PGS.TS. Đặng Văn Đông: “Đưa sen Mặt Bằng vào môi trường không gian là bước đột phá khoa học”

Lúc 20h30 ngày 14/4 (giờ Việt Nam), nữ phi hành gia gốc Việt Amanda Nguyễn cùng ca sĩ Katy Perry và bốn người phụ nữ khác đã làm nên dấu mốc đáng nhớ trong lịch sử khi tham gia chuyến bay vào vũ trụ đầu tiên có toàn bộ phi hành đoàn là nữ giới. Họ đã cùng nhau cất cánh trên tàu New Shepard của hãng Blue Origin từ bãi phóng tại West Texas, Mỹ.

Điểm đặc biệt trong hành trình này là Amanda Nguyễn mang theo 169 hạt giống sen Việt Nam, đánh dấu lần đầu tiên loại hạt này được đưa ra ngoài không gian. Những hạt giống sen quý giá ấy được tuyển chọn từ nguồn sen bản địa bởi Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển hoa, cây cảnh (thuộc Viện Nghiên cứu Rau Quả - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam). Đây là kết quả hợp tác giữa Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) và Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST).

Sau khi hoàn thành sứ mệnh trong môi trường không gian, các hạt sen sẽ được đưa trở lại Trái Đất để phục vụ nghiên cứu, mở ra những hướng đi tiềm năng cho sự phát triển của nông nghiệp trong tương lai.

Trả lời Tạp chí Việt Nam Hương Sắc, PGS.TS. Đặng Văn Đông, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Rau Quả - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Uỷ viên Ban Thường vụ Hội SVCVN, Trưởng Ban hoa, cây cảnh - đã có những chia sẻ thú vị về 169 hạt sen Việt Nam đầu tiên vừa bay vào vũ trụ.

Thưa ông, Việt Nam có tới khoảng 20.000 loài thực vật. Vậy vì sao trong số đó, hạt sen Việt Nam - cụ thể là giống sen Mặt Bằng, lại được lựa chọn đưa vào không gian vũ trụ?

Đây là câu hỏi rất đáng quan tâm. Hạt sen, đặc biệt là giống sen Mặt Bằng của Việt Nam, được lựa chọn không chỉ vì các đặc điểm sinh học vượt trội mà còn vì giá trị biểu tượng sâu sắc về văn hóa và bản sắc dân tộc. Cụ thể:

Về sinh học, hạt sen có khả năng "ngủ sinh học" đặc biệt: có thể bảo quản hàng chục, thậm chí hàng trăm năm mà vẫn giữ khả năng nảy mầm. Cấu trúc vỏ hạt bền vững giúp nó chịu được điều kiện khắc nghiệt như vi trọng lực và bức xạ vũ trụ – điều kiện lý tưởng để nghiên cứu sinh học không gian.

PGS.TS. Đặng Văn Đông, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu Rau Quả - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. (Ảnh NVCC)

Về di truyền, giống sen Mặt Bằng đã được tuyển chọn kỹ tại Viện Nghiên cứu Rau quả, đảm bảo độ đồng đều, tỷ lệ nảy mầm cao, hình thái ổn định và thích hợp cho theo dõi biến dị bằng kỹ thuật sinh học phân tử.

Về văn hóa, sen là biểu tượng thanh cao, kiên cường của người Việt. Việc đưa sen vào không gian thể hiện sự hội nhập của khoa học Việt Nam vào xu thế toàn cầu và khẳng định vị thế tri thức Việt trong hành trình khám phá vũ trụ.

Về ứng dụng, sen có tiềm năng lớn trong các hệ thống canh tác khép kín – phục vụ nhu cầu tái tạo nước, cung cấp thực phẩm và dược liệu trong các môi trường phi truyền thống như trạm không gian hoặc hành tinh khác.

Những thay đổi nào về mặt sinh lý và hình thái của hạt sen có thể được quan sát khi so sánh giữa môi trường không gian và môi trường Trái đất?

Khi hạt sen được đưa vào môi trường không gian – nơi có vi trọng lực và bức xạ vũ trụ cao, chúng ta có thể quan sát và phân tích một số biến đổi đặc trưng về mặt sinh lý và hình thái, từ đó so sánh với mẫu đối chứng được gieo trồng trên Trái đất.

Về sinh lý, một số thay đổi có thể bao gồm:

– Tốc độ và tỷ lệ nảy mầm: có thể tăng hoặc giảm do ảnh hưởng của vi trọng lực đến trao đổi nước và enzyme kích thích nảy mầm.

– Quá trình trao đổi chất: hoạt tính của một số enzyme (như amylase, catalase) có thể thay đổi, ảnh hưởng đến chuyển hóa tinh bột và năng lượng trong giai đoạn mầm.

– Biểu hiện gen: sự hoạt hóa hoặc ức chế của một số gene liên quan đến stress, sinh trưởng và hình thành mô thực vật có thể khác biệt, được xác định thông qua kỹ thuật sinh học phân tử.

Về hình thái, có thể ghi nhận:

– Chiều dài rễ, thân mầm, hình dạng lá mầm: trong môi trường không trọng lực, hướng phát triển của rễ – chồi không theo quy luật trọng lực, từ đó có thể gây biến đổi trong hình thái ban đầu.

– Cấu trúc tế bào và tổ chức mô: ví dụ như độ dày lớp biểu bì, mật độ lỗ khí, hoặc sự phân hóa mô dẫn – những yếu tố phản ánh phản ứng thích nghi của cây con với điều kiện phi tự nhiên.

– Tỷ lệ dị biến hình thái: có thể xuất hiện những cá thể mang đặc điểm bất thường về màu sắc lá, kích thước hạt, chiều cao thân – là cơ sở để phát hiện vật liệu di truyền tiềm năng cho chọn giống.

Việc so sánh những đặc điểm này sẽ giúp các nhà khoa học xác định tác động của môi trường không gian đến sinh trưởng thực vật, từ đó áp dụng để chọn tạo các giống sen ưu việt hơn hoặc phục vụ nghiên cứu nông nghiệp không gian.

Các biến đổi di truyền thu được từ môi trường không gian có thể được ứng dụng như thế nào trong công tác chọn giống cây trồng ở Việt Nam?

Các biến đổi di truyền phát sinh từ môi trường không gian – dưới tác động của vi trọng lực và bức xạ vũ trụ – có thể trở thành nguồn vật liệu đột biến quý giá để phục vụ công tác chọn giống cây trồng mới tại Việt Nam.

Khi hạt giống – như hạt sen – trải qua quá trình tiếp xúc với môi trường không gian, một số cá thể có thể xuất hiện những biến dị di truyền tự nhiên, làm thay đổi đặc điểm hình thái, sinh lý hoặc sinh hóa. Sau khi trở về Trái đất, các nhà khoa học sẽ tiến hành gieo trồng, theo dõi, đánh giá và sàng lọc để tìm ra những cá thể mang đặc điểm nổi trội như: – Khả năng chịu hạn, chịu mặn hoặc chịu nhiệt độ cao tốt hơn,

– Tăng tốc độ nảy mầm hoặc rút ngắn chu kỳ sinh trưởng,

– Tăng hàm lượng hoạt chất sinh học, nâng cao giá trị dinh dưỡng hoặc dược liệu,

– Hoặc cải thiện hình thái hoa, kích thước hạt, năng suất củ – ngó – thân.

Từ đó, các cá thể ưu tú sẽ được tách dòng, nhân giống và kiểm chứng ổn định qua nhiều thế hệ, để phát triển thành giống mới phục vụ sản xuất đại trà. Đây là phương pháp chọn giống bằng đột biến tự nhiên có định hướng, tương tự như các kỹ thuật sử dụng bức xạ, nhưng mang yếu tố độc đáo và thân thiện hơn về mặt truyền thông.

Ứng dụng này đặc biệt có giá trị đối với những cây trồng bản địa như sen, lúa, đậu, khoai… – nơi cần duy trì bản sắc di truyền nhưng vẫn tạo ra đột phá về năng suất, chất lượng và khả năng thích nghi trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực về an ninh lương thực.

Nói cách khác, môi trường không gian trở thành “vườn ươm đột biến tự nhiên” đầy tiềm năng, mở ra hướng đi mới cho công tác chọn giống tại Việt Nam, nhất là trong chiến lược phát triển nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp thông minh và bền vững.

Vì sao việc đưa giống cây sen Mặt Bằng – một giống bản địa của Việt Nam – vào môi trường không gian vũ trụ được coi là bước đột phá khoa học?

Việc đưa giống sen Mặt Bằng – một giống bản địa đặc trưng của Việt Nam – vào môi trường không gian là một bước đột phá khoa học vì đây là lần đầu tiên một giống cây trồng nội địa được nghiên cứu trong điều kiện phi truyền thống: vi trọng lực và bức xạ ngoài khí quyển. Những điều kiện đặc biệt này có thể tác động đến quá trình nảy mầm, phát triển hình thái, cũng như biến dị di truyền của cây trồng, từ đó mở ra cơ hội chọn tạo ra những giống sen mới có khả năng thích nghi tốt hơn với điều kiện bất lợi như khô hạn, đất nghèo dinh dưỡng hoặc biến đổi khí hậu.

Đây không chỉ là một thí nghiệm sinh học thuần túy, mà còn mang tính tiên phong trong hướng tiếp cận nông nghiệp không gian – một lĩnh vực được nhiều cường quốc nghiên cứu trong bối cảnh trái đất đang đối mặt với áp lực dân số và biến đổi môi trường. Việc một giống sen của Việt Nam trở thành đối tượng thử nghiệm trong không gian là minh chứng cho năng lực nghiên cứu nội sinh và khát vọng hội nhập khoa học toàn cầu của Việt Nam.

Thí nghiệm này sẽ giúp giới khoa học hiểu rõ hơn về những yếu tố nào trong sinh trưởng và phát triển của thực vật?

Thí nghiệm đưa hạt sen vào không gian sẽ giúp giới khoa học hiểu rõ hơn về tác động của môi trường vi trọng lực và bức xạ vũ trụ đến các giai đoạn quan trọng trong vòng đời của thực vật – đặc biệt là quá trình nảy mầm, phát sinh hình thái, sinh trưởng và biến dị di truyền.

Trong điều kiện ngoài trái đất, các yếu tố vật lý như trọng lực và bức xạ bị thay đổi hoàn toàn so với môi trường tự nhiên trên mặt đất. Nhờ đó, chúng ta có thể quan sát và phân tích sâu hơn về cách mà tế bào thực vật phản ứng, cấu trúc gene có thay đổi hay không, quá trình trao đổi chất, hướng sinh trưởng của rễ và chồi, cũng như khả năng thích ứng tổng thể của cây trồng.

Đây là cơ sở khoa học quan trọng để hiểu rõ cơ chế phát triển thực vật trong điều kiện bất lợi, từ đó phục vụ cho việc chọn tạo giống có khả năng chống chịu tốt hơn với khô hạn, đất nghèo dinh dưỡng, hoặc biến đổi khí hậu. Đồng thời, kết quả thí nghiệm còn đặt nền móng cho các nghiên cứu xa hơn trong lĩnh vực nông nghiệp không gian, hướng tới khả năng trồng cây trong môi trường khép kín ngoài trái đất.

PGS.TS. Đặng Văn Đông đi khảo sát giống cây mới. (Ảnh NVCC)

Tại sao hạt sen, hay cây sen, lại được chọn là giống cây trồng đại diện của Việt Nam trong nghiên cứu không gian?

Cây sen được lựa chọn là giống cây trồng đại diện của Việt Nam trong nghiên cứu không gian vì hội tụ đầy đủ giá trị khoa học, sinh học và văn hóa tiêu biểu.

Về mặt khoa học, sen là loài cây thủy sinh có khả năng thích nghi cao, sinh trưởng mạnh mẽ trong điều kiện bất lợi, từ vùng trũng đến đất nghèo dinh dưỡng. Hạt sen cũng nổi tiếng với khả năng bảo tồn sức sống rất lâu – có thể nảy mầm sau nhiều năm trong điều kiện khô hạn. Đây là những đặc tính quý giúp sen trở thành đối tượng lý tưởng để nghiên cứu phản ứng sinh học trong môi trường vi trọng lực và bức xạ ngoài trái đất.

Về mặt biểu tượng, sen là loài hoa gắn bó sâu sắc với văn hóa, tâm linh và đời sống của người Việt, là hình ảnh tượng trưng cho sự thanh khiết, vươn lên từ bùn lầy mà vẫn tỏa hương, khoe sắc. Việc đưa hạt sen vào vũ trụ vì thế không chỉ có ý nghĩa khoa học, mà còn mang theo niềm tự hào dân tộc và khát vọng đưa trí tuệ Việt vươn ra thế giới.

Ngoài ra, giống sen Mặt Bằng được lựa chọn lần này là một giống bản địa, do các nhà khoa học Việt Nam chọn tạo và bảo tồn, thể hiện năng lực nội sinh trong nghiên cứu giống cây trồng của Việt Nam, góp phần quảng bá thương hiệu nông nghiệp quốc gia trên trường quốc tế.

Sự kiện này mang lại cảm hứng như thế nào cho thế hệ trẻ Việt Nam?

Sự kiện 169 hạt sen Việt Nam được đưa vào vũ trụ không chỉ là một dấu ấn khoa học, mà còn là nguồn cảm hứng mạnh mẽ cho thế hệ trẻ Việt Nam. Từ hình ảnh hạt sen – biểu tượng của trí tuệ, văn hóa và sức sống Việt – vượt qua bầu khí quyển, bay vào không gian, các bạn trẻ có thể cảm nhận rất rõ rằng: giấc mơ khoa học không còn xa vời, và người Việt Nam hoàn toàn có thể đóng góp vào những lĩnh vực tiên phong của nhân loại.

Đặc biệt, việc người đưa hạt sen lên vũ trụ là Amanda Nguyễn – một người gốc Việt – càng khẳng định rằng, dù ở bất cứ đâu, nếu giữ được tình yêu với nguồn cội và nuôi dưỡng khát vọng tri thức, thì người trẻ Việt có thể vươn xa, vươn cao, không chỉ để thành công cho riêng mình mà còn để lan tỏa giá trị Việt với thế giới.

Tôi tin rằng, sự kiện này sẽ châm ngòi cho nhiều ước mơ mới, truyền cảm hứng để các em học sinh, sinh viên yêu khoa học, dấn thân vào nghiên cứu, đổi mới sáng tạo, và khẳng định bản thân trên hành trình hội nhập quốc tế.

Sự kiện này sẽ tác động ra sao đến việc xây dựng thương hiệu và giá trị kinh tế của sen Việt Nam trên thị trường quốc tế?

Sự kiện 169 hạt sen Việt Nam được đưa vào vũ trụ không chỉ là dấu mốc khoa học mà còn là đòn bẩy thương hiệu rất lớn cho ngành sen Việt Nam trên thị trường quốc tế. Việc một giống sen bản địa được lựa chọn để thử nghiệm trong môi trường đặc biệt như không gian vũ trụ cho thấy chất lượng sinh học, tính độc đáo và tiềm năng ứng dụng cao của sen Việt – điều mà không phải giống cây trồng nào cũng có được.

Về mặt truyền thông, sự kiện này tạo ra một câu chuyện thương hiệu giàu cảm hứng, giúp định vị sen Việt không chỉ là cây trồng truyền thống mà còn là “đại sứ văn hóa” và “đối tượng nghiên cứu tiên phong” trong khoa học hiện đại. Điều này góp phần gia tăng giá trị cảm xúc và niềm tin của người tiêu dùng quốc tế, đặc biệt ở các thị trường quan tâm đến sản phẩm hữu cơ, có yếu tố bản địa và câu chuyện nguồn gốc rõ ràng.

Về mặt kinh tế, đây là cơ hội để các doanh nghiệp, HTX và địa phương đẩy mạnh xây dựng chỉ dẫn địa lý, phát triển chuỗi sản phẩm OCOP, chế biến sâu và xúc tiến thương mại, nhất là với các dòng sản phẩm từ sen như: thực phẩm chức năng, dược liệu, mỹ phẩm thiên nhiên, trà, hạt, tinh dầu…

Nói cách khác, đây là thời điểm vàng để chuyển đổi từ sản xuất sen nhỏ lẻ sang phát triển chuỗi giá trị sản phẩm sen quốc gia, gắn với thương hiệu “Sen Việt Nam – giá trị từ đất, lan tỏa đến không gian”.

Loài hoa sen, biểu tượng đặc trưng của Việt Nam, vinh dự trở thành một phần trong hành trình khám phá vũ trụ. (Ảnh NVCC)

Việc hạt sen được đưa vào vũ trụ mở ra những cơ hội gì cho ngành trồng sen trong nước?

Việc hạt sen Việt Nam được đưa vào vũ trụ không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mở ra nhiều cơ hội phát triển đột phá cho ngành trồng sen trong nước.

Trước hết, đây là cơ hội vàng để nâng tầm thương hiệu sen Việt Nam, khẳng định giá trị giống bản địa không chỉ trong văn hóa mà còn trong nghiên cứu khoa học hiện đại. Điều này giúp tăng uy tín, tạo lợi thế cạnh tranh cho sản phẩm sen Việt trên thị trường quốc tế, đặc biệt là trong các lĩnh vực thực phẩm chức năng, dược liệu và xuất khẩu nông sản đặc sản.

Thứ hai, kết quả nghiên cứu từ môi trường vũ trụ có thể cung cấp thông tin quý giá cho công tác chọn giống, giúp phát triển các giống sen có năng suất cao, chất lượng tốt, và khả năng thích nghi rộng – đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu, hạn mặn và thâm canh hóa vùng trũng.

Thứ ba, sự kiện này cũng tạo đòn bẩy để kết nối ngành trồng sen với du lịch sinh thái, giáo dục STEM và đổi mới sáng tạo, từ đó mở rộng không gian phát triển cho sen không chỉ là cây nông nghiệp mà còn là biểu tượng văn hóa, nguồn cảm hứng và động lực kinh tế bền vững cho nhiều địa phương.

Việc hợp tác với các tổ chức như NASA, ESA, JAXA mở ra cơ hội gì cho khoa học nông nghiệp Việt Nam?

Hợp tác với các tổ chức hàng đầu thế giới như NASA (Hoa Kỳ), ESA (Châu Âu) hay JAXA (Nhật Bản) là một cánh cửa lớn mở ra nhiều cơ hội chiến lược cho khoa học nông nghiệp Việt Nam, cả về tri thức, công nghệ lẫn vị thế quốc tế.

Trước hết, đây là cơ hội để Việt Nam tiếp cận những thành tựu tiên tiến trong nghiên cứu sinh học ngoài không gian, công nghệ mô phỏng vi trọng lực, cảm biến sinh học, vật liệu trồng cây đặc biệt và các mô hình nông nghiệp khép kín – vốn là nền tảng cho phát triển nông nghiệp trong điều kiện khắc nghiệt và nông nghiệp công nghệ cao trong tương lai.

Thứ hai, thông qua hợp tác quốc tế, các nhà khoa học Việt Nam có thể tham gia sâu hơn vào chuỗi nghiên cứu toàn cầu, từ đó nâng cao trình độ, chuẩn hóa phương pháp, và mở rộng khả năng xuất bản quốc tế, chuyển giao công nghệ, cũng như đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao.

Quan trọng hơn, việc hợp tác với những tổ chức tầm cỡ như NASA hay JAXA còn giúp nâng cao hình ảnh và vị thế của khoa học Việt Nam trên trường quốc tế, đặc biệt trong các lĩnh vực liên ngành như nông nghiệp – vũ trụ – công nghệ sinh học, thúc đẩy mạnh mẽ quá trình hội nhập và đổi mới sáng tạo quốc gia.

Rất cảm ơn ông đã tham gia buổi phỏng vấn với Tạp chí Việt Nam Hương Sắc!