Sau 30 năm nữa, nhân loại sẽ cần gấp đôi lượng protein

© Ảnh : SkoltechGiáo sư Laurent Genzbittel tại Viện Khoa học và Công nghệ Skolkovo của Nga (Skoltech), lãnh đạo Phòng thí nghiệm Nông nghiệp kỹ thuật số
Giáo sư Laurent Genzbittel tại Viện Khoa học và Công nghệ Skolkovo của Nga (Skoltech), lãnh đạo Phòng thí nghiệm Nông nghiệp kỹ thuật số - Sputnik Việt Nam, 1920, 09.02.2022
Theo dự báo, dân số thế giới vào năm 2050 sẽ lên tới 9 tỷ người, nên sẽ cần gấp đôi lượng protein để làm thực phẩm. Đồng thời, khí hậu và điều kiện sinh trưởng của cây trồng ngày càng thay đổi. Để đảm bảo có đủ thức ăn để tồn tại, người ta cần phải nhanh chóng chọn lọc giống cây trồng chính hoặc chuyển sang sử dụng các biện pháp kỹ thuật gen.
Trong cuộc phỏng vấn của Sputnik, giáo sư Laurent Genzbittel tại Viện Khoa học và Công nghệ Skolkovo của Nga (Skoltech), lãnh đạo Phòng thí nghiệm Nông nghiệp kỹ thuật số nói về cách giảm một nửa thời gian để tạo một giống cây mới và liệu có thể trồng lúa mì trong lớp băng vĩnh cửu hay không.
Sputnik: Thưa giáo sư, tại sao cần phải tăng sản xuất protein?
Đến năm 2050, nhân loại sẽ cần gấp đôi lượng protein. Theo dự báo, dân số thế giới vào năm 2050 sẽ lên tới 9 tỷ người, nên sẽ cần nhiều protein hơn để làm thực phẩm.
Đĩa ăn - Sputnik Việt Nam, 1920, 28.03.2021
Tới năm 2035 thực phẩm thay thế protein có thể trở thành cơ sở của ẩm thực truyền thống thế giới
Sputnik: Công nghệ của ông dựa trên việc sử dụng dòng tế bào mầm để tạo ra những giống cây trồng với các đặc tính mong muốn. Giáo sư có thể giải thích thêm về dòng tế bào mầm và tại sao ông quyết định sử dụng nó trong công nghệ của mình?
Dòng tế bào mầm là đặc trưng của tất cả các loài thực vật, và tất cả các giống cây trồng đều có những dòng tế bào mầm khác nhau. Nhiều trung tâm khoa học trên thế giới sở hữu bộ sưu tập dòng tế bào mầm của cây nông nghiệp. Chúng tôi chú ý đến những khác biệt giữa các giống cây, tức là đến những thay đổi trong giống cây trồng qua chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo. Ví dụ, đậu xanh Kabuli và đậu xanh Desi ngày nay trông rất khác nhau. Điều này có nghĩa là bộ gen của chúng đã tích lũy hàng triệu điểm khác biệt trong quá trình tiến hóa phân kỳ. Tình trạng tương tự cũng xảy ra với các loại cây nông nghiệp khác. Chúng thay đổi rất nhiều theo thời gian. Lúa mì ở Nga khác với lúa mì ở Trung Quốc, châu Âu hay Mỹ vì đã nhận được những khác biệt trong qúa trình tiến hóa phân kỳ. Điều này là do nhiều nguyên nhân: mục đích lai tạo giống khác nhau, khí hậu khác nhau, sâu bệnh khác nhau, điều kiện trồng trọt khác nhau, v.v.
Sputnik: Việc phát triển công nghệ này cần thời gian bao lâu?
Chúng tôi đã mất khoảng 6 năm, tham gia phát triển công nghệ này có bốn viện khoa học và khoảng hai chục nhà khoa học. Ý tưởng chính là làm cho phương pháp chọn lọc nhanh hơn và đảm bảo kết quả mong muốn. Nếu có kiến ​​thức về bộ gen, chúng ta có thể dự đoán các đặc tính tương lai của cây trồng. Chúng tôi muốn có được một phương pháp chọn lọc nhanh chóng, và chúng tôi đã phát triển phương pháp này bằng cách sử dụng kiến ​​thức khoa học hiện đại và sự đối tác giữa các trường phái khoa học khác nhau.
DNA - Sputnik Việt Nam, 1920, 17.12.2021
Đằng sau việc Vingroup giải mã 1.000 bộ gen người Việt
Sputnik: Liệu có thể so sánh công nghệ của ông với công nghệ chỉnh sửa gen và biến đổi gen GMO?
Trong trường hợp của chúng tôi, không thể nói về việc chỉnh sửa gen hoặc biến đổi gen. Công nghệ của chúng tôi không liên quan đến việc sử dụng các công cụ đó. Đây là một phương pháp cổ điển mà nông dân đã sử dụng hàng trăm năm. Chúng tôi chỉ sử dụng thêm thông tin, số hóa để quá trình chọn lọc các giống phù hợp diễn ra nhanh hơn. Chúng tôi sử dụng một phương pháp rất truyền thống.
Sputnik: Tại sao ông lại tập trung nghiên cứu vào một loại cây trồng như đậu xanh mà không phải lúa mì?
Người dân châu Âu thường ăn lúa mì và đậu lăng. Nhưng ở các khu vực khác, chẳng hạn như Nam Á hoặc Châu Phi, người dân chủ yếu dùng gạo và đậu gà. Đậu gà là nguồn cung cấp protein chính ở những vùng này.
Cơm tôm sốt - Sputnik Việt Nam, 1920, 23.08.2021
Ai không nên sử dụng gạo?
Sputnik: Tại sao phương pháp của ông cho phép đạt được kết quả nhanh hơn so với phương pháp cải tiến giống cây trồng thông thường?
Chúng tôi phân tích nhiều bộ gen thực vật và tìm ra những đặc tính mà chúng tôi cần tương ứng với bộ gen nào. Tức là, chúng tôi đã giải quyết được phần đầu tiên của vấn đề: cây trồng mà chúng tôi muốn nhận được phải trông như thế nào, bộ gen của nó nên là gì. Chúng tôi không cần nhiều năm thử nghiệm thực địa để tìm ra những gen cần thiết. Chúng tôi có một thuật toán, một chương trình, nhờ đó chúng tôi có thể dự đoán cây trồng sẽ mang những đặc tính nào sau khi lai giống. Đương nhiên, điều này sẽ nhanh hơn so với việc gieo hạt và đợi hạt phát triển, sau đó phân tích các đặc tính của nó. Phần thứ hai của nhiệm vụ là để có được một cây trồng như vậy. Việc gieo hạt và chọn lọc cũng được áp dụng ở đây, nhưng nói chung, quá trình này là nhanh hơn khoảng gấp đôi.
Trước đây, việc lai tạo một giống cây trồng mới mất 10–12 năm, hiện nay phải mất 5–7 năm. Tức là một nửa thời gian.
Sputnik: Theo một số nghiên cứu, việc chọn lọc các loài thực vật được trồng trọt qua hàng nghìn năm đã dẫn đến thực tế là 80% các loài thực vật ban đầu bị mất đi. Ví dụ, trong số 30 giống đậu gà hoặc lúa mì, nhân loại hiện gieo 5-6 loài. Ở đây nói về tình trạng suy thoái đa dạng sinh học. Công nghệ của ông ảnh hưởng như thế nào đến tình trạng này? Liệu trên thế giới có thể chỉ còn lại một loài đậu xanh hoặc lúa mì?
Tôi không thể khẳng định rằng, các giống ban đầu đã bị mất. Nói đúng hơn là chúng không được sử dụng tích cực. Nhưng, nhiều giống cây trồng đang được bảo tồn trong các ngân hàng hạt giống. Và công nghệ của chúng tôi sử dụng "quỹ ngủ đông" này. Phương pháp chọn lọc truyền thống hiếm khi sử dụng các giống độc nhất trong ngân hàng hạt giống; thông thường, các giống được sử dụng tích cực được lai tạo. Còn chúng tôi muốn duy trì đa dạng sinh học. Chúng tôi làm việc với tất cả các loại và giống cây trồng đang tồn tại, ít nhất chúng tôi cố gắng tìm ra những đặc tính phù hợp, có lẽ trước đây không có nhu cầu, nhưng bây giờ chúng đã trở nên phù hợp. Ngoài ra, công nghệ này cho phép bản địa hóa giống mong muốn cho các điều kiện trồng trọt, để tạo ra một sản phẩm độc đáo.
Phòng thí nghiệm - Sputnik Việt Nam, 1920, 06.12.2021
Đại dịch COVID-19
Singapore tạo ra bộ kit đầu tiên để phát hiện chủng omicron
Sputnik: Công nghệ này sẽ có giá bao nhiêu?
Công nghệ của chúng tôi giúp giảm một nửa thời gian, nhưng nó sẽ không tốn gấp đôi. Chúng tôi tiết kiệm được rất nhiều: chúng tôi cần ít không gian hơn, ít chi phí hơn, vì thời gian chọn lọc ngắn hơn, có ít tài nguyên khoáng sản hơn để trồng trọt. Chúng tôi đầu tư nhiều hơn vào công nghệ, nhưng, chúng tôi giảm chi phí của quy trình. Ví dụ, ở Pháp, chương trình tạo ra một loại hạt kê mới tiêu tốn khoảng 1 triệu euro trong vòng 5-7 năm.
Sputnik: Mức độ sẵn sàng áp dụng công nghệ mới này như thế nào? Chương trình của ông đang ở giai đoạn phát triển nào?
Chúng tôi không thể chỉ chuyển giao hạt giống hoặc cung cấp thiết bị. Sự phát triển của chúng tôi là một công nghệ. Nếu công ty của bạn có phòng thí nghiệm và các nhân viên, thì bạn có thể sử dụng công nghệ này. Chúng tôi kỳ vọng rằng, tại Nga công nghệ này sẽ được đưa vào ứng dụng trong vòng 3-5 năm tới. Chúng tôi đang thử nghiệm nó tại Skoltech, sau đó chúng tôi có thể chuyển giao nó cho các công ty khác. Chúng tôi hiện có các chương trình hợp tác với Châu Âu và Trung Quốc. Phương pháp này khá linh hoạt. Nó phải được điều chỉnh cho phù hợp với một loại thực vật cụ thể, nhưng đây không phải là một vấn đề quá lớn.
Spitnik: Vấn đề là gì? Vì sao không thể giao hạt giống cho các công ty?
Hạt giống là kết quả của quá trình ứng dụng công nghệ. Chúng tôi không thể sản xuất hạt giống để đáp ứng nhu cầu của mỗi công ty. Phải có những hạt giống khác nhau.
Phóng tên lửa - Sputnik Việt Nam, 1920, 23.12.2021
Trung Quốc phóng thành công hai vệ tinh thử nghiệm
Sputnik: Phòng thí nghiệm phải như thế nào và cần có những trợ lý phòng thí nghiệm nào để thực hiện công việc này?
Không cần các chuyên gia cao cấp cho việc này, nhưng, ngày nay nhân loại sử dụng các công nghệ trí tuệ nhân tạo và điều này xác định trình độ cần thiết của các chuyên gia, bao gồm cả trong phòng thí nghiệm của các công ty sẽ nhận hạt giống để sản xuất theo công nghệ của chúng tôi. Nhân loại đã đạt đến một mức sống và công nghệ nhất định, nếu chúng ta muốn chuyển sang giai đoạn phát triển tiếp theo, thì cần phải cải tiến và ứng dụng các công nghệ mới. Điều này là cần thiết để thích ứng với biến đổi khí hậu, với sự gia tăng dân số, để phòng chống dịch bệnh. Vì vậy, mỗi con người cần có những kỹ năng nhất định để làm việc với các công nghệ hiện đại. Ví dụ, chúng ta đã quen với một thực tế rằng, nhân viên thu ngân trong cửa hàng có thể sử dụng máy quét và máy tính. Vì vậy, trong những phòng thí nghiệm như vậy, cho dù không cần kỹ năng cao siêu, nhưng tất nhiên, đây là một công nghệ tiên tiến hơn nhiều so với nông học một trăm năm trước.
Tin thời sự
0
Để tham gia thảo luận
hãy kích hoạt hoặc đăng ký
loader
Phòng chat
Заголовок открываемого материала