Các loại cây đầu tiên được trồng theo kỹ thuật di truyền phát triển vào đầu thập kỷ 80 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. Trong hơn 20 năm qua, trên toàn thế giới người ta đã cố gắng phân lập các gen có khả năng đáp ứng một loạt các yêu cầu mà các nhà chăn nuôi, nông dân, người tiêu thụ, và các nhà công nghiệp đã nêu ra nhằm cải thiện nhiều loại cây trồng. Ngày nay, công nghệ sinh học cây trồng và kỹ thuật di truyền là hoạt động chính trong các khu vực nhà nước và tư nhân và đang trở thành một bộ phận quan trọng của ngành trồng cây trên khắp thế giới. Thật vậy, chưa bao giờ ngành nông nghiệp lại sôi nổi như vậy vì các công nghệ gen hiệu quả cao đã cho phép nhận biết các loại gen có tiềm năng mang lại những biến đổi to lớn cho ngành sản xuất cây trồng trong 50 năm tới.
Năm 2005, chúng ta đã 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 nghiệp, hơn cả đối với loài ngô lai cao sản ở thế kỉ trước.
Từ khi ra đời vào năm 1996, việc sử dụng các loại cây trồng cải thiện nhờ kỹ thuật di truyền đã gia tăng với tốc độ hơn 10%/năm và vào năm 2004, theo một Báo cáo của cơ quan 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 thuốc diệt cỏ), ngô (đề kháng với thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu) và bông (đề kháng với thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu) chiếm diện tích tương ứng gần 85%, 75% và 45% diện tích toàn phần của các loài cây đó.
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 phẩm, thức ăn gia súc và sợi hơn, đồng thời đòi hỏi ít thuốc trừ sâu hơn, duy trì chất lượng đất tốt hơn và có lợi hơn cho việc bảo vệ môi trường bền vững. Hơn nữa, thu nhập hàng năm của nông dân nghèo tại các nước 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 tới việc hạn chế phát triển cây trồng theo CNSH
Tuy việc sản xuất cây trồng theo công nghệ sinh học và di truyền đã được chấp nhận với một tốc độ cao và các loài cây trồng đó đã được thử thách và nghiên cứu nhiều hơn cả trong lịch sử loài người, không phải 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 đã làm xói mòn lòng tin của công chúng châu Âu đối với quy chế kiểm soát việc cung cấp thực phẩm, các nhà cổ động đã làm dấy lên mối nghi ngờ đáng kể về công nghệ sinh học trong nông nghiệp. Mối nghi ngờ đã không được đặt đúng chỗ: mối đe dọa giả định đã không trở thành hiện thực sau hơn 10 năm sử dụng an toàn và sau khi hơn 400 triệu hécta đã được sử dụng để trồng các loài cây được cải thiện nhờ kĩ thuật di truyền. Đến nay người ta chưa chỉ ra được thí dụ nào về tác hại của các loài cây này đối với con người, trong khi có thể chứng tỏ được rằng chúng có lợi cho việc bảo vệ môi trường. Thực ra, những kết quả nghiên cứu chính được xuất bản trên các tạp chí chuyên môn trong 5 năm qua đã chứng tỏ rằng các loài cây trồng 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 nào là không có rủi ro, các loài cây 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 vaccin phòng các bệnh truyền nhiễm chính ; có kích thước, số lượng hạt, và hàm lượng dinh dưỡng gia tăng ; và có thể tái sinh sản trong điều kiện thiếu tác nhân lai tạp – sinh sản mạnh. Các loài cây trồng có hàm lượng dinh dưỡng cao cũng sẽ được phát triển để khắc phục tình trạng thiếu dinh dưỡng tại các nước đang phát triển. Hiện nay giống “gạo vàng 2” được đưa vào thử nghiệm có thể sản sinh tới 30 microgram beta-caroten, một tiền chất của vitamin A, theo một bài báo xuất bản gần đây của Jacqueline Paine và cộng sự. Theo các tác giả này, lượng beta-caroten này có thể cung cấp ít nhất 50% lượng vitamin A hàng ngày cần cho một khẩu phần điển hình gồm 60g gạo.
Ngoài các ứng dụng tăng sản lượng thực phẩm, thức ăn gia súc và sợi, công nghệ sinh học đang đóng góp một phần đáng kể cho lĩnh vực năng lượng. Những tiến bộ của công nghệ sinh học đã tạo điều kiện để sản xuất một khối lượng lớn các cellulas không đắt tiền mà người ta có thể sử dụng để chuyển hóa cellulose thành chất đường rồi chất đường này sẽ được lên men để trở thành nhiên liệu như ethanol. Theo ước tính gần đây của Bộ Năng lượng Mỹ, đến năm 2020, nước này có thể nhận được ít nhất là 30 % nhiên liệu dùng cho hoạt động vận 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 sinh khối, 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 cách thích đáng cho các hoạt động R&D 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 kỷ 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 và kĩ thuật di truyền và tiếp tục đi theo con đường có những đột phá nông nghiệp đã từng thúc đẩy tiến bộ của loài người hàng nghìn năm.
Nguồn: Biotech, 12/2005