Bông lúa nghìn hạt và trí tuệ Việt Nam

Những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp Việt Nam đã đạt được những thành tựu đáng tự hào, từ một nước thiếu ăn nghiêm trọng trở thành quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới (lượng lúa gạo xuất khẩu của Việt Nam hiện chiếm gần 50% tổng lượng gạo thương mại trên thế giới). Kết quả đó là nhờ chính sách mở cửa của Đảng và Nhà nước, tạo điều kiện cho các nhà khoa học tiếp cận những tri thức tiên tiến của thế giới, tạo nhiều giống lúa mới năng suất vượt trội, chất lượng gạo ngon, góp phần tăng thu nhập cho nông dân. Tuy nhiên, phần lớn những giống lúa tiến bộ đang được gieo trồng ở nước ta là giống lai, bông dài 20-25cm, trung bình mỗi bông có khoảng 170-250 hạt; năng suất 6-8 tấn/ha/vụ. Tạo được giống lúa bông có nhiều hạt là đích phấn đấu của các nhà nông học và tạo được giống lúa thuần có nghìn hạt trên một bông là giấc mơ của nhiều nhà khoa học không chỉ ở Việt Nam mà cả trên thế giới.

Hai cha con ông Đạt và giống lúa siêu năng suất.

TS Trần Đăng Khánh là Chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng cấu thành năng suất, tạo giống lúa thuần siêu năng suất”. Điều thú vị là vấn đề tạo giống lúa lùn năng suất cao đã được người cha của TS Khánh là thầy giáo cấp 2 Trần Đăng Đạt quan tâm từ khi Khánh còn nhỏ.

Ông Đạt sinh năm 1941 tại làng hoa Ngọc Hà, Hà Nội. Năm 1946 theo gia đình tản cư lên Thanh Ba (Phú Thọ), sau khi học hết cấp 3 ông Đạt vào học Khoa Sinh vật Trường Cao đẳng Sư phạm tỉnh, rồi dạy ở Trường Sư phạm cấp 1-2 Lào Cai, đến năm 1966 chuyển về dạy trường cấp 1-2 Yên Bình, Yên Bái, đồng thời làm cộng tác viên nghiên cứu khoa học của Trường Cao đẳng Sư phạm Yên Bái. Năm 1975, ông Đạt hoàn thành đề tài nghiên cứu đưa giống ngô hạt to chỉ quen thung thổ Sa Pa trồng đại trà ở vùng thấp, năng suất cao hơn giống ngô Mexico nhập khẩu. Để ngô không hỏng, cũng như nhiều người, ông Đạt phải bảo quản bằng thuốc chống mọt. Năm 1985, ông tình cờ để một số lúa giống NN-27 bảo quản chung với ngô, sau đem ra gieo thấy cây lúa lùn hẳn, chỉ còn cao 90cm, sau 120 ngày lúa đã chín (bình thường cây lúa NN-27 cao 130cm, thời gian sinh trưởng 165 ngày), năng suất khá hơn. Dự cảm đây là vấn đề khoa học lớn, ông Đạt viết thư gửi Viện Khoa học Việt Nam nói rõ sự tình, đề nghị phối hợp nghiên cứu. Lãnh đạo Trung tâm Di truyền Bộ Nông nghiệp đã gặp ông Đạt tìm hiểu, rồi gửi công văn đề nghị tỉnh Hoàng Liên Sơn cho triển khai đề tài. Sau đó Ủy ban Khoa học kỹ thuật tỉnh đã gửi công văn cho ông Đạt, nêu rõ: “Tỉnh không đủ điều kiện, trình độ quản lý đề tài này. Đề nghị tác giả tự liên hệ với các trung tâm di truyền trung ương để triển khai đề tài nói trên”.

Nỗi lo cơm áo khiến ông Đạt phải tạm gác công trình nghiên cứu, đến năm 1990 về hưu mới xới xáo lại. Ông tiếp tục nghiên cứu đề tài tạo giống lúa năng suất cao bằng cách “lùn hóa” cây lúa nhờ gây đột biến hô hấp. Làm đến đâu, ông ghi chép cẩn thận, kín gần 30 quyển vở học trò viết tay. Năm 1995, ông tạo được giống lúa lùn lai kép 4 giống, mỗi bông cho 350 hạt chắc. Được trồng thử nghiệm 5 năm tại phường Yên Ninh, (thành phố Yên Bái), giống lúa này cho năng suất vượt trội so với giống đối chứng.

Năm 1997, con cái đến tuổi vào đại học, ông Đạt chuyển gia đình về Hà Nội, mua căn nhà hơn 50m2 trong một ngõ ngách chật chội tại làng Quan Hoa, quận Cầu Giấy. Hằng ngày ông bốc thuốc nam cứu người, chờ con khôn lớn, trưởng thành sẽ giao chồng vở viết tay cho chúng tiếp tục nghiên cứu, phát triển đề tài tạo giống lúa lùn năng suất cao mà ông đã khai phá và đạt được kết quả bước đầu.

Nối nghiệp cha

Năm 1978, Trần Đăng Khánh là con út của ông Đạt. Tốt nghiệp khoa tiếng Anh Trường Đại học Ngoại ngữ Hà Nội, năm 2001, anh sang Nhật học cao học Công nghệ sinh học tại Trường Đại học Miyazaki, sau đó sang Hàn Quốc làm nghiên cứu sinh, đến năm 2008 thì bảo vệ thành công luận án TS tại Trường Đại học Konkuk, Seoul. Được Quỹ hỗ trợ tài năng trẻ của Chính phủ Nhật Bản (Quỹ JSPS - Japan of Science Promotion Sociaty) cấp học bổng, Khánh hoàn thành chương trình sau TS tại Đại học Ryukyu (Okinawa, Nhật Bản) vào tháng 10-2010. TS Trần Đăng Khánh đã có 18 công trình nghiên cứu độc lập và 23 công trình đồng tác giả công bố trên các tạp chí khoa học quốc tế, đồng thời là thành viên Ban Biên tập hai tạp chí khoa học quốc tế: The Scientific World Journal và Datasets International Paper Journal in Agriculture. Anh được Hiệp hội Khoa học cây trồng Hàn Quốc bình chọn là nhà nghiên cứu điển hình của năm 2007.

Mặc dù được mời ở lại nghiên cứu, làm việc tại đất nước Mặt trời mọc, nhưng tình yêu quê hương và lời hẹn với công trình dang dở của người cha đã thôi thúc Trần Đăng Khánh trở về. Đầu năm 2011, Khánh về nước, làm việc tại Viện Di truyền nông nghiệp. Ngay sau đó, anh đã đăng ký và được giao đảm nhiệm đề tài cấp Nhà nước nhằm tạo ra giống lúa siêu trội có năng suất 10 - 12 tấn/ha/vụ. Đề tài được Bộ KH-CN cấp 3,6 tỷ đồng kinh phí, giao thời gian thực hiện trong 4 năm. Những kinh nghiệm của người cha đã giúp anh phát triển nghiên cứu một cách “đột biến”, chỉ trong một năm đã tạo ra 3 dòng lúa siêu trội mới nhờ phương pháp gây đột biến trên giống lúa gốc.

Vụ Xuân năm 2012, áp dụng công nghệ tạo lúa lùn của cha theo hướng lai kép, từ 4 tổ hợp giống ban đầu tạo thành giống lai rồi gây đột biến, Khánh tạo được giống lúa BN Mới có thể nói là “siêu bom tấn”: Mỗi bông có 800 - 1.000 hạt, năng suất 10-12 tấn/ha/vụ, di truyền được. Khánh đã gửi giống BN Mới sang trồng thử tại Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản, thu được bông lúa có 1.100 hạt. Với kết quả này, anh chắc chắn sẽ hoàn thành vượt mức chỉ tiêu thời gian của đề tài, khi chỉ sau một năm đã tạo thành công dòng lúa siêu năng suất. Thông thường, để tạo ra được một giống lai đơn phải mất hàng chục năm, tạo giống lai kép và thuần hóa được nó phải mất vài chục năm, vì vậy bí quyết gây đột biến của thầy giáo Trần Đăng Đạt và người con út - TS Trần Đăng Khánh có ý nghĩa vô cùng to lớn.

GS Makoto Matsuoka và GS Hidera Kitano của Trường Đại học Nagoya, Nhật Bản đã đến thăm ruộng lúa trồng thí nghiệm giống BN Mới tại Trung tâm Chuyển giao khoa học - công nghệ và Khuyến nông (Bộ NN và PTNT) tại Thanh Trì, Hà Nội. Hai chuyên gia hàng đầu về ứng dụng sinh học phân tử, gây đột biến và nghiên cứu gene lúa tăng năng suất rất ngạc nhiên và vui mừng trước kết quả tạo được bông lúa nhiều hạt đến thế. Trên thế giới chỉ có 3 nơi làm được giống lúa mỗi bông có hơn 600 hạt. Ngay như GS Kitano cũng đã phải dành hơn 20 năm mới tạo được giống lúa mới mỗi bông hơn 600 hạt, bằng cách quy tụ gene tốt của nhiều giống vào một giống. Trong khi TS Trần Đăng Khánh tạo được dòng lúa bông có 800-1.000 hạt chỉ trong một vụ, từ một giống lúa cao sản gốc.

Khi tôi đến gặp cha con ông giáo làng vào một ngày trung tuần tháng 11, Trần Đăng Khánh cho biết anh đang kết hợp với các chuyên gia hàng đầu của Nhật Bản và Việt Nam tiếp tục nghiên cứu nhằm phân lập, xác định tính trạng số lượng hạt vượt trội của dòng lúa này do đoạn gene (hoặc gene độc lập) nào đó trong số 12 nhiễm sắc thể (của cây lúa) quyết định, để nhân bản đoạn gene (hoặc gene độc lập) đó để công bố về phương diện khoa học. Sau khi xác định chính xác sẽ ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử và lai trở lại để quy tụ gene đó vào một giống, thử nghiệm trong 1-2 năm sau đó sẽ trồng đại trà để khẳng định giống lúa mới. Và như nhiều chuyên gia nông nghiệp đánh giá, hiện năng suất lúa trung bình của Việt Nam khoảng 5,5 tấn/ha/vụ, vì vậy nếu giống “siêu cao sản” này được đưa vào sản xuất đại trà, sẽ nâng năng suất lên 7, 8, thậm chí 10 tấn hoặc cao hơn. Đây thực sự là một sự kiện có ý nghĩa rất lớn không chỉ đối với an ninh lương thực quốc gia, xóa đói giảm nghèo và làm giàu cho đất nước, mà còn bảo đảm an ninh lương thực thế giới.

Nghe nhận định vậy mà càng thấy tự hào bởi giống lúa “siêu bom tấn” hứa hẹn làm nên chuyện “động trời” trong làng khoa học nông nghiệp thế giới kia chính là thành quả của trí tuệ Việt, công trình nghiên cứu của cha con ông giáo làng Trần Đăng Đạt - Trần Đăng Khánh.