Học tập kinh nghiệm và nắm bắt xu hướng trên thế giới và khu vực trong việc xây dựng lộ trình đổi mới công nghệ, khái niệm bản đồ công nghệ (BĐCN) đã được đề cập lần đầu trong các báo cáo của Lãnh đạo Bộ Khoa học và Công nghệ tại buổi làm việc với Thủ tướng Phan Văn Khải (2005) và chính thức được đưa vào nội dung Quyết định số 677/QĐ-TTg ngày 10/5/2011 phê duyệt Chương trình đổi mới công nghệ quốc gia đến năm 2020 và Quyết định số 1244/QĐ-TTg ngày 25/7/2011 phê duyệt Phương hướng, mục tiêu, nhiệm vụ khoa học và công nghệ chủ yếu giai đoạn 2011 - 2015. Bản đồ công nghệ cung cấp thông tin cần thiết cho tất cả các cấp, từ cấp quốc gia đến cấp Bộ, ngành và doanh nghiệp.

Trên cơ sở đó, để triển khai một trong 18 nhiệm vụ thuộc Chương trình đổi mới công nghệ quốc gia đến năm 2020, trong thời gian vừa qua, Bộ Khoa học và Công nghệ đã tích cực triển khai xây dựng hệ thống bản đồ công nghệ cấp quốc gia. Từ năm 2016 đến năm 2020, 5/6 bản đồ trong lĩnh vực công nghệ sinh học đã được xây dựng, gồm: bản đồ công nghệ gen, bản đồ công nghệ tế bào gốc, bản đồ chọn tạo giống lúa, bản đồ công nghệ sản xuất vắc xin cho người, bản đồ công nghệ vi sinh. Gần đây, việc xây dựng bản đồ công nghệ protein và enzyme đã được hoàn thành và bổ sung vào bộ sưu tập hồ sơ bản đồ công nghệ trong lĩnh vực công nghệ sinh học.

Công nghệ protein và enzyme (CNP&E) là một trong những công nghệ chủ yếu/trọng điểm của công nghệ sinh học (CNSH) có tiềm năng phát triển rất lớn. Thị trường enzyme công nghiệp Việt Nam được dự đoán sẽ tăng trưởng mạnh mẽ vào năm 2025, thể hiện qua nhu cầu sử dụng ngày càng nhiều các loại enzyme công nghiệp để lên men, chế biến các sản phẩm sữa, các loại enzym tái tổ hợp trong các ngành công nghiệp tẩy rửa, dược phẩm. Đến cuối năm 2020, thị trường protein thay thế của Việt Nam đạt 249 triệu USD, với thị phần chủ đạo là protein làm từ đậu nành (70%). Trong lĩnh vực dinh dưỡng thể thao, protein thể thao dự kiến sẽ vẫn là danh mục lớn nhất và là danh mục duy nhất có doanh số bán hàng đáng chú ý vào năm 2020. Tình hình sản xuất dược phẩm trong nước vẫn còn nhiều hạn chế, chỉ đáp ứng được khoảng 52,5% nhu cầu dược phẩm trong nước, số còn lại phải thông qua nhập khẩu. Thị trường thức ăn chăn nuôi của Việt Nam cũng đang có sự chuyển dịch nhu cầu sử dụng các thức ăn thay thế thức ăn truyền thống giàu năng lượng bằng các phụ phẩm nông nghiệp. Protein đơn bào (vi sinh vật, nấm, rong biển), protein đa bào (nấm men) cũng đang dần phổ biến trong lĩnh vực chăn nuôi tại Việt Nam, dự kiến nhu cầu những sản phẩm này cũng sẽ ngày càng tăng trong tương lai.

Để hoạt động nghiên cứu khoa học cũng như ứng dụng và phát triển các sản phẩm CNSH nói chung và CNP&E nói riêng tại Việt Nam đạt hiệu quả cao, việc đánh giá chính xác thực trạng, năng lực công nghệ của Việt Nam trên cơ sở đánh giá trọng số, khoảng cách công nghệ so với thế giới cũng như nhận diện các xu hướng phát triển công nghệ để đề ra định hướng công nghệ ưu tiên là việc rất cấp bách.

Qua điều tra, khảo sát tình hình thực tế và hiện trạng công nghệ protein và enzyme ở Việt Nam, cấu trúc cây công nghệ protein và enzyme được phác họa gồm 4 nhánh công nghệ (CN) chính: Nhóm CN downstream (CN phát hiện, CN thu hồi); Nhóm CN tác động cấu trúc; Nhóm CN làm bền, biosensor, P chip; Nhóm CN điều hòa hoạt động chức năng. Trong mỗi nhóm chính lại có sự phân lớp thành các nhóm nhỏ hơn (lớp 2, 3, 4) để phù hợp với từng đối tượng sử dụng bản đồ công nghệ khác nhau.

Bản đồ CNP&E đã thực hiện được nhiệm vụ chính là đánh giá hiện trạng năng lực sản xuất và vận hành CNP&E của Việt Nam so với thế giới nhằm xác định khoảng cách công nghệ của Việt Nam so với thế giới. Từ đó, giúp xác định những công nghệ mà nước ta đang phát triển và những công nghệ mà nước ta đang yếu kém để phát hiện những bất hợp lý trong việc đầu tư, phát triển công nghệ nhằm xây dựng lộ trình công nghệ trong lĩnh vực protein và enzyme.

Một số công nghệ trong nhóm CN xác định cấu trúc (CN cryo-EM, CN tinh thể học tia X, CN phổ NMR, CN phổ lưỡng sắc tròn...) của Việt Nam vẫn đang giữ vị trí khoảng cách nhất định so với thế giới, do thao tác kỹ thuật thực hiện CN này tương đối khó, đòi hỏi nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn sâu, có kiến thức sâu rộng về CNSH, hóa lý, yêu cầu đầu tư thiết bị máy móc đắt đỏ và cơ sở hạ tầng hiện đại để giảm thiểu sự phơi nhiễm phóng xạ. Vì thế, CN này mới chỉ được trang bị trong lĩnh vực vật lý và hóa học, lĩnh vực sinh học chưa được đầu tư nhiều. Và hơn nữa những nghiên cứu sử dụng CN này ở VN hầu như phải có sự hỗ trợ, phối hợp của đối tác nước ngoài. Đây là công nghệ vô cùng quan trọng để khai thác khám phá các protein và enzyme mới.

Bản đồ công nghệ cho thấy nền công nghiệp protein & enzyme của Việt Nam đang ở bước đầu phát triển, chủ yếu tập trung ở giai đoạn sử dụng những công nghệ cơ bản và tiếp cận những công nghệ tiên tiến. Nhiều công nghệ tiên tiến, độ chính xác cao, hiệu năng cao, quy mô lớn để hướng đến một nền công nghiệp protein & enzyme vẫn chưa sẵn sàng ở nước ta.

Tại thị trường Việt Nam, bên cạnh nhu cầu cao về các sản phẩm có hàm lượng công nghệ cao như dược phẩm sinh học, vắc-xin thì các sản phẩm có hàm lượng công nghệ thấp và vừa cũng có nhu cầu rất lớn, ví dụ như protein/ enzyme ứng dụng trong thức ăn chăn nuôi, protein dinh dưỡng cho người/động vật, enzyme công nghiệp và môi trường, sản phẩm chẩn đoán nông nghiệp và môi trường, hỗn hợp enzyme và vi sinh vật xử lý môi trường … Các sản phẩm, ứng dụng CNP&E chủ yếu tập trung ở khâu gia công và thương mại sản phẩm. Việc phát triển sản phẩm một cách đồng bộ và bài bản từ đầu còn chưa được chú trọng đầu tư.

BĐCN cũng chỉ ra rằng, dù công nghệ protein và enzyme mới ứng dụng được ở Việt Nam trong một thời gian chưa dài, nhưng chúng ta đã bước đầu làm chủ được một số công nghệ protein và enzyme nhất định, đáp ứng kịp thời nhu cầu và tình hình cấp bách trong hoàn cảnh hiện nay, phải kể đến như: Đối với vắc-xin, Việt Nam đã thương mại hóa được vắc-xin tiểu phần, sản xuất bằng hai công nghệ khác nhau là công nghệ protein tái tổ hợp và công nghệ nuôi cấy trên trứng gà có phôi. Đối với protein dược liệu, chúng ta đã có 3 nhóm protein được sản xuất trong nước là nhóm hormone protein/peptide, protein huyết tương/nhân tố máu, cytokine. Trong lĩnh vực chẩn đoán, mặc dù nguyên liệu sản xuất các test, kit chẩn đoán vẫn phải nhập khẩu nhưng chúng ta cũng đã tạo ra được các sản phẩm sử dụng trong nước như bộ kit xét nghiệm định tính kháng nguyên SARS-CoV-2 của Công ty TNHH Medicon, bộ kit LightPower iVA SARS-CoV-2 1st RT-rPCR Kit của Công ty cổ phần Công nghệ Việt Á phối hợp với Học viện Quân y...

Kết quả nghiên cứu bản đồ CNP&E đã xác định được nhóm sản phẩm ưu tiên thuộc 04 lĩnh vực (công nghiệp, nông nghiệp, y dược và môi trường) và các công nghệ cần ưu tiên trong giai đoạn 2021 - 2030. Bản đồ CNP&E đã vạch ra định hướng ưu tiên phát triển những nhóm công nghệ và sản phẩm của Việt Nam trong tương lai.

Chính kết quả xây dựng mối quan hệ tương quan giữa công nghệ và nhóm sản phẩm ưu tiên trong bản đồ công nghệ là cơ sở cho việc xây dựng lộ trình phát triển CNP&E giai đoạn 2021 - 2030. Đồng thời, để xây dựng thành công lộ trình công nghệ và đổi mới công nghệ của CNP&E, sau khi đã xác định được công nghệ ưu tiên và sản phẩm ưu tiên, cần xác định, đánh giá và đầu tư về cơ sở hạ tầng và nguồn nhân lực trong lĩnh vực, giải quyết bài toán mục tiêu chiến lược phát triển khoa học và công nghệ trong lĩnh vực protein và enzyme:

- Tiến đến làm chủ các kỹ thuật, công nghệ cốt lõi, công nghệ nền trong công nghệ P&E, đổi mới các công nghệ thu hồi, tinh sạch, bảo quản bằng vi nang, công nghệ tạo các sản phẩm tái tổ hợp thay thế cho các nguồn tự nhiên, các sản phẩm công cụ chẩn đoán, sàng lọc kiểm soát trong y tế, nông nghiệp và môi trường theo các công nghệ hiện đại, tiên tiến hiện nay.

- Phấn đấu để cả nước có ba Trung tâm nghiên cứu CNP&E mạnh về cả nghiên cứu cơ bản và ứng dụng, đạt trình độ khu vực ASEAN và trên thế giới.

Một lần nữa, bản đồ CNP&E khẳng định vai trò quan trọng trong việc giúp các đơn vị nghiên cứu trong nước đánh giá được năng lực khoa học và công nghệ, năng lực R&D trong lĩnh vực công nghệ protein và enzyme; là cơ sở để xây dựng kế hoạch hoạt động đổi mới công nghệ, nâng cao năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp trong nước với các doanh nghiệp, tổ chức nước ngoài trong việc ứng dụng công nghệ tiên tiến nhằm tạo ra những sản phẩm khoa học và công nghệ phù hợp với thực trạng của đất nước và bắt kịp xu hướng của thế giới; là tiền đề để xây dựng chiến lược và lộ trình phát triển ngành CNP&E giai đoạn 2021 - 2030 và định hướng đến năm 2035...