Skip to content

Công nghệ sinh học mới

Năm nay, tại diễn đàn kinh tế thế giới World Economic Forum (WEF) họp ở Davos, Thuỵ Sĩ, nhiều doanh nhân, nhà lãnh đạo chính trị và các nhà khoa học đã thảo luận về cái gì là thách thức lớn nhất mà thế giới ngày nay phải đối diện? Một số người tin đó là lương thực do tăng dân số ở nhiều nước đang phát triển. Vấn đề là làm sao nuôi được 7 tỉ người trên thế giới này ngày nay? Tuy nhiên, những người khác tin đó là thay đổi khí hậu do hiệu ứng khí nhà kính từ chế tạo, công nghiệp ô tô v.v. Vấn đề là làm sao giảm việc phát ra khí nhà kính khi nhu cầu về chế tạo thêm nhiều sản phẩm và ô tô đang tăng lên đáng kể? Nhóm người khác tin thách thức lớn nhất là bệnh tật như ung thư, HIV/AIDS, v.v. Vấn đề là làm sao cứu mạng sống bằng việc khử bỏ các bệnh tật này? Dù thách thức là bất kì cái gì, điều quan trọng là tìm ra giải pháp cho những vấn đề này.

Ngày nay dân số thế giới được dự kiến tăng lên 38% trước năm 2050, từ 7 tỉ người lên 9.4 tỉ. Tồn tại sự không cân bằng trong phân bố dân số do lứa tuổi và tỉ lệ sinh thấp ở các nước đã phát triển (như, Mĩ, Canada, Nga, các nước Tây Ây, và Nhật Bản) nhưng các nước chưa phát triển ở châu Phi và Nam Á đang kinh nghiệm việc tăng lớn trong tỉ lệ sinh. Điều này đe doạ tới ổn định kinh tế và cấu trúc xã hội của nhiều nước. Nhu cầu này đang trở nên ngày một găng hơn với việc giảm cung về dầu, khí ga, đất đai nông nghiệp bị hạn chế cho sản xuất lương thực, và việc khan hiếm nước do tác động của thay đổi khí hậu. Đồng thời, thế giới đang đối diện với việc tăng lên trong các bệnh tật chết người như lao, ung thư, HIV/AIDS và nhiều bệnh nữa. Phần lớn các phương tiện thông tin đều đưa tin hội tụ chú ý của họ vào các vấn đề kinh tế toàn cầu, ít phương tiện chú ý tới những kết luận thú vị bởi một nhóm nhỏ các nhà khoa học rằng giải pháp có thể được tìm thấy ở tiến bộ về công nghệ sinh học.

Công nghệ sinh học không phải là mới nhưng nghiên cứu hiện thời chỉ mới thăm dò một đoạn nhỏ của nhiều cách dùng tiềm năng và ích lợi của nó. Nhiều chương trình giáo dục trong công nghệ sinh học vẫn đang dạy điều các nhà khoa học gọi là “Công nghệ sinh học cổ điển” dựa trên các luật của tự nhiên được khám phá từ thế kỉ 17 và 18. Trong hai mươi năm qua, với đột phá chính trong sinh học tế bào và hệ gen con người, các nhà khoa học nghiên cứu đã tìm ra những cách mới để giải quyết những vấn đề chính nào đó bằng việc dùng các ứng dụng công nghệ sinh học mới mà họ gọi là “Công nghệ sinh học mới”. Cách tiếp cận mới này có nhiều tiềm năng khổng lồ:

Các ứng dụng nông nghiệp của công nghệ sinh học đã tạo ra cung cấp nhiều lương thực hơn bằng việc tăng sản lượng cây trồng, giảm bệnh tật cây trồng. Chẳng hạn, qua công nghệ sinh học hiện đại cây ngô có thể chống chọi được một số bệnh, cho kết quả cây mạnh khoả hơn, nhiều ngô cho lương thực và dầu mà không dùng các thuốc trừ sâu. Có hàng nghìn cây trồng mới đang được tạo ra, đủ để nuôi cả thế giới trong nhiều năm. Chẳng hạn, một số cây lúa có thể cho thu hoạch trong vài tháng, thay vì cả năm. Một số cây có thể mọc với lượng nước tối thiểu hay ở nhiệt độ cực đoan.

Những thuốc mới được tìm ra đã giúp giảm tác động của nhiều bệnh như nhiều bệnh xơ cứng, xơ nang, và cải tiến triển vọng sống cho những người bị bệnh từ chúng. Với các bệnh khác, kể cả ung thư và các điều kiện di truyền, các công cụ chẩn đoán mới thúc bẩy kiểm thử gen và các đánh dấu sinh học có thể giúp cho các bác sĩ y khoa xác định liệu một bệnh nhân có thể đáp ứng được với một loại thuốc và chọn liều đúng. Ngày nay, các nhà nghiên cứu đang dùng thông tin gen để phát triển các cách chữa bệnh mới cho ung thư, kể cả vắc xin trị liệu, và thuốc cá nhân để giúp cho bệnh nhân được trị liệu đúng vào đúng lúc. Công trình mới đầy hứa hẹn về sốt rét, lao, và sốt xuất huyết có thể chứng tỏ là chìa khoá cho phát triển các vắc xin để chữa các bệnh chết người này.

Sự phát triển của nhiên liệu sinh học và các nhiên liệu có thể phục hồi khác đã giúp nâng cao tính sẵn có năng lượng trong khi giảm lệ thuộc vào dầu hoả. Các chất dẻo mới có thể được vi khuẩn tiêu huỷ làm giảm đi nhu cầu về chỗ đổ phế thải. Các qui trình chế tạo mới được thúc bẩy bằng công nghệ sinh học làm giảm phế thải, giảm thiếu việc dùng nước, ngăn cản ô nhiễm từ các hoá chất có hại, và giản việc sinh ra khí nhà kính. Chẳng hạn, dùng nhiên liệu sinh học cắt giảm việc phát ra khí nhà kính đến 52% hay hơn.

Trong khi tiến bộ đã được thực hiện để cải tiến cung cấp lương thực, giảm ô nhiễm, cải tiến điều trị sức khoẻ nhiều cải tiến tích cực đang được thăm dò và sớm thành sẵn có. Qua phát kiến công nghệ sinh học, các nhà khoa học đang trong quá trình phát triển cây trồng chịu được mặn và hạn hán. (Tưởng tượng rằng bạn có thể trồng được lúa ở khu vực gần nước mặn hay trong cát ướt.) Có vài ứng dụng mới để cải tiến giá trị dinh dưỡng của lương thực và sự lành mạnh của sản xuất vật nuôi đang được đề nghị.

Phần lớn các nhà khoa học đều tin công nghệ sinh học sẽ tạo ra “cách mạng công nghệ” mà sẽ làm thay đổi nhiều nền kinh tế từ kinh tế dựa trên hoá học dầu lửa sang nền kinh tế dựa trên xử lí sinh học hay hội tụ vào công nghệ xanh hơn. Điều này sẽ đưa tới nhiều ngành công nghiệp mới, công ti mới, việc làm mới, thịnh vượng mới, cho nhiều nước cơ hội tiến lên và trừ diệt nghèo nàn bằng việc thúc bẩy các tài nguyên công nghệ sinh học địa phương của họ. Tuy nhiên, ngày nay mới có vài đại học hội tụ vào khu vực này, nếu và chỉ nếu họ có viễn kiến để bắt đầu một chương trình giáo dục công nghệ sinh học mới, tốt.

 

—-English version—-

 

The new Biotechnology

This year, at the World Economic Forum (WEF) meeting in Davos, Switzerland, many business, political leaders, and scientists have discussed about what is the biggest challenge that facing the world today? Some people believe it is food due to the population increase in many developing countries. The question ishow to feed 7 billion people in this world today? However, other people believe it is climate change due to greenhouse gas from manufactures, automobiles etc.. The question is how to reduce greenhouse gas emissions when the demand for more manufacturing products and cars are increasing significantly? Another group of people believe the biggest challenge is diseases such as cancer, HIV/AIDS, etc. The question is how to save lives by eliminating these diseases? Whatever the challenge is, the important thing is to find the solution for these problems.

Today the world population is expected to increase 38% by 2050, from 7 billion to 9.4 billion. There is an unbalance in population distribution due to aging and low birthrate in developed countries (i.e., The U.S, Canada, Russia, Western European countries, and Japan) but under-developing countries in Africa and South Asia are experiencing significant increase in birthrate. This threatens the economic stability and social structure of many countries. The needs is becoming more critical with the decrease supply of oil, gas, limited agriculture lands for food production, and a scarcity of clean water due to impact of climate change. At the same time, the world is facing an increasing in deathly diseases such as tuberculosis, cancers, HIV/AIDS and many more. Most news media coverage focused their attentions to global economic issues, few paid attention to an interesting conclusions by a small group of scientists that some solutions can be found in the advancement of Biotechnology.

Biotechnology is not new but current approach is only exploring a small segment of many potential uses and benefits of it. Many education programs in Biotechnology are still teaching what scientists called “The classic Biotechnology” based on laws of nature discovered in the 17 and 18th century. In the past twenty years, with major breakthrough in cellular biology and human genomes, research scientists have found new ways to solve certain major issues using new biotechnology applications that they called “The new Biotechnology”. This new approach has many huge potentials:

Agricultural applications of biotechnology have created more food supply by increasing crop yield, reducing crop diseases. For example, through modern biotechnology corn plants can resist some diseases, resulting in healthier plants, more corn for food and fuel without using insecticide applications. There are thousands of new crops are being created, enough to feed the world for many years. For example, some rice crops can be harvest in few months, instead of a year. Some can grow with minimum water or at extreme temperature.

New founded medicines have helped reduce the impacts of many diseases  such as multiple sclerosis, cystic fibrosis, and improving life expectancy for those suffering from them. For other diseases, including cancers and hereditary conditions, important new diagnostic tools leverage genetic testing and other biomarkers can help medical doctors determine whether a patient is likely to respond to a medication and choose the right dosage. Today, researchers are using genetic information to develop new cures for cancer, including therapeutic vaccines, and personalized medicine to help the right patients get the right treatment at the right time. Promising new work on malaria, tuberculosis, and dengue fever could prove the key to developing vaccines for cure these deadly diseases.

The development of bio-fuels and other renewable fuels has helped enhance the energy availability while reducing dependence on oil. New biodegradable plastics are reducing the need for landfills. New manufacturing processes leveraging biotechnology reduce waste, minimize water use, prevent pollution from harmful chemicals, and reduce the generation of greenhouse gases. For example, using bio fuels cuts greenhouse gas emissions by 52% or more.

While progress has been made to improve food supply, reduce pollution, improve health treatments many positive improvements are being explored and soon will be available. Through biotechnological innovations, scientists are in the process of developing salt-tolerant and drought-resistant crops (Imagine that you can grow rice in area near salt water or in wet sand). There are several new applications to improve the nutritional value of food and the health of livestock production are being proposed.

Most scientists believe Biotechnology will create “technology revolution” that will change many economies from a petrochemical-based economy to a more green technology focused or bio-processing-based economy. This will lead to many new industries, new companies, new jobs, new prosperities, giving many countries the opportunity to move up and eradicate poverty by leverage their local biotechnology resources. However, today there are few universities that focus on this area. If and only if they have the vision to start a new good biotechnology education program.