HỘI ĐỒNG CHỈ ĐẠO XUẤT BẢN Chủ tịch Hội đồng Pho Trung Ban Tuyên giáo Trung ương LÊ MẠNH HÙNG Phĩ Chủ tịch Hội đồng Q Gia đốc - Tổng Biên tập "Nhà xuất bản Chính trị quốc gia Sự thật PHẠM CHÍ THÀNH “Thành viên
Trang 7LỠI NHÀ XUẤT BẢN
Cơng nghệ sinh học là một lĩnh vực cơng nghệ cao dựa trên nên tâng khoa học về sự sống kết hợp với quy trình và thiết bị kỹ thuật nhằm tạo rủ cơng nghệ khai thác các hoạt động sống của vỉ sinh vật, tế Đào thực vật và động vật để sản xuất ð quy mơ cơng "nghiệp các sân phẩm sinh học cĩ chất lượng cao, phục Vụ phát tiển kinh tế xã hội và bảo vệ mơi trường
Với những thành tựu khoa học và cơng nghệ vượt thậc của nhân loại, từ cuối thể kỷ XX, cơng nghệ xinh học từ một ngành khoa học đã trở thành một ngành Xinh tế - kỹ thuật cơng nghệ cao ở nhiều quốc gìn cơng: "nghiệp trên thể giới Đổi vớ nước ta, một nước nhiệc dời di lên từ nơng nghiệp, cơng nghệ sinh học cĩ vai trù đặc biệt quan trọng trong sự nghiệp cơng nghiệp "hĩa, biện đại hĩa đất nước, à một yếu tố quan trọng ồn phần bảo đảm an ninh lương thực, chuyển đổi cơ cấu và phát triển bền vững kinh tế cơng nghiệp, nõng
Trang 8Nhận thức được tắm quan trọng của cơng nghệ sinh học, Đảng và Nhà nước ta đã cĩ nhiều chủ trường, chính sách nhằm đấy mạnh việc phát triển và vũng dụng cơng nghệ sinh học Tuy nhiên, cơng nghệ sinh bọc hiện nay của nước ta vẫn đang ư tình trạng lạc hậu so với nhiều nude trong khu vực và thế giới chưa đáp ứng được nhu cẤu ngày cảng tăng của phát triển kinh tế - xã hội, bảo vệ mơi trường và nâng cao mắc sống của nhân dân Cơng nghiệp sinh học chưa trơ thành một ngành kinh tế - kỹ thuật cơng nghệ cao cĩ đồng gúp quan trọng cho ting trưởng kinh tế và phát triển xã hội
Do đĩ, để tăng cường ứng dụng cơng nghệ sinh học nhằm phát huy tiểm năng đất nước và con người Việt Nam, gĩp phần phát triển bền vững nến nơng nghiệp; xây dựng cơng nghiệp sinh học thành một ngành kinh tế kỹ thuật thì việc nâng cao nhận thức, cho cân bộ và nhân đân về tắm quan trọng của cơng nghệ sinh học, tuyên truyền những thành tựu, kết quả ứng đụng cơng nghệ sinh học là một việc làm vỏ cùng edn thi
Trang 9Đăng và Nhã nước về cơng nghệ sinh học, một số mơ hình ứng dụng cơng nghệ sinh học ð Việt Nam
‘Mae da đã cĩ nhiều cố gắng, song khơng tránh khỏi những thiếu sĩt, hạn chế, rất mong nhận được sự đồng gĩp của bạn doe để cuổn sách được hồn thiện hơn trong những lên xuất bản sau
“Trân trọng giới thiệu cuốn sách với bạn đọc
Thing 11 năm 2018
Trang 11Phần thứ nhất
NHUNG VAN DE CHUNG
Câu hỏi 1: Cơng ngi Trả lờ
Cơng nghệ sinh học là một lĩnh vực cơng nghệ cao dựa trên nến tảng khoa học về sự sống, kết hợp với quy trình và thiết bị kỹ thuật nhằm tạo ra cơng nghệ khai thắc các hoạt động sống của vi sinh vật, tế bảo thực vật và dong vật để sản xuất ở quy m6 cơng nghiệp các sản phẩm sinh học cĩ chất lượng cao, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ mơi trường
“Theo thời gian, cơng nghệ sinh học được phát triển với ba cấp độ khác nhau:
~ Cơng nghệ sinh học truyến thống như các hoạt động chế biển thực phẩm (rượu, giấm, sữa chua, đưa chua, cà muối, phomát, tướng, nước mắm, men bánh mỹ ), ủ phần, phi ải đất, diệt khuẩn và ức chế vì sinh vật cĩ hại
~ Cơng nghệ sinh học cận dại với việc sản xuất đ quy mơ cơng nghiệp các sẵn phẩm của cơng nghệ lên men, cơng nghệ vi sinh vật (cồn, bia, dung mơi "hữu cơ, hột ngọt, axit amin, axit cítric và các axít
inh học là gì?
Trang 12"hữu cĩ khác, chất kháng sinh, nhiều vĩuumin, các loại vắcsin, kháng độc tố, các kit chẩn đốn bệnh truyền nhiễm, thuốc trừ sâu sinh học, phân bĩn sinh học )
~ Cơng nghệ sinh học hiện đại chỉ mỗi xuất hiện trong vài thập kỹ gắn đây, Cơng nghệ sinh học hiện đại sử dụng các kỹ thuật trao đổi, sửa chữa, tổ hợp hoặc cải tạo vật chất di truyền ở mức độ phân tử để tạo ra những loại sinh vật mơi hoặc Đất các sinh vật này tạo ra các protein hay các sản phẩm khác mà vốn dĩ chúng khơng tạo ra được Cơng nghệ sinh học hiện dại bao gồm nhiều lnh vựe như cơng nghệ tế bào (Cell engineering), cơng nghệ dĩ truyền (Genetics engineering), cơng, nghệ vi sinh vậưcơng nghệ lên men (Microbial
‘engineering/Fermentation engineering), cong nghé
enzyme (Enzyme engineering), cơng nghệ protein (Protein engineering), cơng nghệ sinh học mơi trudng (Environmental biotechnology) cơng nghệ sinh học nano (Nano-biotechnology)
Trang 13Câu hỏi 3: Ngành cơng nghiệp sinh học là gi
“Trả lời:
Cơng nghiệp sinh học là ngành kinh tế - kỹ thuật cơng nghệ eao dựa trên việc ứng dụng các thành tựu của cơng nghệ sinh học để
các sản phẩm hàng hĩa ð quy mơ cơng nghiệp “Trong thực tế, Việt Nam hiện nay, ngành cơng nghiệp sinh học bước đầu đã sản xuất được một số sẵn phẩm phục vụ cho các linh vực: chế biến nơng, lâm, thủy, hải sân; sản xuất rượu, bia, nước giải khát, nước chấm; sân xuất các axít amin, sxít hữu
n xuất rà
cd,enzym cơng nghiệp, phụ gia thực phẩm; sẵn xuất các giống cây trồng, vật nuối, giống thủy sẵn, phân bĩn, thuốc trừ sâu sinh học, vắcxin thú y, vắcxin phục vụ chương trình tiêm chủng mở rộng cho trẻ em, vắcxin cúm gia cằm, thuốc chữa bệnh, kháng sinh và các loại dược phẩm khác; sẵn xuất các chế phẩm vi sinh để xử lý rác thâi nước thải, khí thấi, lầm sạch nước sinh hoạt và các sự cố mơi trường
Câu hỏi 8: Sinh khối là gì? ‘Tra leit
Sinh khổi là dạng vật liệu sinh học tử sự sống, cđa số là các cây trắng hay vật liệu cĩ nguần gốc từ: thực vat
Trang 14Voi dinh nghĩa như vậy, sinh khối bao gồm cây cối tự nhiên, cây trồng cơng nghiệp, tảo và các lồi thực vật khác, hoặc là những bã nơng nghiệp và lâm nghiệp Sinh khổi cũng bao gồm cả những vật chất như chất thải từ quá trình sẵn xuất thức ân, nước uống, bùn, nước cống phân bĩn, sản phẩm phụ gia (hữu cơ) cơng nghiệp và các thành phần "hữu cơ của chất thải sinh hoạt
Sinh khối được xem là nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng sinh khổi cĩ thể dùng trực tiếp, gián tiếp một lần hay chuyển thành dạng năng lượng khác như nhiên liệu sinh học Sinh khối cĩ thể chuyển thành năng lượng theo ba cách:
chuyển đổi nhiệt, chuyển đổi hĩa học và chuyển
đổi sinh hĩa,
Sinh khổi cịn cĩ thể được xem như một dạng tích trữ năng lượng mat trồi Năng lượng từ mật trồi được "giữ” lại bồi cây cối qua quá trình quang "hợp, Nâng lượng sinh khối được xem là năng lượng tải tạo vì nĩ được bổ sung nhanh bơn rất nhiều so với tốc độ bổ sung của năng lượng hĩa thạch vốn dài hỏi hàng triệu năm,
Câu hồi sao sinh khối được coi
một nguồn năng lượng hấp dẫn? Trả lời:
Sinh khối được coi là một nguồn năng lượng Ip din bởi các lý do sau đây
Trang 15~ Đây là một nguồn năng lượng tái tạo ẩn định, nnếu chúng ta cĩ thể bảo đảm được tốc độ trồng cây thay thế
~ Bình khối được phân bố đồng đều trên bể mật ‘Trai đất hơn so với các nguồn năng lượng khác (dầu mổ, than đá ) và cĩ thể được khai thác mà khơng cin doi hỏi đến các kỹ thuật hiện đại phúc tạp và tốn kém,
- Sinh khối tạo ra cơ hội cho các địa phương, khu vực và quốc gia trên tồn thế giới tự bảo đảm cho mình nguồn cung cấp năng lượng một cách độc lập,
~ Năng lượng sinh khổi là một giải pháp thay thế cho năng lượng hĩa thạch, giúp cải thiện tình
trạng biến đổi khí hậu đang đe dọa Trái đất
Câu hỏi 5: Vắcxin là gì? Trả lờ
Vấexin là chế phẩm cĩ tính kháng nguyên, dùng để tạo miễn dịch đặc hiệu chủ động nhằm tăng sức để kháng của cơ thể đổi với một
nhân gây bệnh cụ thể, Vắcxin được làm từ chính vi sinh vật (hoặc từ một phần cẩu trúc) đã bị chết hoặc đã bị làm yếu di Vì vậy vấcxin khơng cĩ khả năng gây bệnh cho cơ thể,
Trang 16được điển Tùy nhiên, vắcxin là một loại thuốc đặc biệt vì trước hết, nĩ được dung chủ yếu cho những người đang mạnh khỏe, trong đồ số đơng là trẻ em và trẻ sơ sinh, Thứ đến là do nĩ được sử dụng theo Tiểu, lịch tiêm chủng cĩ kế hoạch định trước, Cuối cùng, do nĩ được liệt vào danh mục chế phẩm thuốc cĩ độ an tồn cao nhất trong điều kiện sử dung đúng chỉ định và tuân thủ đúng quy trình tiêm chủng, Khi vắcxin được đưa vào cơ thể, hệ miễn dịch của con người sẽ nhận diện viexin là vật lạ tnên hủy điệt chúng và "ghỉ nhớ” chúng Về sau, khi tác nhân gây bệnh thực thụ xâm nhập cơ thể, hệ miễn địch đã ở tư thế sẵn sàng để tấn cơng tác nhân gây bệnh nhanh chĩng hơn và hữu hiệu hơn
Vắcsin được biết đến từ cuổi thế ký XVIII (nam, 1796), bởi Edward Jenner' Đến cuổi thể kỷ XIX với những cơng trình vé vi sinh học và miễn địch học, Louis Pasteur? di mé dường cho những kiến thức về vắcxin hiện đại Vắcxin được coi là một tiến bộ y học quan trọng nhất của thế kỷ XX Ngày nay cùng với sự phát triển khơng ngừng của cơng nghệ sinh
học, con người đà cĩ thể sản xuất được vắcxin với
số lượng nhiều an tồn, nhanh chồng và hiệu quả
1 Bdward Jenner: Bae eda khoa người Ảnh
Trang 17Câu hỏi 6: Cĩ các loại vắexin não?' “Trả lời:
Vắcxin được chia thành các loại sau đây Viexin bất hoạt (vắesin chết:
Là các vi sinh vật độc hại bị giết bằng hĩa chất hoặc bằng nhiệt Ví dụ: các vắcxin chống cúm, tả, dịch hạch và viêm gan siêu vi A Hau hết các vấcsin loại này chỉ gây đáp ứng miễn dịch khơng "hồn tồn và ngắn hạn, cần phải tiêm nhắc nhiều lần
in, sit độc lực
Là các ví sinh vật được nuơi cấy dưới những, điều kiện đặc biệt nhằm làm giảm đặc tính độc hại của chúng Vấoxin điển hình loại này thường gây được đáp ứng miễn dịch dài hạn và là loại vắcxin được ưa chuộng dành cho người lớn khỏe mạnh Các vắcxin ngừa bệnh sốt vàng, si, bệnh ban đảo và quai bị đều thuộc loại này
Che “toxoid”:
Là các hợp chất độc bị bất hoạt trích từ các vi sinh vật (trong trường hợp chính các độc chất này là phương tiện gây bệnh của vi sinh vậo Ví dụ: các vắcxin ngữa uốn vần và bạch bầu
"Ngày nay, các sản phẩm vắcxin cịn cĩ thể được phân biệt bằng các cách gọi khác nhau, nhức vắcxin tái tổ hợp đăng tiêm, vắcxin an qua miệng (dạng thực phẩm), vắcxin hĩa học, vắcxin dân trên da, vắcxin khí (phun, xịt qua đường hồ hấp,
Véiexin
Trang 18Câu hỏi : Tế bào gốc là gì? “Trả lời:
“Tế bào gốt là tế bào cơ sở của tất cả các tế bào, mơ và cơ quan trong cơ thể
“Tế bào gốc cĩ khả nâng biệt hĩa thành nhiều oại tế bào khác dé thay thế cho các tế bào bị mất đi do già và chết tự nhiên hay do chấn thương vì nhiều nguyên nhân khác nhau Cơ thể chúng ta cĩ "hơn 300 loại tế bào khác nhau, thực hiện các chúc
nâng sinh lý cụ thể, ví dụ như tế bào da, tế bào cơ,
tế bào máu, tế bào thần kinh Tất cả những loại tế bào này đều hình thành từ một vốn tế bào gốc ỏ
giai đoạn phát triển sơm nhất của phơi thai “Trong cơ thể trưởng thành, tế bào gốc được lưu iữ tại các vị trí đặc biệt, gọi là "ổ tế bào gốc Chúng đồng vai trị là hệ thẩng sửa lỗi cho cơ thể nhờ năng phân chia khơng giới hạn thành nhiều loại tế bào khác nhau, nhằm thay thế các tế bào bị chết
thoệc tổn thương Ơ các cơ thể cịn trẻ, khơe thì lượng
tế bào gốc cịn phong phú nên khả năng liền vết
thương nhanh hơn Với các cơ thể già và yếu, lượng
Trang 19sung hoặc thay thể cho các tổ bào và mồ cơ quan bị tổn thưởng hay mất chức năng
“Tế bào gốc hiện nay cĩ thể được lấy từ bốn nguồn gốc khác nhau:
= TE bo gốc phối lấy trực tiếp từ phối thai trong giai đoạn phối bào tức là hợp tử sau 6-7 ngày thụ tỉnh
~ Tế bào gốc thai lấy từ tế bào gốc đa năng của mơ bào thai bị hủy do phá thai
- Tế bào gốc dây rốn lấy từ màng dây rổn và mầu đây rốn của thai nhĩ sau khi sinh ra
~ Tế bào gố từ người trưởng thành lấy từ các mơ củn người trưởng thành (ủy xướng, mầu ngoại vi
Câu hỏi 8: Thế nào là cơng nghệ trị liệu tế
bào gốc?
“Trả lở
Cơng nghệ trị liệu tế bào gốc là một trong những cơng nghệ tiên tiển nhất của thế ký XXI, đem lại triển vọng vơ cùng lớn trong điều trị các bệnh nan Y như: ung thự, tiểu đường, bại não, võ sinh, thối hĩa thân kinh giúp nâng cao chất lượng cuộc sống, làm chậm quả trình lão hĩa Trong lĩnh vực làm đẹp, tế bào gốc cĩ nhiều phát mình thành cơng trong tai tạo phục hồi tổn thương, duy trì về đẹp Đặc biệt, cơng nghệ tế bào gốc đã rất thành cơng trong các ứng dụng về da: điều trị các tổn thương da,
Trang 20
các bệnh lý da liễu và chăm sĩc da thẩm mỹ cũng "như hỗ trợ chất lượng liền sẹo trong ngoại khoa và phẫu thuật thẩm mỹ,
Ở Việt Nam, thang 7
ghép tế bão tạo mầu tủy xương và tế bào tạo mẫu "goại vĩ cho bệnh nhân bị bệnh bach cẩu đơng tủy đã thực hiện thành cơng tại Trung tâm Truyền ‘mau va Huyết học Thành phố Hồ Chí Minh Ngày 13-10-2007, Phịng thí nghiệm tế bào gốc đầu tiên đã ra đồi với tên gọi "Phịng thí nghiệm nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc" tại Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh ‘da hen phát triển hơn nữa nến cơng nghệ non trẻ này tại Việt Nam
Nhờ cơng nghệ tế bào gốc, Viện Bang quốc gia đã nuơi cẤy được “da nhân tạo”, gĩp phin quan trọng vào việc điểu trị thành cơng các ca bỏng
ý lẫn đầu tiên việc
năng, cứu sống nạn nhân bồng, Quan trọng hơn, cơng nghệ tế bào gốc đã giúp nâng cao rõ rật chất lượng diều trị các vết thương khơng hoặc lâu liền do bign chứng của bệnh tiểu đường, suy tim mach, bay do nằm lâu của bệnh lý đột au
Trang 21tự thân điều trị non-Hodgkin’ va da u tủy; điểu trị ngắn xướng và khốp giả xướng chây
Câu hối 8: Kỹ thuật nuơi cấy mơ là gi? Trả
Nuơi cấy mơ là thuật ngữ dùng để chỉ quá trình nuối cấy vơ tring in vitrơ” các bộ phận tách rời khác nhau của thực vật Trong đĩ, nhân giding in
vitro hay cim goi là vì nhân giống được sử dụng đặc biệt cho việc ứng dụng các kỹ thuật nuơi cấy mơ để nhân giống thực vật, bất đầu bằng nhiều bộ phận khác nhau của thực vật cĩ kích thước nhổ, sinh
trưởng ở điểu kiện vơ trùng trong các ống nghiệm
hoặc trong các loại bình nuơi cấy khác
Kỹ thuật nuơi cấy mơ dùng cho cả hai mục đích
là nhân giống và cải thiện di truyền (ví dụ: giống
cây trồng), sân xuất sinh khẩi các sản phẩm hĩa
sinh, bệnh học thực vật, duy trì và bảo quản các nguồn gen quỹ Trong thực tế, các nhà vỉ nhân
giống dùng thuật ngữ nhân giống in vitro va mudi
cấy mơ thay đổi cho nhau để chỉ mọi phương thức nhân giống thực vật trong điều kiện vơ trùng
4 Non-Hodgkin a mot lost ung th phát triển rong hệ bạch huyết, 3 In vino là thuật ngũ mơ tả thí nghiệm dug thực biện trong ống nghiệm
Trang 22"Một trong những ư việt của phương phấp nhân giống bằng nuơi cấy mơ là việc sử dụng các mơ nuơi cấy ở kích thước nhỏ, Ở kích thước nhỏ, sự tương tắc giữa các tế bao trong mo sé don kin hon, “Tác động của các phương pháp sẽ hiệu quả hơn Mơ auơi cấy dễ phân hĩa và sau đĩ dễ tải sinh hơn
Nơi cấy mơ khơng bị hạn chế bởi thời tiết, "hồn tồn cĩ thể khống chế các yếu tố trong phịng, ấy, do đĩ cĩ thể chủ động về giống, tiết kiệm đất, lao động và thơi gian
i cay mo và tế bào thực vật đã mang lại hiệu quả kinh tế to lớn thực sự Kỹ thuật nhân "hanh bằng nuơi cấy mơ cĩ những ưu việt vượt trội so với các phương pháp khác, đồ là: cĩ thể nhân
giống cây trồng ở quy mơ cơng nghiệp (kế cả trên
các đối tượng khĩ nhân giống bằng phương pháp thơng thưởng), phương pháp cĩ hệ số nhân rất cao và cho ra các cả thể hồn tồn đồng nhất về mật di truyền,
Câu hỏi 10: Cơng nghệ thủy canh là gì? “Trả lời:
Trang 23"Từ nhiều thế kỷ trước ở Amazon, Babylon,
Ai Cập, Trung Quốc và Ấn Độ, con người đã biết
sử dụng phân bĩn hịa tan để trồng dưa chuột, dưa hấu và nhiều loại rau cũ khác Sau đĩ các
nhà sinh lý thực vật bất đầu trồng cây trong mơi trường dung dịch định đưỡng đặc biệt để thí nghiệm và gọi là “nuơi cấy đỉnh dưỡng" Năm 1929, Wiliam E' GoGGorieke' đã thành cơng trong việc trồng cây cả chua đạt kích thước 7,ð m trong dịch đình dưỡng Ơng gọi hệ thống mới nay la “thay canh” Hydroponic" « theo tiếng Hy Lap, “hydros" nghia la “nude” va “ponos” nghia 1a “lim việc"), Tử đĩ, thủy canh được ủng dụng và phát triển rộng rải, mở rộng thành các phương pháp trồng cây trong mơi trường rấn trợ sử dụng dung: dịch dinh dưỡng
Việc trồng cây khơng cĩ đất thật sự đem lại rất nhiều thuận lợ khi sử dụng một mơi trường sạch khuẩn và khơng phải lo lắng đến vi
trữ sâu và các cơn trùng cĩ bại trong đất Hơn nữa khi dùng kỹ thuật thủy canh, cây trồng sẽ được sinh trưởng trong một mơi trường sống cĩ đẩy đủ các thành phần đình dưỡng thiết yếu, Do vậy cây
sẽ phát triển nhanh hơn, đổi với cây rau và hoa việc
Trang 24
canh tác cũng đơn giản hơn Một thuận lợi lồn của kỹ thuật thủy canh là cho phép thiết lập hệ thống hơi
nuơi trồng tự động Khi sử dụng hệ thống này; gian chăm sĩc cây trồng cĩ thể linh hoạt được
“Trong tương lai, khi dẫn số ngày một gia tang, đời sống được nâng cao, đất trồng trọt trử nên khan hiếm, thì kỹ thuật thủy canh sẽ dần thay thé phương pháp tring trọt truyền thống vì nĩ khơng, những mang lại lợi nhuận khổng lồ cho ngành nơng nghiệp, mã cịn giúp giữ gần mơi trường được trong sạch, đây chính là mục tiêu được coi trọng hàng đầu để gĩp phần nắng cao chất lượng cuộc sống của con nguồi
Uiu diém của kỹ thuật thủy canh:
~ Khơng cần đất, chỉ cần khơng gian để đặt hộp dung cụ trồng, do vậy cĩ thể triển khai ở những vùng đất cần cối như hãi đảo, vùng núi xa xơi cũng như tại sân thượng, ban cơng của mỗi gia đình
~ Khơng phải làm đất, khơng cĩ cỏ dại, khơng cẩn tưổi nước
~ Trồng được nhiều vụ, cĩ thể trồng trái vụ ~ Khơng phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh và các hĩa chất độc hại khác
~ Năng suất cao vì cĩ thể trồng liên tục
- Sin phẩm hồn tồn sạch, đồng nhất, giàu dinh dưỡng và tươi ngon
Trang 25~ Khơng tích lũy chất độc hại, khơng gây ư nhiễm mơi trường
~ Khơng đồi hỏi lao động nặng nhọc, người giả, trể em đều cĩ thể tham ga hiệu quả
“Nhược điểm của kỹ thuật thủy canh:
~ Vấn đầu tư ban đầu cao do chỉ phí về trang, thiết bị cao Tuy nhiên, chỉ phí này khơng phải là cao nếu đem so sánh nĩ với những chỉ phí phải trả để diệt sâu bệnh và cơn trùng, thuê nhắn cơng Hơn nữa các mây mĩc thiết bị đều cĩ thể tái sử dụng nhiều lần nên chỉ tổn chỉ phí đầu tư
ban đầu
~ Đài hồi trình độ chuyên mơn kỹ thuật cao để sản xuất cĩ hiệu quả Điều này gây trở ngại cho việc mở rong dai tra phương pháp thủy canh
~ Trong quá trình hấp thu các chất dinh dưỡng, thực vật lâm thay đổi độ pH trong dung địch thủy: canh Do đĩ, cắn phải điều chỉnh pH mỗi ngày Giá trị pH thích hợp là khoảng 5,8-6,ð Giá trị pH càng lech khỏi khoảng này thì mức độ ảnh hưởng khơng tốt lên hệ thống thủy canh cảng lớn
Trang 26Câu hỏi 11: Cơng nghệ khí canh là gì?
Trả lời:
Khí canh thực chất là một trong những phương
pháp của thủy canh đã được nghiên cứu từ thế
ký XVII và phát triển ngày càng phổ biến trong thời gian gắn đây, Trong cơng nghệ khí canh, rễ cây lơ lửng trong khơng khí, được cung cấp nước
và chất định dưỡng bằng hộ thổng phun sương và khơng khí xung quanh luơn được giữ ẩm Phương
pháp này làm tăng quá trình trao đổi chất
gấp mười lần so với phương pháp trồng cây trong
đất truyền thống
Nguyên tắc cơ bản của hệ thống khí canh là
phun một màn sương giàu đỉnh dưỡng trực tiếp
lên rễ hay củ Việc phun sương thường được thực
hiện vài phút một lần, như vậy, cây vừa cĩ đủ dinh dưỡng, vừa cĩ đủ nước uống và luơn cĩ khơng khí
để thả, bảo đảm đủ ảnh sáng cho quá trình quang
hợp Bí quyết của khí canh là cung cấp đủ và đúng lúc cho cây trồng các chất dinh dưỡng cần thiết, cay trắng sẽ phát triển khỏe mạnh và cho sản phẩm theo ý muốn
Cơng nghệ khí canh cĩ những ưu điểm sau: ~ Lâ một trang những phương pháp canh tác
Trang 27chiếm íL khơng gian và cổ thể tăng mùa vụ quanh năm Khơng những vậy, vi trồng khơng cần đất tên cĩ thể chia khơng gian thành nhiều tầng để nhân đơi, nhân ba diện tích sẵn xuất
~ Việc khơng sử dụng đất đồng nghĩa với việc ta đã cách ly được nguồn lây nhiễm bệnh từ mơi trường đất, vì thể cấy được sẵn xuất theo phương pháp này ít sử dụng đến thuốc bảo vệ thực vật, từ đĩ sẽ tránh được vấn để tổn đọng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sẵn phẩm
Vi phương pháp khí canh, bộ rễ được đật trong khơng khí chứ khơng phải ngầm trong dinh dưỡng “như ở phương pháp thủy canh hay bị nền trong mỗi trường đất ở phương pháp canh tác truyền thống, đảo đĩ việc phun dinh dưỡng dạng sương vào bộ rễ sẽ giúp cho rễ cây đễ đàng hấp thụ hơn vì tạo được "hệ số thổ tối đa cho bộ rễ cây
~ Việc phun đạng sương này kiểm sốt và quản Đý chật chẽ đường chất cần thiết cho cây nên giảm được lượng sử dụng, tiết kiệm 9ã% phân bĩn, giảm tiêu thụ nước trong nơng nghiệp so với trồng trên đất đến 9014,
Trang 28và sử dụng nhiều lần Đặc biệt, khí canh giúp tạo "những giống cây trái vụ cho giá trị kinh tế cao, sản phẩm sau thu hoạch hồn tồn sạch bệnh
~ Hầu hết các loại cây đều trồng được bằng khí cảnh, thích hợp nhất là trồng các loại rau và nhân giống cây Õ quy mơ gia định, những chậu hon hay xau xanh cĩ thể phát triển mạnh mẽ khơng cần đất tại gốc sân thượng, lan can, bau cửa Với quy mơ thương mại, những nhà kính trồng hoa, rau, củ, quả phát triển sạch, năng suất cao, chủ động và đáp ứng dây đủ các tiêu chuẩn an tồn
Câu hồi 12: Cơng nghệ vi sinh vật là gì? Trả lở
Cơng nghệ vi sinh vật là một bộ phận quan trọng trong cơng nghệ sinh học, miêu tả các quá trình sản xuất cĩ sự tham gia của vi sinh vật ở quy mơ cơng nghiệp trong việc gia tăng của cải vật chất xã hội của con người
"Trên thế giới, sau khi kính hiển vi được phát minh vào thế kỷ XVII, người ta đã phát hiện ra thế giới vi sinh vật; đến thế kỹ XIX, Louis Pasteur đã chỉ ra rằng: vi sinh vật đồng vai trở quyết định trong quả trình lên men, nhờ đĩ nĩ được ứng dụng trong cuộc sống Từ những năm dau thé ky XX, nhiều nước trên thế giới đã sản xuất ra nhiều chế phẩm vi sinh vật và đến những năm 1960 chương
Trang 29trình sinh học quốc tế đã cho ra đời nhiều loại chế phẩm vi sinh vật nhưc đồng hoa nit phân tử (phân bĩn), chế phẩm bảo vệ thực vật, chế phẩm xử lý õ nhiễm mơi trưởng, vắcxin phịng, chống bệnh cho người và vật nuơi Cũng trong thời gian đĩ những, nghiên cứu về vì sinh vật đã chính thức được đưa vào các chương trình khoa học ở Việt Nam
Câu hỏi 18: Chế phẩm sinh học trong sản xuất nơng nghiệp cĩ những ưu điểm gì?
"Trả lở
"Từ "chế phẩm sinh học” (probioties) cĩ nguồn
gốc từ tiếng Hy Lạp bao gầm hai từ “pro” cĩ nghĩa
14 “than thiện” và "biosis” cĩ nghĩa là "sự sống”, ‘Thay cho việc tiêu diệt các bào tử vỉ khuẩn, chế phẩm sinh học được sẵn xuất với mục đích kính thích sự gia tăng các lồi ví khuẩn cĩ lợi Trong sản xuất nơng nghiệp, chế phẩm sinh học được thừa
nhận cĩ các ưu điểm sau đây:
~ Vi sinh vật trong chế phẩm sinh học cĩ khả in hĩa các chất hữu eơ bền
năng phân hủy, chuy
vũng, các phế thải sinh học, phế thải nơng nghiệp, cơng nghiệp, gốp phần làm sạch mơi trưởng
~ Vi sinh vat trong chế phẩm sinh học cĩ tác dung tiêu diệt cơn trùng gây hại giảm thiểu bệnh hai, tang khả năng để khẳng bệnh của cây trồng mà
Trang 30
khong làm ảnh hưởng đến mơi trường như các loại thuốc bảo vệ thực vật cĩ nguồn gốc hĩa học khác,
i sinh vật trong chế phẩm sinh học cĩ tác dụng cân bằng hệ sinh thấi (vi sinh vật, dinh đưỡng ) trong moi trường đất nĩi riêng và mơi trường nĩi chung
~ Vi sinh vật trong chế phẩm sinh học cĩ tác dụng đồng hĩa các chất dinh dưỡng, gĩp phần tăng tăng suất và chất lượng nơng sân phẩm
~ Vi sinh vat trong chế phẩm sinh học khơng, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuơi, cây trồng: khơng gây ð nhiễm mỗi trường sinh thái
~ Ứng dụng các chế phẩm sinh học khơng làm bại kết cẩu đất, khơng làm chai đất, thối hĩa đất, mà cơn gĩp phần tăng độ phi nhiêu của đất
Trang 31lay trong đất ngày càng nhiều dẫn đến phát sinh một số địch hại khơng dự báo trước
Chính vì vậy, xu hướng quay trổ lại nền nơng nghiệp hữu cơ với việc tăng cường sử dụng chế phẩm sinh học, phân bĩn hữu eơ trong canh tác cây trồng dang là xu hướng chung của Việt Nam ồi riêng và thể giỏi nĩi chung
Câu hỏi 14: Thuốc trừ sâu những ưu điểm gì?
“Trả lờ
Cùng với phân bĩn vi sinh vật, thuốc bảo vệ thực vật sinh học là một sản phẩm được tạo ra từ những sinh vật sống hay các sản phẩm hình thành trong hoạt động sống của chúng cĩ tác dụng tiêu
lật hoặc kim bãm sự phát triển
‘hai cây trồng Bên cạnh giải pháp sử dụng các lồi ký sinh, thiên địch trên đổi tượng dịch hại, các sản
phẩm sản xuất từ vi sinh vật như: nấm, virút, vì
khuẩn, tuyến trùng đang được nghiên cứu và ting
dụng ð quy mơ cơng nghiệp trên phạm vi tồn cầu
Các ưu điểm nổi bật của thuốc trừ sâu sinh học
được biết đến là:
~ An tồn với mơi trường và nơng sản;
~ Hiệu quả cao;
Trang 32~ Nhiều tác nhân và sản phẩm sinh học cĩ tắc dụng mạnh và nhanh, sinh học nào?' “Trả lời: “Một số loại thuốc trừ sâu sinh học cĩ thể kể đến như:
~ Thuốc trừ sâu sinh học cĩ nguồn gốt từ virát Virdt sau khi xâm nhập đường tiêu hĩa của cơn trùng, dươi tác động của các loại men tiêu hĩa, virion được giải phĩng, tiếp xúc và xâm nhiễm vào tế bào vật chủ, sinh sản và phá vỡ tế bào vật chủ «qua dé gay bệnh và làm chết cơn trùng Loại thuốc trừ sâu sinh học này được sử dụng tương đổi rộng rải ð nhiều quốc gia trên thế giỏi Nhiều chế phẩm sinh học phịng trừ sâu non bộ cánh phấn đã được thương mại hĩa O Việt Nam khoảng những năm 1980 cơng tắc nghiên cứu sử dụng virút trừ sâu hại được ứng dụng bằng sin phim NPV! trong sản xuất, gĩp phẩn kiểm sốt cĩ higu quả một số sâu hại nguy hiểm như: sâu xanh, sâu keo da King,
Trang 33sâu khoang Gần đây, với kỹ thuật nuơi cấy tế bào sốc, các nhà khoa học của Viện Bảo vệ thực vật đã xây dựng được quy trình cơng nghệ sin xuit NPV từ tế bào gốc sâu khoang, mổ ra hướng nghiên cứu sân xuất chế phẩm NPV với quy mơ cơng nghiệp tử tế bào gốc sâu hại để thay thế cho quy trình sản xuất chế phẩm virút từ sâu hại nhân nuơi bằng thúc an nhân tạo
~ Thuốc trừ sâu sinh học cĩ nguắn gốc từ ví khuẩn
Vi khuẩn gây bệnh cho cơn trùng tổn tại tự nhiên trong mơi trường, Sau khi xâm nhập cơn trùng, thơng qua các sản phẩm trao đổi chất cĩ tính độc đổi với cơn trùng hoặc các quá trình trao đổi chất gây bệnh, từ đĩ làm chết cơn trang Mot sản phẩm cĩ ý nghĩa kinh tế, xã hội, mơi trường dang được ứng dụng rộng rãi trên phạm vi tồn cầu, trong đĩ cĩ Việt Nam là chế phim Bt (Bacillus thuringiensis)' sân xuất từ vi khuẩn Chế phẩm này an tồn dồi với mơi trường, người và động vật máu nĩng, cĩ hiệu quả cao trong kiểm sốt nhiều loại sâu hại (sâu đục thân, đục quả, cần rỄ, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang hại rau, sâu cuốn lã trên úa và nhiều đối tượng sâu hại khác) Chế phẩm Bt
1, BE là vị khuẩn Gram đương và cũng là lồi vỉ khuẩn ấp điền bình được phân lập ving Thuringia, Đức B cĩ khả "năng tổng hợp phƯtế gây tế hột ấu trùng của một số lồi con
Trang 34đặc biệt cĩ ý nghĩa trong sẵn xuất rau an tồn và nơng phẩm hữu cĩ Từ các gen Bt, nhiều giống cây trống biển đổi gen kháng sâu đã được tạo ra và nhân rộng trên quy mơ tồn cấu Bên cạnh chế phẩm BỤ, nhiều chế phẩm vì khuẩn khác cũng đã (được nghiên edu và thương mại hĩa gĩp phần quan trọng trong việc kiểm sột sâu hại và chuột
~ Thuốt trừ sâu sinh học cổ nguồn gốê từ nấm “Tướng tự như vi khuẩn, nhiều lồi nấm cĩ khả năng gây bệnh và làm chết cơn trùng gây hại cây trồng Một số nấm tiêu biểu được sử dụng làm thuốc bảo vệ sinh học là Beauveria, Metarhizium, Verticillium, Paccilomyces và Trichoderma’ Ché phẩm thuốc trừ sâu loại này cĩ ý nghĩa quan trụng trong kiểm sốt nhiều đổi tượng sâu bệnh hại bộ cánh vấy (sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang), cánh cứng (sùng hại gốc) và cánh thắng (châu chấu), vai, được sử dụng rộng rãi trên phạm vỉ tồn cầu, trong đồ cĩ Việt Nam
~ Thuết trừsiu sinh họccĩ nguần gốổ từ xạ khuẩn Xa khuẩn thuộc nhĩm vi sinh vật tổn tại tự nhiên trong mơi trường đất, nước, khơng khí, Ưu điểm của thuốc trữ sâu loại này là nĩ cĩ thể tổn tại trong mơi trường ma vi khuẩn và nấm khơng phát triển được Bên cạnh khả năng cạnh tranh
Trang 35dinh dưỡng, xạ khuẩn cịn cĩ khả nâng tổng hợp nhiều chất độc hại (kháng sinh) đối với sâu hại như Abamectin, Ningnamycin Bằng các kỹ thuật lên men trong mơi trường được kiểm sốt, nhiều chất kháng sinh từ xạ khuẩn được nghiên cứu sân xuất Và thương mại rộng rãi, gĩp phần kiểm sốt di hai cây trống hiệu quả Ưu điểm của sản phẩm dạng này là giá thành thấp, tác động rộng, hiệu lực trữ sâu cao và ít chịu ảnh hưởng của điều kiện "ngoại cảnh Câu hỏi 16: Khí ih hge (biogas) 1a gì? Trả l
Khí sinh học, hay cơn gọi là biogas, là một hỗn hợp khí được sản sinh ra từ sự phân hủy những chất hữu cơ dưới tác động của ví khuẩn trong mơi trường yếm khí Trong đĩ, thành phần chủ yếu là khí mơtan CHỊ (cbiểm 50-60%) va CO, (hun 90%), cơn lại là các chất khác như: hai nước N,, 0,, 1,8, CO được thủy phân trong mỗi trường yếm khí, xúc tác nhữ nhiệt độ trong khoảng 20-40
Khí sinh học là nguồn năng lượng giá trị cao cĩ thể phục vụ nhiều mye dich như: đun nấu, thấp sáng, chạy động cơ đốt trong, cung cấp động lực chạy máy xay xát, máy bơm nước hoặc kéo máy phát điện nổi cơm điện, máy nước nồng, chạy tú lạnh, mây ấp trứng im gh con, nuơi tằm, sưởi
Trang 36
hà kính, Ngồi mục đích nâng lượng, khí sinh học cịn cĩ thể dùng để bão quản rau, quả, ngũ cốc,
Việt Nam cĩ điều kiện khí hậu rất thuận lợi cho sản xuất khí sinh học, Cơng nghệ khí sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng ở Việt Nam từ những năm 60 của thế kỷ XX- Cho đến nay, cĩ hẳm khí sinh học quy mơ nhỏ đã và đang được triển khai trên tồn quốc Khí sinh học được sẵn xuất chủ yếu tử các nguồn phế phẩm nơng nghiệp, chất thải gia súc và rác thải đơ thị
Các hẳm khí sinh học được làm từ gạch, bê tơng và nhựa đã được kiểm nghiệm và ứng dụng
tơng rãi trên phạm vỉ cả nước Ở nâng thơn, các hộ
gia đình nuơi trên 15 con lợn cĩ thể xây hầm khí sinh học với thể tích khoảng 15-80 m° và sử dụng khí sinh học để phát điện vơi cơng suất 1,õ-8 kWh "Ngồi lợi íh cung cấp nguồn năng lượng ổn định bảo vệ mơi trường, những chất cận bã từ sản xuất ki sink học cịn được sử dụng làm phân bĩn trong,
hàng trầm nại
sản xuất nơng nghiệp, gĩp phân giảm thiểu việc sử dụng phân bĩn hĩa học và thuốc trừ sâu
Câu hỏi 17: Sử dụng khí sinh học cĩ những lợi ích gi?
"Trả lờ
Trang 37Lại ích vổ năng lượng:
Mỗi năm chỉ tính riêng việc sử dụng khí sinh "học cho mục dích đun nấu và thấp săng, mãi hộ gia đình nơng thơn chỉ cấn nuơi thường xuyên 4-10 con lợn thịt là cĩ đã lượng nguyên liệu để sản xuất khí sinh học phục vụ cho mye đích sinh hoạt gia đình, qua đĩ cĩ thể tiết kiệm được 8-ð triệu đồng mỗi năm Theo nghiên cứu, ở Việt Nam, lượng khí métan sinh ra từ 1 kg nguyên liệu chất thải của lợn là 40-80 ít, trung bình mỗi ngày 1 hắm biogas với đân lợn từ 4-5 con sản sinh được 800-1.000 ít khí biogas, di dũng cho 4-5 người
Lợi ích về nơng nghiệp
‘guyén liệu khi được nạp vào hệ thống khí sinh học sẽ bị biển đổi một phần chuyển hĩa thành khí, phân cịn lại là bã đặc và nước thải lỏng Ba thải là sản phẩm thứ hai rất cĩ giá trị của hệ thống ki sinh học, nĩ cĩ thể được dùng vào nhiều mục đích như: làm phân bĩn, xử lý hạt giống trước khi gieo trồng Nước thải ding để nuơi tảo, bêo làm, thức ăn bổ sung cho gia s
Lại íh về mơi trường,
~ Cải thiện vệ sinh: xử lý chất thải hữu cĩ; xử lý phân giúp giảm bệnh giun sán, giảm bệnh truyền nhiễm; hạn chế thuốc trừ sâu
~ Bảo vệ đất khỏi bạc mâu: lượng bùn và nước thải sau khi đã phân hủy qua him biogas sẽ tiêu
án cẳm
Trang 38
diệt được một phần các mắm bệnh, đem ủ hoặc khử trùng rồi dùng bĩn cho các loại cây trồng rất tố
~ Vì khí mêtan sinh ra đốt cháy được sẽ hạn chế phá rững: giảm phát thải khí nhà kính
Lợi íh khác
(Gĩp phần hiện đại hổa nơng thơn, giải phĩng súe lao động, tạo cơng ân việc làm mỗi
Với những lợi íh kể trên, iệc đầu tư xây dựng ấm biogas khơng chỉ xử lÿ tốt mơi trường trong chân nuơi mà cịn tạo ra nhiều lợi ch kép như: tạo nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm chỉ phí, giảm tối đa nguy eơ dịch bệnh cho đàn gia súc, đồng thồi giải phĩng được nhiều sức lao động; sử dụng phụ phim tit him biogas để tưới bĩn cho cây trồng, vita bảo đầm vệ sinh an tồn, vừa tang nang suất cây trồng
Câu hồi 18: Gen là gì? “Trả lời:
Gen (gene) 1a đơn vị di truyền, yếu tổ quyết định một tính trạng cơ thể, Thơng tin di truyền của các gen được mã hĩa trong ADN quyết định tính biến dị của lồi và của cá thể, ADN là một chuối bao gm các đơn vị nueleotide', cĩ bốn loại
Trang 39nueleotile dựa trên bốn gốc nitơ khác nhau là adenine (A), guanine (G), cytosine (C), và thymứne (D)
‘Trinh ty che nucleotide của một gen xác định một polypeptide (một hợp chất của axit amin hoge một RNA Gen cĩ khả năng bị đột biển Các gen chủ yếu nằm dọc theo nhiễm sắc thể ư trong nhân tế bào Mỗi gen chiếm một vị trí xác định trên nhiễm sắc thé goi IA Locus® Gen cĩ thể tốn tại ð nhiều dạng gọi là các allele" Các gen biểu hiện thơng qua các phân tử do chúng sinh ra là RNA (trong quá trình phiên mã) và protein (trong quá trình địch mãi
Câu hồi 19: Giải trình tự gen là gì? ‘Tra loi:
‘Thong tin di truyền của mọi cơ thể sinh vật
được chứa đựng trong phân tử cĩ tên là ADN (Acid
Deoxy Nueleie), đĩ là một chuỗi xoắn kép gồm hai
mạch đơn được tạo thành từ bối
sim A (adenine), C (eytosine), G (guanine) và T (thymine) Các nucleotide nay nổi tiếp nhau theo một trình tự xác định và khác nhau ở từng lồi, thậm chỉ ð từng cá thể loại nueleotide
1A 6, C, T8 các bezø gốc ni, là 4 thánh phần cơ bản cấu tạo nên phân từ exft ADN,
Trang 40Giải trình tự ADN là kỹ thuật giúp xác định sự sắp xếp của bốn loại nucleotide A, 7, C, Œ trên đoạn gen được quan tâm nhằm phát hiện sự đột biến gen hoặc để thiết kế gen mối và cic vector
tách dịng để tạo ra các protein tái tổ hợp cĩ giá trị
cao trong y học (vắcxin, thuốc chữa bệnh, các sinh phẩm phục vụ chẩn dỗn bệnh hoặc nghiên cứu khoa học ) Nhờ kỹ thuật giải trình tự gen mà con người nghiên cửu được đặc điểm di truyền 6 mite độ sinh học phân tứ
Kp thuật giải trình tự gen được cơng bổ năm, 1978 bởi Frederick Sanger (nh hĩa học người Anh, người đầu tiên và duy nhất giành được giải Nobel Hĩa học 2 lẫn) và năm 1977 bởi hai nha khoa học người Mỹ 14 Allan Maxam vi Walter Gilbert Hiện nay, các kỹ thuật này đã được cải tiển rất nhiều nhữ những tiến bộ mới về khoa học và cơng nghệ (hĩa học, vật lý, điện tử và cơng nghệ thơng tin) làm cho hiệu suất của việc giải trình tự gen ngày một cao; người ta cĩ thể giải một trình tự dài hàng nghìn cập cơ sở chỉ trong vịng vài tiếng đồng hồ, điều mà trước đây phải làm hàng tuần
Câu hỏi 20: Thực phẩm biến đổi gen là gì?
“rã lời