Bài giảng Nhập môn công nghệ sinh học

1
1
NHẬP MÔN CÔNG NGH Ệ
SINH HỌC
2
Chương 1: MỘT SỐ KHÁI NIỆM
CƠ BẢN VỀ CNSH
• 1. CNSH LÀ GÌ?
• 2. PHÂN LOẠI NHỮNG LĨNH VỰC CNSH
• CNSH nông nghiệp
• CNSH y học
• CNSH môi trường
• CNSH năng lượng
• CNSH vật liệu
• CNSH chế biến thực phẩm
• CNSH hóa học
2
3
3. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH
CNSH
1. Trước chiến tranh thế giới thứ 2
2. Sau chiến tranh thế giới thứ 2
4
Chương 2: NHỮNG LĨNH VỰC TÁC ĐỘNG
CHỦ YẾU CỦA CNSH HIỆN NAY
Hình 7.7. Cây ứng dụng công nghệ sinh học theo MITI
( TRANG SAU )
3
5
giảm chi phí
chế tạo

sản xuất lương
thực, thực phẩm
bằng enzim
Hóa sinh chất phản
ứng enzim
Tăng năng suất
điện tử sinh học
(cảm biến sinh
học, miếng sinh
học)
khử chất thải
lựa chọn thực
vật
Tách chất kim
loại bằng ngâm
chiết
cải tiến các loại
sử dụng sinh
khối
Nuôi trồng
dướ i nước
Công nghiệp
hóa chất
Lên men
Công nghiệp
dược phẩm
Công nghiệp
điện và điện tử
Công nghiệp
thực phẩm

Môi trường Nông nghiệp
Công nghiệp
mỏ
Chăn nuôi
Công nghiệp tài
nguyên năng
lượng
Công nghiệp đánh
bắt thuỷ sản
Công nghệ sinh học
Các chất sinh vật có thể khai thác được
CÂY CNSH
6
Bảng 7.4. Cơ
cấu ngành
nghề trong
các lĩnh vực
thuộc công
nghệ sinh học
Công nghệ sản xuất và chế phẩm sinh
học bảo vệ thực vật
13
Tạo giống vật nuôi bằng công nghệ
sinh học
12
kỹ sư khai thác thiết bị quang phổ , sắc
kí , hiển vi điện tử
24Tạo giống cây trồng bằng CNSH11
kiến tạo phần mền vi tính cho các quá
trình sản xuất bằng CNSH

23Công nghệ sản xuất vácxin, vitamin10
chế tạo , vận hành thiết bị CNSH22Công nghệ sản xuất kháng sinh9
Năng lượng sinh học21Quá trình thiết bị CNSH8
kỹ thuật khai thác kim loại quý bằng
CNSH
20Công nghệ di truyền và kỹ thuật gen7
điều khiển học trong sinh học19Sinh học tế bào6
Công nghệ sản xuất các loại axit
hữu cơ va dung môi bằng sinh học
18Sinh lý động -thực vật5
Công nghệ sản xuất các chất giàu dinh
dưỡng
17Sinh học phân tử4
xử lý chất thải lỏng bằng công nghệ
sinh học
16Công nghệ vi sinh3
xử lý chất thải rắnbằng công nghệ sinh
học
15Công nghệ enzim2
Công nghệ sinh học sản xuất phân bón14Công nghệ hoá sinh1
Chuyên nghành CNSHTTChuyên nghành CNSHSTT
nguồn : Theo
tài liệu của
chương trình
nhà nước về
CNSH
4
7
1.CNSH VỚI VẤN ĐỀ NĂNG LƯỢNG TÁI
SINH TỪ SINH KHỐI

1.Khái niệm về năng lượng tái sinh từ sinh
khối
2.Vấn đề quang hợp – sinh tổng hợp các
chất hữu cơ
3.Hệ đơn bào tạo năng lượng
4.Khí sinh học (biogas)
5.Năng lượng tái sinh ngành nông nghiệp
và lâm nghiệp
6.Pin sinh học
8
2. CNSH VỚI CN TP & SẢN XUẤT HÓA
CHẤT
1. CN lên men
2. CN Sản xuất các acid amin
3. CN thủy phân protein  sản xuất nước
chấm
4. CN sản xuất các enzym
5. CNSH trong chế biến tinh bột
6.CNSH Sản xuất các chất phụ gia thực
phẩm
5
9
A/ CÔNG NGHỆ SH TRONG CBTP :
1/ CN sản xuất sữa:
- Sản xuát phoma
2/Chế biến tinh bột
3/ Sx nước uống lên men:
+ Bia
+ rượu nho
+rượu cồn ( chưng cất )

4/ Sx sản phẩm chứa protein
10
4/ Sx sản phẩm chứa protein:
+ Thực phẩm lên men truyền thống giàu
protein:phoma , đậu phụ, nước mắm
+ Protein vi khuẩn đơn bào SPC (SPC từ
nguồn cacbonhydrate; từ tảo lam cố định
đạm cyanobacteria và vi tảo )
5/ Sx các chất tăng hương vị thực phẩm :
+ủ chua ( citric axit ); các axit hữu cơ khác (
acetic , propionic ,itaconic,gluconic,fumaric )
+Amino axit
+vitamin và thực phẩm màu
6
11
+ Chất tăng vị ngọt thực phẩm(các
nuleotide(chủ yếu chứa inosine và
guanine)được sx ở quy mô CN
+ keo thực phẩm: làm tăng mùi vị , hình dạng
và thẩm mỹ của thực phẩm , thường ở dạng
polysaccaride, được tạo ra trong quá trình
lên men psodomonas sp
-6/ Chế biến rau quả :nâng cao chất lượng chế
biến như muối chua , làm nước chấm từ đậu
phụ , đậu tương ; sx nước quả( giảm độ nhớt
; làm trong nước quả Cắt các liên kết pectin
)
12
B/ CNSH trong sản xuất hóa chất :
-vai trò xúc tác sinh học ( enzyme) và quá trình

, phản ứng hóa học do chúng xúc tác đã tạo
ra nhiều sản phẩm khác nhau . Do đó có thể
nói CNSH và ngành hóa có quan hệ chặt chẽ
với nhau và bổ sung cho nhau ( TL- bảng
3.4-trang 57 ):
VD: xúc tác sinh học ở giai đoạn phát triển; xúc
tác ở giai đoạn kết thúc pt; xúc tác in vitro;
xúc tác hóa học nhờ enzyme
7
13
- Hiện nay CNSH dã là cơ sở cho nhiều quy trình
công nghệ sán xuất các sản phẩm hóa học như
axetone, ethanolbutanol, butadiol , isopropanol từ
gỗ , dầu mỏ ,than đá Hoặc từ các nguyên liệu
khác VD sx glycerol từ tảo và các chất nhân thơm
có giá trị với CN hóa chất hiện đại từ gỗ
- CNSH hiện đại còn cung cấp nhiều chủng loại vs &
enzyme cho phép thực hiện những biến đổi HH
tinh vi trong sx các loại thuốc chữa bệnh có giá trị ,
các Steroid, các thuốc kháng sinh thế hệ mới , các
chất thứ cấp có giá trị (terpene, alkaloid= con
đường nuôi cấy tế bào thực vật
14
SAU ĐÂY LÀ MỘT SỐ VD CỤ THỂ CỦA CNSH
TRONG NGÀNH HÓA CHẤT :
1/ Lên men sx dung môi hữu cơ:ethanol,
glycerol, acetol, butanol VD: Dùng vi khuẩn
clostridium acetolbutylicum để lên men yếm
khí môi trường chứa tinh bột để thu nhận
acetol thay cho quá trình chưng cất gỗ trong

cong nghiệp trước đây( sơ đồ trg 59- TL )
2/Sx axit hữu cơ: axit acetic(= CNVS để biến đổi
celulose thành acetic axit, hoặc tổng hợp
acetic axit từ co2 và H2 nhờ Acetobacter và
clostridium ); Lactic axit; citric a. …
8
15
3/ Sx amino axit: về nguyên tắc có thể thủy phân protein= axit
hoặc enzyme hoặc tổng hợp hóa học để tạo ra các đồng
phân quang học của amino axit , lên men và tổng hợp nhờ
các enzyme. Ngày nay người ta dùng VSV để lên men hoặc
xúc tác enzyme. Các
chủngVS:Bacilus;Aerobacter;Micobacterium
4/CNSH sx thuốc kháng sinh và thuốc steroid
chủ yếu nhờ lên men = VSV. Các hướng N/c trong limhx vực
này tập trung vào ( mở rộng phổ hoạt động của thuốc ; nâng
cao hiệu lực thuốc kháng sinh ; giảm độ độc và phản ứng
phụ của thuốc đối với người ; tạo các dạng thuốc chịu được
sự phân giải của vi khuẩn, kéo dài thời gian bán hủy của
chúng ; hoàn thiện các các phương thức sử s\dụng thuốc
Các loại thuốc kháng sinh được sx theo 3 phương pháp sau:
16
CÁC PP SX THUỐC KHÁNG SINH:
a/ Lên men trực tiếp: bản chất của pp là bổ
sung các tiền chất của kháng sinh hoặc các
chất ức chế trao đổi chất vào môi trường lên
men hướng chủng lên men tổng hợp chất
kháng sinh và các đồng phân của nó vd:
chủng penicillium chrysogennum chuyên tổng
hợp penicillin.

b/ tạo kháng sinh bằng phương pháp “đột biến
tổng hợp”: bản chất là sử dụng các dạng đột
biến để dịnh hướng tổng hợp thuốc kháng
sinh theo mong muốn
c/ cải biến thuốc kháng inh nhờ VSV
9
17
5/ Sử dụng tính năng và công dụng súc tác của các
enzyme thương mại trong cong nghiệp hóa chất :
-proteinase
-glucose isomerase
-amylase và Amyloglucosidase
- Các enzyme thương phẩm khác ( E. lactase; E.
invertase )
- Sử dụng một số E. không tan…
6/ CNSH trong sx hóa chất từ sinh khối ( sx hóa chất
từ tế bào TV( buộc các gene TV hoạt động trong
tbào VK hoăc nuôi cấy các dòng TBTVchonj lọc
nhằm tạo ra cacsc chất thứ cấp quý hiếm; SX hóa
chất từ sinh khối )
18
7/ Triển vọng của CNSH trong CNHC
càng ngày vai trò của CNSH trong ngành
Hóa chất càng được chú trọng khai thác vd:
- Khai thác tối đa các phản ứng có hệ xúc tác
sinh học ( phản ứng oxy khử trực tiếp trong
đó quan trọng là gắn oxy trực tiếp vào cơ
chất như biên đối alkane thành rượu )
- Dùng enzyme xúc tác cho các phản ứng
hóa học phi truyền thống( oxy hóa cơ chất

hữu cơ thông qua enzyme glucose
oxydase )
10
19
- Công nghệ protein ( cải biến protein tự nhiên
bằng các phản ứng hóa học , hoặc công
nghệ gene nhằm thay đổi hoặc nâng cao
hoạt tính của protein
- - ứng dụng enzyme trong hệ khan nước
20
1. Mục tiêu : cải thiện những đặc tính di
truyền của sv
2. Tạo đột biến và phân lập chủng
3. Tạo giống bằng phương pháp lai ghép tế bào
4. Cải biến di truyền trong điều kiện in viVo 
plasma.
5. Lai ghép tế bào trần – protoplast thực vật.
6. Lai ghép tế bào động vật.
3.CNSH TRONG DI TRUY ỀN
SINH HỌC PHÂN TỬ
11
21
4.CÔNG NGHỆ SINH HỌC NÔNG NGHIỆP.
1.Cuộc cách mạng xanh cải tạo giống cây trồng
2.Vấn đề cố định đạm (N)
3.Sản xuất năng lượng trong nông nghiệp.
4. Trồng cây trong dinh dưỡng(Phương pháp canh tác mới)
5. CNSH trong lĩnh vực BVTV
6.CNSH trong ngành chăn nuôi: nc cải tiến các công nghệ sinh sản ,
đặc biệt là công nghệ tế bào động vật trong đông lạnh tinh , phôi

và cấy chuyển hợp tử, thụ tinh ống nghiệm; áp dụng phương
pháp chỉ thị phân tử, cong nghệ chuyển gen trong chọn tạo các
giống vật nuôi mới có năng suất cao, chất lượng cao ; Ứng dụng
công nghệ gen trong xác định giới tính phôi một số loại gia súc
quan trọng; nn/c và nâng cao năng lực sản xuất , bảo đảm đủ số
lượng các loại văc-xin phong chông các dịch bênh gia suc , gia
cầm
7.CNSH trong sản xuất phân bón vi sinh
22
5. CNSH NUÔI CẤY TẾ BÀO VI SINH – CNSH
THỰC VẬT- IN VITRO
1.Công nghệ nuôi cấy tế bào vi sinh vật- Lên men
2.CNSH và vấn đề tạo giống cây trồng bằng
phương pháp nuối cấy mô, tế bào, công nghệ
vi nhân giống đáp ứng yêu cầu cây giống tốt ,
có chất lượng cao , sạch bệnh , các giống cây
trồng lâm nghiệp có tốc độ sinh trưởng cao ,
chất lượng gỗ tốt , chống chịu sâu bệnh bệnh,
thích nghi với các điều kiện ngoại cảnh bất
thuận ,
12
23
6. CÔNG NGHỆ SINH HỌC VỚI Y HỌC
1.Sản xuất các chất có họat tính sinh học nhờ nuôi cấy mô tế bào. Sản xuất thuốc bằng
công nghe nuôi cấy tế bào
2. n/c , pt và ứng dụng công nghệ tế bào gốc phục vụ chữa bệnh ; mở rộng quy mô ứng
dụng công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm đẻ giải quyết vấn đề vô sinh ; phất triển
công nghệ đơn dòng tế bào và ứng dụng trong việc chẩn đoán vadf điều trị bệnh
3-N/C . Pt và ứng dụng công nghệ gen trong chẩn đoán và điều trị bệnh , nâng cao chất
lượng và nòi giống con người VN

4-Chẩn đóan chữa trị bệnh  dùng phương pháp di truyền phân tử và kỹ thuật AND tái
tổ hợp.
5-Sản xuất các sản phẩm y học bằng tế bào cải biến.
6- Sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin , a amin , protein bằng công nghệ lên men và vi
sinh tái tổ hợp . N/c và sx các loại vắc-xin thế hệ mới ( vắc –xin tế bào , vắc –xin
tái tổ hợp , vắc –xin AND ) để đảm bảo cung ứng 80-90%nhu cầu trong nước và
một phần cho xuất khẩu
7-Sản xuất thuốc nhờ công nghệ sử dụng DNA tái tổ hợp.
8- N/C các chất có hoạt tính sinh học từ đv, thực vật , vsv để sản xuất ở quy mô công
nghiệp các loại thuốc, mỹ phẩm, và thực phẩm chức năng
9- N/C và ứng dụng công nghệ tế bào trong bảo tồn và phát triển các nguồn dược liệu
quý hiếm .
24
7.CNSH VỚI MÔI TRƯỜNG
-n/c phat triển & ứng dụng cnsh để tạo ra các
công nghệ và sản phẩm thân thiện với môi
trường , sx nhiên liệu sinh học ( khí sh, xăng sh,
diezen sh )phục vụ mục tiêu sản xuất sạch hơn
và đảm bảo an ninh năng lượng
-n/c phát triển và ứng dụng cnsh để xử lý các chất
thải ô nhiễm và phục hồi các hệ sinh thái tự
nhiên , bảo vệ môi trường
-n/c pt & ud cnsh để lưu giữ và bảo tồn , sử dunh
hợp lý tài nguyên, đa dạng sinh học đất đai ,
nước , không khí vì mục tiêu phát triển bền vững
13
25
7.CNSH VỚI MÔI TRƯỜNG
-n/c phat triển & ứng dụng cnsh để tạo ra các
công nghệ và sản phẩm thân thiện với môi

trường , sx nhiên liệu sinh học ( khí sh, xăng
sh, diezen sh )phục vụ mục tiêu sản xuất sạch
hơn và đảm bảo an ninh năng lượng
-n/c phát triển và ứng dụng cnsh để xử lý các chất
thải ô nhiễm và phục hồi các hệ sinhthais tự
nhiên , bảo vệ môi trường
-n/c pt & ud cnsh đẻ lưu giữ và bảo tồn , sử dunh
hợp lý tài nguyên, đa dạng sinh học đất đai ,
nước , không khí vì mục tiêu phát triển bền
vững
26
Chương 3: HIỆN TRẠNG VỀ SỰ PHÁT
TRIỂN CNSH VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
CỦA CNSH
1.CNSH trên thế giới.
2.CNSH ở Việt Nam.
3.Sự phát triển CNSH tại TP HCM
14
27
1.CNSH trên thế giới.
Công nghệ sinh học ngày càng chiếm ưu thế
trong nông nghiệp thế giới
Tình trạng suy giảm đa dạng sinh học, hệ thống
giống cây trồng – vật nuôi kém năng suất, môi
trường sinh thái mất cân đối và những vụ ngộ độc
thực phẩm liên tục gia tăng trong thời gian qua
khiến nhiều nước trên thế giới phải đau đầu
nghiên cứu nhằm tìm ra hướng đi mới và bền
vững cho nền nông nghiệp. Trên thực tế, việc ứng
dụng công nghệ sinh học (CNSH) vào sản xuất đã

và đang mang lại lới ích to lớn cho nhiều quốc
Công nghệ sinh học ngày càng chiếm ưu
28
Lợi ích của công nghệ sinh học
Trước những thách thức về tăng dân số toàn
cầu (vào năm 2020 sẽ có 9 tỷ người, năm 2050
sẽ là 12 – 15 tỷ người) và xu thế giảm tăng
trưởng sản lượng lương thực do nạn phá rừng,
xói mòn, dinh dưỡng đất đai cạn kiệt, môi
trường khí hậu thay đổi, thiếu đất canh tác do
công nghiệp hoá và đô thị hoá việc phát triển
CNSH đang là lựa chọn số một của nhiều quốc
gia trên thế giới. Vậy, CNSH là gì? Theo một số
tài liệu, CNSH được hiểu là quá trình áp dụng
các nguyên lý khoa học và kỹ thuật để biến đổi
vật chất bằng các tác nhân sinh học nhằm cung
cấp sản phẩm và các dịch vụ. Các tác nhân sinh
học chính là vi sinh
15
29
• vật, tế bào thực vật và các enzim. Sản phẩm và
các dịch vụ chủ yếu của chúng có liên quan đến
lĩnh vực nông nghiệp, ngư nghiệp, công nghiệp
thực phẩm và dược phẩm. Ngày nay, CNSH
đang được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực như
công nghiệp, nông nghiệp, y học Bằng những
kiến thức sinh học về thực vật, động vật, nấm, vi
khuẩn và sử dụng “công nghệ DNA tái tổ hợp”,
các nhà khoa học đang cố gắng tạo ra những
cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng

cao, những loại thực phẩm, dược phẩm phục vụ
con người.
30
Trên thực tế, đối với những nơi ứng dụng
CNSH trong nông nghiệp, bà con không
phải sử dụng nhiều thuốc trừ sâu bệnh và
phân bón hoá học, thậm chí có thể giảm
được 15 - 30% lượng thuốc trừ sâu so với
cách làm truyền thống. Bên cạnh đó, việc
ứng dụng CNSH trong nông nghiệp còn
giúp tăng năng suất cây trồng – vật nuôi,
tăng thu nhập, bảo vệ đa dạng sinh học,
bảo vệ môi trường
16
31
• Điều dễ nhìn thấy nhất là sản phẩm CNSH đang mang
lại lợi nhuận kinh tế khổng lồ cho nhiều quốc gia. Theo
ông Clive James, Chủ tịch Hội đồng giám đốc Cơ quan
quốc tế về ứng dụng CNSH nông nghiệp (ISAAA), trong
thập niên đầu tiên trồng cây áp dụng CNSH (1996 –
2005), lợi ích kinh tế mang lại cho các nước là 27 tỷ
USD, thuốc trừ sâu giảm được 172.000 tấn (tương
đương 15% tổng lượng sử dụng cho cây trồng). Hiện đã
có 22 nước, chiếm 55% dân số và 52% diện tích trên thế
giới trồng cây biến đổi gien với tổng diện tích 102 triệu
ha, tăng 60 lần trong vòng 11 năm (năm 1996, toàn thế
giới chỉ có 1,7 triệu hecta, năm 2005 là 90 triệu hecta).
Riêng tại châu Âu, trong năm 2007 diện tích cây trồng
biến đổi gien đã tăng 77% so với năm trước, trong đó
32

Những quốc gia tiên phong
Theo nghiên cứu của Trung tâm Chính sách nông
nghiệp và Thực phẩm quốc gia Hoa Kỳ (NCFAP), so với
cây trồng thông thường, các loại cây trồng CNSH giúp
làm tăng sản lượng lương thực lên 6,6 tỷ pound (1
pound = 0,454kg). Diện tích trồng cây trồng CNSH tại
Mỹ hiện là 47,6 triệu ha, tăng 11% so với năm 2003 và
chiếm 59% tổng diện tích cây trồng CNSH toàn cầu, nhờ
đó doanh thu cũng tăng lên 2,3 tỷ USD. Tài liệu nghiên
cứu còn cho thấy, ứng dụng CNSH trong nông nghiệp
có thể làm giảm tới 34% lượng thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ. Hiện nay, Mỹ có tới 1.300 công ty CNSH với doanh
thu hàng năm đạt khoảng 12,7 tỷ USD.
17
33
• Càng ở những quốc gia có diện tích đất nông nghiệp
nhỏ hẹp, họ càng coi trọng và dành nhiều ưu ái cho
CNSH. Đơn cử như ấn Độ, nước có diện tích canh tác
bình quân đầu người tương đối thấp, chính vì vậy họ đã
đặt mục tiêu phát triển CNSH trong nông nghiệp lên
hàng đầu. Thành công lớn nhất của họ là đã phát triển
cây bông biến đổi gien kháng sâu bệnh và chịu hạn tốt.
Chỉ trong 3 năm (2005 – 2007), diện tích bông ấn Độ đã
tăng gấp 3 lần, từ 13 triệu hécta lên 35 triệu hécta. Bộ
trưởng Khoa học - Công nghệ ấn Độ, ông Kapil Sibal
cho biết: “Hai ngành then chốt là nông nghiệp và dược
phẩm sẽ được chúng tôi ưu tiên phát triển dài hạn, trong
đó trọng tâm là các cây trồng biến đổi gien nhằm đảm
bảo an ninh lương thực cho quốc gia đông dân thứ hai
thế giới. Chúng tôi không thể nhắm mắt với CNSH trong

nông nghiệp, vì như vậy là đi ngược lại mục tiêu duy trì
tốc độ phát triển và bảo vệ môi trường, đảm bảo quyền
lợi căn bản của người nông dân và an toàn
34
• và an toàn đối với sức khỏe người tiêu
dùng”. Đến nay, công nghệ biến đổi gien
của nước này đã được áp dụng thành
công không chỉ trên cây bông mà còn cho
trên 13 loại cây trồng khác như lúa, đậu,
cà chua, bắp cải, cà , đảm bảo các tiêu
chuẩn an toàn, ghi rõ nguồn gốc xuất xứ,
không ảnh hưởng đến tính đa dạng sinh
học, làm lợi cho môi trường
18
35
Tại ixaren:
• Điều đáng chú ý là, nhờ có CNSH nên việc đưa
phân bón, nhất là những thành phần kém hoạt
động như phân lân thông qua hệ thống tưới nhỏ
giọt chôn dưới lòng đất cũng dễ dàng hơn. Phân
bón được bọc trong túi nhựa polime để bảo đảm
phân ngấm chậm và truyền dẫn thông qua quá
trình khuếch tán, cho phép khai thác phân bón
tốt hơn và giảm ô nhiễm nước ngầm. Ưu điểm
nổi trội của hệ thống tưới nhỏ giọt trong nhà
kính và ngoài trời của Israel là nước nhỏ giọt
vào đúng rễ cây, có thể tưới kèm phân bón, tiết
kiệm được 30 - 60% lượng nước và phân bón.
36
Bên cạnh đó, công nghệ nhà kính bao gồm các

băng phim chất dẻo chuyên dụng, sưởi ấm
thông gió và các hệ thống cấu trúc, đã giúp
nông dân Israel trồng được hơn 3 triệu bông
hồng/ha/vụ và khoảng 300 tấn cà chua/ha/vụ,
gấp 4 lần sản lượng trồng ngoài đồng. Ngoài ra,
Israel còn ưu tiên sử dụng những hạt giống và
cây con giống chống chịu được bệnh tật, bảo
quản được lâu và thích nghi với những điều kiện
khí hậu khác nhau như dưa hấu không hạt, bí
chịu sâu bệnh, dưa chuột năng suất cao, đậu
bắp vàng hình tròn, các giống bông lai với
những sợi khỏe và dai
19
37
• Hiện, 1/3 diện tích cây trồng ứng dụng
CNSH là ở các nước phát triển và đang
phát triển, trong đó Mỹ là quốc gia hàng
đầu trồng cây biến đổi gien, tiếp đến là
Argentina: 16,2 triệu hecta (chiếm 20%),
Canada: 5,4 triệu hecta (6,7%), Braxin: 5
triệu hecta (6%), Trung Quốc: 3,7 triệu
hecta
38
Có 4 loại cây trồng biến đổi gien đang được
thương mại hóa mạnh nhất, đó là: đậu tương
kháng thuốc diệt cỏ (48,4 triệu hecta, chiếm
60% tổng diện tích cây trồng biến đổi gien); ngô
kháng thuốc diệt cỏ, bông và cải dầu. Ngoài ra,
còn có khoảng 15 loại cây trồng biến đổi gien
khác đang phát triển mạnh như cà chua, bầu, đu

đủ, thuốc lá, lúa, dứa, dừa, khoai tây, khoai lang,
bí đỏ, củ cải đường, táo, xoài, chuối, lúa mạch,
Dự kiến, năm 2010, toàn thế giới sẽ có khoảng
150 triệu hecta cây trồng biến đổi gien, doanh
thu đạt khoảng 25 tỷ USD.
20
39
2.CNSH ở Việt Nam
Mặc dù đã đi sau rất nhiều nước, kể cả một số
nước trong khu vực ASEAN nhưng đến nay,
công nghệ sinh học (CNSH) của Việt Nam
vẫn chưa được các ban ngành quan tâm và
đánh giá đúng vai trò trong sự nghiệp phát
triển kinh tế nông nghiệp. Chính vì vậy, công
tác nghiên cứu và ứng dụng CNSH vào thực
tế sản xuất đang bỏngỏ
Mặc dù đã đi sau rất nhiều nước, kể cả một
40
.
Nhân giống khoai tây sạch bệnh siêu nguyên
chủng ở Sở Khoa học và Công nghệ Thái Bình
21
41
Côngnghệ chailọ
Từ lâu, nông dân Việt Nam đã có tập quán ủ và
sử dụng phân hữu cơ từ phân gia súc, cỏ rác, lá
xanh, thực hiện “sạch làng tốt ruộng”. Vào
những năm 70 của thế kỷ 20, hàng loạt giống
lúa mới ngắn ngày năng suất cao tạo ra bằng
CNSH đã được đưa vào sản xuất. Ở Lâm Đồng,

CNSH được ứng dụng để nhân giống khoai tây,
dâu tây, hoa lan, hoa ly bằng kỹ thuật nuôi cấy
mô và sản xuất một số loại phân hữu cơ vi sinh.
Biện pháp phòng trừ dịch hại tổng hợp (IPM)
được triển khai rộng khắp và được nông dân
hưởng ứng tích cực cũng là sản phẩm của
CNSH.
42
• Trong chăn nuôi, phương pháp truyền giống
nhân tạo đã được áp dụng rộng rãi. Từ việc
thực hiện “lai kinh tế”, đến nay đã chuyển sang
hướng lai cải tạo giống, nạc hóa đàn heo và
Sind hóa đàn bò. Một số loại vắc xin chế tạo
trong nước đã đạt trình độ quốc tế, giúp chúng
ta chủ động trong việc phòng dịch cho gia súc,
gia cầm.
Thế nhưng, ngoài những thành công trong công
nghệ đơn bội lúa, hệ thống vi nhân giống, công
nghệ đơn bội ngô, chọn giống bằng phân tử,
chuyển gien vật nuôi, sản xuất vắc xin, prôtêin
tái tổ hợp thì trình độ phát triển CNSH của
nước ta vẫn rất lẹt đẹt
22
43
• “Hiện tại, ở khu vực Đông Nam Á, Singapore có
trình độ CNSH phát triển nhất, so với thế giới họ
chỉ đứng sau các cường quốc Mỹ, Nhật Bản,
Đức, Anh và Pháp. Tiếp đó là Malaysia, Thái
Lan, Indonesia và Philippines. Trình độ CNSH
của Việt Nam chỉ có thể đứng trên Lào,

Campuchia, Mianma và Brunei mà thôi”.
(PGS. TS. Nông Văn Hải, Phó viện trưởng Viện
Công nghệ Sinh học (Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam) nhận xét: )
44
• Theo PGS. TS Đỗ Năng Vinh, Phó viện trưởng
Viện Di truyền Nông nghiệp (Viện Khoa học
Nông ngiệp Việt Nam), hầu hết các lĩnh vực
CNSH trong nông nghiệp ở nước ta vẫn chỉ là
công nghệ chai lọ, mới hoàn thành được khâu
nghiên cứu cơ bản, tính ứng dụng thực tế không
cao, đặc biệt là khó mở rộng thành đại trà.
Nhiều nhà khoa học cũng thừa nhận, việc
nghiên cứu CNSH ở nước ta quá xa rời thực
tiễn, không đáp ứng được nhu cầu thị trường,
nhiều đề tài tồn tại tới 20 - 30 năm nhưng các
nhà khoa học vẫn "cắm đầu" vào nghiên cứu!
23
45
• TS. Nguyễn Việt Thắng (cán bộ Viện Sinh
học nhiệt đới, (Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam) cho biết, TP. Hồ Chí Minh
từng dự kiến đặt hàng nghiên cứu kỹ thuật
tạo giống dứa Cayen nhưng thật ra, giống
dứa năng suất này đã được Viện Kỹ thuật
nhiệt đới nghiên cứu cách đó 20 năm.
“Thậm chí, có nhiều công trình vừa nghiên
cứu xong, chưa kịp tìm hiểu tính thực tiễn
thì lại bỏ đấy để đi tìm cái mới. Dẫn đến
hậu quả là có nhiều công nghệ chưa bao

giờ được thực hiện!”,
46
• Mơ hồ và luẩn quẩn
Đó chính là thực trạng công tác nghiên cứu
CNSH trong nông nghiệp ở nước ta mấy
năm gần đây
Đó
GS. TS. Nguyễn
GS. TS. Nguyễn Quang Thạch, Viện trưởng Viện Sinh học nông nghiệp (Trường Đại học Nông nghiệp I Hà
Nội)
24
47
• Hồ Chí Minh kể: “Thành phố đang được coi là
nơi ứng dụng CNSH mạnh nhất, thế mà trong
một lần làm việc với Bộ Khoa học – Công nghệ
để xin hợp tác với Cuba về chuyển giao CNSH,
một vị lãnh đạo bộ đã ngạc nhiên cho rằng: Liệu
TP. Hồ Chí Minh đã có tiềm lực gì về CNSH để
hợp tác? Điều đó chứng tỏ, CNSH chưa được
các cấp, ngành thực sự quan tâm một cách đầy
đủ, luẩn quẩn và còn rất mơ hồ. Tuy nhiên, cũng
phải thừa nhận, số lượng đề tài nghiên cứu về
CNSH ở TP. Hồ Chí Minh khá nhiều nhưng việc
đưa vào ứng dụng trong sản xuất rất khó do giá
thành cao, công nghệ phức tạp”.
48
• “Cái khó của các nhà khoa học hiện nay là
chỉ biết nghiên cứu chứ không thể tự sản
xuất và đưa ra thị trường, đó không chỉ là
hạn chế của TP. Hồ Chí Minh mà là tình

trạng chung của cả nước. Bên cạnh đó,
"điểm danh" khắp miền Nam mới thấy, cả
vùng không hề có một nhà máy sản xuất
vắc xin, không một nhà máy sản xuất
huyết thanh hay nhà máy sản xuất thuốc
kháng sinh. Hầu như mỗi đơn vị đều tự
nghiên cứu lấy để dùng”, PGS. TS Tân
phân bua.
25
49
• Trong khi đó, nhiều nhà nghiên cứu và doanh
nghiệp cho rằng, Chương trình trọng điểm phát
triển và ứng dụng CNSH trong lĩnh vực nông
nghiệp và phát triển nông thôn giai đoạn 2006-
2015 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt từ
năm 2006 là hơi quá sức. Bởi mục tiêu, nhiệm
vụ và tham vọng thì nhiều mà năng lực đội ngũ
cán bộ thì thấp, cơ sở vật chất phục vụ nghiên
cứu lạc hậu, điều đó dẫn đến hậu quả là nguồn
kinh phí hỗ trợ không phát huy tác dụng hoặc
chỉ có ý nghĩa khuyến khích trong khi CNSH là
công nghệ đòi hỏi đầu tư cao cả về thời gian và
kinh phí.
50
• Theo các chuyên gia, phải mất trên dưới 10 năm
thì một sản phẩm biến đổi gien mới hoàn tất quá
trình tích tụ điều kiện cho mục đích cuối cùng là
thương mại hoá. Cũng trong quãng thời gian đó,
số tiền cần để thiết lập các điều kiện dao động
trong khoảng 50-300 triệu USD, tuỳ loại gien,

trong đó riêng chi phí quản lý đã “ngốn” 4-12
triệu USD. Do vậy, để phát triển CNSH, chúng ta
cần lựa chọn đối tượng nghiên cứu ứng dụng
phù hợp với trình độ công nghệ của Việt Nam
cũng như chiến lược phát triển kinh tế đất nước.