Bí ẩn kho hạt giống đầu tiên thế giới và cuộc chiến chống nạn đói

Đằng sau mặt tiền cổ kính của một tòa nhà ba tầng nằm ngay gần quảng trường St. Isaac ở Leningrad (nay là Saint Petersburg), từng tồn tại một kho báu đặc biệt không chứa vàng bạc hay châu báu. Đó là Cục Thực vật học Ứng dụng Liên Xô, nơi đặt nền móng cho kho hạt giống bảo tồn đa dạng sinh học đầu tiên trên thế giới. Nhà sinh học Nikolai Vavilov đã khởi xướng việc thu thập này sau khi chứng kiến những thảm họa nạn đói liên tiếp tàn phá quê hương. Nhận thấy các giống cây trồng thuần hóa hiện đại có nguy cơ suy thoái di truyền cao, ông tin rằng chìa khóa bảo vệ nguồn cung lương thực nằm ở tính đa dạng gen của thực vật hoang dại. Câu chuyện về kho hạt giống không chỉ là hành trình khoa học gian khổ với 380.000 mẫu vật, mà còn là bi kịch lịch sử cảm động khi các nhà khoa học sẵn sàng hy sinh tính mạng để bảo vệ nguồn gen cây trồng cho tương lai. [1]

Nguồn gốc ý tưởng: Sự mỏng manh của cây trồng thuần hóa

Sinh năm 1887 tại Nga, Nikolai Vavilov trải qua tuổi thơ thường xuyên chứng kiến hạn hán, sâu bệnh và giá lạnh tàn phá mùa màng. Trong số các đợt thảm họa thời kỳ đó, từng có một nạn đói cướp đi mạng sống của khoảng 400.000 người. Chứng kiến cảnh thảm kịch diễn ra ở các vùng quê, Vavilov nuôi trăn trở tìm kiếm giải pháp ngăn chặn nạn đói một cách tận gốc. Khi bước vào con đường nghiên cứu, ông đặt niềm tin vào ngành di truyền học – một lĩnh vực mới nổi đầu thế kỷ 20 – để tìm câu trả lời cho tính bền vững của nông nghiệp. [1]

Lý giải của Vavilov xuất phát từ bản chất di truyền của các loài cây lương thực. Ông nhận thấy những giống cây được con người thuần hóa qua nhiều thế hệ lai chọn lọc đã rơi vào tình trạng cận huyết nghiêm trọng, khiến chúng thiếu đa dạng gen để chống chọi với điều kiện thời tiết khắc nghiệt hay bệnh tật. Ngược lại, các loài cây hoang dại trong tự nhiên sở hữu nguồn gen vô cùng phong phú, giúp chúng có sức sống dẻo dai trước thiên tai. Vavilov nhận định rằng nếu tiến hành lai tạo giữa cây thuần hóa và giống hoang dại, các nhà khoa học có thể tạo ra những giống cây vừa cho năng suất cao vừa có khả năng chịu đựng vượt trội. [1]

Hành trình gom giữ 380.000 nguồn gen từ khắp hành tinh

Để thực hiện chiến lược lai tạo, công việc trước tiên là phải thu thập được các giống cây hoang dại trên quy mô toàn cầu. Tuy nhiên, Vavilov nhận thấy quá trình phát triển của con người đã khiến nhiều loài thực vật hoang dại quý hiếm đứng trước nguy cơ biến mất. Bắt đầu từ những năm 1920, ông triển khai các cuộc tìm kiếm rộng lớn. Đội chiếc mũ phớt đặc trưng, Vavilov đã trực tiếp dẫn đầu 115 chuyến khảo sát tới 64 quốc gia nằm trên 5 châu lục để thu thập mọi mẫu hạt giống, củ và quả mà ông tìm thấy. [1]

Qua nhiều năm khảo sát, Vavilov và các cộng sự đã xây dựng được bộ sưu tập khổng lồ với khoảng 380.000 mẫu vật lưu giữ tại Leningrad. Các mẫu hạt, củ và rễ cây mang muôn hình muôn vẻ, từ xù xì đến nhẵn bóng, cùng hương thơm đặc trưng của nhiều vùng khí hậu khác nhau. Để duy trì sức sống cho hạt giống, định kỳ các mẫu vật được gửi tới các cánh đồng thử nghiệm trên khắp Liên Xô để gieo trồng và thu hoạch lại hạt tươi. Đến năm 1939, mạng lưới này đã phát triển thành một tổ chức lớn với 25.000 nhân viên làm việc dưới sự chỉ đạo của Vavilov. [1]

Trận tuyến lý thuyết và bi kịch cá nhân của nhà di truyền học

Dù đạt được những bước tiến lớn trong việc bảo vệ nguồn gen, Vavilov lại phải đối mặt với những trở ngại chính trị phức tạp. Trong giai đoạn này, Trofim Lysenko – một nhân vật phản đối di truyền học – đã gia tăng ảnh hưởng trong ngành nông nghiệp Liên Xô. Lysenko bác bỏ sự tồn tại của gen và tuyên bố rằng điều kiện môi trường có thể thay đổi hoàn toàn bản chất cây trồng. Với sự ủng hộ từ giới quản lý, Lysenko ráo riết đẩy mạnh việc cấm nghiên cứu và giảng dạy di truyền học, đồng thời cáo buộc những người bất đồng ý kiến là kẻ phản bội. [1]

Là nhà di truyền học nổi tiếng, Vavilov trở thành đối tượng bị nhắm đến. Năm 1940, khi đang thu thập hạt giống tại Ukraine, ông bị lực lượng an ninh bắt giữ. Trong các buổi thẩm vấn kéo dài, Vavilov kiên quyết giữ vững quan điểm khoa học và không từ bỏ niềm tin của mình. Ông bị đưa vào trại giam Gulag và chịu chế độ ăn uống thiếu thốn chỉ gồm bắp cải nghiền cùng bột mì mốc. Nhà khoa học đã dành trọn sự nghiệp để chiến đấu chống lại nạn đói cuối cùng lại qua đời vì suy dinh dưỡng nặng vào tháng 1 năm 1943 ở tuổi 55. [1]

872 ngày vây hãm: Giữ nguyên bộ sưu tập giữa cơn đói kiệt cùng

Trong khi Vavilov bị giam giữ, một tai họa lớn khác ập đến với viện nghiên cứu tại Leningrad. Tháng 6 năm 1941, Đức Quốc xã xâm lược Liên Xô và bao vây thành phố Leningrad suốt 872 ngày. Giới khoa học Đức Quốc xã hiểu rõ giá trị của bộ sưu tập hạt giống nên có kế hoạch chiếm đoạt kho gen này để phục vụ các nghiên cứu riêng. Cùng lúc đó, trận chiến vây hãm đẩy thành phố vào một nạn đói khủng khiếp khi quân đội xâm lược cắt đứt các nguồn viện trợ. Khẩu phần ăn của người dân bị thắt chặt xuống mức chỉ còn một phần tư pound bánh mì mỗi ngày. [1]

Trong bối cảnh hơn 700.000 người dân Leningrad qua đời vì thiếu ăn và giá lạnh, hàng tấn hạt giống, gạo, khoai tây và đậu phộng có thể ăn được vẫn nằm trọn trong các căn phòng của Cục Thực vật học Ứng dụng. Thế nhưng, các nhà khoa học làm việc tại đây đã đưa ra một quyết định kiên định: không ai đụng đến dù chỉ một hạt lương thực trong bộ sưu tập. Họ nhìn nhận bản thân là những người gác cổng bảo vệ chuỗi gieo trồng 10.000 năm của nhân loại và nguồn lực tái thiết hậu chiến. Cuối cùng, 9 nhà nghiên cứu thực vật đã gục chết vì đói ngay tại bàn làm việc, bên cạnh những gói hạt giống mà họ bảo vệ trọn vẹn. [1]

Di sản nối dài và bài học cho an ninh lương thực tương lai

Khi vòng vây quanh Leningrad được dỡ bỏ vào tháng 1 năm 1944, toàn bộ kho hạt giống vẫn được bảo toàn nguyên vẹn. Cơ quan này sau đó được đổi tên thành Viện Nghiên cứu Khoa học Toàn Nga về Nguồn gen Thực vật N. I. Vavilov (VIR). Nhận thức của Vavilov về tầm quan trọng của đa dạng di truyền đã trở thành nền tảng cho khoa học nông nghiệp hiện đại. Các ngân hàng hạt giống lớn trên thế giới, bao gồm Hầm hạt giống Toàn cầu Svalbard ở Na Uy, đều tiếp nối ý tưởng bảo lưu nguồn gen thực vật mà ông từng khởi xướng. [1]

Ý tưởng của Vavilov ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh cây trồng nông nghiệp hiện đại tiếp tục đứng trước nguy cơ suy giảm đa dạng di truyền và biến đổi khí hậu toàn cầu. Nhiều giống cây thương mại ngày nay dễ bị tổn thương trước dịch bệnh và thời tiết bất thường nếu không có nguồn gen dẻo dai từ các loài hoang dại để bổ sung. Việc duy trì và bảo vệ các kho hạt giống không chỉ là hành động tôn vinh lịch sử, mà còn là giải pháp then chốt để bảo vệ nguồn cung lương thực cho các thế hệ tương lai. [1]