Thứ ba, 21/09/2021 | 10:15

Thứ ba, 21/09/2021 | 10:15

Tin Đề án

Cập nhật 10:33 ngày 08/09/2021

Phát triển, ứng dụng công nghệ mới trong công nghiệp sinh học

Công nghệ sinh học (CNSH) có thể ứng dụng sâu rộng vào nhiều khía cạnh của sản xuất và đời sống. Xác định tầm quan trọng của CNSH, Ban Bí Thư Trung ương Đảng khóa IX đã ban hành Chỉ thị số 50-CT/TW về việc đẩy mạnh phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Với mục tiêu hiện thực hóa Chỉ thị 50-CT/TW, từ năm 2007, Bộ Công Thương đã triển khai Đề án Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 (Đề án). Sau hơn 13 năm triển khai, với hơn 200 quy trình công nghệ được hoàn thiện và ứng dụng, trong đó có nhiều công nghệ mới được đánh giá cao. Nhiều công nghệ mới đã bắt đầu được nghiên cứu và ứng dụng trong khuôn khổ triển khai Đề án.
Trung tá, TS. Phạm Kiên Cường, Trưởng phòng Công nghệ Hóa sinh, Viện Công nghệ mới (Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự - Bộ Quốc Phòng)  chia sẻ về ứng dụng và tiềm năng của công nghệ sinh học, công nghệ mới trong nhiều lĩnh vực phục vụ công cuộc phát triển – bảo vệ Tổ quốc.
Trung tá, TS. Phạm Kiên Cường, Trưởng phòng Công nghệ Hóa sinh, Viện Công nghệ mới (Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự - Bộ Quốc Phòng)
Công nghệ mới trong công nghệ sinh học là lĩnh vực khá mới. Ông có thể giải thích rõ hơn về khái nhiệm này cũng như những ứng dụng của công nghệ mới?
TS. Phạm Kiên Cường:
Thuật ngữ “công nghệ mới” có thể hiểu đơn giản là các công nghệ, cải tiến kỹ thuật mới nổi lên đại diện cho sự phát triển trong một lĩnh vực. Tất nhiên, mức độ tác động, tình trạng và hiệu quả mang lại của một số công nghệ mới nổi không giống nhau. Công nghệ đang phát triển liên tục với tốc độ kinh ngạc và một trong những lĩnh vực phát triển mạnh nhất hiện nay chính là công nghệ sinh học. Công nghệ sinh học là lĩnh vực đa ngành, gắn kết với nhiều lĩnh vực trong sản xuất và cuộc sống như: chọn tạo giống cây trồng vật nuôi mang các đặc tính mới (trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng thủy hải sản); chế biến và bảo quản thực phẩm; sản xuất các chế phẩm sinh học sử dụng trong nông nghiệp, thuốc bảo vệ thực vật; ứng dụng trong y học và dược phẩm, chẩn đoán bệnh; xử lý ô nhiễm môi trường, rác thải…
Có thể nói, công nghệ mới trong công nghệ sinh học chính là áp dụng kết quả của sự hội tụ công nghệ thuộc các hệ thống khác nhau nhưng cùng phát triển hướng tới mục tiêu đồng nhất, đó là ứng dụng các kiến thức sinh học, quy trình công nghệ và thiết bị để tạo ra các sản phẩm thương mại có giá trị cao ở quy mô công nghiệp nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm giá thành.
Hiện nay trên thế giới công nghệ sinh học đang có tốc độ phát triển vượt bậc với nhiều nghiên cứu mang tính cách mạng, hướng tới việc bảo đảm sức khỏe con người và bảo vệ môi trường. Một số hướng phát triển đang dành được nhiều sự quan tâm như: cảm biến sinh học, nhựa sinh học, năng lượng sinh học và nghiên cứu về gene và protein tái tổ hợp...
 Nghiên cứu về gene là một trong những phạm trù thuộc công nghệ sinh học công nghệ mới được quan tâm.
Tại Việt Nam, công nghệ mới trong lĩnh vực công nghệ sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng như thế nào trong thời gian qua?
TS. Phạm Kiên Cường:
Như đã trình bày, công nghệ sinh học là lĩnh vực đa ngành, gắn kết với nhiều lĩnh vực trong đời sống. Trong đó rõ nét nhất và nóng hổi nhất gần đây chính là vai trò của công nghệ sinh học trong nghiên cứu virus SARS-CoV-2. Việt Nam đã phân lập, nuôi cấy thành công virus; giải trình tự hệ gene virus; làm chủ công nghệ sản xuất bộ KIT phát hiện SARS-CoV-2; sản xuất vắc xin phòng COVID-19 bằng công nghệ protein tái tổ hợp và thuốc điều trị đặc hiệu COVID-19, trong đó vắc xin Nanocovax đang thử nghiệm lâm sàng trên người tình nguyện.
Trong lĩnh vực công nghiệp chế biến, nhiều đơn vị nghiên cứu cũng như các doanh nghiệp đã ứng dụng các kỹ thuật hiện đại của công nghệ vi sinh, công nghệ enzyme, protein để sản xuất, chế biến thực phẩm như: nguyên liệu hoá dược, thực phẩm chức năng, sản phẩm phục vụ công nghệ chế biến hàng tiêu dùng, Các chế phẩm vi sinh phục vụ công nghệ chế biến thức ăn chăn nuôi....
Về lĩnh vực quân sự, công nghệ sinh học cũng đóng vai trò quan trọng trong công tác bảo đảm quốc phòng an ninh. Mỹ và Nga là hai nước có nền công nghiệp quốc phòng phát triển, có tiềm lực về quân sự đã hết sức coi trọng công tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sinh học vào hoạt động quân sự. Mỹ đã thực hiện các kế hoạch như “giám sát kiểm tra sinh học”, “lá chắn sinh học”, “cảm biến sinh học”... Năm 2013, đã công bố kế hoạch nghiên cứu khoa học kỹ thuật não trong thời gian 10 năm. Hiện nay, Mỹ đã đưa kỹ thuật sinh học vào trong các cơ quan cấp cao của quốc gia và coi đó là một trong 8 lĩnh vực chiến lược lớn tập trung đầu tư và phát triển.
Tại Việt Nam, những năm qua, được sự quan tâm của Đảng, Nhà nước, trực tiếp là của Quân ủy Trung ương và Bộ Quốc phòng, hoạt động khoa học, công nghệ và môi trường quân sự đã có bước phát triển toàn diện, thu được kết quả thiết thực, góp phần nâng cao sức mạnh chiến đấu của Quân đội, củng cố quốc phòng, bảo vệ vững chắc Tổ quốc. Trong đó, ứng dụng công nghệ sinh học vào lĩnh vực hậu cần, y dược quân sự, môi trường... đều có những bước phát triển mới. Toàn quân đã triển khai và hoàn thành nhiều chương trình, đề án trọng điểm quốc gia, có mức độ phức tạp cao. Qua đó, vươn lên làm chủ thiết kế, chế tạo một số tổ hợp vũ khí, trang bị kỹ thuật có trình độ khoa học, công nghệ tiên tiến; vật tư, nguyên liệu, vật liệu nền đạt tiêu chuẩn công nghệ cao, góp phần nâng cao năng lực, tính chủ động; phát triển, ứng dụng nhiều kỹ thuật mới, hiện đại ngang tầm khu vực và quốc tế trong chăm sóc sức khỏe bộ đội.
Trong hoạt động quân sự, công nghệ sinh học phát triển mạnh trong y tế, nhất là giảm thiểu, chữa lành vết thương và phát triển các loại vắc-xin. Ở lĩnh vực viễn thám, công nghệ sinh học được ứng dụng giúp nâng cao khả năng phát hiện tác nhân chiến tranh hóa học, sinh học; thu thập thông tin tình báo chiến trường, các hoạt động ảnh hưởng đến sự thay đổi trong môi trường.
Ứng dụng những công nghệ hiện đại của công nghệ sinh học, kết hợp với các công nghệ hóa học, vật lý… trong công tác công tác bảo vệ môi trường, ứng phó biến đổi khí hậu, khắc phục hậu quả sau chiến tranh. Quân đội đã thực hiện tốt vai trò nòng cốt trong điều tra, xử lý và khắc phục chất độc hóa học, bom mìn, vật liệu nổ tồn lưu sau chiến tranh, góp phần quan trọng vào thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội và ổn định dân sinh.
Công nghệ sinh học công nghệ mới phát triển mạnh trong ứng dụng y tế. Trong hình là bộ Kit test RT-LAMP xét nghiệm nhanh SARS-CoV-2 được phát triển tại Việt Nam.  
Vậy tiềm năng và thách thức trong việc phát triển các công nghệ sinh học mới tại Việt Nam là gì?
TS. Phạm Kiên Cường:
Hiện nay quân sự công nghệ cao đã làm thay đổi đáng kể phương thức tác chiến truyền thống. Tất nhiên mức độ tàn phá của nó cũng tỷ lệ thuận với trình độ công nghệ. Các nước có tiềm lực quốc phòng lớn đã không ngừng đầu tư nghiên cứu sâu, cho ra đời các loại vũ khí, trang bị kỹ thuật, phương tiện tác chiến dựa trên các nghiên cứu công nghệ sinh học. Đây là cuộc cách mạng khoa học công nghệ quân sự, làm thay đổi phương thức tác chiến trong chiến tranh hiện nay.
Tại Việt Nam, công tác phát triển công nghệ sinh học trong quân sự có những triển vọng lớn. Tuy nhiên, đội ngũ cán bộ, cơ sở vật chất và môi trường, điều kiện bảo đảm cho hoạt động nghiên cứu, chế tạo, thử nghiệm tuy có cải thiện nhưng vẫn chưa đồng bộ, sự liên kết trong nghiên cứu, ứng dụng chưa được khắc phục triệt để v.v. Ngoài ra, vì tính đặc thù quân sự, công tác học tập, trao đổi kiến thức kinh nghiệm với các chuyên gia nước ngoài là tương đối khó khăn và hạn chế.
Sản phẩm thực phẩm chức năng KPAP do Viện Công nghệ mới phát triển.
Ông có thể chia sẻ một số nghiên cứu điển hình có hàm lượng công nghệ mới trong lĩnh vực công nghệ sinh học mà Viện đã phát triển trong thời gian qua?
TS. Phạm Kiên Cường:
Trong bối cảnh hiện nay, tại Việt Nam, các đơn vị nghiên cứu trong quân đội đã và đang tiến hành nhiều đề tài ứng dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao chất lượng, điều kiện huấn luyện, tác chiến và sức khỏe của bộ đội. Cụ thể, Viện Công nghệ mới/Viện Khoa học và Công nghệ quân sự/Bộ Quốc phòng đã chủ trì thực hiện 03 nhiệm vụ thuộc Đề án “Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp chế biến đến năm 2020”. Thông quá đó Viện đã sản xuất thành công nhiều sản phẩm thực phẩm chức năng có tác dụng bổ sung dinh dưỡng, tăng cường sức khỏe và sức chịu đựng của bộ đội hoạt động trong điều kiện đặc biệt như tại Quần đảo Trường Sa, nhà Giàn DK1, bộ đội tàu ngầm, tàu mặt nước:
- Thực phẩm chức năng KPAP dành cho bộ đội hoạt động trong điều kiện đặc biệt. Đây là sản phẩm của đề tài “Nghiên cứu tách chiết peptit mạch ngắn có hoạt tính sinh học để sản xuất thực phẩm chức năng dùng cho bộ đội làm nhiệm vụ đặc biệt”. Sản phẩm áp dụng những công nghệ sinh học tiên tiến, thu nhận các peptide mạch ngắn có hoạt tính sinh học có tác dụng tốt cho sức khỏe như chống oxy hóa, chống stress, tăng cường khả năng liên kết canxi… Đặc biệt, sản phẩm được chế biến từ nguồn phụ phẩm cá hồi và đậu tương, do đó còn có ý nghĩa tích cực về môi trường. Các sản phẩm của đề tài đã được thử nghiệm thành công cho lực lượng bộ đội làm nhiệm vụ đặc biệt, sau nghiên cứu đã được tiếp tục đặt hàng sản xuất phục vụ các nhiệm vụ đặc biệt của quân đội.
- Viên chống oxy hóa và dưỡng não SPOBIO Sutab-SOB: Sản phẩm có chứa enzyme Nattokinase được sinh tổng hợp từ Bacillus subtilis var Natto, lycopen sinh tổng hợp từ B. aquimaris và các amylase, protease từ B. clausii có tác dụng tương ứng chống tắc huyết khối, bổ dưỡng não và chống oxy hóa-stress. Viên tăng lực SuTab-SA: có chứa các chất có hoạt tính sinh học từ đinh lăng và tật lê, giúp bồi bổ cơ thể, tăng lực, hỗ trợ làm giảm suy nhược, mệt mỏi, tăng cường sự tỉnh táo và tập trung. Đây là sản phẩm của dự án sản xuất thử nghiệm cấp quốc gia “Sản xuất thực phẩm chức năng phục vụ bộ đội tác chiến trong điều kiện đặc biệt”. Các sản phẩm đã được công bố chất lượng tại Cục Vệ sinh an toàn thực phẩm (Bộ Y tế).
- Bộ thực phẩm bảo vệ sức khỏe INUPEC (dạng thanh nén và tuýp gel) là sản phẩm của đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ enzyme trong sản xuất chất xơ hòa tan (inulin, inulo-oligosaccharide, pectin) để sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ tiêu hóa dùng cho bộ đội làm nhiệm vụ đặc biệt”. Sản phẩm có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa, cung cấp hàm lượng chất xơ hòa tan phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng, nâng cao sức khỏe bộ đội. Hướng đến đối tượng bộ đội sinh sống, làm việc trong điều kiền khắc nghiệt, chế độ dinh dưỡng không cân đối, thường là thiếu rau xanh, tại các khu vực hải đảo, nhà giàn… hay bộ đội tàu ngầm khi thực hiện nhiệm vụ trong môi trường chật hẹp, có bức xạ, hoạt động chức năng và trao đổi chất của cơ thể chịu nhiều ảnh hưởng bất lợi; giúp bộ đội tăng sức bền, sức chiến đấu.
Các chuyên gia của Bộ Công Thương kiểm tra công tác nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của Viện. 
Sự phát triển công nghệ sinh học quân sự hứa hẹn sẽ đem lại bước nhảy vọt và biến đổi về chất các mặt sử dụng vũ khí trang bị, chỉ huy chiến trường, bảo đảm thông tin, hậu cần… tạo ra động lực mới để phát triển vũ khí, trang bị, học hỏi và vận dụng rất nhiều các cấu trúc và chức năng đặc biệt của sinh vật; cung cấp nguồn để phát triển vũ khí, trang bị thông minh; nâng cao khả năng nhận biết và xử lý tình huống trên chiến trường, tạo ra phương thức mới cho công tác bảo đảm hậu cần - kỹ thuật. Ví dụ như công tác trinh sát phát hiện chất độc hóa học hiện nay đều sử dụng các chế phẩm có nguồn gốc động vật để làm chất chỉ thị phát hiện tác nhân gây độc. Tuy nhiên nguồn nguyên liệu này có năng suất thấp, khó chủ động sản xuất. Những công nghệ hiện đại như công nghệ protein tái tổ hợp, công nghệ gen, công nghệ tinh chế protein, enzyme… có thể giải bài toán này.
Viện Công nghệ mới đã nghiên cứu và ứng dụng sản xuất các chế phẩm enzyme tái tổ hợp có nguồn gốc từ vi khuẩn tái tổ hợp, dùng cho mục đích phát hiện chất độc thần kinh. Công nghệ có năng suất cao, chủ động nguyên liệu sản xuất, đảm bảo công tác sẵn sàng chiến đấu.
Trong đảm bảo hậu cần quân sự, dựa trên phương pháp kháng nguyên - kháng thể, Viện đã phát triển những bộ Kit phát hiện nhanh một số vi sinh vật gây bệnh đường ruột trong nguồn nước sinh hoạt, ứng dụng cho bộ đội đóng quân trên đảo và lực lượng tàu ngầm.
TS Phạm Kiên Cường trình bày báo cáo kết quả nghiên cứu trước hội đồng chuyên môn  
Ứng dụng công nghệ sinh học trong trinh sát phát hiện chất độc và xử lý môi trường cũng là hướng đi trọng tâm của Viện Công nghệ mới trong những năm vừa qua và sẽ tiếp tục phát triển trong giai đoạn tiếp theo. Với định hướng nghiên cứu làm chủ công nghệ chế tạo các bộ kít phát hiện nhanh, sử dụng kết hợp công nghệ sinh học, nhằm nâng cao khả năng phát hiện và xử lý chất độc hóa học/dioxin tồn dư sau chiến tranh tại một số khu vực tại Việt Nam.
Như đã nói, một trong những hướng đi đang được cả thế giới quan tâm là sản xuất nhựa sinh học, Viện đã thực hiện đề tài nghiên cứu chế tạo các vật liệu bao gói có khả năng phân hủy sinh học, đặc biệt là trong điều kiện nước mặt để sử dụng làm bao bì thực phẩm cho bộ đội thuộc Quân chủng Hải quân. Mục đích nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường và đảm bảo yêu cầu bí mật trong hoạt động quân sự trên biển. Đề tài được phối hợp thực hiện với Viện Armand-Frappier (IAF) và Viện Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Quebec Canada (INRS).
Tăng cường hợp tác quốc tế, nâng cao năng lực nghiên cứu cũng như kịp thời cập nhật, học hỏi các công nghệ mới, kỹ thuật hiện đại trên thế giới trong lĩnh vực công nghệ sinh học chính là hướng đi phù hợp và trọng tâm mà Viện Công nghệ mới rất quan tâm trong giai đoạn tới.
Hoạt động thử nghiệm sản phẩm nghiên cứu cho đối tượng bộ đội làm nhiệm vụ đặc biệt
Bộ Công Thương đang xây dựng danh mục công nghệ, sản phẩm công nghệ cao về công nghệ sinh học ngành Công Thương triển khai đến năm 2030 và Đề án phát triển công nghiệp sinh học đến 2030 trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt. Ông có đề xuất, góp ý gì cho Đề án giai đoạn tới?
TS. Phạm Kiên Cường:
Để đạt được các mục tiêu của Đề án và thực hiện tốt các nhiệm vụ đã đề ra nhằm phát triển công nghệ sinh học trong giai đoạn tiếp theo, theo tôi cần thực hiện nghiêm túc, đồng bộ các giải pháp dưới đây:
Thứ nhất, có chính sách thu hút đa dạng hoá các nguồn đầu tư trong và ngoài nước cho nghiên cứu, sản xuất các sản phẩm công nghệ sinh học thiết yếu; tập trung đầu tư cho một số hướng nghiên cứu trọng điểm để tạo ra các sản phẩm có thể ứng dụng.
Thứ hai, cần có chính sách gắn kết chặt chẽ hoạt động nghiên cứu khoa học-công nghệ với sản xuất kinh doanh; hỗ trợ mạnh mẽ các hoạt động phổ biến, chuyển giao, ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật trong lĩnh vực công nghệ sinh học vào sản xuất và đời sống.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đó là mở rộng quan hệ hợp tác quốc tế, tranh thủ mọi cơ hội để đào tạo đội ngũ cán bộ đầu ngành, chuyên gia giỏi và nâng cao trình độ nghiên cứu, phát triển công nghệ trong mọi lĩnh vực.
Xin cảm ơn ông./.
Hương Giang
Tổng số lượt truy cập :
  • 3
  • 0
  • 8
  • 1
  • 1
  • 9
  • 5
lên đầu trang