằng kỹ thuật nhân gen và chỉ thị phân tử đã phát hiện gen halothan liên quan đến tỉ lệ nạc và khả năng chống stress của lợn, gen Kappa casein và Beta-lactolobulin điều khiển năng suất và chất lượng sữa bò; gen hoocmon sinh trưởng liên quan đến tốc độ sinh trưởng và thành phần thịt xẻ của lợn và gen quy định giới tính bò để xác định giới tính phôi 7 ngày tuổi.

b) Công nghệ tế bào và phôi

Hiện tại chúng ta đã làm chủ và tạo công nghệ nhân in vitro cho nhiều loại cây trồng nông, lâm nghiệp. Hoàn chỉnh được quy trình công nghệ nuôi cấy bao phấn lúa, ngô phục vụ công tác tạo giống. Kỹ thuật cứu phôi cũng được áp dụng đối với một số loài mà hạt có sức sống kém hoặc khi tiến hành lai xa. Các nhà khoa học cũng đã hoàn thiện quy trình tái sinh cây có múi bằng phôi vô tính kết hợp với công nghệ vi ghép đỉnh sinh trưởng để nhân nhanh và tạo giống cam, quýt sạch bệnh. Trong lâm nghiệp, đã nghiên cứu thành công phương pháp vi nhân giống bằng nuôi cấy mô phân sinh kết hợp với công nghệ nhân hom ở quy mô lớn cho một số loài cây lấy gỗ (bạch đàn, keo, hông, lát hoa). Trong chăn nuôi, công nghệ cấy truyền phôi được áp dụng để tạo đàn bò giống hạt nhân và bò lai hướng sữa. Các nghiên cứu về cắt phôi, thụ tinh trong ống nghiệm cũng đã đạt được kết quả ban đầu.

c) Công nghệ vi sinh vật

Đã nghiên cứu hoàn thiện một số công nghệ sản xuất phân vi sinh vật, thức ăn bổ sung cho gia cầm, chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật và bả diệt chuột sinh học; ứng dụng thành công công nghệ biogas để xử lý chất thải hữu cơ…

- Sử dụng vi sinh vật để làm phân bón (phân VSV cố định Nitơ tự do hoặc hội sinh; phân VSV phân giải phot phat khó tan từ vi khuẩn hoặc nấm mốc; phân VSV có nguồn gốc từ nấm Mycorhiza, vi khuẩn Rhizobium, xạ khuẩn Frankia cho cây lâm nghiệp: Thông, Keo, Phi lao, Sao đen), chế phẩm VSV bổ sung thức ăn gia cầm...

- Chế phẩm thuốc BVTV sinh học được ứng dụng rộng rãi như NPV, V-Bt để trừ sâu khoang, sâu xanh hại rau, màu, bông, đay, thuốc lá; chế phẩm vi khuẩn huỳnh quang (Pseudomonas fluorescens) phòng trừ bệnh hại rễ cà phê, vải thiều, lạc.

- Công nghệ sản xuất chế phẩm bả diệt chuột sinh học trên cơ sở vi khuẩn gây bệnh chuyên tính  Salmonella enteriditis Isachenco có hiệu lực phòng trừ chuột 80-90% cũng đã được ứng dụng trong sản xuất. Đã sản xuất và sử dụng chế phẩm diệt chuột Miroca, Biorat.

- Nhiều kết quả nghiên cứu sử dụng nấm có ích diệt côn trùng đã đạt được kết quả tốt như: Metarhizium flovoviridae trừ mối, châu chấu hại mía (hiệu quả phòng trừ đạt 76%), Beauveria bassiana trừ sâu róm hại thông (hiệu quả phòng trừ đạt 93,6%), hay Beauveria bassiana và Metarhizium aníopliae phòng trừ sâu hại dừa đạt hiệu quả từ 56-97%; nấm đối kháng Trichoderma trừ bệnh khô vằn trên ngô đạt hiệu quả 45-50%, hạn chế bệnh lở cổ rễ đậu tương 51-58%. Hiện nay, các nhà khoa học đang hoàn thiện qui trình sử dụng nấm Exserohilum monoceras (nòi 85.1) để trừ cỏ lồng vực.

- Trong lĩnh vực xử lý môi trường: đã ứng dụng thành công công nghệ Biogas để chuyển các chất thải hữu cơ thành khí đốt. Đã xử lý rác thải, than bùn... làm phân bón. Những nghiên cứu trong ứng dụng công nghệ vi sinh để xử lý nước thải, chuyển đổi sinh học các nguồn phụ, phế thải nông, lâm nghiệp cũng đang được tiến hành.

- Sản xuất nấm ăn, nấm dược liệu bằng các phế, phụ liệu trong nông nghiệp-nông thôn như: cám, trấu, mùn cưa, bã mía, lõi ngô, rơm rạ... đã thu được nhiều kết quả, vừa tăng thu nhập, vừa giải quyết việc làm của ngườì dân.

d) Công nghệ enzyme

Hiện nay, công nghệ enzyme được ứng dụng trong chế biến lương thực, thực phẩm nhằm làm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm. Một số kết quả tốt thu được trong nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất vacxin nhược độc, vô hoạt phòng bệnh cho gia súc, gia cầm.

- Sử dụng kỹ thuật phân tích enzyme xác định hàm lượng các độc tố nấm, mức độ tồn dư thuốc trừ sâu trong sản phẩm nông nghiệp, trong lên men lá, củ sắn để giảm hàm lượng độc tố xianua-glucozit, tăng protein

- Đã thu được một số kết quả trong việc sử dụng công nghệ enzym để chế biến thực phẩm như: Sản xuất chế phẩm đậu tương lên men từ vi khuẩn Bacillus subtilis nato ; hương thơm trên cơ chất gạo, ngô và một số loại trái cây ít hương thơm; rượu vang; chế phẩm Iturin A để bảo quản nông sản và bảo vệ cây trồng; chế phẩm Bacteriocin để bảo quản thực phẩm tươi sống.

- Đang tiếp tục nghiên cứu sản xuất axit amin L-lysin, methionin từ phế phụ phẩm của công nghiệp đường; men phytaza từ cám gạo

1.2.2. Kết quả ứng dụng CNSH trong sản xuất nông nghiệp

Nhờ ứng dụng CNSH, thời gian qua chúng ta đã có thể sản xuất quy mô công nghiệp giống cây ăn quả có múi sạch bệnh và giống dứa Cayen chất lượng cao, năng lực sản xuất cây giống cây ăn quả có múi sạch bệnh trong cả nước tăng lên 600.000 cây/năm và với dứa nhân được 10 triệu chồi/năm (năm 2003). Trong chăn nuôi, ứng dụng CNSH để sản xuất tinh, phôi tươi và đông lạnh ở qui mô xí nghiệp nhỏ tự động hóa đã góp phần tăng nhanh số lượng đàn bò sữa cả nước (từ 29.500 con năm 1999 lên 85.000 con năm 2003) đồng thời năng suất sữa tăng (từ 3.150 kg/chu kỳ lên 3.600 kg/chu kỳ). Nhờ ứng dụng công nghệ vi sinh mà các vacxin như: vacxin tụ huyết trùng trâu bò, vacxin dịch tả vịt và Parovirus lợn; các loại phân bón vi sinh và phân hữu cơ sinh học cũng được phát triển.

Trong lâm nghiệp, CNSH đã cho phép sản xuất cây giống Bạch đàn, Keo bằng nuôi cấy mô để trồng trên 10.000 ha rừng và nhân giống vô tính cây Phi lao trong dung dịch.

Chúng ta đã có những thành tựu nhất định trong công nghệ lên men bia, rượu, bột ngọt, lizin với sự đầu tư đáng kể của nhiều công ty nước ngoài. Khu CNSH Vedan-Việt Nam ở Đồng Nai với 12 nồi lên men có dung tích mỗi nồi tới 700.000 lít và các khu liên doanh sản xuất hầu hết các loại bia nổi tiếng thế giới có thể coi như đã đạt trình độ quốc tế.

1.2.3. Kết quả xây dựng nguồn lực trong lĩnh vực CNSH

a) Cơ sở vật chất

Trước năm 2000, thông qua các chương trình nghiên cứu và các dự án (cả của nước ngoài), nước ta đã có một hệ thống các phòng thí nghiệm về công nghệ vi sinh, enzyme, tế bào và gen đáp ứng được phần nào nhu cầu nghiên cứu. Từ năm 2001, Nhà nước đã và đang tiến hành đầu tư 6 phòng thí nghiệm trọng điểm về: i) Công nghệ gen; ii) Công nghệ tế bào; iii) Công nghệ tế bào động vật; iv) Công nghệ enzyme và protein; v) Vacxin và sinh phẩm y học; vi) Công nghệ tế bào thực vật ở phía Nam, với kinh phí 3 triệu USD/phòng. Ngoài ra, Nhà nước cũng đã đầu tư 40 phòng nuôi cấy mô tại nhiều tỉnh trong cả nước tạo tiêu đề cho ứng dụng CNSH vào sản xuất và nhân nhanh giống cây trồng.

b) Nguồn nhân lực

Hiện nay, số cán bộ được đào tạo chính qui về CNSH hiện đại rất ít, phần lớn từ các ngành khoa học sinh học chuyển sang. Tuy nhiên, trong vài năm trở lại đây, thông qua HTQT, hàng năm có khoảng 600 cán bộ thuộc các lĩnh vực của CNSH đã được đào tạo. Mặt khác, tại các trường đại học, CNSH đã được đưa vào chương trình giảng dạy, nhiều trường đã thành lập khoa CNSH và đã đào tạo được ngày càng nhiều kỹ sư CNSH trẻ.

1.2.4. Đánh giá chung về thực trạng CNSH ở Việt Nam

CNSH ở Việt Nam là một lĩnh vực mới phát triển và đi sau rất nhiều nước kể cả một số nước ASEAN. Tuy nhiên, nhờ sự quan tâm của Đảng và Nhà nước, CNSH luôn được đặt trong vị trí ưu tiên đầu tư. Nhờ vậy, chỉ trong một thời gian ngắn việc nghiên cứu ứng dụng đã đạt được một số kết quả:

1/ Bước đầu xây dựng được hệ thống tổ chức nghiên cứu, đào tạo về CNSH. Một số cán bộ được đào tạo tương đối chính quy, có khả năng tiếp cận những công nghệ mới.

2/ Xây dựng được một số phòng thí nghiệm CNSH tiếp cận một cách chọn lọc những thành tựu khoa học - công nghệ hiện đại và từng bước vận dụng chúng trong điều kiện cụ thể của Việt Nam. Đã có các dự án đầu tư xây dựng các phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về CNSH. Như vậy, công cuộc nghiên cứu ứng dụng CNSH sẽ có bước phát triển đáng kể.

3/ Đã bước đầu ứng dụng CNSH vào sản xuất trong lĩnh vực công nghệ tế bào, công nghệ phôi và công nghệ vi sinh, enzyme và protein. Hàng trăm ngàn ha cây trồng nông nghiệp và cây rừng được gieo trồng bằng giống mới, hàng chục ngàn con giống được tạo ra nhờ CNSH.

4/ CNSH bước đầu đã chuyển giao đến các địa phương. Gần 70% số tỉnh thành trong cả nước có phòng nuôi cấy mô, tế bào, nhiều nông dân cũng đã tiếp cận và làm chủ được công nghệ vi sinh và enzyme trong sản xuất thức ăn gia súc, phân bón và thuốc bảo vệ thực vật sinh học.

Tuy nhiên so với yêu cầu phát triển, CNSH ở Việt Nam vẫn đang đứng trước những khó khăn và thách thức, đó là:

1/ Hạn chế về nguồn nhân lực: Ở nước ta, số lượng cán bộ nghiên cứu và nhân viên kỹ thuật CNSH còn quá ít, nhất là trong công nghệ gen (Mỹ hiện nay có trên 20.000 nhà khoa học chuyên về công nghệ gen; Úc có 2.000; còn ở Việt Nam, với gần 80 triệu dân mới chỉ có khoảng vài chục người chuyên về công nghệ gen). Mặt khác, các đề tài nghiên cứu liên quan đến CNSH gen lại do cán bộ khoa học lớn tuổi chủ trì nên năng lực tiếp cận, nắm bắt công nghệ tất nhiên là hạn chế, trong khi đó, do cơ chế hoạt động khoa học hiện nay, các cán bộ trẻ ít có điều kiện tiếp cận và phát huy được tác dụng. Do vậy, khả năng tạo thêm nguồn nhân lực rất chậm. Thêm vào đó, mặc dù CNSH đã được đưa vào chương trình giảng dạy tại nhiều trường đại học nhưng giáo trình học tập, trang thiết bị giảng dạy còn thiếu và không đồng bộ, trình độ giáo viên lại hạn chế.

2/ Hạn chế về đầu tư: CNSH là lĩnh vực đòi hỏi đầu tư rất cao và tập trung cho thiết bị và kinh phí hoạt động. Mặc dù đã được Nhà nước quan tâm nhưng nhìn chung các phòng thí nghiệm vẫn chưa đồng bộ, kéo dài, nguồn nhân lực phân tán. Ở một số phòng thí nghiệm đã được đầu tư tương đối hiện đại lại thiếu cán bộ và vốn hoạt động nên chưa sử dụng hoặc sử dụng với công suất thấp, rất lãng phí. Trong suốt 20 năm, chương trình CNSH của Việt Nam mới đầu tư được 5,5 triệu đô la Mỹ, tức là chỉ bằng 1/10 tổng số vốn đầu tư của Thái Lan trong năm 2002. Đài loan, với dân số 23 triệu người, năm 2001 cũng đã đầu tư cho CNSH 500 triệu USD và hiện có 150 công ty CNSH.

3/ Hạn chế về công nghệ: So sánh với các nước ASEAN, trình độ năng lực nghiên cứu CNSH của Việt Nam còn có khoảng cách lớn và không thể so sánh được với những nước công nghiệp phát triển. Nhà nước có chương trình nghiên cứu về CNSH đã được hơn 15 năm và gần đây (1999) có thêm chương trình Kỹ thuật-Kinh tế về CNSH, nhưng vẫn chưa có những thành tựu mang tính đột phá. Các kết quả nghiên cứu phần lớn là CNSH truyền thống và mới chỉ dừng ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa được áp dụng vào sản xuất.

4/ Hạn chế về tổ chức, triển khai: Thời gian qua, một mạng lưới các phòng thí nghiệm về CNSH đã được thiết lập ở các trường Đại học, các Viện nghiên cứu và cả ở địa phương. Tuy nhiên, sự phối hợp trong nghiên cứu và đào tạo còn rất hạn chế. Nội dung nghiên cứu và triển khai còn dàn trải. Trong khi công nghiệp sinh học thế giới đã có chỗ đứng vững chắc trong nền kinh tế thì ở Việt Nam các sản phẩm CNSH sản xuất ở quy mô công nghiệp còn quá ít.

5/ Hạn chế về thương mại hoá các sản phẩm CNSH: Nhà nước chưa có cơ chế hỗ trợ hấp dẫn cho các doanh nghiệp tham gia đầu tư phát triển và thương mại hoá các sản phẩm CNSH. Lịch sử cho thấy phần lớn tiền đầu tư vào CNSH là của tư nhân với những hoạt động dịch vụ nông nghiệp rất tích cực và năng động.

6/ Hạn chế về chính sách và hệ thống pháp lý liên quan đến phát triển CNSH: Nhiều nghị quyết của Trung ương Đảng và Chính phủ về ưu tiên phát triển CNSH đã được ban hành mở đường cho đầu tư phát triển CNSH ở nước ta, song chậm được cụ thể hoá bằng các chính sách và hệ thống pháp lý, trong đó chính sách thu hút nhân tài chưa được định hình. Quy chế về an toàn sinh học chưa được thông qua.

Chương 2

QUAN ĐIỂM CHỈ ĐẠO VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

CNSH NÔNG NGHIỆP GIAI ĐOẠN 2005-2015

2.1. Quan điểm chỉ đạo

CNSH là công nghệ đòi hỏi đầu tư cao cả về thời gian và kinh phí. Theo các chuyên gia lăn lộn với cả quá trình phát triển giống cây trồng biến đổi gen ở Mỹ trên dưới ba mươi năm qua đều chung nhận xét rằng, phải mất trên dưới 10 năm thì một sản phẩm biến đổi gen mới hoàn tất quá trình tích tụ điều kiện cho mục đích cuối cùng là thương mại hoá. Cũng trong quãng thời gian đó, số tiền phải chi để thiết lập các điều kiện dao động trong khoảng 50-300 triệu USD, tuỳ loại gen, trong đó riêng chi phí quản lý đã ngốn mất 4-12 triệu USD. Theo đó, một công ty CNSH phải có đủ 3 yếu tố để dẫn đến thành công, đó là: i) Phải có tính trạng mong muốn; ii) Các giống cần tập trung, tránh dàn trải; và iii) Phải có chế độ bảo vệ bản quyền sáng chế công nghệ cực kỳ chặt chẽ. Do vậy, để phát triển CNSH, chúng ta cần lựa chọn đối tượng nghiên cứu ứng dụng phù hợp với trình độ công nghệ của Việt Nam cũng như chiến lược phát triển kinh tế đất nước. Cần tập trung vào:

1/ Thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng CNSH truyền thống và chuyển giao công nghệ, hỗ trợ vốn cho các doanh nghiệp đầu tư phát triển, thương mại hoá các sản phẩm CNSH. Tạo ra cơ chế hấp dẫn tư nhân tham gia thông qua tuyên truyền về hiệu quả của CNSH trong giải quyết những vấn đề then chốt đối với nông dân nghèo. Như vậy, chúng ta phải có những điều chỉnh có tính chất định hướng để cải tiến mối quan hệ giữa nhà nước và tư nhân một cách tốt nhất.

2/ Tập trung đầu tư có trọng tâm trọng điểm, nghiên cứu ứng dụng nhập nội CNSH hiện đại đặc biệt là công nghệ gen, xây dựng vài phòng thí nghiệm CNSH hiện đại, nghiên cứu ứng dụng CNSH hiện đại vào phát triển sản xuất một số cây, con là lợi thế so sánh của Việt Nam. 3/ Tập trung đào tạo đội ngũ cán bộ khoa học CNSH hiện đại đủ sức tiếp cận với CNSH khu vực và thế giới.

2.2. Định hướng phát triển

2.2.1. Mục tiêu chung: CNSH phải phục vụ đắc lực cho sự phát triển của một nền nông nghiệp sản xuất hàng hoá lớn, hiệu quả và bền vững; có năng suất, chất lượng và sức cạnh tranh cao phấn đấu trong vòng 10-20 năm nữa làm chủ được CNSH hiện đại trong những lĩnh vực mũi nhọn; xây dựng được một hệ thống quy chế và luật lệ về an toàn sinh học, sở hữu trí tuệ.

2.2.2. Mục tiêu cụ thể

Phát triển CNSH nông nghiệp trong những năm tới cần giải quyết các mục tiêu sau:

1/ Đáp ứng nhu cầu công tác chọn tạo giống, cải thiện giống và nhân nhanh giống cây trồng nông, lâm nghiệp, vật nuôi có năng suất, chất lượng và khả năng chống chịu với hoàn cảnh bất lợi cao.

2/ Tập trung đầu tư nghiên cứu có trọng tâm, trọng điểm công nghệ gen, nghiên cứu ứng dụng và thương mại hoá một số sản phẩm công nghệ gen phục vụ chiến lược phát triển hàng nông sản có lợi thế so sánh.

3/ Ứng dụng CNSH phục vụ công tác chăm sóc, nuôi dưỡng, bảo vệ cây trồng, vật nuôi; bảo quản nông-lâm sản sau thu hoạch.

4/ Ứng dụng CNSH phục vụ công tác chế biến nông-lâm sản

5/ CNSH góp phần bảo vệ môi trường nói chung, môi trường nông nghiệp và nông thôn nói riêng.

Chương 3

NỘI DUNG CHỦ YẾU VÀ KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH PHÁT TRIỂN CNSH NÔNG NGHIỆP GIAI ĐOẠN 2005-2015

3.1. Nội dung chủ yếu

3.1.1. Trong lĩnh vực nghiên cứu

- Tập trung cho nghiên cứu công nghệ gen, chỉ thị phân tử và bản đồ gen, hệ gen chức năng (functional genomics), di truyền miễn dịch, bệnh học phân tử trong đánh giá, định hướng sử dụng và bảo tồn tài nguyên thực vật và động vật, trong chọn tạo, nhân giống các giống cây, con, nhất là các loài đặc sản nguồn gốc bản địa.

- Nghiên cứu công nghệ vi sinh để sản xuất vacxin, KIT chẩn đoán bệnh của  cây trồng, vật nuôi; thuốc trừ sâu bệnh và phân bón sinh học; thức ăn chăn nuôi và bảo quản nông sản cũng như xử lý môi trường.

3.1.2. Trong sản xuất thử nghiệm

- Ứng dụng CNSH để bảo quản các nông sản tươi sống, để xử lý các chất thải trong chăn nuôi và sản xuất thức ăn gia súc.

- Ứng dụng công nghệ tế bào, công nghệ gen và chỉ thị phân tử để tạo các dòng bố mẹ lúa lai 2 và 3 dòng, bố mẹ trong sản xuất ngô lai, vacxin vật nuôi.

- Ứng dụng công nghệ phôi và cắt phôi để nhân nhanh đàn bò sữa.

- Ứng dụng CNSH để sản xuất vacxin phòng bệnh cho vật nuôi và KIT chẩn đoán bệnh cho cây trồng, vật nuôi.

3.1.3. Sản xuất quy mô công nghiệp (sản xuất thương mại)

- Ứng dụng công nghệ tế bào để nhân nhanh giống: mía, dứa Cayen, tre măng, hoa phong lan, cây có múi, cây lâm nghiệp mọc nhanh.

- Ứng dụng công nghệ vi sinh để sản xuất phân bón và thuốc bảo vệ thực vật sinh học.

- Ứng dụng CNSH để sản xuất vacxin vật nuôi.

3.1.4. Công nghệ nhập

Tập trung nhập công nghệ theo các nội dung ưu tiên như đã nêu ở trên, dựa vào đề xuất của cơ quan nghiên cứu, đào tạo và doanh nghiệp.

3.1.5. Đào tạo nguồn nhân lực

Đào tạo phải đi trước một bước và tậptrung vào:

- Đào tạo các nhà khoa học trình độ cao thuộc cả 4 lĩnh vực (xếp theo thứ tự ưu tiên): Công nghệ gen; Công nghệ vi sinh vật; Công nghệ enzyme; Công nghệ tế bào và mô, phôi.

- Đào tạo kỹ thuật viên và công nhân lành nghề (xếp theo thứ tự ưu tiên): Công nghệ vi sinh vật; Công nghệ tế bào và mô, phôi; Công nghệ enzyme và Công nghệ gen.

- Phổ cập kiến thức về CNSH cho nông dân.     

3.1.6. Xây dựng phòng thí nghiệm

Hoàn thiện xây dựng 2 phòng thí nghiệm trọng điểm về công nghệ tế bào động vật và thực vật. Tăng cường đầu tư cho phòng thí nghiệm về công nghệ vi sinh (phân bón, vacxin và thuốc BVTV), phòng thí nghiệm công nghệ enzyme và protein để bảo quản và chế biến nông sản. Ngoài ra, cần tạo nên mối liên kết trong sử dụng khai thác thiết bị của các phòng thí nghiệm trong và ngoài bộ cũng như tạo điều kiện phục hồi và khai thác hiệu quả các phòng công nghệ tế bào tại các địa phương.