Triển vọng Công ngh ệ sinh học (P3) Phần 3: CÔNG NGHỆ SINH HỌC CÂY TRỒNG: NHỮNG TIẾN BỘ TRONG THỰC PHẨM, NĂNG LƯỢNG VÀ Y TẾ Trong 50 năm t ới thế giới cần sản xuất ra nhiều thức ăn cho người, thức ăn cho động vật và sợi hơn so với trong thời gian của toàn b ộ lịch sử loài người. Cuộc cách m ạng công nghệ tạo ra bởi các bộ gen cho cơ hội duy nhất để thực hiện mục đích này. Các cây tr ồng biến đổi gen chịu được thuốc diệt cỏ và sâu đang mang lại những lợi ích thông qua những thức ăn cho người, thức ăn cho động vật và sợi mà người dân có thể mua được. Những thứ này đòi hỏi ít thuốc trừ sâu hơn, bảo vệ đất tốt hơn và cung cấp một môi trường bền vững hơn. Trái với những ý kiến chỉ trích, các cây trồng công nghệ sinh học tỏ ra cũng an toàn như hoặc an toàn hơn những cây trồng sản xuất bằng các phương pháp thông thường. Trong t ương lai, những tiến bộ trong công ngh ệ sinh học nông nghiệp sẽ cho ra những cây trồng làm cải thiện khả năng chịu hạn hán, thời tiết nóng và lạnh; đòi hỏi ít phân bón và thuốc trừ sâu hơn; sản xuất các vắc-xin để ngăn ngừa những bệnh lây lan chủ yếu; và có những đặc điểm mong muốn khác. Richard Hamilton là Chủ tịch Hội đồng Quản trị và Richard B. Flavell ph ụ trách về khoa học của Công ty Ceres, một công ty công nghệ sinh học tư nhân. Robert B.Goldberg là Giáo sư về sinh học phân tử, tế bào và phát triển tại Trường Đại học California, Los Angeles. Các cây trồng và nông nghiệp đã đóng vai trò quan trọng trong phát triển và thúc đẩy sự văn minh. Các cây trồng cung cấp những thức ăn bền vững cho con người, cho động vật, sợi cho xây dựng và quần áo, thuốc men, dược phẩm, nước hoa, các hóa chất cho các quá trình sản xuất công nghiệp, năng lượng để nấu nướng và sưởi ấm và gần đây nhất, sinh khối để đáp ứng nhu cầu ngày một tằng về nhiên liệu phục vụ vận tải. Các cây trồng còn đóng vai trò chủ yếu về mặt môi trường bằng việc ngăn ngừa sói mòn đất, tăng cường mức ôxi trong khí quyển, giảm sự phát tán CO2 từ việc đốt than đá, và làm giầu đất bằng nitơ, mà chúng quay vòng theo chu kỳ giữa đất và khí quyển. NÔNG NGHIỆP TRONG THẾ KỶ 21 Nếu dân số tiếp tục tăng như dự đoán, thì trong 50 năm tới chúng ta cần phải sản xuất thêm thức ăn cho người, thức ăn cho động vật và sợi hơn so với thời gian của toàn bộ lịch sử loài người. Và chúng ta ph ải làm điều này trên cơ sở diện tích đất thích hợp cho nông nghiệp và sản xuất cây trồng giảm dần. Điều này đặt ra một số thách thức chủ yếu cho nông nghiệp ở thế kỷ XXI:  Sản lượng cây trồng cần phải tăng cao hơn mức ngoạn mục đạt được ở thế kỷ XX để đáp ứng nhu cầu gia tăng và tiết kiệm không gian trống. Những đầu vào cần thiết cho nông nghiệp thâm canh, như nước và phân bón cần phải giảm.  Những cây trồng cần được phát triển để có thể sinh sôi nẩy nở trong những điều kiện khắc nghiệt sao cho những đất ít mầu mỡ có thể được sử dụng để trồng những cây quan trọng, mùa vụ trồng cần phải kéo dài và sản lượng không bị giảm bởi hạn hán, thời tiết nóng, lạnh và các tác động khác.  Những ảnh hưởng đến môi trường của nông nghiệp do việc s ử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và phân bón cần phải giảm bớt. Thí dụ các cây trồng cần được biến đổi để chịu đư ợc bệnh dịch, để có thể hấp thu có hiệu quả các chất dinh dưỡng trong đất, và cạnh tranh với cỏ dại trong việc hút nước và hấp thụ ánh sáng mặt trời.  Những cây lương thực cần được tối ưu hóa để phục vụ sức khỏe và dinh dưỡng của con người, cung cấp các vitamin thiết yếu, các axít amin và prôtêin nhằm giúp xóa bỏ tình trạng suy dinh dưõng và bệnh tật.  Những cây trồng mới cho năng lượng cần được phát triển để có năng suất cao và có thể dùng làm nguồn sinh khối có thể thay thế cho các nhiên liệu để giảm bớt sự phụ thuộc của chúng ta vào hệ thống năng lượng dựa vào dầu mỏ.  Chúng ta cần “trở về tương lai” và thay đổi cấu trúc gen các cây đặc sản có thể được sử dụng nh ư những nhà máy sản xuất hóa chất và prôtêin phục vụ các các ứng dụng công nghiệp và y tế - thí dụ, các tiền chất nhựa và các vắc-xin để chống lại các mầm bệnh ở người và động vật. Những thách thức này sẽ đòi hỏi phải áp dụng những kỹ thuật nhân giống và phân tử tinh vi nhất mà hiện nay đang có, cũng như việc phát triển những kỹ thuật mới. Tuy nhiên chưa bao giờ có một thời kỳ nào sôi động hơn cho ngành sinh học cây trồng và nông nghiệp, và cuộc cách mạng công nghệ tạo ra bởi kỷ nguyên các bộ gen cho cơ hội duy nhất để thực hiện những mục tiêu này trong thời gian hai thập kỷ tới hoặc sớm hơn. SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỂ PHÁT TRIỂN CÁC CÂY TRỒNG MỚI Đa số các cây mà chúng ta đang trồng hiện nay không phải xuất hiện từ một vườn Êđen thần thoại và không mọc “một cách tự nhi ên”. Ngược lại, hầu hết các cây trồng chủ yếu đều đã được tổ tiên của chúng ta biến đổi gen cách đây hàng nghìn năm từ các cây họ h àng hoang dã c ủa chúng bằng việc chọn lọc và nhân giống để có được những đặc điểm làm tối ưu hóa các cây trồng phục vụ cho con người. Những kỹ sư về gen đầu tiên này [...]... là công nghệ sinh học không mang lại những ý kiến trái ngược Việc phản đối sử dụng công nghệ sinh học và các sản phẩm sản sinh từ kĩ thuật di truyền đã lan rộng ở châu Âu, tại đó một nhóm cổ động nhỏ nhưng hoạt động mạnh đã vận động công chúng phản đối công nghệ sinh học Tại một môi trường mà những cảnh báo về nguy cơ của bệnh bò điên và dioxin đối với thực phẩm không liên quan với công nghệ sinh học. .. đang phát triển đã gia tăng đáng kể nhờ sử dụng cây trồng công nghệ sinh học, theo thống kê gần đây của Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc Phần lớn giá trị gia tăng mang lại thu nhập cho những người nông dân này chứ không phải là cho người cung cấp công nghệ NHỮNG QUAN ĐIỂM DẪN ĐẾN VIỆC HẠN CHẾ VIỆC PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG THEO CÔNG NGHỆ SINH HỌC Tuy việc sản xuất cây trồng theo công nghệ sinh học và di... tải từ các nguồn nguyên liệu sinh học Công nghệ sinh học nông nghiệp còn có thể nâng cao tỉ lệ này thông qua việc gia tăng mật độ cung cấp của khối sinh học, cải thiện các tính năng chế biến của nguồn sinh học và giảm các nhu cầu phục vụ canh tác như nước, phân bón và thuốc trừ sâu Một số nước chủ yếu như Mỹ và Trung Quốc đang đẩy mạnh hoạt động trong lĩnh vực công nghệ sinh học nông nghiệp, đầu tư một... những biến đổi to lớn cho ngành sản xuất cây trồng trong 50 năm tới Năm 2005, chúng ta kỷ niệm 10 năm canh tác theo công nghệ sinh học Trong thời kì đó, 400 triệu hécta cây trồng theo công nghệ sinh học được cải thiện nhờ kĩ thuật đã được đưa vào canh tác Cây trồng theo công nghệ sinh học đã được nông dân trên toàn thế giới tiếp nhận nhanh chóng hơn bất kỳ loài cây trồng nào khác trong lịch sử nông... quốc tế về ứng dụng công nghệ sinh học nông nghiệp, lượng cây trồng đó được sử dụng ở mức gia tăng 20% Các loài cây mang gen công nghệ sinh học mới là đậu nành, ngô, bông và canola, chiếm tương ứng 56%, 14%, 28% và 19% diện tích trồng các loài cây này trên toàn cầu Tổng diện tích của chúng chiếm gần 30% diện tích dành cho các loài cây này trên toàn cầu Tại Mỹ, đậu nành công nghệ sinh học (đề kháng với... Mỹ là nước đi đầu về diện tích cây trồng theo công nghệ sinh học với hơn 48 triệu ha, tiếp theo là Argentina (16 triệu ha), Canada (6 triệu ha), Brazil (4,8 triệu ha), và Trung Quốc (4 triệu ha) Giá trị cây trồng theo công nghệ sinh học là gần 5 tỉ USD, tương ứng bằng 15% và 16% sant lượng cây trồng toàn cầu và thị trường giống Cây trồng công nghệ sinh học mang lại lợi ích với việc cung cấp nhiều thực... cứu, triển khai và xây dựng một hệ thống pháp quy phù hợp cho việc sử dụng và kinh doanh các loài cây mới được cải thiện bằng công nghệ sinh học Nếu chúng ta chuẩn bị tạo ra một nền nông nghiệp kiểu mới trong thế kỉ XXI, vừa bền vững vừa có sản lượng cao để đảm bảo an toàn thực phẩm và tự túc được năng lượng, chúng ta sẽ cần sử dụng mọi công cụ và phát minh khoa học sẵn có, kể cả công nghệ sinh học. .. theo công nghệ sinh học nói chung tương đương với các loài tương ứng không sản xuất theo công nghệ sinh học, rằng sản lượng đã gia tăng, rằng lượng thuốc trừ sâu cần dùng đã giảm đi, rằng một diện tích đất đáng kể đã được duy trì và rằng thực tiễn quản lí đã đạt được kết quả tốt trong việc ngăn chặn hay giảm thiểu khả năng đề kháng của các loài cây trồng kháng côn trùng Tuy rằng không có công nghệ. .. trồng theo công nghệ sinh học đã cho thấy rằng chúng cũng an toàn như hoặc an toàn hơn các loài cây sản xuất theo phương pháp truyền thống TƯƠNG LAI SẼ RA SAO? Trong thập niên sắp tới, những tiến bộ mới trong công nghệ sinh học nông nghiệp sẽ sản sinh ra những loài cây trồng có thể chịu đựng tốt hơn các tình trạng hạn hán, nóng và lạnh; đòi hỏi sử dụng ít phân bón và thuốc trừ sâu hơn; sản sinh các loại... nhân giống cổ điển không thể nào thực hiện được SỰ PHÁT TRIỂN VÀ LỢI ÍCH CỦA CÂY TRỒNG THEO CÔNG NGHỆ SINH HỌC Các loại cây đầu tiên được trồng theo kĩ thuật di truyền phát triển vào đầu những năm 1980 có khả năng đề kháng với thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu Ngày nay, đa số các loại cây trồng theo công nghệ sinh học đều có hai đặc tính này - đề kháng với thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu Trong 20 năm qua, . tác theo công nghệ sinh học. Trong thời kì đó, 400 triệu hécta cây tr ồng theo công nghệ sinh học được cải thiện nhờ kĩ thuật đã được đưa vào canh tác. Cây trồng theo công nghệ sinh học đã. ph ụ trách về khoa học của Công ty Ceres, một công ty công nghệ sinh học tư nhân. Robert B.Goldberg là Giáo sư về sinh học phân tử, tế bào và phát triển tại Trường Đại học California, Los. cho người cung cấp công nghệ. NHỮNG QUAN ĐIỂM DẪN ĐẾN VIỆC HẠN CHẾ VIỆC PHÁT TRIỂN CÂY TRỒNG THEO CÔNG NGHỆ SINH HỌC Tuy việc sản xuất cây trồng theo công nghệ sinh học và di truyền đã