Chọn giống không GMO: Cuộc đua tốc độ của Culta dựa trên dữ liệu lớn và quy luật tự nhiên

(STNN) - Culta, một startup công nghệ nông nghiệp Nhật Bản, xây dựng nền tảng nhân giống dựa trên AI nhanh nhất thế giới, không chỉ hứa hẹn những kỷ lục về tốc độ mà còn chứng minh rằng canh tác bền vững có thể song hành với lợi nhuận kinh tế cao, tất cả đều không cần đến công nghệ chỉnh sửa gen hay GMO.
cach-mang-cai-tao-giong-cay-trong-stnn-2-1789637836.jpg
Nguồn: Culta

Dưới sự dẫn dắt của Shuhei Noaki, Culta đã đưa ra một tuyên bố táo bạo: rút ngắn thời gian phát triển giống dâu tây mới từ quy trình truyền thống 10 năm xuống chỉ còn 2 năm. Đây là kết quả của việc tích hợp ba trụ cột chính: Trí tuệ Nhân tạo (AI), chu trình nhân giống nhanh trong môi trường kiểm soát, và mô hình kinh doanh tích hợp theo chiều dọc kiểu mới.

Giải mã công thức nhân giống cấp tốc của Culta

Thay vì dựa vào các phương pháp lai tạo tốn nhiều thời gian và đất đai ngoài trời, Culta ứng dụng AI và máy học để phân tích mối tương quan giữa dữ liệu bộ gen (genomic data) và dữ liệu hình thái (phenotypic data). Quá trình này cho phép các nhà khoa học dự đoán chính xác hiệu suất của thế hệ con lai trong các môi trường cụ thể, từ đó xác định những "cây bố mẹ" ưu tú nhất ngay cả trước khi gieo trồng.

Tuy nhiên, chìa khóa thực sự nằm ở việc kết hợp dữ liệu lớn với môi trường nhân tạo có kiểm soát. Tại Nhật Bản, phương pháp canh tác truyền thống chỉ cho phép một chu trình nhân giống dâu tây mỗi năm. Với cơ sở vật chất hiện đại, Culta có thể tăng tốc quy trình này lên ba chu trình trong cùng một khung thời gian, tạo ra lợi thế gấp ba lần về tốc độ.

Bên cạnh đó, dữ liệu không chỉ được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Thông qua mạng lưới 36 người trồng hợp đồng, Culta thu thập dữ liệu canh tác thực tế từ nhiều môi trường đa dạng khác nhau. Theo lời CEO Shuhei Noaki, dữ liệu này được đưa trở lại cơ sở dữ liệu của công ty, tạo ra một "kho tri thức" độc quyền "cực kỳ khó sao chép". Mô hình khép kín này cho phép Culta không chỉ tạo ra giống mới mà còn quản lý toàn bộ chuỗi giá trị: từ chọn tạo, cấp phép trồng trọt, mua lại 100% sản lượng, cho đến phân phối dưới thương hiệu Culta.

SAKURA DROPS: Dâu tây chịu nhiệt và câu chuyện chinh phục thị trường

cach-mang-cai-tao-giong-cay-trong-stnn-1789637836.jpg
Nguồn: Culta

Dâu tây, loại quả vốn nổi tiếng với yêu cầu khắt khe về khí hậu, trở thành mục tiêu chinh phục đầu tiên của Culta. Biến đổi khí hậu đang làm ngắn lại mùa vụ của dâu tây Nhật Bản, từ giai đoạn thu hoạch kéo dài từ tháng 12 đến tháng 6 trước đây, giờ thường kết thúc sớm vào tháng 4 do thời tiết mùa xuân nóng lên.

Giống dâu tây thương mại đầu tay của Culta, "SAKURA DROPS", được phát triển chính xác để giải quyết bài toán này. Nó có khả năng chịu được cái nóng của đầu mùa xuân, mở rộng vụ thu hoạch đến tận tháng Sáu. Ấn tượng hơn, SAURA DROPS mang lại năng suất gấp 1,4 lần và hàm lượng đường (Brix) gấp 1,3 lần so với giống Benihoppe hàng đầu Nhật Bản. Quả dâu cũng cứng hơn 1,4 lần, cho phép kéo dài thời gian bảo quản, giúp quả đã chín hoàn toàn vẫn giữ được chất lượng hoàn hảo sau hơn 10 ngày vận chuyển.

Với mức giá khoảng 20 đô la Singapore (16 đô la Mỹ) mỗi gói tại các nhà bán lẻ cao cấp ở Singapore và Malaysia, Culta đang định vị sản phẩm của mình ở phân khúc cao cấp. Doanh nghiệp này cũng đã thương mại hóa thành công các giống dâu tây trắng, một loại trái cây được ưa chuộng làm quà tặng, giải quyết được vấn đề cố hữu về hương vị và năng suất kém so với dâu đỏ, được người mua tại các siêu thị Đông Nam Á đánh giá cao.

Sự thành công với dâu tây chỉ là bước khởi đầu. Culta hiện đã mở rộng quy mô sang nhân giống táo và nho từ năm ngoái, với mục tiêu tung ra thị trường các giống mới vào năm 2030. Thách thức đặt ra cho cây thân gỗ là chu trình sinh trưởng dài hơn, tuy nhiên, công ty đang thử nghiệm phương pháp trồng trong nhà để ép thời gian nhân giống, cùng với dự án hợp tác dài hạn với Kirin về cây hoa bia chịu nhiệt, một lần nữa chứng minh sự đa dạng trong khả năng thích ứng của công nghệ.

Tại sao không phải là chỉnh sửa gen?

Mặc dù sở hữu chuyên môn sâu về công nghệ sinh học, Noaki giải thích rằng các đặc điểm mục tiêu của họ lại không phù hợp với phương pháp chỉnh sửa gen. Các tính trạng như năng suất và độ Brix bị chi phối bởi một lượng lớn gen tương tác phức tạp, không phải do một mục tiêu gen đơn lẻ. Thêm vào đó, dâu tây là loài bát bội thể (octoploid), chứa tám bộ nhiễm sắc thể, khiến cho việc chỉnh sửa gen trở nên cực kỳ phức tạp và kém hiệu quả so với phương pháp lai tạo truyền thống được tăng cường bởi AI.

Với việc vừa đóng thành công vòng gọi vốn pre-series A trị giá 700 triệu yên vào tháng 4, bài kiểm tra tiếp theo đối với Culta là liệu mô hình kinh doanh được phát triển tại Nhật Bản có thể thành công ở Mỹ và Châu Âu hay không. Công ty có kế hoạch bắt đầu sản xuất tại Australia để đảm bảo nguồn cung cho thị trường Châu Á, và đang tích cực tìm kiếm cơ hội sản xuất tại các thị trường khổng lồ phương Tây, nơi thị hiếu về hương vị dâu tây hoàn toàn khác biệt so với những giống dâu tây ngọt lịm trứ danh của Nhật Bản.

Câu chuyện của Culta cho thấy sự giao thoa thú vị giữa công nghệ cao và nông nghiệp truyền thống. Bằng cách khéo léo áp dụng AI và máy học vào các phương pháp nhân giống truyền thống thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các công nghệ gen mới, Culta không chỉ tạo ra những đột phá về tốc độ và chất lượng sản phẩm mà còn mở ra một con đường mới cho nền nông nghiệp bền vững và có khả năng thích ứng cao trước biến đổi khí hậu toàn cầu. 

Nguồn tham khảo: Culta

QUỲNH ANH