Cần có những bước phát triển đột phá về công nghệ sinh học
CNSH đã trải qua 3 giai đoạn phát triển khác nhau: giai đoạn CNSH truyền thống, giai đoạn CNSH cận đại và giai đoạn CNSH hiện đại. Ngày nay, nói đến CNSH thì phải hiểu là CNSH hiện đại, tức là CN sửdụng các vi sinh vật mang ADN tái tổ hợp hay cơ thể các động thực vật chuyển gen (GMO), để đem lại những ích lợi rộng lớn trong nông-lâm-ngư nghiệp, trong công nghệ dược phẩm, công nghệ thực phẩm,công nghệ hoá học, công nghệ môi trường...Nói đến CNSH hiện đại (hay CNSH mới) là nói đến 5 lĩnh vực: công nghệ di truyền, công nghệ tế bào, công nghệ enzym và công nghệ protein, công nghệ lên men hay công nghệ vi sinh vật, và CNSH môitrường.
Ngay từ năm 1996 giá trị doanh số dược phẩm mới được sản xuất bằng công nghệ di truyền đã đạt tới 11 107 triệu USD. Dự kiến đến năm 2004 các dược phẩm công nghệ di truyền sẽ đạt tới doanh số 15.800triệu USD. Một thành tựu vĩ đại tuy vẫn còn đang được tranh luận và bị cấm ứng dụng ở một số nước, nhưng chắc hẳn là không thể đi ngược lại được xu thế chung, đó là việc ứng dụng rộng rãi các câytrồng chuyển gen. Cây chuyển gen có thể không chỉ cho năng suất cao, chất lượng tốt, mà còn có thể có các đặc tính kỳ diệu khác như kháng sâu, kháng bệnh, kháng cỏ dại, kháng phèn, kháng mặn, khánghạn, có khả năng cố định đạm từ không khí...Một khả năng tuyệt vời của công nghệ di truyền là việc chuyển những gen có khả năng mã hoá việc sản sinh các protein mang tính kháng nguyên vào cây trồng(như cây chuối chẳng hạn) để rồi cho trẻ em ăn các quả chuối đó thay thế cho việc bắt phải tiêm các vaccine tương ứng. Việc chuyển các gen mã hoá việc sản sinh trong sữa dê, sữa bò các protein mangtính dược liệu có giá trị cao cũng mở ra những triển vọng rất tốt đẹp. Những cây, con được chuyển các gen giúp sản sinh các protein quý giá này được gọi là "các nồi phản ứng sinh học" (bioreactor).Thành công vang dội về việc khám phá ra hệ gen con người đang mở ra kỷ nguyên gen trong chẩn đoán và điều trị rất nhiều bệnh nan y. Việc sử dụng kỹ thuật di truyền để xác định hài cốt các liệt sĩ,xác định quan hệ huyết thống, xác định tung tích nạn nhân, phạm nhân ngày nay có thể thực hiện được tại mọi phòng thí nghiệm nếu có thiết bị PCR, thiết bị giải trình tự ADN và có đủ kinh phí để muamột số primer và enzym cần thiết...
Ngày nay trên thế giới công nghệ nuôi cấy tế bào và công nghệ nuôi cấy mô đã được triển khai rộng rãi không chỉ để nhân giống nhanh chóng các loài cây quý hiếm, sạch bệnh mà còn để sản xuất sinh khốicác dược liệu quý hiếm (nhân sâm, tam thất...), để sản xuất các cây lai từ kỹ thuật dung hợp tế bào, kỹ thuật chuyển nhân tạo ra các cây có năng suất cao, chất lượng tốt hoăc là những cây chưa hề có(ví dụ cây Pomato, trên cho quả cà chua, dưới cho củ khoai tây!). Năm 1997 Ian Wilmut cho ra đời con cừu Dolly không qua quá trình giao phối hữu tính và giống 100% với con cừu đã cho nhân tế bào. Từnay người ta có hy vọng tạo ra hàng loạt các con lợn sau khi đã chuyển gen chống đào thải khỏi cơ thể người để mong sao có thể dùng làm nguồn cung cấp phủ tạng ghép cho hàng vạn các bệnh nhân đang bịsuy thận, suy tim... Việc nuôi cấy ở quy mô lớn trong nồi lên men các tế bào động vật đã được lựa chọn đang mở ra khả năng sản xuất ở quy mô công nghiệp rất nhiều các sản phẩm quý giá. Công nghệ tếbào động vật còn cho phép nhân lên trong các thiết bị chuyên dụng các tế bào da, tế bào tạo máu, các tế bào miễn dịch, các tế bào động vật dùng để nuôi cấy các chủng virut dùng làm vacxin...
Bên cạnh việc điều tra, tách chiết, tinh chế người ta đã sản xuất ở quy mô công nghiệp hàng loạt các loại enzym nhằm phục vụ rộng rãi cho công nghiệp thực phẩm, công nghịêp dược phẩm, công nghiệp hoáchất, công nghiệp nhẹ và nhất là các enzym phục vụ cho công nghệ di truyền... ở nhiều nước bột giặt không chứa proteinase, lipase thì khó lòng có thể tiêu thụ được. ở Đài Loan,Nhật Bản người ta chocác vị thuốc đông dược đã xay nhỏ mịn vào các nồi phản ứng rồi cho thêm nước,các enzym phá huỷ thành tế bào, tạo pH và nhiệt độ thích hợp để phá vỡ thành tế bào sau đó ly tâm và cho lọc qua màng lọcphân tử để giữ lại mọi hợp chất có phân tử lớn hơn nước, rồi đưa vào các viên con nhộng như thuốc tây (sắc thuốc như chúng ta hiện nay vừa tốn công, tốn năng lượng mà dược chất vẫn còn nằm phầnlớn... trong bã!).
Người ta cũng đã sử dụng rộng rãi kỹ thuật bất động hoá enzym hoặc tế bào. Với kỹ thuật này tác dụng xúc tác của enzym hoặc hoạt tính của tế bào vi sinh vật sẽ được lặp lại rất nhiều lần và do đó cóthể tạo ra được một khối lượng lớn các sản phẩm sinh tổng hợp với giá rẻ.
 Hiện nay, enzym được sử dụng rất có hiệu quả trong các thiết bị cảm thụ sinh học. Ngày nay enzym đã được ứng dụng rất rộng rãi trong y học (sản xuất các enzym dùng làm dược liệu), trong công nghệ thực phẩm (làm bánh mỳ, chế phẩm từ sữa, đường, tinh bột, làm rượu, bia, ép dịch quả, chế biến dầu, cà phê, thuốc lá, cá ,thịt, tách chiết hương liệu...), trong công nghiệp nhẹ (tẩy lông ở da, loại bột ở vải, chế tạo bột giặt, xà phòng...), trong công nghệ môi trường (xử lý ô nhiễm dầu, ô nhiễm chất thải rắn, chất thải lỏng...).Enzym chỉ là một nhóm protein, còn biết bao nhiêu nguồn protein khác có thể dễ dàng tạo ra bằng con đường CNSH. Các nhà máy đường hiện dư thừa không biết bao nhiêu là gỉ đường. Chúng ta ai cũng biết trong khi ở các nước khác, nhất là ở Cuba, người ta chỉ cần bổ sung thêm một ít phân đạm, phân lân là có thể lên men tao ra loại sinh khối vi sinh vật chứa đến trên 55% protein và rất phong phú vitamin (dùng làm thức ăn bổ sung cho chăn nuôi thì quá tốt). Công nghệ lên men hay công nghệ vi sinh vật là công nghệ sử dụng nồi lên men để nuôi cấy các vi sinh vật đã được tuyển chọn, được gây đột biến hoặc được mang gen tái tổ hợp, và bắt chúng tạo ra hàng nghìn loại sản phẩm quý giá khác nhau. Đài Loan và Nhật Bản đã tiến hành sản xuất ở quy mô công nghiệp một số hợp chất cao phân tử từ quá trình lên men bột sắn , rỉ đường để dùng làm nguyên liệu chế tạo ra các chất dẻo sinh học (bioplastic) ,thay thế hoàn toàn cho các loại bao bì không bị phân huỷ đang được lạm dụng quá mức ở tất cả các nước như hiện nay. Trung Quốc và Mỹ đã phân lập loài nấm Cordyceps sinensis từ Đông trùng hạ thảo để sản xuất ở quy mô công nghiệp các dược liệu quý giá mà không nhất thiết phải thu lượm Đông trùng hạ thảo thiên nhiên rất đắt tiền từ các vùng có độ cao tới 4000-5000m như trước đây nữa. CNSH môi trường thực chất là CN xử lý chất thải chủ yếu bằng các biện pháp vi sinh vật học. ở nước ta, lĩnh vực CNSH môi trường có thể coi như còn là một lĩnh vực trắng, lạc hậu rất xa so với các nước phát triển. Bên cạnh các biện pháp kỹ thuật đã trở thành kinh điển, ngày nay người ta đã bắt đầu sử dụng có hiệu quả các vi sinh vật mang gen tái tổ hợp để phân giải các hợp chất gây ô nhiễm môi trường. Để có được một bước phát triển mang tính đột phá và có hiệu quả về CNSH ở nước ta hiện nay, tôi xin đề xuất một số kiến nghị rất thiết thực sau đây: 1) Tổ chức ngay 5-6 Phòng thí nghiệm (PTN) trọng điểm Quốc gia về CNSH với sự đầu tư khoảng 5-6 triệu USD cho mỗi PTN, nhưng dứt khoát phải là các PTN chung của cả nước, hội tụ được về đây phần lớn các chuyên gia đã được đào tạo hoặc tự đào tạo theo chuyên môn sâu của từng PTN. Ngoài ra cần củng cố các Ngân hàng lưu giữ nguồn gen mang tính quốc gia sao cho đủ sức phục vụ mọi nhu cầu trong nước và có thể trao đổi, hợp tác bình đẳng với các nước khác trên thế giới. 2) Tổ chức học tập các thành tựu CNSH của các nước trong khu vực, nhất là của một nước có hoàn cảnh rất gần gũi với chúng ta nhưng trong vài thập kỷ vừa qua đã có một bước tiến rất xa về CNSH, đó là Trung Quốc .Cần có kinh phí đi tham quan, khảo sát cặn kẽ từng chuyên đề cụ thể và có đủ khả năng để chuyển giao công nghệ. Ưu tiên các CNSH phục vụ nông nghiệp và phục vụ chế biến nông sản phẩm xuất khẩu.Trước mắt nên tổ chức học tập việc sản xuất rộng lớn các loại nấm ăn và nấm dược liệu, thuốc trừ sâu sinh học, phân bón sinh học, chất điều hoà sinh trưởng thực vật, thuốc trừ cỏ ít độc hại, công nghệ sản xuất lúa lai và các cây lai khác, công nghệ lai động vật chăn nuôi, công nghệ nuôi trồng thuỷ sản theo các kỹ thuật tiên tiến, CN bảo quản, chế biến thuỷ hải sản xuất khẩu, công nghệ sản xuất những dược liệu quý giá từ các vi sinh vật mang gen tái tổ hợp hoặc bằng nồi phản ứng sinh học ... 3) Ưu tiên một cách thiết thực đối với các nhà đầu tư về CNSH, trước hết là trợ giúp tích cực cho Công ty VEDAN để có thể thực hiện được dự án đầu tư theo kế hoạch ban đầu (là 500 triệu USD, hiện nay mới chỉ dừng ở mức 350 triệu USD). Nên vận động Công ty VEDAN mở tiếp các phân xưởng sản xuất chất kháng sinh, vitamin, sinh khối tảo đơn bào như kế hoạch ban đầu. 4) Tổ chức triển khai CNSH theo các ứng dụng đơn giản cho nông dân để thực hiện kế hoạch "Ly nông bất ly hương" nhằm tạo việc làm và tạo sản phẩm có giá trị cao. Cần tạo điều kiện thuận lợi cho Chương trình tự nguyện đưa tiến bộ KHKT vào hộ nông dân của đông đảo các nhà khoa học tham gia thực hiện thí điểm các dự án xoá đói giảm nghèo, các chương trình 135, chương trình lao động sau cai nghiện... |
