Thiết kế và nhân giống chính xác giúp Trung Quốc đột phá khoa học công nghệ tạo ra hạt giống mới trong sản xuất nông nghiệp thích ứng biến đổi khí hậu

Mới đây, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), đã họp báo ở Bắc Kinh ngày 22/12/2025, công bố những đột phá khoa học quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp thông qua chương trình nghiên cứu trọng điểm chiến lược mang tên “Thiết kế và Nhân hạt giống Chính xác” do viện CAS chủ trì. 

Bối cảnh và mục tiêu chương trình

Chương trình “Thiết kế và Nhân hạt giống Chính xác” được khởi động vào tháng 11 năm 2019, trong bối cảnh nông nghiệp Trung Quốc phải đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng như: sử dụng phân bón hóa học quá mức, sâu bệnh và dịch hại ngày càng gia tăng, tài nguyên đất canh tác hạn chế, cũng như áp lực đảm bảo an ninh lương thực cho dân số đông.

Mục tiêu cốt lõi của chương trình là chuyển đổi phương thức chọn tạo giống truyền thống – vốn dựa nhiều vào kinh nghiệm – sang phương thức “thiết kế phân tử chính xác”, tức là xác định chính xác các gen then chốt quyết định đặc tính của cây trồng và vật nuôi, từ đó tạo ra các giống mới có năng suất cao, khả năng kháng bệnh tốt và thân thiện hơn với môi trường.

Trong 06 năm triển khai, chương trình đã huy động hơn 30 tổ chức nghiên cứu và đào tạo hàng đầu của Trung Quốc, quy tụ đông đảo các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực như di truyền học, sinh học phân tử, công nghệ sinh học và nông học.

Thành tựu nổi bật đột phá khoa học công nghệ trong chọn tạo giống cây trồng

Theo ông Li Jiayang, viện sĩ CAS và là nhà khoa học trưởng nhóm nghiên cứu của chương trình, trong giai đoạn 2019–2025, các nhà nghiên cứu đã tạo ra 37 giống cây trồng và vật nuôi thí điểm với nhiều đặc tính ưu việt. Những giống này đã được đưa vào sản xuất trên diện tích khoảng 965.000 ha, mang lại lợi ích kinh tế – xã hội rõ rệt.

Một trong những thành tựu quan trọng là việc xác định và làm chủ các gen then chốt chi phối những đặc tính nông học có giá trị như:

• Năng suất cao;
• Hiệu quả sử dụng dinh dưỡng tốt hơn (đặc biệt là đạm);
• Khả năng chống chịu sâu bệnh, hạn hán và các điều kiện bất lợi của môi trường.

Nhờ ứng dụng các công nghệ tiên tiến, đặc biệt là chỉnh sửa bộ gen, các giống cây trồng mới không chỉ đạt năng suất cao mà còn giảm sự phụ thuộc vào phân bón và thuốc bảo vệ thực vật, góp phần bảo vệ môi trường.

Đột phá trong nghiên cứu lúa và lúa mì

Trong nghiên cứu về lúa, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện gen OsTCP19, cho phép cây lúa vẫn duy trì năng suất ổn định ngay cả khi lượng phân đạm được cắt giảm từ 20–30%. Phát hiện này được đánh giá có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, bởi việc lạm dụng phân đạm từ lâu đã gây ra nhiều hệ lụy cho đất đai và môi trường nông nghiệp ở Trung Quốc.

Đối với lúa mì, nhóm nghiên cứu đã xác định được các gen giúp cây có khả năng kháng bệnh phấn trắng phổ rộng. Đồng thời, họ phát triển thành công giống lúa mì mới mang tên “Zhongke 166”, có khả năng chống chịu bệnh bạc lá đầu Fusarium – một loại bệnh nguy hiểm gây tổn thất lớn cho sản xuất lúa mì. Giống này đã được trồng trên khoảng 1,5 triệu mu (100.000 ha), giúp giảm đáng kể lượng thuốc trừ sâu sử dụng trong canh tác.

Đặc biệt, năm 2024, công trình nghiên cứu về chỉnh sửa gen trên cây lúa mì đã được cấp chứng chỉ an toàn sinh học đầu tiên của Trung Quốc cho một loại cây trồng chủ lực chỉnh sửa gen, đánh dấu cột mốc quan trọng trong quản lý và ứng dụng công nghệ sinh học nông nghiệp.

Thuần hóa nhanh loài lúa hoang dã

Một thành tựu mang tính đột phá khác là việc thuần hóa nhanh một loài lúa hoang dã. Thay vì phải mất nhiều thập kỷ như phương pháp nhân giống truyền thống, các nhà khoa học đã “lập trình lại” các đặc tính di truyền của loài lúa hoang, từ đó phát triển thành giống lúa mới trong thời gian ngắn hơn rất nhiều.

Thành tựu này được cộng đồng khoa học quốc tế đánh giá cao, bởi nó mở ra hướng đi mới trong việc khai thác nguồn gen hoang dã phong phú, góp phần giải quyết các thách thức về an ninh lương thực không chỉ cho Trung Quốc mà còn cho toàn cầu.

Mở rộng sang các lĩnh vực nông – ngư nghiệp khác

Ngoài cây lúa và lúa mì, chương trình còn đạt được nhiều kết quả đáng kể ở các lĩnh vực khác:

• Đậu nành: phát triển 10 giống mới có năng suất cao hơn và giá trị dinh dưỡng được cải thiện, góp phần giảm sự phụ thuộc của Trung Quốc vào nhập khẩu đậu nành.
• Nuôi trồng thủy sản: tạo ra giống cá diếc mới “Zhongke 6”, có tốc độ tăng trưởng nhanh hơn 25%, tỷ lệ sống cao và hiệu quả sử dụng thức ăn tăng hơn 20% so với các giống hiện có. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng lai tạo thành công giống cá diếc không xương, phù hợp cho sản xuất và tiêu dùng.

Các giống lúa tiêu biểu và ý nghĩa tổng thể

Trong số những kết quả nổi bật, loạt gạo “Zhongkefa” được đánh giá rất cao. Giống “Zhongkefa 5” cho năng suất cao hơn khoảng 20% so với các giống lúa địa phương phổ biến ở vùng Đông Bắc Trung Quốc, đồng thời thích nghi tốt với đất mặn – kiềm và đã trở thành một trong năm giống lúa được trồng rộng rãi nhất cả nước.

Một giống khác, “ZKFZG1”, là giống gạo japonica đầu vụ đầu tiên của Trung Quốc phù hợp với hệ thống canh tác kép, giúp gạo vụ mới có thể ra thị trường sớm hơn từ hai đến ba tháng.

Theo ông Li Jiayang, những thành tựu này cho thấy sự chuyển đổi căn bản trong mô hình nhân giống cây trồng của Trung Quốc, từ phương thức truyền thống sang phương thức thiết kế chính xác, có khả năng dự đoán và hiệu quả cao. Điều này không chỉ rút ngắn chu kỳ chọn tạo giống mà còn cho phép phát triển các giống cây trồng “đặt hàng theo nhu cầu”, như tăng cường dinh dưỡng, chịu stress môi trường hay nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên.

Thành công của chương trình “Thiết kế và Nhân hạt giống Chính xác” thể hiện năng lực ngày càng mạnh của Trung Quốc trong khoa học và công nghệ nông nghiệp. Những đổi mới này được kỳ vọng sẽ củng cố vững chắc an ninh lương thực quốc gia, thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang nền nông nghiệp xanh, bền vững và đồng thời đóng góp các giải pháp có giá trị cho những thách thức nông nghiệp toàn cầu.

TS. Lê Văn Dũng