Diện tích đất canh tác nông nghiệp dần bị thu hẹp và tác động của biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, để đảm bảo được năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp thì bắt buộc phải ứng dụng công nghệ cao để kiểm soát được các yếu tố trong quá trình sản xuất. Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao hay nông nghiệp 4.0 là hệ thống canh tác chính xác và chủ động sử dụng các thiết bị được kết nối với nhau qua mạng internet để điều khiển quá trình sản xuất một cách tự động. Nền tảng của nông nghiệp 4.0 là sự kết hợp của (i) các quy trình công nghệ sinh học, (ii) công nghệ cơ khí chính xác kết hợp với tự động hóa và (iii) hệ thống các thiết bị được điều khiển bằng kỹ thuật số kết nối với nhau (IoT).
Vậy công nghệ sinh học đóng vai trò như thế nào trong nền nông nghiệp 4.0? Về bản chất, công nghệ sinh học là một lĩnh vực bắt đầu từ các nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm sau đó ứng dụng kết quả nghiên cứu để phát triển sản phẩm thương mại ở quy mô công nghiệp. Để phát triển sản phẩm ở quy mô công nghiệp đòi hỏi phải kết hợp với các lĩnh vực hỗ trợ như lĩnh vực cơ khí chính xác, điều khiển tự động hóa các thiết bị máy móc kỹ thuật số thông qua mạng lưới internet. Như vậy, công nghệ sinh học là giá trị cốt lõi để phát triển nông nghiệp công nghệ cao. Do đó để phát triển nông nghiệp 4.0 cần có nguồn nhân lực chất lượng cao được trang bị kiến thức chuyên ngành, liên ngành và kỹ năng nghề nghiệp.
Hiện nay, nhu cầu nguồn nhân lực lĩnh vực nông nghiệp rất hiếu hụt, nguyên nhân là do một thời gian khá dài người học luôn có tâm lý hướng tới những ngành dịch vụ, kinh tế, tài chính ngân hàng và quản trị dinh doanh. Nhưng thực tế cho thấy, trong những năm gần đây tỉ lệ sinh viên học các ngành nghề kỹ thuật có cơ hội việc làm bền vững và phù hợp với nhu cầu của xã hội cao hơn. Lĩnh vực công nghệ sinh học với kiến thức chuyên sâu về khoa học sự sống, hiểu biết rõ các cơ chế sinh học và quy trình công nghệ giúp người học thích ứng với nhiều lĩnh vực khác như: công nghệ thực phẩm, y dược, thú y, chăn nuôi, trồng trọt. Trên cơ sở đó, có thể phát triển tạo ra các sản phẩm sinh học thương mại phục vụ nhu cầu xã hội.
Do tính chất đặc thù, nông nghiệp 4.0 đòi hỏi nguồn nhân lực vừa có kiến thức chuyên môn vừa có kiến thức liên ngành. Ngoài ra, trong bối cảnh hiện nay, sự năng động, tư duy sáng tạo và kỹ năng về sử dụng và điều khiển hệ thống quy trình thiết bị, thiết bị máy móc được kỹ thuật số hóa, công nghệ cảm biến, internet là bắt buộc. Ở mức cao hơn, các kiến thức hoặc sự tương tác với các lĩnh vực công nghệ chiếu sáng thông minh sử dụng đèn LED đơn sắc ứng dụng trong nhà lưới, thiết bị tự động robot, hệ thống năng lượng mặt trời, sử dụng thiết bị viễn thám hoặc kiểm soát tự động như máy bay không người lái, vệ tinh để thu thập dữ liệu vùng hoặc của các khu vực sản xuất, công nghệ tích hợp tạo quy trình khép kín như thủy canh, khí canh, các kiến thức về dịch vụ cung cấp vật tư thiết bị cho sản xuất nông nghiệp như cung cấp internet, điện thoại di động, công nghệ điện toán đám mây, các phần mềm và hệ thống cơ sở dữ liệu số hóa, các dịch vụ tư vấn, vay vốn và hỗ trợ kỹ thuật. Cuối cùng sự hiểu biết về các tiêu chuẩn trong sản xuất, sản phẩm, quy trình kiểm soát và kiểm tra chất lượng cũng như các dịch vụ đầu vào và đầu ra trong sản xuất nông nghiệp.
Do đặc thù là một ngành khoa học nghiên cứu ứng dụng, áp dụng sự hiểu biết về các quá trình sinh học và kết hợp với quy trình và thiết bị kỹ thuật để phát triển sản phẩm và sản xuất ở quy mô công nghiệp phục vụ cho lợi ích của con người, đồng thời phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Công nghệ sinh học có tầm ảnh hưởng lớn tới nhiều khía cạnh của đời sống hiện đại như y học, dược học, thực phẩm, điều chế và sản xuất hóa chất công nghiệp, chọn tạo giống cây trồng vật nuôi, ứng dụng công nghệ di truyền, xét nghiệm trong y khoa, phát hiện và xử lý các vấn đề môi trường. Theo học ngành này, sinh viên được thỏa mãn nhu cầu sáng tạo, vận dụng các kiến thức được học để thử nghiệm, nghiên cứu và sáng tạo. Các lĩnh vực chuyên sâu như sinh học thực nghiệm, công nghệ vi sinh vật, công nghệ tế bào thực vật, ứng dụng công nghệ sinh học để sản xuất sinh dược phẩm. Sinh viên được học cách làm việc trong phòng thí nghiệm, khu thực nghiệm, nhà lưới và các nhà máy sản xuất. Công nghệ sinh học cho phép sinh viên được trải nghiệm từ việc nghiên cứu tạo sản phẩm mới ở phòng thí nghiệm cho đến quy trình sản xuất ở quy mô công nghiệp sau đó phát triển và đưa sản phẩm ra thị trường.