Giải đặc biệt VinFuture: 15 năm giúp nông dân giảm gánh nặng tiền giống

Tối 5/12, tại Lễ trao giải Giải thưởng khoa học, công nghệ toàn cầu VinFuture 2025, nhóm nhà khoa học nghiên cứu về các giống cây trồng có khả năng tự nhân giống đã được xướng tên cho Giải Đặc biệt trị giá 500.000 USD (hơn 13 tỷ đồng).

Giải thưởng được trao cho nhóm gồm năm nhà khoa học hàng đầu: GS Venkatesan Sundaresan và TS Imtiyaz Ahmad Khanday (Đại học California, Davis, Mỹ); GS Raphaël Mercier (Viện Max Planck về Nghiên cứu Phối giống Thực vật, Đức); cùng TS Emmanuel Guiderdoni và TS Delphine Mieulet (CIRAD - Trung tâm Nghiên cứu Quốc tế vì Sự Phát triển Nông nghiệp, Pháp).

Công trình mở ra triển vọng biến "giấc mơ thế kỷ" về giống cây trồng tự tái tạo thành hiện thực, từ đó nâng cao năng suất, giảm chi phí giống và mang lại cơ hội lớn cho nông dân Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nhu cầu lương thực ngày càng tăng.

Trước khi công trình này xuất hiện, hạt giống lai đã mang lại năng suất vượt trội, nhưng nông dân buộc phải mua hạt mới cho mỗi vụ vì cây lai không thể tự nhân giống.

Điều này khiến quy trình tạo hạt lai đặc biệt phức tạp và tốn kém, giá thành giống cao.

Bài toán chi phí và năng suất cho người nông dân

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), đến năm 2050, thế giới cần tăng ít nhất 70% sản lượng nông nghiệp để nuôi gần 10 tỷ người.

Trong bối cảnh khí hậu biến động, dân số tiếp tục tăng và áp lực bảo đảm an ninh lương thực ngày càng lớn, nông nghiệp buộc phải bước vào một chu kỳ đổi mới mạnh mẽ hơn bao giờ hết.

Giải pháp trên đã khắc phục được nhược điểm cố hữu của sinh sản hữu tính: ở cây lai F1, các đặc tính ưu việt sẽ bị phân ly và suy giảm ở những thế hệ tiếp theo, khiến nông dân phải mua hạt giống lai mới, vừa tốn kém vừa phụ thuộc vào nhà cung cấp.

Để tháo nút thắt này, nhóm nghiên cứu đã can thiệp vào cơ chế di truyền, chuyển cây trồng từ sinh sản hữu tính sang sinh sản vô tính qua hạt, còn gọi là apomixis (sinh sản vô tính qua hạt).

Cách làm này cho phép cây tạo ra thế hệ F2 mang bộ gen giống hệt cây mẹ F1, giữ nguyên toàn bộ ưu thế lai và khả năng chống chịu.

GS Raphaël Mercier ví công nghệ này như "máy photocopy di truyền", tạo ra những hạt giống mới đồng nhất về chất lượng, để nông dân có thể tự nhân giống mà không lo mất đi các đặc tính quý.

Ông đã dành 15 năm theo đuổi công nghệ và cho biết nó đã ở giai đoạn sẵn sàng tiếp cận thị trường, đồng thời, khẳng định cơ chế này có thể mở rộng sang nhiều cây lương thực quan trọng khác như lúa mì, đại mạch, đậu tương, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp.

Cơ hội đổi thay cho ruộng đồng Việt Nam

Trong những năm qua, biến đổi khí hậu không chỉ gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan mà còn ảnh hưởng đến nông nghiệp, làm giảm diện tích đất canh tác, hạn hán và sâu bệnh dẫn đến năng suất canh tác thấp hoặc mất mùa.

Theo các nhà nghiên cứu, biến đổi khí hậu dự kiến làm giảm 12% diện tích sản xuất nông nghiệp ở đồng bằng sông Hồng và 24% ở đồng bằng sông Cửu Long. 

Hiện tại Việt Nam là quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới nhưng đang đối mặt với thách thức kép biến đổi khí hậu và yêu cầu giảm phát thải (như Đề án 1 triệu ha lúa chất lượng cao). 

Từ đó, đầu tư vào nông nghiệp công nghệ cao không chỉ giúp Việt Nam nâng cao giá trị sản phẩm nông nghiệp, mà còn góp phần bảo vệ môi trường, đáp ứng các yêu cầu khắt khe của thị trường quốc tế và xây dựng nền nông nghiệp bền vững trong tương lai.

"Nông nghiệp bền vững nghĩa là tạo ra cùng một sản lượng (hoặc cao hơn) nhưng sử dụng ít tài nguyên hơn. Nếu công nghệ này giúp tăng năng suất 30% trên cùng diện tích đất, cùng lượng nước và phân bón, thì đó chính là đỉnh cao của sự bền vững", GS Mercier khẳng định.

Cần thời gian đưa giống lúa lai trồng trên đất Việt

TS Imtiyaz Ahmad Khanday cho biết, đây là một vinh dự lớn đồng thời là cơ hội để cộng đồng khoa học hiểu rõ hơn về nguyên lý và cơ chế hoạt động của công trình nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu cũng dự định điều chỉnh, hoàn thiện công nghệ và mở rộng hợp tác với các nhà khoa học ở các quốc gia đang phát triển, bởi đây là hướng đi giàu tiềm năng và mang lại nhiều lợi ích cho nông nghiệp.

TS Emmanuel Guiderdoni chia sẻ, đây là một đổi mới quan trọng và hoàn toàn có thể được ứng dụng trong các chương trình hợp tác quốc tế, trong đó Việt Nam là một trong những đối tác mà nhóm mong muốn thúc đẩy chuyển giao.

GS Venkatesan Sundaresan bày tỏ kỳ vọng kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng ngay trong giai đoạn hiện tại cũng như vài năm tới.

Tuy nhiên, ông nhấn mạnh khó khăn lớn nhất nằm ở sự khác biệt về điều kiện canh tác giữa các vùng miền.

Công nghệ hiện tại mới tạo ra được một dòng lai mang đúng tính năng mà nhóm kỳ vọng. Nếu đưa vào Việt Nam, nhóm buộc phải đánh giá kỹ điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng và đặc thù canh tác để tiếp tục phát triển những dòng mới phù hợp hơn.

Trọng tâm của nhóm nghiên cứu trong giai đoạn tới là làm chủ các dòng giống tối ưu cho khu vực nhiệt đới, trong đó có Việt Nam.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đang tiếp tục tối ưu hóa công nghệ để sớm đưa vào ứng dụng thực tiễn.

Sau khi được phê duyệt, các giống lúa mới có thể chuyển giao cho nông dân canh tác. Quy trình nhiều bước này nhằm bảo đảm an toàn, tính ổn định và hiệu quả thực sự của giống khi trồng trên diện rộng.