Gần đây, việc thiếu tài nguyên, ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đã trở thành những vấn đề ngày càng nghiêm trọng, gây ra mối đe dọa nguy hiểm đối với an toàn cây trồng toàn cầu. Do đó, để đảm bảo an ninh cây trồng, chúng ta cần tìm một cách hiệu quả để sản xuất nhiều cây trồng hơn trong không gian hạn chế. Chúng ta phải hành động nhanh chóng để phát triển các phương pháp cho phép chúng ta sản xuất các sản phẩm nông nghiệp bổ dưỡng và phong phú hơn.
95% thực phẩm của thế giới được sản xuất từ đất. Tuy nhiên, nông nghiệp truyền thống, trong khi đạt được năng suất cao, đã chứng kiến sự giảm đáng kể tỷ lệ đầu vào-đầu ra của phân bón và thuốc trừ sâu. Trạng thái hiện tại của đất có thể được mô tả là "mặn, chua và đầy phân", gây áp lực ngày càng tăng lên môi trường đất. Một phần ba đất của thế giới đã xuống cấp. Các chuyên gia ước tính rằng vào năm 2050, xói mòn đất có thể dẫn đến giảm 10% năng suất cây trồng. Ngoài ra, việc sử dụng thuốc trừ sâu không khoa học và quá mức đặt ra những thách thức đáng kể đối với an toàn thực phẩm, an ninh sinh thái và sức khỏe con người!
Theo báo cáo mới nhất năm 2023 từ Tổ chức Thực phẩm và Nông nghiệp về "Tình trạng an ninh lương thực và dinh dưỡng trên thế giới": Năm 2022, 2,4 tỷ người không an toàn thực phẩm vừa hoặc nặng, chiếm khoảng 30% dân số toàn cầu. Các chuyên gia ước tính rằng vào năm 2050, dân số toàn cầu sẽ tăng thêm 2 tỷ và sản xuất thực phẩm toàn cầu phải tăng 70% để đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngày càng tăng. Điều này chuyển thành mức tăng cần thiết hàng năm là 2,2%, tốc độ hiện khó đạt được với các hoạt động nông nghiệp hiện có và không bền vững từ góc độ sinh thái.
Cuộc khủng hoảng thực phẩm, cùng với sự phát triển và tăng trưởng đất đai hạn chế, đưa ra nhiều thách thức hơn cho sản xuất nông nghiệp. Do đó, các giải pháp sáng tạo là rất cần thiết để tăng cường hiệu quả sản xuất thực phẩm và chất lượng dinh dưỡng. Sinh học tổng hợp, là một trong những công nghệ chiến lược hàng đầu và đột phá nhất trong khoa học nông nghiệp, hứa hẹn sẽ vượt qua các tắc nghẽn nông nghiệp truyền thống và các hạn chế tài nguyên.
Sinh học tổng hợp là gì?
Sinh học tổng hợp là một lĩnh vực nghiên cứu mới và tích hợp tương phản với phương pháp phân tích "từ trên xuống" của sinh học hệ thống. Nó thúc đẩy các chiến lược nghiên cứu thông thường của chúng tôi lên một tầm cao mới. Thường được ca ngợi là chìa khóa để hiểu cuộc sống và một công nghệ đột phá có thể thay đổi tương lai, nó được coi là "cuộc cách mạng thứ ba trong khoa học sinh học" và đại diện cho một con đường công nghệ quan trọng cho bước nhảy vọt của nhân loại từ việc hiểu cuộc sống đến thiết kế nó. Khả năng kỹ thuật của nó giữ lời hứa đóng góp đáng kể để giải quyết các vấn đề lớn trong sức khỏe, năng lượng, thực phẩm và môi trường.
Trong ứng dụng, công nghệ sinh học tổng hợp đã cho thấy kết quả ban đầu trong đổi mới thực phẩm nông nghiệp, đại diện cho một khía cạnh quan trọng của an ninh lương thực. Theo nghiên cứu của BCC, mức tăng trưởng nhanh nhất là trong lĩnh vực thực phẩm và nông nghiệp, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm khoảng 64% từ năm 2019 đến năm 2024. Thống kê từ Viện Di truyền học và Sinh học Phát triển của Học viện Khoa học Trung Quốc cho thấy sinh học tổng hợp Các sản phẩm sản xuất hiện đang tiết kiệm 30% đến 50% năng lượng và giảm lượng khí thải, với tiềm năng trong tương lai đạt 50% đến 70%.
Công nghệ sinh học tổng hợp sẽ là một lĩnh vực quan trọng trong các chiến lược khoa học và công nghệ nông nghiệp trong tương lai. Sinh học tổng hợp nông nghiệp trong tương lai dự kiến sẽ tập trung vào các bước đột phá trong quá trình quang hợp hiệu quả, cố định nitơ sinh học, kháng căng thẳng sinh học, tác nhân sinh học và thực phẩm trong tương lai. Đến năm 2035, dự đoán rằng những tiến bộ này sẽ dẫn đến giảm hơn 30%thuốc trừ sâu hóa học và phân bón, tăng hiệu quả quang hợp 50%và tăng năng suất 10%lên 20%.
Việc phát triển các loại năng suất mới đòi hỏi phải từ bỏ các mô hình tăng trưởng kinh tế truyền thống và thay vào đó tập trung vào việc tăng cường năng suất để thúc đẩy và hỗ trợ phát triển chất lượng cao. Trong các lĩnh vực quan trọng mới được quốc gia xác định, công nghệ sinh học tổng hợp là một động cơ quan trọng để thúc đẩy các loại năng suất mới.
Là một cường quốc nông nghiệp, Trung Quốc phải đối mặt với áp lực kép về nhu cầu cứng nhắc đối với sản xuất ngũ cốc và các hạn chế về tài nguyên và môi trường. Vùng đất trồng trọt bình quân đầu người của Trung Quốc là khoảng 40% trung bình thế giới và tỷ lệ sử dụng hóa chất và phân bón nông nghiệp chỉ là 30% đến 35%. Việc lạm dụng phân bón và thuốc trừ sâu đã dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng như suy thoái đất, ô nhiễm môi trường và lo ngại về an toàn thực phẩm.
Do đó, có một nhu cầu cấp thiết để sử dụng công nghệ sinh học tổng hợp để cải thiện đáng kể hiệu quả của các tài nguyên như ánh sáng, phân bón, nước và đất. Điều này sẽ tăng cường khả năng cạnh tranh quốc tế của ngành, thúc đẩy sự phát triển chuyển tiếp của nông nghiệp hiện đại ở Trung Quốc và đảm bảo an ninh lương thực, an toàn sinh thái và sức khỏe cộng đồng.
Sự phát triển của sinh học tổng hợp phù hợp với các mục tiêu "carbon kép" của Trung Quốc và, so với các công nghệ truyền thống, mang lại lợi ích môi trường lớn hơn và lợi thế chi phí. Từ năm 2020, các cơ quan chính phủ khác nhau, bao gồm Ủy ban cải cách và phát triển quốc gia, Bộ Khoa học và Công nghệ, và Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin, cũng như các khu vực kinh tế lớn, đã ban hành các chính sách để thúc đẩy phát triển sinh học tổng hợp.
Học viện Khoa học Trung Quốc năm 2021 và Hội nghị Viện Hàn lâm Kỹ thuật Trung Quốc nhấn mạnh rằng "độ chính xác của đổi mới công nghệ đã tăng lên đáng kể, và nghiên cứu về các đại phân tử và gen sinh học đã bước vào giai đoạn quy định chính xác, chuyển từ sự hiểu biết và sửa đổi cuộc sống sang tổng hợp và thiết kế cuộc sống . "
Vào ngày 10 tháng 5 năm 2022, Ủy ban cải cách và phát triển quốc gia đã công bố "Kế hoạch năm năm thứ 14 cho phát triển kinh tế sinh học", trong đó tuyên bố rõ ràng rằng kinh tế sinh học, bao gồm cả sinh học tổng hợp, là một động lực mới cho sự chuyển đổi kinh tế của Trung Quốc.
Trong khi đó, sự trưởng thành của các công nghệ cơ bản và kết quả giảm chi phí đã đặt nền tảng cho sự phát triển nhanh chóng của sinh học tổng hợp và tạo cơ hội cho nhiều doanh nghiệp tham gia vào lĩnh vực này.
Sản xuất ngũ cốc của Trung Quốc vẫn ở mức cao 1,3 nghìn tỷ kg trong vài năm và khó khăn trong việc đạt được tiến bộ đang tăng lên. Tài liệu trung tâm số 1 năm nay đã đề xuất thực hiện một vòng hành động mới để tăng công suất sản xuất ngũ cốc lên một trăm tỷ kg. Hội nghị công việc kinh tế trung tâm gần đây đã tuyên bố rõ ràng sự cần thiết phải đảm bảo nguồn cung cấp các sản phẩm nông nghiệp quan trọng ổn định và an toàn, thiết lập một cái nhìn rộng lớn về nông nghiệp và thực phẩm, và xây dựng nông nghiệp thành một ngành công nghiệp quy mô lớn hiện đại.
Thời gian đăng: Tháng 8 năm 02-2024
