Công nghệ đã cách mạng hóa nông nghiệp một cách liên tục, từ sáng chế ra cái cày do gia súc kéo tại Ai Cập cổ đại tới máy cày chạy bằng khí gas đầu tiên vào đầu thế kỷ 2. Thập niên 1960s, cuộc Cách mạng Xanh đã mang lại những giống cây trồng năng suất cao, phân bón và thuốc BVTV hóa học.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 cũng không phải là ngoại lệ. Năm 2017, trang trại rô bốt hóa tại Anh đã thu hoạch vụ sản xuất đầu tiên hoàn toàn vận hành nhờ máy móc. 5 tấn đại mạch đã được gieo, bón phân và thu hoạch bằng máy móc tự động. Trong 2 – 3 năm tới, công nghệ số hóa trong nông nghiệp sẽ có phạm vi bao phủ thị trường đáng kể trên toàn cầu, các ước tính cho thấy.

Tháng 1/2018, báo cáo World Economic Forum đã hợp tác với McKinsey & Company xác định 12 công nghệ mới nổi có thể phát triển tốt ở một số phương diện của hệ thống thực phẩm. Các công nghệ này có thể thay đổi cấu trúc nhu cầu đối với thực phẩm, thông qua các loại proteins thay thế và dinh dưỡng được cá nhân hóa; thúc đẩy liên kết dọc chuỗi giá trị thông qua dịch vụ di động, dữ liệu lớn, IoT và khả năng truy xuất nguồn gốc nhờ blockchain; và tạo ra các hệ thống sản xuất hiệu quả, thông qua cảm biến nước, điều chỉnh gene và các tiên tiến khoa học khác, khiến nông nghiệp trở nên chính xác hơn và năng suất cao hơn.

Các cải tiến này sẽ chuyển đổi một ngành có đặc điểm chung ở rất nhiều khu vực trên thế giới là đói nghèo và chất thải. Nhưng tiềm năng của những công nghệ trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 nhằm phát triển bền vững tại các khu vực nông thôn có thể sẽ không đương nhiên xảy ra. Mặc dù sản xuất thực phẩm thế giới đã tăng gấp 4 lần trong giai đoạn 1960 – 2010, một phần rất lớn nhờ công nghệ và mở rộng thương mại, điều này không mang lại kết quả tốt hơn cho tất cả: người sản xuất, người tiêu dùng hay môi trường. Nông dân ngày càng thấm thía vấn đề “được mùa mất giá”, khi sự tăng năng suất đưa họ thoát khỏi tình trạng nghèo nhưng hiệu quả lại giảm đi phần nào bởi giá giảm đi liền khi nguồn cung tăng.

Mặc dù năng suất đất và lao động nông thôn tăng giúp những nước như Trung Quốc và Việt Nam đưa hàng triệu người vượt lằn ranh đói, vấn đề nghèo vẫn là mối lo lắng thường trực về khu vực nông thôn. Khoảng 80% người nghèo cùng cực của thế giới sống tại các khu vực nông thôn và 65% lao động trưởng thành nghèo có sinh kế là nông nghiệp, theo một phân tích năm 2016 của World Bank cho thấy. Nghịch lý thay, những người dành phần lớn cuộc đời để sản xuất thực phẩm lại nằm trong số những người mất an ninh lương thực nghiêm trọng nhất trên thế giới. Trên toàn cầu, cái đói vẫn đang hành hạ 815 triệu người.

Sản xuất thực phẩm đã thành công trong việc đuổi kịp tốc độ tăng dân số, bệnh tật liên quan đến ăn uống đang nổi lên trở thành nguyên nhân hàng đầu của vấn đề chết sớm. Béo phì đang tăng lên hầu như ở tất cả các khu vực trên thế giới. Chế độ dinh dưỡng không tối ưu đang tác động tới sức khỏe và tương lai của khoảng 3 tỷ người, tức là cứ mỗi một trong 2 ngày trên trái đất đối mặt với vấn đề này. Thấp còi đang xảy ra với 1/3 trẻ em tại cận Sahara và Nam Á, cướp đi tiềm năng tương lai của chúng trong một nền kinh tế sẽ ngày càng trả giá cao cho khối óc hơn là cơ bắp.

Nông nghiệp hiện đại cũng là nguyên nhân lớn dẫn đến tình trạng suy thoái môi trường. “Với chế độ ăn uống và các thực hành sản xuất hiện nay, cung cấp thực phẩm cho 7,6 tỷ người đang làm suy thoái nghiêm trọng các hệ sinh thái đất liền và nước, làm cạn kiệt các nguồn nước và thúc đẩy biến đổi khí hậu”, theo bài viết gần đây trên tạp chí Science. Nói cách khác, chế độ ăn uống của chúng ta đã gây ra tình trạng này. Sản xuất thực phẩm chịu trách nhiệm cho 26% phát thải khí nhà kính do người gây ra, 32% acid hóa trên đất liền, 78% tình trạng phú dưỡng và 2/3 sự bốc hơi nước, chiếm 87% các vùng đất không sa mạc và không băng giá trên địa cầu.

Câu hỏi thực sự là liệu cách mạng công nghiệp lần thứ 4 có giúp chúng ta sản xuất được nhiều thực phẩm hơn. Liệu cuộc cách mạng này có giúp chuyển đổi mô hình hiện nay sang một hệ thống thông minh hơn, có thể khiến cho tất cả: người sản xuất, người tiêu dùng và trái đất trở nên tốt đẹp hơn. Một trong những diễn biến thú vị nhất có thể lại không diễn ra trong lĩnh vực nông nghiệp. Trong khi phần lớn sự chú ý gần đây tập trung vào những tiến bộ trong lĩnh vực nông nghiệp, sự chú ý tương đương, thậm chí lớn hơn có thể đang diễn ra trong ngành bán lẻ siêu thị, trực tuyến và thông qua các ứng dụng di động tổng hợp.

Tiềm năng cho sự thay đổi này trở nên rõ ràng một khi xét đến sự phức tạp của hệ thống thực phẩm. Khoảng 570 triệu nông trại sản xuất thực phẩm cho 7,6 tỷ người trên trái đất. Thêm vào đó là khoảng 100.000 doanh nghiệp thượng nguồn, cung cấp các đầu vào như giống, phân bón, tài chính, bảo hiểm nông nghiệp; và hàng triệu doanh nghiệp hạ nguồn làm công việc vận chuyển, chế biến và bán sản phẩm từ các nông trại này, và các công ty công nghệ như Amazon và Alibaba cũng đang bước chân vào ngành kinh doanh thực phẩm.

“Mọi sự đang trở nên rõ ràng hơn vì sao Amazon mua lại Whole Foods”, CNBC viết vào tháng 6 vừa qua, 1 năm sau vụ Amazon thâu tóm Whole Foods.  “Một mặt, Amazon có rất nhiều dữ liệu mua sắm, sẽ là công cụ hữu ích khi Amazon mở rộng mảng kinh doanh thực phẩm trực tuyến và cung cấp các sản phẩm thương hiệu riêng cho thị trường”.

Công nghệ số sẽ là con át chủ bài làm thay đổi cục diện cuộc chơi trong hệ thống nông nghiệp – thực phẩm bởi nó giúp giảm mạnh chi phí kết nối người bán và người mua trên thị trường. Đổi lại, các thị trường thượng nguồn và hạ nguồn đều trở nên hiệu quả hơn, có thể dẫn đến tăng giá trả cho nông dân và tăng cạnh tranh giữa các trung gian.

Cargill, nhà giao dịch ngũ cốc và sản xuất thịt bò lớn của Mỹ, vừa tuyên bố sẽ tư duy lại mô hình kinh doanh và dịch chuyển dần đến mô hình sản xuất thực phẩm khép kín với sự trợ giúp của công nghệ, bao gồm việc dân chủ hóa thông tin giá nông sản. Bằng cách kết nối trực tiếp các doanh nghiệp nông nghiệp với người mua, công ty công nghệ, thương mại điện tử và trí tuệ nhân tạo Trung Quốc Alibaba tuyên bố đã giúp giảm đói nghèo tại các miền quê xa xôi. Một tương lai trong đó các cộng đồng nông thôn nhận được thù lao tương ứng với công sức sản xuất và bảo tồn các nguồn lực địa phơng sẽ là một diễn biến được chào đón, đảo ngược hàng thập kỷ di cư từ nông thôn ra thành thị.

Một cân bằng lượng/giá thực phẩm mới cũng sẽ mang lại một địa cầu tốt đẹp hơn, thông qua giảm lượng sử dụng đất và nước, phát thải khí nhà kính và các phát thải ô nhiễm khác tạo ra bởi lượng thực phẩm bị vứt bỏ. Các chuyên gia ước tính khoảng 1 tỷ tấn thực phẩm bị vứt đi mỗi năm chiếm 8% tổng phát thải khí nhà kính toàn cầu.

Ngành thực phẩm hiện cũng đang gặp vấn đề hiệu quả, hay nổi tiếng hơn với tên gọi “những thất bại thị trường”, và bắt đầu thu hút nhiều tên tuổi công nghệ tham gia vào để giải quyết vấn đề. Trong vài năm qua, các diễn đàn như Seeds and Chips tại Milan và EAT Forum tại Stockholm trở thành những trung tâm sáng tạo, nơi các doanh nhân đang tư duy lại về thực phẩm kết nối với những luật gia, những nhà làm chính sách và các nhà ngihên cứu. Winnow là một doanh nghiệp khởi nghiệp tập trung vào xóa bỏ phế thải thực phẩm tại các bếp ăn thương mại bằng cách kết hợp quy mô và phân tích dữ liệu. Protix đang đặt cược vào sản xuất TACN từ côn trùng được nuôi từ thực phẩm vứt đi, các nguyên liệu địa phương thay vì sử dụng cá cơm Peru được vận chuyển nửa vòng trái đất để nghiền thành bột cá.

Dù các doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ đang rất say sưa với các ý tưởng, vẫn còn quá sớm để tuyên bố con đường này sẽ mang đến sự phát triển bao trùm và bền vững. Các công nghệ có thể giúp phân phối thực phẩm, sự thịnh vượng và dữ liệu, giảm đói nghèo và lãng phí, và trao quyền cho nông dân để sản xuất ra các loại thực phẩm dinh dưỡng cao hơn, kháng cự tốt hơn với thời tiết, có giá trị hơn cho những khách hàng của họ. Hoặc những diễn biến này sẽ thúc đẩy sự hợp nhất trong ngành thực phẩm, cho phép chỉ một số công ty thống trị thị trường, hạn chế lựa chọn thực phẩm và gia tăng những thực hành sản xuất tồi thay vì sửa chữa chúng.

Một số lựa chọn chính sách có thể thúc đẩy hệ thống thực phẩm theo hướng mang lại kết quả tốt hơn đang trở nên rõ ràng hơn. Các cơ chế chứng nhận xanh, các quy định nội địa và các chính sách trợ cấp cho bảo tồn đều đóng vai trò trong cuộc chiến mang lại các hệ thống sản xuất bền vững hơn và dinh dưỡng cao hơn. Các cải cách trong Chính sách Nông nghiệp Chung (CAP) của Liên minh châu Âu (EU) dẫn đến giảm sử dụng phân bón, đa dạng hóa cây trồng và thanh toán cho các dịch vụ sinh thái trong khi vẫn tiếp tục hỗ trợ tiêu chuẩn sống của nông dân và năng suất cao. Trong tháng 7 vừa qua, 4 trong số những công ty thực phẩm lớn nhất thế giới – Danone, Mars, Nestlé và Unilever – thông báo họ đã thành lập một liên minh để khởi xướng các chính sách bền vững và thực phẩm dinh dưỡng tại Mỹ.

Những gì ít rõ ràng hơn là khung chính scáh mà các chính phủ sẽ áp dụng liên quan đến dữ liệu sản xuất và người tiêu dùng, và cách hỗ trợ một nền kinh tế thực phẩm thực sự bền vững, lành mạnh, đa dạng và cạnh tranh trong tương lai.

Thay đổi bao trùm lên phạm vi vượt khỏi công nghệ. Những sáng kiến chính sách cũng rất khẩn thiết tồn tại. Trọng tâm là một cuộc chuyển đổi sâu sắc ngành nông nghiệp và tối đa hóa cách phân chia lợi ích cho hàng triệu những người sản xuất thực phẩm quy mô nhỏ, cũng như những doanh nhân ngành thực phẩm và người iêu dùng trên toàn thế giới.