Vài nét về phát triển CNSH nông nghiệp trên thế giới

CNSH là tập hợp kỹ thuật khác nhau của các ngành khoa học về sự sống có khả năng khai thác và biển đối cơ thể sinh vật, hợp phần của cơ thể sống và các quá trình sinh học nhằm tạo ra sản phẩm đặc thù ở quy mô công nghiệp.

CNSH gồm các lĩnh vực chủ yếu như sinh học và kỹ thuật di truyền; công nghệ tế bào; công nghệ enzym; prôtêin và công nghệ vi sinh.

Về cơ bản, lịch sử phát CNSH được chia ra làm 3 giai đoạn: CNSH truyền thống (sản xuất bia, rượu, giấm, sữa chua...); CNSH cận đại (lên men sản xuất enzym, axitamin, kháng sinh, vitamin...) và CNSH hiện đại, trong đó công nghệ gen là nòng cốt.

CNSH phát triển mạnh ở những nước công nghiệp vào đầu những năm 1980. Hiện nay nó được coi là lĩnh vực ưu tiên ở hầu hết các nước trên thế giới. Thành tựu của SCSH trong nông nghiệp mà ta thường ứng dụng là:

- Nhân giống cây trồng và vật nuôi giống hoàn toàn như cây (hoặc con) mẹ ban đầu với số lượng tuỳ ý.

- Tạo ra giống cây trồng, vật nuôi và vi sinh vật với đặc tính sinh học hoàn toàn mới, có lợi cho con người.

- Khả năng “thiết kế” và điều khiển cơ thể sống, quá trình xảy ra trong cơ thể sống theo ý muốn của con người.

Hiện nay, CHSH trong nông nghiệp chủ yếu tập trung vào 4 lĩnh vực chính:

Chọn tạo và nhân giống cây trồng, vật nuôi

Đến nay, hầu hết các loại cây trồng đã được nghiên cứu và nhân giống bằng phương pháp invitro. Công nghệ này đã trở thành cơ sở của ngành sản xuất hoa, làm vườn và trồng rừng... Các công nghệ như đơn bội, dấu chuẩn phân tử, chọn tạo đột biến soma... đã góp phần rút ngắn thời gian tạo ra giống cây trồng mới, giảm chi phí về lao động và vật tư.

Đặc biệt, công nghệ gen đã giúp tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi có đặc tính hoàn toàn mới mà phương pháp truyền thống không thể tạo ra được. Nhiều giống cây trồng biến đổi gen đã được đưa vào sản xuất đại trà. Từ năm 1996 đến 2004, tổng diện tích trồng cây biến đổi gen trên thế giới đã tăng 47 lần, từ 1,7 triệu hecta lên 81 triệu hecta, trong đó các nước phát triển chiếm 66%, các nước đang phát triển chiếm 34%.

Bảo vệ và chăm sóc cây trồng, vật nuôi

CNSH được ứng dụng trong sản xuất các chế phẩm:

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 hoá chất trong nông sản.

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 nhuận hàng trăm triệu đô la Mỹ. Sản xuất thuốc BVTV sinh học không chỉ phát triển mạnh ở các nước phương Tây, mà còn ở cả Trung Quốc, Thái Lan.

Phân bón sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo lam đã được các nước trên thế giới nghiên cứu, sản xuất và áp dụng rộng rãi, làm tăng năng suất cây trồng 7-15% và tiết kiệm 20% phân khoáng.

Gần đây người ta đã tạo ra vacxin uống sử dụng cho chăn nuôi và bảo vệ sức khoẻ con người bằng kỹ thuật di truyền thực vật. Hàng loạt giống cây trồng mang gen tổng hợp các loại vacxin khác nhau đang được thử nghiệm như cà chua, chuối, khoai tây... mang gen kháng Hepatit B, chuối mang gen tổng hợp vacxin chống dịch tả, cỏ mang gen chống bệnh lở mồm long móng, hay gen kháng virus Gumboro...

Bảo quản và chế biến nông - lâm sản

Sản phẩm chủ yếu là các chất phụ gia, phẩm màu thực phẩm, hương liệu và các chất tạo vị, các loại axit amin và chất xúc tác sinh học như amylaza, cellulaza, glucosidaza và proteaza; rượu bia, nước giải khát, bánh, kẹo, đường và nhiều loại thực phẩm khác; các loại giấy, sợi; các loại thức ăn dùng trong chăn nuôi và dược phẩm, đặc biệt là vitamin... Các nước phát triển như Mỹ, Nhật, EU... là những nước đi đầu trong lĩnh vực này.

Xử lý và bảo vệ môi trường

Xử lý chất thải, phế liệu trong công nghiệp – nông thôn bằng công nghệ vi sinh để bảo vệ môi trường và sản xuất khí sinh học (biogas), phân bón hữu cơ... đang được ứng dụng hiệu quả.

Tình hình đầu tư và khuynh hướng phát triển CNSH nông nghiệp của một số nước châu Á (triệu USD/năm):

Trung Quốc 125, Ấn Độ 25, Singapore 1250, Malaysia 400, Phillippines 20, Thái Lan 40-50, Đài Loan 25-30, Ôxtrâylia hơn 70.

Về lĩnh vực ưu tiên, trừ Singapore ưu tiên cho CNSH phục vụ y tế, các nước châu Á khác đều ưu tiên đầu tư cho tạo giống cây trồng chuyển gen. Trung Quốc đã tạo được 141 giống cây trồng chuyển gen, trong đó 65 giống được thương mại hoá. Năm 1999, Trung Quốc đầu tư 112 triệu USD cho CNSH thực vật, nhiều hơn so với Ấn Độ (hay Brazil) 10 lần, bằng khoảng 5% đầu tư của Mỹ cho CNSH nông nghiệp.

Nguồn: Kinh tế nông thôn, số 36 (470), 5/9/2005, tr 13