Hạt gạo nhỏ nuôi nửa thế giới: Câu chuyện khoa học về cây lúa

Loại hạt mà chúng ta ăn mỗi ngày, gạo (rice), đang nuôi sống hơn 4 tỷ người trên Trái Đất. Gạo không chỉ là món ăn mà còn là nền tảng của nhiều nền văn minh nhân loại. Từ những thửa ruộng bậc thang óng ả ở Việt Nam, những cánh đồng ngập nước ở Thái Lan, đến đồng bằng rộng lớn, hạt gạo đã đồng hành cùng con người qua hơn 9.000 năm lịch sử, khẳng định vị thế là lương thực cốt lõi không thể thay thế.

Sự tiến hóa của cây lúa là một kỳ quan khoa học bắt đầu từ lưu vực sông Dương Tử (Trung Quốc). Trải qua hàng thiên niên kỷ, hai dòng lúa chính đã tiến hóa tách biệt và thích nghi. Đó là Oryza sativa japonica, loại lúa hạt tròn, dẻo, ưa khí hậu ôn đới, thường thấy ở các quốc gia như Nhật Bản hay Hàn Quốc.

3953474312357873657-1762741624.jpg

Gạo không chỉ là lương thực mà còn là nền tảng của nhiều nền văn minh nhân loại

Song song đó là Oryza sativa indica, loại lúa hạt dài, ưa khí hậu nhiệt đới, phổ biến rộng rãi ở Việt Nam, Ấn Độ và Thái Lan. Các nghiên cứu di truyền học gần đây, như công trình đăng trên Nature Genetics vào năm 2023, đã tiết lộ rằng gen của lúa châu Á đã tái tổ hợp hàng trăm lần để linh hoạt thích nghi với các điều kiện khắc nghiệt như hạn hán, ngập mặn và biến đổi khí hậu, khiến nó trở thành một trong những cây trồng bền bỉ nhất hành tinh.

Gạo còn mang một ý nghĩa sâu sắc hơn cả dinh dưỡng, nó là sợi dây văn hóa kết nối hàng tỷ người. Nếu ở Việt Nam ta có câu “cơm tẻ là mẹ ruột,” thì trong tiếng Nhật, từ “gohan” vừa có nghĩa là “cơm” vừa có nghĩa là “bữa ăn” chung, thể hiện tầm quan trọng trung tâm của hạt gạo trong đời sống. Ở nhiều vùng của Ấn Độ, người ta rải gạo trong lễ cưới truyền thống để chúc phúc cho sự sung túc, còn ở Philippines, gạo được tôn vinh là “nguồn sống” (source of life).

Trước những thách thức của biến đổi khí hậu và dân số gia tăng, khoa học hiện đại đang nỗ lực tái định nghĩa hạt gạo. Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đang tiên phong phát triển các giống lúa “chịu mặn” và “chịu ngập” để bảo vệ năng suất tại các vùng đồng bằng dễ bị tổn thương.

Đặc biệt, các nhóm nghiên cứu từ Đại học Stanford và IRRI đang thử nghiệm “lúa siêu quang hợp”, một giống lúa được chỉnh sửa gen để hấp thụ CO2 hiệu quả hơn, hứa hẹn tăng năng suất đồng thời giảm thiểu khí nhà kính. Bên cạnh đó, các nhà khoa học đã tạo ra “gạo vàng” (Golden Rice) chứa beta-carotene, một thành tựu quan trọng trong lĩnh vực dinh dưỡng nhằm chống lại tình trạng thiếu vitamin A ở các nước đang phát triển.

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), đến năm 2050, nhân loại cần tăng 25% sản lượng gạo. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu đang khiến hàng triệu hecta ruộng bị ngập mặn hoặc hạn hán kéo dài. Vì vậy, các nhà sinh học, nông học và kỹ sư sinh thái đang chạy đua để tạo ra thế hệ “siêu lúa” mới, không chỉ đạt năng suất cao mà còn phải thân thiện với môi trường. Mỗi hạt gạo trên bàn ăn của chúng ta là kết tinh của 9.000 năm tiến hóa, văn hóa và công nghệ, nhắc nhở ta rằng điều nuôi dưỡng thế giới đôi khi chính là sự bền bỉ của một hạt nhỏ.