Thật kỳ diệu, nếu như chúng ta chỉ cần thuộc 24 chữ cái (mẫu tự) và biết cách đánh vần là có thể đọc được muôn vàn cuốn sách tiếng Việt thì thiên nhiên cũng chỉ cần một số lượng gen di truyền khá hạn hẹp để tạo nên thế giới muôn loài.
Lại lấy cuốn sách làm cách ví von với cơ thể con người: Trong cuốn sách ấy có 23 chương (tương ứng với 23 cặp nhiễm sắc thể ở con người ); mỗi chương có nhiều câu chuyện (Gen); mỗi câu chuyện có nhiều đoạn văn (Exons); mỗi đoạn văn có nhiều từ (Codons); và mỗi từ được viết bằng các mẫu tự (Bases). Lạ thay, thiên nhiên chỉ “dùng” có 04 mẫu tự là đủ để viết nên toàn bộ thế giới sinh vật muôn loài. Đó là 4 Baes nitơ sau: Adeline (A); Cytosine (C); Guanine (G); và Thymine (T). Axit ADN là một đại phân tử cấu tạo bởi nhiều axit nucleic, với các “mẫu tự” A, C, G, T. Các ADN tạo nên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào của cơ thể. Gen thực chất là một mảng ADN tập hợp một nhóm gồm 3 mẫu tự, ví dụ: TAG, GCC, TCA… Gen có chức năng di truyền trong quá trình sinh tổng hợp protein tạo nên tế bào và các loại Enzym (chất xúc tác sinh học). Người ta đã xác định được bản đồ gen của nhiều loài. Cơ thể con người có khoảng 30.000 - 40.000 gen trong khi cây lúa nước có khoảng hơn 50.000 gen. Thực ra gen chỉ là biến số,gồm nhiều biến thể gen. Trong sinh sản hữu tính, mỗi biến thể gen được cấu tạo từ hai thành tố (allele): một của cha, một của mẹ. Số lượng gen nhiều hay ít không quan trọng bằng các cách tổ hợp gen. Ta có thể ví thông tin di truyền sinh học như cơ chế vận hành của Công nghệ thông tin hiện đại: Tổ tiên truyền lại các đặc điểm giống nòi cho hậu duệ qua quá trình tái tổ hợp gen cũng tựa như máy chủ truyền tin cho các máy tính cá nhân qua internet bằng kỹ thuật số (Digital Technic). Trong việc truyền tải, tin có thể bị nhiễu hoặc bị những tin ngoại lai xâm nhập, như hiện tượng máy tính bị virus chẳng hạn. Tương tự, quá trình di truyền sinh học cũng có thể xảy ra hiện tương đột biến (Mutation) hoặc hiện tượng chuyển nạp Gen.
Như vậy, từ xa xưa, với quá trình tiến hoá của muôn loài, thiên nhiên đã tạo ra các chủng loài biến đổi gen mà chỉ những thập kỷ mới đây con người nhờ Công nghệ gen mới có khả năng này. Để có cái nhìn khái quát, xin điểm qua một số cột mốc chính đánh dấu bước tiến thần kỳ của Công nghệ Gen-thành tố cốt lõi của Công nghệ sinh học hiện đại.
Công nghệ sinh học
Khi nói đến Công nghệ Gen (Genetically Technology-GT), người ta không quên nhắc đến sự kiện phát minh ra cấu trúc không gian “chuỗi xoắn kép” của Đại phân tử ADN, với tất cả các hệ quả sinh học quan trọng, là một trong những sự kiện khoa học lớn nhất của thế kỷ 20. Phát minh được công bố vào năm 1953, đến năm 1962 thì các tác giả của nó được nhận Giải thưởng Nobel, đó là: James Watson (người Mỹ), Francis Crick và Maurice Wilkins (hai người Anh).Có thề so sánh ý nghĩa của phát minh này như việc tìm ra bí quyết lập trình cho quá trình sinh thành của cơ thể sinh vật.
Năm 1973, Cohen và Boyer nhận Giải Nobel do Công trình khám phá ra Công nghệ tái tổ hợp ADN, nói nôm na là bằng cách sử dụng các enzym tương thích có thể cắt, dán AND theo ý muốn, như thể người biên tập cắt ,dán một văn bản vậy!
Năm 1978, tổng hợp được Insulin từ vi khuẩn E. coli mang Gen tái tổ hợp.Trước đó, insulin đắt như vàng, vì đó là một loại hormon được tiết ra từ “tiểu đảo” Langerhan trong tuyến tuỵ , có chức năng điều chỉnh hàm lượng đường trong máu. Nhờ thế ngày nay những người bệnh đái tháo đường mới có điều kiện chữa trị bằng dược phẩm này không đến nỗi tốn kém. Kể từ đó đến nay đã có trên 50 dược phẩm quý được sản xuất từ các loại tế bào mang Gen tái tổ hợp, như các loại hormon, interferon, thuốc phòng chống ung thư, AIDS…
Năm 1983, lần đầu tiên các nhà khoa học đã chuyển được Gen tái tổ hợp vào cây trồng, mở ra thời kỳ sản xuất cây trồng biến đổi gen ( GMC-Genetically Modiffied Cultures). Với quan điẻm lạc quan, người ta cho rằng đây là mở đầu cuộc “Cách mạng xanh lần thứ hai”, nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, giúp cây trồng tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu thuốc trừ cỏ, giảm phân bón, giảm các chất độc hại thải ra môi trường…Người ta kỳ vọng đó sẽ là giải pháp quan trọng để cứu loài người thoát khỏi nạn đói khi mà dân số tăng lên nhanh chóng trong điều kiện biến đổi khí hậu toàn cầu… Hàng loạt các giống GMC đã được sản xuất đại trà ở Hoa kỳ, Canada.. như ngô, đậu tương, khoai tây, củ cải đường, cà chua, bông,v.v. Năm 2001,tại Thuỵ sỹ các nhà khoa học thuộc Hãng Rockfeller đã tạo ra giống lúa Vàng- Golden rice dùng 3 gen mới từ vi khuẩn và loài Hoa Thuỷ tiên, gạo có hàm lượng tiền vitamin A rất cao; đang được thương mại hoá từ năm nay (2012), nhằm cứu khoảng 500 000 người khỏi mù loà do thiếu hụt vitamin A trong khẩu phần ăn.
Cùng với những thành tựu nêu trên, còn phải kể đến công nghệ nhân bản vô tính(cloning), đánh dấu bằng sự ra đời của chú cừu Dolly vào năm 1997, giúp con người có khả năng to lớn trong việc tạo ra các giống loài động, thực vật và các chế phẩm sinh học có giá trị cao.
Cây trồng biến đổi Gen
Như vậy, chúng ta nhận thấy, công nghệ sinh học trong đó công nghệ Gen đóng vai trò cốt lõi, đã đưa lại cho loài người trong thế kỷ 21 những phương tiện lợi hại chưa từng có trong lịch sử nông nghiệp và Y tế.
Cây trồng biến đổi gen được trồng thương mại đại trà từ năm 1996. Có 4 loại cây trồng GMC được thương mại hoá là: Đậu tương kháng thuốc trừ cỏ, Ngô, Bông kháng thuốc trừ cỏ, kháng sâu và Cải dầu kháng thuốc trừ cỏ. Theo Clive James, diện tích trồng cây GMC trên thế giới năm 2009 là 134 triệu ha, chiếm 9% diên tích cây trồng toàn thế giới.
Tuy nhiên, sự việc bao giờ cũng có hai mặt lợi /hại tuỳ thuộc vào cách chúng ta am hiểu và vận dụng chúng như thế nào.
Trào lưu dè dặt hoặc thậm chí phản đối việc phát triển GMC đưa ra một số luận chứng sau đây:
- Đối với sức khoẻ con người và động vật
Loại thực phẩm từ các cây trồng BĐG tiềm ẩn nhiều nguy cơ ảnh hưởng lâu dài tới sức khoẻ cộng đồng như khả năng gây dị ứng, làm nhờn kháng sinh, có thể tạo ra các độc tố và gây độc lâu dài cho cơ thể. Gen kháng sinh có thể được chuyển vào các cơ thể vi sinh vật trong ruột của người và động vật ăn thành phẩm BĐG. Điều này sẽ dẫn tới việc tạo ra VSV có khả năng kháng thuốc. Gần đây, trong một nghiên cứu độc lập của các nhà khoa học Nga đã thí nghiệm trên chuột khi ăn đậu tương BĐG đã mất khả năng sinh sản. Kết luận này cũng phù hợp với kết quả của các đồng nghiệp ở Pháp và Áo khi chứng minh được ngô BĐG gây hại cho động vật có vú, Pháp đã ngay lập tức cấm việc sản xuất và buôn bán sản phẩm này.
- Đối với đa dạng sinh học
Nguy cơ cây trồng BĐG có thể phát tán sang họ hàng hoang dã của chúng và các loài cây trồng khác, sang côn trùng gây hại, vi sinh vật, có nguy cơ làm tăng khả năng đề kháng của chúng đối với đặc tính chống chịu sâu bệnh, thuốc diệt cỏ hoặc làm tăng khả năng gây độc của cây trồng BĐG đối với loài sinh vật có ích. Cây trồng kháng sâu có khả năng tiêu diệt các loại côn trùng hữu ích khác như ong, bướm…làm ảnh hưởng tới chuỗi thức ăn tự nhiên, ảnh hưởng tới đa dạng sinh học. Việc trồng cây trồng BĐG đại trà trên diện tích lớn sẽ làm mất đi bản chất đa dạng sinh học của vùng sinh thái, ảnh hưởng đến chu trình nitơ và hệ sinh thái của VSV đất.
- Đối với môi trường
Nguy cơ thứ nhất là việc cây trồng BĐG mang các gen kháng thuốc trừ cỏ có thể thụ phấn với các cây dại cùng loài hay có họ hang gần gũi, làm lây lan gen kháng thuốc diệt cỏ trong quần thể thực vật. Nguy cơ thứ hai là việc trồng cây trồng BĐG mang tính chọn lọc như kháng sâu, bệnh, kháng thuốc trừ cỏ…phát triển tràn lan sẽ làm mất cân bằng hệ sinh thái và làm giảm tính ĐDSH của loài cây được chuyển gen. Nguy cơ thứ ba là việc có khả năng chuyển gen lạ từ cây trồng BĐG vào các vi sinh vật trong đất.
Những rủi ro, không an toàn của GMC:
- Ảnh hưởng đến các sinh vật có ích trong môi trường.
- Khả năng phát tán ngoài ý muốn
- Ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh thái và đa dạng sinh học
- Sự tồn tại trong môi trường lâu hơn bình thường hoặc xâm chiếm những nơi cư ngụ mới.
- Ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và động vật
- Tạo ra những loại sinh vật mới không mong muốn như côn trùng, vi sinh vật, cỏ dại…
Chương trình AGENDA 21 được thông qua vào năm 1992 tại Hội nghị thượng đỉnh về môi trường toàn cầu khẳng định: CNSH nói chung, công nghệ BĐG và ứng dụng các sản phẩm BĐG trên thế giới cần phát triển nhằm phục vụ lợi ích của nhân dân nhưng phải lưu ý rằng các kỹ thuật mới không được phá vỡ tính tổng hoà về môi trường hoặc không được làm tăng thêm các mối đe doạ cho sức khoẻ.
Việt Nam đã nên phát triển cây trồng biến đổi gen trên diện rộng?
Quan điểm chung, chúng ta không phản đối cây trồng biến đổi gen, nhưng tiếp cận với chúng như thế nào là điều cần phải thảo luận.
Ứng dụng thử cây trồng biến đổi gen ở nước ta
Trước hết chưa đủ thông tin thuyết phục, nhiều cuộc tranh luận nẩy lửa xung quanh vấn đề an toàn và giá trị của các sản phẩm BĐG đang xẩy ra. Trong tình trạng thiếu thông tin chính xác, người tiêu thụ sẽ lo ngại khi sử dụng chúng. Giới khoa học nước ta cũng chưa có những lý giải thuyết phục về ảnh hưởng của cây trồng BĐG và sản phẩm của chúng vì vậy sẽ chưa thể ứng dụng cây trồng BĐG vào sản xuất trên diện rộng khi xã hội và cộng đồng chưa sẵn sàng chấp nhận.
Công tác nghiên cứu cơ bản, nghiên cứu ứng dụng, nghiên cứu về quản lý và giám sát GMC mới chỉ là những kết quả sơ khai ban đầu do vậy sự tuyên truyền, khuyến cáo chưa đủ sức thuyết phục. Tư liệu phục vụ quản lý nhà nước còn nghèo, những thông tin về sử dụng sinh vật BĐG vào sản xuất nông nghiệp Việt Nam còn đa chiều và chưa có sự thống nhất cao.
Kết quả điều tra của Bộ NN&PTNT công bố tại hội thảo về thực phẩm BĐG hồi tháng 9/2007 cho thấy, hầu hết các mẫu thức ăn CN có mặt trên thị trường đều chứa sản phẩm BĐG. Mặt khác hiện nay đã có 3 loại cây trồng BĐG là lúa, ngô và bông đang được trồng ở Việt Nam. Trong một số giống ngô BĐG mang gen BT được trồng lẫn với ngô bình thường tại TP HCM, Đồng Nai, Bình Dương, các nhà khoa học đã xác định có hiện tượng trội gen. Điều lo ngại là các giống ngô này là do một số công ty nước ngoài thông qua trung gian đưa trực tiếp cho nông dân trồng và bao tiêu sản phẩm. Người dân tại Nam trung Bộ và Tây nguyên cũng trồng bông BĐG một cách tự phát.Điều này chứng tỏ rằng việc quản lý và giám sát cây trồng biến đổi gen cũng như sản phẩm BĐG của nước ta còn rất yếu kém, vi phạm Luật an toàn sinh học. Do vậy cách tiếp cận với cây trồng BĐG ở Việt Nam cần hướng theo một lộ trình phù hợp:
1.Thu thập đầy đủ thông tin, phân tích đánh giá khách quan tác động hai mặt của cây trồng BĐG và sản phẩm của chúng để hướng tới sự đồng thuận của xã hội và cộng đồng về việc sử dụng Cây trồng BĐG và sản phẩm của cây trồng biến đổi gen.
2.Tiến hành các nghiên cứu cơ bản để tạo ra cây trồng BĐG trên một số đối tượng được lựa chọn.
3.Thử nghiệm, hoặc gieo trồng trên diện rộng cây trồng BĐG của một số loài như Bông, cây lâm nhiệp, hoa cây cảnh nhưng phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn sinh học
4.Tại thời điểm này và trong vài năm tới,theo ý kiến của nhiều nhà nông học, nước ta chưa nên gieo trồng GMC của các loài lúa, ngô, đậu tương và một số cây thực phẩm khác, trong thực tế sản xuất, chúng ta đã và đang có các bộ giống của các đối tượng trên có tiềm năng về năng suất và chất lượng đảm bảo cho việc tăng tổng sản lượng lương thực quốc gia mà không tiềm ẩn các hiểm họa như GMC, không gây ảnh hưởng bất lợi đến việc xuất khẩu các mặt hàng chiến lược của Việt Nam.