Diễn đàn Khoa học Công nghệ Bản đồ công nghệ protein enzyme: Kim nam để lựa chọn công nghệ sản phẩm ưu tiên Trần Thị Thu Hương1, Tạ Việt Dũng1, Lê Trọng Tài1, Lê Thị Bích Thảo2 Cục Ứng dụng Phát triển công nghệ, Bộ KH&CN Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam Bản đồ công nghệ protein enzyme (CNP&E) Việt Nam cho thấy, công nghiệp protein enzyme nước ta giai đoạn đầu phát triển, hầu hết sử dụng cơng nghệ Nhiều cơng nghệ tiên tiến, có hiệu cao, quy mô lớn để hướng đến công nghiệp protein enzyme chưa sẵn sàng Việt Nam Thực trạng xây dựng đồ công nghệ tại Việt Nam Bản đồ cơng nghệ cho biết trạng công nghệ (số lượng, chủng loại, mức độ đại, giá trị, xu hướng phát triển, nhu cầu đổi mới) doanh nghiệp, ngành, hay quốc gia Xây dựng đồ công nghệ điều kiện tiên quyết sở quan trọng cho việc xây dựng định hướng đổi mới, phát triển cơng nghệ lên trình độ cao (xây dựng lộ trình cơng nghệ đổi cơng nghệ) Nhiều quốc gia giới tập trung nguồn lực vào việc xây dựng đồ công nghệ công cụ để phục vụ xây dựng chiến lược nghiên cứu phát triển công nghệ gắn với định hướng phát triển kinh tế - xã hội Những thành phần cấu thành nên đồ cơng nghệ xây dựng trước song song với việc xây dựng lộ trình cơng nghệ tùy thuộc vào mức độ phát triển quốc gia Ở Việt Nam, hệ thống liệu thống kê khoa học cơng nghệ (KH&CN) cịn yếu, khơng đầy đủ nguồn lực đầu tư cho đổi phát triển cơng nghệ cịn thấp nên cần tiếp cận theo hướng xây dựng lần lượt: đồ công nghệ, lộ trình cơng nghệ, lộ trình đổi cơng nghệ để phù hợp với thực tế q trình cơng nghiệp hóa theo hướng đại Nắm bắt xu hướng thế giới, khái niệm đồ công nghệ đề cập lần đầu báo cáo Lãnh đạo Bộ KH&CN buổi làm việc với Thủ tướng Phan Văn Khải (2005) thức được đưa vào nội dung Quyết định số 677/QĐ-TTg ngày 10/5/2011 phê duyệt Chương trình đổi cơng nghệ quốc gia đến năm 2020 Quyết định số 1244/ QĐ-TTg ngày 25/7/2011 phê duyệt phương hướng, mục tiêu, nhiệm vụ KH&CN chủ yếu giai đoạn 20112015 Bản đồ công nghệ cung cấp thông tin cần thiết cho tất cả các cấp (quốc gia, bộ/ngành doanh nghiệp) Đối với cấp quốc gia, đồ cung cấp thông tin công nghệ lớp khái quát (lớp 1) để làm xây dựng chương trình nghiên cứu phát triển quốc gia Đối với cấp bộ/ngành, đồ sẽ đưa thông tin công nghệ lớp sâu (lớp 2, 3) để làm xác định nhiệm vụ KH&CN Số năm 2022 Đối với doanh nghiệp, đồ sẽ đề cập đến công nghệ lớp chi tiết, có liên quan đến sản phẩm doanh nghiệp để nghiên cứu, phát triển mua công nghệ Trên sở đó, để triển khai 18 nhiệm vụ thuộc Chương trình đổi mới công nghệ quốc gia đến năm 2020, thời gian vừa qua, Bộ KH&CN đã tích cực triển khai xây dựng hệ thống đồ công nghệ cấp quốc gia Từ năm 2016 đến năm 2020, lĩnh vực công nghệ sinh học, đã xây dựng 5/6 đồ công nghệ: gen, tế bào gốc, chọn tạo giống lúa, sản xuất vắc-xin cho người, vi sinh Gần đây, đồ CNP&E - công nghệ chủ yếu/trọng điểm công nghệ sinh học đã được hoàn thành CNP&E Việt Nam nhìn từ đồ cơng nghệ Nhiệm vụ đồ CNP&E đánh giá trạng lực sản xuất vận hành, nhằm xác định khoảng cách công nghệ Việt Nam so với giới Từ đó, xác định công nghệ mà nước ta phát triển yếu để phát bất hợp lý việc đầu tư, phát Diễn đàn khoa học công nghệ triển công nghệ nhằm xây dựng lộ trình cơng nghệ phù hợp lĩnh vực protein enzyme Hiện trạng CNP&E thông qua đồ công nghệ Bản đồ CNP&E cho thấy, CNP&E Việt Nam gồm nhánh chính: downstream (phát hiện, cơng nghệ thu hồi); tác động cấu trúc; làm bền, cảm biến sinh học (biosensor), protein chip; điều hòa hoạt động chức Trên thị trường, bên cạnh nhu cầu lớn sản phẩm có hàm lượng cơng nghệ cao (dược phẩm sinh học, vắc-xin), sản phẩm có hàm lượng cơng nghệ thấp vừa có nhu cầu lớn (protein/enzyme ứng dụng thức ăn chăn nuôi, protein dinh dưỡng cho người/động vật…) Các sản phẩm, ứng dụng CNP&E chủ yếu tập trung khâu gia công thương mại sản phẩm Việc phát triển sản phẩm cách đồng từ đầu chưa trọng đầu tư Một số CNP&E làm chủ Bản đồ công nghệ cũng chỉ rằng, dù CNP&E ứng dụng Việt Nam bước đầu làm chủ số công nghệ quan trọng, đáp ứng kịp thời nhu cầu tình hình cấp bách hoàn cảnh hiện nay, điển hình là: Đối với vắc-xin, Việt Nam thương mại hóa vắc-xin tiểu phần, sản xuất hai công nghệ khác protein tái tổ hợp nuôi cấy trứng gà có phơi Đối với protein dược liệu, Việt Nam có nhóm protein sản xuất nước là: 1) hormone protein/peptide với sản phẩm hormone Erythropoietin (EPO) tái tổ hợp điều trị bệnh liên quan đến máu; 2) protein huyết tương/nhân tố máu thuốc tiêm Ficocyte (Filgrastim), kích thích dịng bạch cầu hạt người, hỗ trợ điều trị các bệnh về máu; 3) cytokine với sản phẩm interferon alfa người, sản xuất với mục đích điều trị bệnh viêm gan B C mãn tính Trong lĩnh vực chẩn đoán, số sản phẩm cấp phép lưu hành thị trường xét nghiệm định tính kháng nguyên SARS-CoV-2; KIT LightPower iVA SARS-CoV-2 1st RT-rPCR Kit; kit xét nghiệm nhanh Real- time LAMP; gần kít xét nghiệm AmphaBio HT- Hithroughput PCR COVID-19 Đối với lĩnh vực thức ăn chăn nuôi, Việt Nam sản xuất loại thức ăn có bổ sung enzyme, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ tiêu hóa protease, amylase, lipase Một số doanh nghiệp làm chủ công nghệ sản xuất enzyme Trong lĩnh vực môi trường, nay, nước ta sản xuất loại chế phẩm phối trộn vi sinh vật có lợi số enzyme amylase, lipase protease để xử lý môi trường nuôi cấy thủy sản (làm nước đáy ao nuôi), xử lý chất thải hữu Xác định nhóm công nghệ, sản phẩm protein và enzyme ưu tiên Bản đồ CNP&E xác định được nhóm sản phẩm ưu tiên thuộc lĩnh vực (công nghiệp, nông nghiệp, y dược, môi trường) và công nghệ cần ưu tiên giai đoạn 2021-2030 (hình 1), cụ thể sau: Lĩnh vực công nghiệp: trọng phát triển làm chủ công nghệ tinh sạch, thu hồi bảo quản sản phẩm chăm sóc sức khỏe, đồ uống lên men, nhiên liệu sinh học, Hình Nguyên tắc lựa chọn công nghệ ưu tiên xác định sản phẩm ưu tiên Số năm 2022 Diễn đàn Khoa học Cơng nghệ ngun liệu hóa dược, vắc-xin protein, kháng thể điều trị bệnh, kit sàng lọc, chẩn đốn Đặc biệt, tập trung vào cơng nghệ protein tái tổ hợp, kết hợp phát triển công nghệ lên men vi sinh để tăng hiệu suất sản lượng Bên cạnh đó, cơng nghệ bảo quản, cơng nghệ làm bền protein enzyme cần nghiên cứu để tạo sản phẩm có độ bền cao, dễ bảo quản giá phù hợp với ứng dụng công nghiệp Lĩnh vực y dược: trọng công nghệ protein tái tổ hợp kết hợp với công nghệ nuôi cấy vi sinh nuôi cấy tế bào dây chuyền tự động từ khâu tạo chủng giống tái tổ hợp, lên men, nuôi cấy tế bào đến tinh bào chế, tạo sản phẩm Các quy trình sản xuất phải đảm bảo tiêu chuẩn “Thực hành sản xuất tốt”, kết hợp công nghệ 4.0 để vận hành, quản lý kiểm tra sản phẩm thuốc Ngoài ra, y dược cần ưu tiên phát triển công nghệ chẩn đoán, khám phá khai thác nguồn nguyên liệu sản xuất thuốc Lĩnh vực nông nghiệp: trọng phát triển công nghệ protein tái tổ hợp sản phẩm enzyme protein ứng dụng làm thức ăn chăn nuôi, bảo vệ thực vật lĩnh vực thú y (vắcxin, kit chẩn đoán, thuốc thú y ) Trong chăm sóc sức khỏe vật ni trồng cần phát triển lĩnh vực chẩn đốn khám phá thuốc cơng nghệ proteomics, microarray hay Lab on a chip (LOAC), chẩn đoán phân tử công nghệ gen… Lĩnh vực môi trường: định hướng phát triển công nghệ protein tái tổ hợp tạo enzyme xử lý môi trường (trộn lẫn với vi sinh vật) cải tiến enzyme làm tăng 10 hiệu xúc tác tăng độ bền điều kiện môi trường khắc nghiệt Phát triển công nghệ cố định làm bền, công nghệ biosensor, microarray LOAC tạo cơng cụ phát hiện, kiểm sốt môi trường Định hướng phát triển CNP&E nghệ thu hồi, tinh sạch, bảo quản vi nang; tạo sản phẩm tái tổ hợp thay cho nguồn tự nhiên; tạo sản phẩm công cụ chẩn đốn, sàng lọc kiểm sốt y tế, nơng nghiệp môi trường theo hướng tiên tiến Hình Mối tương quan công nghệ ưu tiên sản phẩm ưu tiên Kết quả xây dựng mối quan hệ tương quan giữa công nghệ và nhóm sản phẩm ưu tiên đồ cơng nghệ (hình 2) là sở cho việc xây dựng lộ trình phát triển CNP&E giai đoạn 2021-2030 Đồng thời, để xây dựng thành công lộ trình đổi CNP&E, sau xác định công nghệ ưu tiên sản phẩm ưu tiên, cần xác định, đánh giá đầu tư sở hạ tầng, nguồn nhân lực nhằm giải toán mục tiêu chiến lược phát triển KH&CN lĩnh vực protein enzyme Cụ thể lĩnh vực này, cần tiến đến làm chủ kỹ thuật, công nghệ cốt lõi, công Số năm 2022 Như vậy, bản đờ CNP&E có vai trò quan trọng việc giúp các đơn vị nghiên cứu, doanh nghiệp nước đánh giá được lực nghiên cứu phát triển lĩnh vực này; là sở để xây dựng kế hoạch hoạt động đổi mới công nghệ, nâng cao lực cạnh tranh nhằm tạo những sản phẩm KH&CN 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 20212030, định hướng đến năm 2035? ... đàn khoa học công nghệ triển công nghệ nhằm xây dựng lộ trình cơng nghệ phù hợp lĩnh vực protein enzyme Hiện trạng CNP&E thông qua đồ công nghệ Bản đồ CNP&E cho thấy, CNP&E Việt Nam gồm nhánh... tiên tiến Hình Mối tương quan công nghệ ưu tiên sản phẩm ưu tiên Kết quả xây dựng mối quan hệ tương quan giữa công nghệ và nhóm sản phẩm ưu tiên đồ cơng nghệ (hình 2) là sở cho việc... hợp, kết hợp phát triển công nghệ lên men vi sinh để tăng hiệu suất sản lượng Bên cạnh đó, cơng nghệ bảo quản, công nghệ làm bền protein enzyme cần nghiên cứu để tạo sản phẩm có độ bền cao, dễ