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農業生物技術論文

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農業生物技術論文

農業生物技術論文:農業生產生物技術論文

一、生物技術在農業生產中具體應用及存在問題

1、生物技術在農業生產中具體應用

現代生物技術是一門集多項頂尖技術與工程原理、信息科學等為一體的綜合性學科。一般來說現代生物技術主要包括以下七項技術:基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、分子標記技術、生物芯片技術。上述七項技術彼此之間是相互聯系,相互滲透的。其中基因工程是核心技術,它能帶動其他技術的發展。因此本研究以基因工程在農業中具體應用為例進行系統研究。

(1)基因工程在植物遺傳改良中的應用

我國基因工程在植物遺傳改良中的應用現狀主要包括抗逆作物育種、品質改良育種和固氮育種等。例如在轉基因水稻新品種培育、轉基因玉米新品種培育和轉基因棉花的研究與產業化等方面都取得了較好的成績。在我國每年植物因病毒、細菌及真菌、害蟲、雜草、旱寒鹽、高溫等因素給糧食作物、園藝作物及經濟作物造成了巨大的損失。隨著我國現代農業生物技術的發展,以上問題也正在一步步解決之中。目前我國已相續培育并成功推廣種植了一些轉基因抗病毒作物、轉基因抗細菌及真菌作物、轉基因抗蟲作物、抗除草劑作物、抗鹽堿作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高溫作物等。例如在抗鹽堿作物方面,劉巖、玉慧中等將抗逆基因mtlD和gutD基因轉入植物,獲得了煙草、玉米、水稻等植物的耐鹽堿轉基因株系;在抗旱作物方面,我國科學家把美洲擬碟抗凍蛋白基因轉入番茄,得到轉基因抗寒番茄。此外我國還成功培育了煙草、馬鈴薯、黃瓜、番茄等抗病毒作物和將Bt殺蟲劑晶體蛋白基因與豇豆胰蛋白酶抑制劑基因復合在一起的雙價抗蟲棉。在抗逆作物的培育和推廣方面,可以說我國處于世界經驗豐富地位。

(2)基因工程在利用農作物生產食品中的應用

利用基因工程技術作用于農作物生產食品和食品添加劑主要包括三方面:改進食品原料的品質、改善果蔬采收后的貯藏保鮮性能和開發新型功能性食品。利用基因工程技術可對植物的蛋白質、油脂、淀粉、糖類、維生素等品質性狀進行改良,也可延長果實儲存期和改良食品風味。

2、生物技術在農業生產應用中存在的問題

(1)生物技術研究方面存在的問題

首先,基礎研究比較薄弱。其主要原因:一是由于基礎研究的直接性和可見性成果不是很顯著,所以很多科研人員不愿意扎深根認真從事基礎理論的研究;二是由于絕大多數人都沒有認識到基礎研究的重要性、基礎性和長遠性,所以我國在基礎研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我國在基礎研究方面無論是其重視程度還是資金投入和相關政策體制都存在很多問題。其次,應用研究還很欠缺。一方面是由于基礎理論研究的薄弱決定了基礎應用研究的緩慢發展。同時基礎應用研究自身也存在很多問題。比如在植物基因工程育種方面存在如下問題:分離植物目的基因困難,導入外源基因的過程及其控制較為復雜。還有基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、分子標記技術和生物芯片等現代生物技術各分支領域的結合度不高。第三,某些前沿領域的研究相對滯后。雖然我國在轉基因抗蟲棉、轉基因水稻及家蠶基因方面處于國際經驗豐富地位,也參與了一些國際重大的基因組破譯計劃。但是我國所真正擁有自主知識產權保護的專項領域還是比較少的。這主要是由于我國的生物技術前沿領域研究較美歐等發達國家相對滯后。比如說在生物固氮領域研究得不夠深入,影響轉基因效率的各種因素、植物光合作用機理等重大問題的研究尚未突破,特別是生物技術與信息技術、神經科學等學科的交叉綜合研究還沒有引起足夠的重視。

(2)生物技術應用所導致的一些問題

首先,對生態的負面影響。現代生物技術的發展和廣泛應用,為我們解決了許多重大的環保問題,同時也研發出了不少的新型高效環保產品。但是不可否認,由于其技術本身的發展歷程和科學技術在大自然面前的卑微,生物技術的應用也可能引發一些新的環境問題。此外隨著全球未來人口數量的繼續增加,利用抗逆作物轉基因品種擴大農業耕地面積的同時,氮素等農業資源的使用量也隨之加大,造成氮素等礦質營養物質生物化學循環的改變,對水體的富營養化可能具有潛在的促進效應,產生不利于人類和動植物生存和可持續發展的不利后果。可見,生物技術在農業生產中的應用也可能引起降低生物多樣性程度、改變土壤結構、污染環境等導致生態失衡的一系列問題。其次,對食物安全的影響。轉基因食品的安全性問題是潛在性的。主要表現在三方面:一是轉基因食品的毒性問題。在這方面,目前只有一些相關的試驗報道,尚無人體的研究報告。研究者用轉基因食物喂養大鼠,結果有的試驗顯示大鼠的免疫系統受到破壞,有的試驗顯示對大鼠沒有影響。二是轉基因食品的過敏反應問題。假如供體基因的作物具有使某一部分人產生過敏的過敏源,那么將此作物的基因轉移到其他作物,這種轉基因作物便具有引發過敏的能力。三是轉基因食品中的標記基因對抗生素的抵抗作用問題。在這方面,相關研究顯示可能性是比較小的,但是我們也不容忽視。

(3)人才緊缺

根據孟弘等人在《對我國生物技術人才問題的幾點思考》一文中介紹據2012年統計,我國設生物科學、生物技術和生物工程三大專業的高校已從2011年的978所上升至1058所,招生人數在2011年就超過8萬人。目前估計我國生物專業在校生總人數不低于45萬,每年畢業的人數5—7萬。估計到2020年,我國培養的生物專業大學畢業生總數不少于40萬,我國生物技術發展已經具有了很好的技術人才儲備。可知我國生物技術方面人才的儲備還是很充足。可是仍然存在以下問題:一方面人才培養的速度遠遠跟不上人才的需求量;另一方面從國外引進的農業生物技術高端人才更是稀缺。還有我們國家派出到國外學習借鑒的人才也顯得不足。同時在我國,培養既懂科研技術,也知道生產和市場動向的復合型人才體系尚未建立。此外食品安全評估體系人才的培養方案和模式的構建尚未提上議事日程。再者雖然我國生物技術人才的儲備已經很充足了,但是這些從高校培養出來的生物技術人才其畢業后從事農業生物技術方面工作的人占整個生物技術領域的比重比較小。

二、改進生物技術在農業生產應用中采取的措施

1、加強農業生物技術的研究

(1)加強生物技術的基礎研究

由于現代生物技術涉及的領域廣、范圍寬。所以,針對我國在農業生物技術基礎理論研究方面的薄弱,我們應該繼續加強分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫生物學、人體生理學、動物生理學、植物生理學、微生物生理學、生物化學、生物物理學、遺傳學等生物科學基礎理論的研究,同時也要加強與生物技術緊密相關的化學、化學工程學、數學、微電子技術、計算機科學等基礎理論的研究。

(2)注重生物技術的應用研究

在生物技術領域,基礎理論研究的目的是為了更好的服務于基礎應用的研究。所以我們必須將基礎理論的研究與基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、分子標記技術和生物芯片等現代生物技術的基礎應用研究相結合,進行緊密而系統的研究。進而將這些基礎理論與基礎應用的研究同計算機科學、信息科學和微電子技術等相結合而后應用于生物技術育種、生物飼料、基因工程疫苗和功能性食品的開發等農業生物技術重大領域的研發。從基因組測序的研究轉向基因功能探測和蛋白質功能探測的研究。例如,在生物固氮方面,在我國農區的布局上,氮含量高的區域實行豆、禾、經濟作物間套輪作,可緩解和排除氨阻遏的障礙,發揮根瘤菌的固氮作用,實現兩種作物互惠和高產;在有條件的草地發展一定面積的豆、禾、牧草混播種植制度。

2、采取措施避免應用生物技術所導致的負面影響

(1)現代性與傳統性相結合

除了加強生物技術本身的研究、完善相關體制與法規、加大人才培養和資金投入以解決生物技術在農業生產應用中所帶來的一些不良后果、環境問題等,我們還應該把農業生物技術的應用與生態學相結合,把生物技術育種與傳統育種相結合,把生物技術作物種植、養殖與傳統作物種植、養殖相結合。做到充分利用現代高科技術的同時,又順應大自然本身的發展規律。

(2)建立健全轉基因食品安全評估體系

針對轉基因食品對我們人體健康的影響是潛在的和隱性的,我國應建立健全轉基因食品安全評估體系。為此,我們要確立科學客觀的評價原則,既不能以偏概全,夸大威脅,也不能漠然視之,回避轉基因產品可能存在的潛在危險。應投專款、定專人,將安全性問題設立為一項重要課題。從食品安全、生態安全著手,實事求是地個案評估,作出科學的評價,盡快制訂和完善國家生物安全管理的法律、法規體系。使轉基因食品的安全評估落到實處,使老百姓對轉基因食品買得放心、用得安心。一方面我們要科學合理地應用生物技術,建立健全相應的法律、法規體系和管理機構,加強轉基因生物的進出口管理。另一方面我們要加強、擴大科普宣傳,提高全民對轉基因食品的安全意識。

3、加大人才的培養

我們不僅要加強農業生物技術研發人才的培養,以彌補我國農業生物技術科研力量的薄弱。同時我們還要在有機會的科研院所、生物技術公司派出一部分科研人員到國外學習、借鑒。對沒有機會的科研院所、生物技術公司,也要爭取創造機會選派有關人員到國外學習和借鑒。當然我們還需要從國外引進農業生物技術方面的高端人才。特別是注意培養既懂科研技術,也知道生產和市場動向的復合型人才。還有食品安全評估體系人才的培養也是其重要的一方面。此外相關機構部門應該出臺一系列鼓勵、支持的政策和措施,以便更多的生物技術人才更好地為農業生物技術效力和服務。

作者:張建學 單位:安平縣農牧局

農業生物技術論文:微生物技術生態農業論文

1微生物在生態農業系統中的地位

生態農業主要是運用農業生態原理,建立起來的一種新型農業。在現代農業生產中,這種新型的農業,不僅具有良好的生產性能,提高生產的效率,還能夠節省生產的成本,節約能源,進而實現農業環境的自凈與農業資源的可持續使用。縱觀這種新型農業,生態農業是一個有機的整體,屬于多目標、多功能、多層次以及多成分有機組合的的生態系統。在這個系統內部,結構有序、內外交流、開放循環以及關系協調發展。在微觀層面上,其利用多層次的物質循環與綜合利用,進一步提高能量轉換與物質循環的效率。例如,在生態農業系統內微生物可以利用植物作載體,可以將植物的秸稈、樹葉以及草等植物進行加工處理,生成飼料,飼料可以喂食牲口,牲口的糞便又可以養蘑菇、飼養其他的動植物,將飼養的動植物喂食另外種類的生物。如此循環,就形成了市郊生態系統。由此可見,微生物在生態農業系統中的應用非常重要的。

2微生物技術對改善農業生態環境的作用

2.1微生物在肥料中的作用利用特定培養的微生物,在可調控環境條件下將廢棄物、污染物降解和轉化,從而解決和控制污染問題,進而為作物提供養分。例如:目前市場上出現的生物有機肥就是利用特定的微生物對獸禽糞便、農業廢棄物等進行降解和轉化而來的。這種肥料不僅能增加土壤肥力,提供作物生長必須的營養元素,還能改善植物根際的微環境,促進植物對養分的吸收利用,提高產能,同時還減少了合成化肥的使用,減少了合成化肥對環境的污染。由此可見微生物技術將成為農業生態環境保護最有價值和生命力的方法。在農業生態環境面臨嚴峻形式的今天,微生物技術具有無可比擬的優越性。

2.2微生物對農藥的降解作用隨著化學農藥的大規模使用,其所帶來的環境問題日益嚴重。近年來有學者發現微生物對土壤和水中的農藥降解起主要作用,目前已經分離出能降解農藥的微生物類群,包括細菌、真菌、放線菌、藻類等。因它們受環境等多方面的影響和限制,所以難以大規模使用。近期又有學者提出利用微生物產生的酶來降解農藥殘留。由此可見,如何更多、更好地利用微生物解決農藥殘留是生態農業發展急需解決的問題。

2.3微生物在大型生態農場中的作用在大型生態農場生產與建設的過程中,大量的排污系統使得生態環境遭受到前所未有嚴重的破壞。近年來,養殖場的規模與數量每年都以單調遞增的速度增長。現代的養殖場將新技術、新設備引進來,進而實現生產過程的機械化操作,養殖場的生產能力持續增長的同時帶來的環境污染、生態系統破壞、能源供應緊張的等問題也隨之而來。微生物圍繞生產過程中產生的廢水與廢物進行處理。經過微生物的處理技術,有機廢物就會轉化為能源、肥料、化工產品甚至是食品。

2.4微生物技術在庭院生態農業系統中的作用眾所周知,庭院經濟營養項目較多,集約化程度較高,土地利用率較高,資金周轉與積累較快。其對人們的生產與生活的影響是最為直接的。在發展庭院生態農業系統的過程中,微生物在其中的應用被人們所接受。庭院生態農業系統中的糞便與生活垃圾進入發酵池,可以直接改變生活環境。這樣的方式構成了多層次、多途徑與多功能的庭院生態農業系統。在庭院生態農業系統中,人們通過自己的方式將為生物技術應用于其中,使其發揮出應有的效果。

3結語

總而言之,在發展新型生態農業系統的過程中,注重微生物在其中的作用。在農業改革不斷推進的過程中,利用微生物的相關作用,使其發展的更好。微生物在生態農業系統中的應用是非常明顯的,其所取得效果也是較為顯著的。為更好的發展農業,應積極主動應用微生物。

作者:洪彩霞單位:江蘇中宜生物肥料工程中心有限公司

農業生物技術論文:農業種植生物技術論文

1農業種植中應用生物技術的重要意義

隨著科學技術的發展,生物技術得到了快速發展,尤其是近幾年才興起的新技術,具有投資少、產量多的優點,在農業種植領域中廣泛應用生物技術具有十分重要的意義,不僅能有效提升我國農作物產量減少資金投入,也可以提高農產品產量,并且可以實現自然資源的綜合利用,因此,生物技術對資源的利用具有重要影響,可以確保環境保護工作的有效開展。

2農業種植領域中生物技術的應用

隨著生物技術不斷的發展和進步,生物技術在農業種植中得到廣泛應用,主要包括以下幾個方面:

2.1轉基因技術轉基因技術應用到農業種植領域中,即通過將某一農作物的優良基因轉移到另一農作物上,以達到提高農產品產量、產品質量的目的。轉基因技術的工作原理是通過對某一農作物的基因進行改造,并重新組合,最終將其導入到生物體內,其中,目的基因的提取是轉基因技術的核心,據調查了解,當前農業種植中應用最多的生物技術則屬于轉基因技術,轉基因技術對農業種植具有十分重要的意義,在農業種植領域中,常用的基因有種子貯藏蛋白質基因、蘇云金桿菌抗蟲基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用轉基因技術提取植物中的目的基因,并將其轉移到另一農作物上,不僅可以促進農作物的生長,也可以提高農產品產量、質量,因此,轉基因技術應用在農業種植中具有重要作用,其可以有效促進農業的可持續發展。隨著我國對生物技術的不斷研究,轉基因技術將會得到進一步發展,并且轉基因技術的應用規模也會逐漸擴大,據資料表明,當前轉基因類植物的種植范圍正在不斷擴大,在我國農業種植中,利用轉基因技術種植的植物面積呈進一步擴大的趨勢。除此之外,在農業種植中生物技術最為突出的則屬于雜交育種技術,雜交育種技術與轉基因技術相比,其操作更為簡單,在農業種植實踐中,雜交育種技術已取得了良好的效果。

2.2組織培養技術組織培養主要工作原理是在細胞全能性的基礎上利用人工誘導的組織培養技術,這就要求植物細胞需要處于無菌的狀態下,才能確保植物細胞得到良好的發育,最終生長成完整的植株。將組織培養技術應用到農業種植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的時間內培育出滿足符合當地農作物生長優良品種,同時還能夠有效防止病毒對農作物幼苗的侵害,因此,針對組織培養技術對農作物生長的有利條件,在今后的農業種植中,應大力推廣和運用組織培養技術,但是,組織培養技術在農業種植中,應注意以下幾點:在植物組織培育中,培育植物的陽光溫度、濕度等應滿足植物組織培育的條件,并且培養基組成結構、pH值等化學條件也應符合標準要求,有效控制外界因素對植物組織培育的影響,為植物組織培養發育提供品質的條件,并且在初代培養外植體過程中應做好外植體褐變處理工作,由于外植體在接種過程中容易發生褐變現象,然而,褐變現象的出現將會影響植物外植體的培育,所以,做好褐變處理工作,以保障植物培養工作順利進行。

3結語

通過分析生物技術在農業種植中的應用,可以看出農業種植中生物技術的運用具有良好的發展前景,尤其是轉基因技術,在生物技術研究中,應加強轉基因技術的研究,并擴大其他生物技術的研究,如光合作用、生物固氮技術等技術的研究,突破現階段受科研水平限制的因素,使生物技術在農業種植中得到廣泛應用,進而促進農業的不斷發展。

作者:嚴昕輝單位:九臺市九郊街道辦事處農業服務中心

農業生物技術論文:農業接力創新生物技術論文

1問題提出

文獻提出了一種以多主體的順序“接力”為主要特征的創新模式,并稱之為“接力創新”。文獻[2]預測在生物制藥業、生物農業、信息業、納米業等新興產業中廣泛存在接力創新。其中,接力創新在生物制藥產業的普適性已被文獻[1,3-4]等證明。文獻[5]驗證了信息產業(主要是新一代信息技術)中也大量存在接力創新。那么,農業生物技術、納米技術等是否也如預測的那樣遵循接力創新呢?如果遵循,那么是否具有自身的特性以及為何會形成這種特性呢?這些問題尚未得到回答①。與生物制藥產業相類似,生物農業產業同樣建立在現代生物技術的基礎上,并且是除生物制藥產業以外運用現代生物技術最為廣泛、發展最為迅猛的產業,也是中國戰略性新興產業中的重點產業。從理論層面看,研究農業生物技術的接力創新可以拓展接力創新的應用范圍、深化和完善接力創新的相關理論。從實踐層面看,中國是一個農業大國,生物農業產業的發展對于促進中國農業技術現代化、保障國家安全具有重要的戰略意義。揭示農業生物技術的接力創新的特性,為中國生物農業的產業創新研究提供了一個新的視角,可以幫助相關創新主體明確定位、科學決策,指導產業集群、創新網絡、產業政策等方面的研究。本文采取多案例研究方法,通過與生物制藥技術等的接力創新進行對比,探索農業生物技術的接力創新②。下文安排如下:在文獻回顧的基礎上提出研究變量;進行研究設計;通過案例分析得出主要發現;探討農業生物技術接力創新的形成機理;總結研究結論和政策啟示。

2文獻回顧與研究變量

2.1文獻回顧

接力創新的淵源可以追溯到Pavitt對“基于科學的高科技部門”的論述[6]以及國家創新系統中“基于科學的體制”[7-8]。“模式2”等理論也強調了“后現代”社會中科學研究與創新的交互作用[9],并進而形成“三螺旋”模型所描述的大學承擔企業功能、企業承擔學術功能的現象[10]。這些經典研究(但不限于這些研究)事實上分離出一類基于科學的創新。例如:Pisano認為科學的深度參與導致生物制藥是“基于科學的商業”[11];陳勁、趙曉婷和梁靚指出生物制藥等領域的創新是“基于科學的創新”[12];對納米產業的研究也佐證了這種特性[13]。那么,這類基于科學的創新如何才能獲得成功?生物制藥創新研究逐步揭示出接力創新這一新型創新模式,給這個命題提供了較為的答案。①文獻[3]提出:專家型公司是建立在科學研究的基礎上的、專注于分子生物學研究和現代生物技術研發前端的小型生物技術企業;而核心公司是在新藥的研發、生產和營銷等方面具有綜合組織能力的大型一體化公司。生物制藥源于20世紀70年明的DNA重組技術[14],當前已成為涉及分子生物學、基因組學、蛋白質組學、遺傳學、生物化學、組合化學、生物信息學、計算科學和納米技術等眾多科學技術的復雜體系[11]。文獻[15]指出生物制藥創新主要來自大學,大學、公共研究機構、盈利性公司等不同類型的組織在創新過程中建立聯系、共同參與創新[16-18],大型制藥公司與利用生物技術開發新藥的專業化企業之間是合作關系[19]。李天柱、銀路和石忠國等最早提出生物制藥創新中專家型公司與核心公司之間合作的本質是兩者的接力創新,技術轉讓、合同研究、并購、聯盟等常見的合作方式其實是實現接力的具體手段[3]①。在此后的研究中,李天柱等進一步針對生物制藥起源于基礎科學研究的特性,將大學等公共研究機構納入接力創新框架,提出了接力創新的完整概念,分析了“大學-專家型公司-核心公司”之間的主要接力關系和接力方式[1],并探討了接力創新的一般規律和發生機理,比較了接力創新與合作創新(包括產學研合作)、開放式創新和二次創新等其他典型創新模式的異同及應用思路[2]。雖然接力創新概念的提出時間較晚,但是由于它對基于科學的創新具有重要價值,已引起了一些學者的關注。文獻[5]驗證了信息產業中廣泛存在接力創新且它具有自身的特性;有學者運用接力創新研究了區域創新平臺、新興產業載體等[3-4,20-21]。然而,總體來看,目前關于接力創新的研究主要是基于生物制藥產業開展的,而生物農業產業等其他基于科學的產業是否遵循接力創新及其特性則尚無專門研究。

2.2研究變量

本文旨在驗證前人對接力創新的推斷,但是由于針對農業生物技術的類似研究尚屬空白,因此本文實際上屬于對農業生物技術接力創新的探索。針對這一研究目的,首先,本文將研究問題明確為“農業生物技術是否遵循接力創新,如果遵循,那么是否具有自身的特殊性及其形成機理是什么”,以避免被海量數據所“淹沒”[22];其次,除了可從研究問題直接推出的研究變量外,本文并未事前指定其他變量,以防止在研究過程中束縛思想、阻礙新理論的構建;,本文借鑒現有文獻的邏輯,但盡量保持開放心態,以免限制研究發現和產生偏差[22]。基于上述思想,根據代表性文獻[1-3]鋪墊的理論基礎,本文利用如下變量研究農業生物技術的接力創新:1)接力創新。接力創新的本質是:能力顯著異質、優勢明顯互補的創新主體共同參與創新,但各主體加入創新過程的時間有先有后,且它們承擔不同的任務,在創新過程中地位平等、缺一不可、各司其職、很少“越界”,主體間的順序接力推動創新獲得成功。也有文獻指出,在新興技術的創新中,能力互補的創新主體通過聯盟等組織間合作方式共同完成創新是一種普遍現象[23],因此不能認為只要多個主體共同參與的創新就屬于接力創新。為了使研究更加嚴謹[24],針對接力創新變量,本文提出一個競爭性解釋:農業生物技術不遵循接力創新,實際上只是采取了戰略聯盟等合作創新模式。2)接力關系。接力關系這一變量是參照當前接力創新最為典型的生物制藥產業而提出的,其存在的前提是接力創新變量能夠得到較好的解釋。具體而言,農業生物技術創新過程中可能存在如下接力關系:及時,以不同創新主體之間的知識創造接力為主線;第二,以不同主體之間的知識產權接力為實現手段;第三,以金融接力為支撐,即創新過程中存在不斷有新的資金加入、原有資金退出的接力現象;第四,創新過程中政府支持政策也具有與金融支撐類似的接力現象。3)接力方式。接力方式是上下游創新主體之間實現接力的具體手段。參照生物制藥技術的接力創新,農業生物技術創新的主要接力方式應包括授權許可、平臺技術轉讓、合同研究、并購、聯盟等多種方式。與接力關系變量相類似,接力方式變量存在的前提也使接力創新變量得到較好的解釋。

3研究設計

3.1研究邊界

按照一般理解,農業生物技術是運用基因工程、發酵工程、細胞工程、酶工程及分子育種等生物技術改良動植物及微生物品種的生產性狀,培育動植物及微生物新品種,生產生物農藥、獸藥和疫苗的新技術[25]。該定義指出,農業生物技術建立在以DNA重組為核心的現代生物技術體系的基礎上,從而與其他農業技術區分開來。例如,袁隆平院士發明了“雜交水稻”技術,為中國和世界做出了巨大貢獻,但是該技術沒有利用DNA重組及其他現代生物技術,因此不屬于本文研究的農業生物技術①。

3.2研究方法

案例研究最適合于研究“怎么樣”(how)和“為什么”(why)的問題[24]。案例研究以案例為基礎,從中歸納產生理論,理論的產生根植并升華于案例內或案例間的構念之間的關系及這些關系所蘊含的邏輯論點[26]。案例研究可分為單案例研究和多案例研究[27],其中多案例研究在有效性和普適性方面比單案例研究更具優勢[28-29],特別是當多個案例同時指向同一結論時,案例研究的有效性更會顯著提高[24]。本文對農業生物技術接力創新的探索正屬于“how”和“why”的問題,適合于采用案例研究方法。考慮到歸納理論的有效性,本文采用多案例研究方法。

3.3數據收集

案例研究中常用的數據來源包括文獻、檔案記錄、訪談、直接觀察、參與性觀察和實物證據[30],本文采用文獻分析作為數據收集方法。數據收集按照下面步驟進行:及時階段,研讀有關行業報告和資訊收集,找出已進入商業化階段的農業生物技術。在這一階段,國家科技部高新技術司編寫的《中國生物產業發展報告》等報告、生物谷②等專業網站提供了最初的篩選范圍。第二階段,針對收集到的農業生物技術名錄,廣泛收集其技術創新過程的信息,獲得大量零散的技術創新片段。在這一階段,除了論文、研究報告等文獻外,維基百科③、谷歌、果殼網④等網站也是豐富信息的重要來源⑤。第三階段,使用三角驗證法確認數據的質量,即研究者可利用多重證據來源和多重研究方法以減少偏見的影響[31]。第四階段,將經過驗證的創新案例片段進行拼接,從而得到完整的案例。在收集數據資料的過程中,筆者還建立了案例檔案和證據鏈以保障案例質量。不可否認,諸如文獻分析這種二手數據收集方法與訪談法、觀察法等相比確實并非選擇,這是在現有研究條件約束下所做出的一種滿意決策。由于本文是從總體上對農業生物技術創新進行研究,不以研究每個案例的微觀過程為目的,因此通過上述過程收集的案例資料可以滿足研究要求。待條件成熟時,再進一步利用一手資料驗證本文研究。3.4案例簡介多案例研究所需的案例一般以4~10個為宜[22],所選取的案例要具有較大的典型性和極端性,并具有獨特的研究價值[32]。本文選擇表1中的8個案例作為研究對象。案例選擇主要基于3個標準:一是盡可能廣泛覆蓋生物農業的相關領域,以提高研究結論的普適性;二是盡量針對典型的農業生物技術及企業,以提高案例的典型性和代表性;三是在滿足前兩個標準的前提下,盡量采用涉及中國企業的案例,以增加對中國的指導價值。需要指出的是,由于拼接案例受到數據來源的限制,因此肯定還有其他典型案例無法得到,這可能在一定程度上影響本文的研究質量,但筆者認為表1中的案例已可以較好地滿足研究需要。

4研究發現

4.1農業生物技術接力創新的特性

表1中的案例具有一個共同特征:一項農業生物技術創新的全過程主要表現為,不同企業先后加入創新過程,分別完成創新鏈上不同環節的任務,創新是通過上下游企業之間的接力傳遞而逐步推進的。這一特征與接力創新的本質是一致的,因此可確定接力創新是農業生物技術的重要創新模式。例如,NaturalIndustries公司在成功研發了生物抗蟲害技術后于2012年被諾維信公司(Novozymes)收購,諾維信公司將此技術應用于水果、蔬菜等農作物種植市場。在這項創新中,NaturalIndustries承擔上游的研發任務,諾維信公司在NaturalIndustries的基礎上繼續完成商業化,屬于典型的接力創新;在諾維信公司和孟山都公司(Monsanto)的聯盟中,諾維信公司負責研究提高抗病蟲害能力、作物產量和土壤肥力的生物土壤改良技術,孟山都公司在諾維信公司研發的基礎上完成田間試驗、注冊與商品化,這也是典型的接力創新;孟山都公司收購Asgrow、Holden等公司的目的是利用這些公司的市場網絡將其玉米、大豆等轉基因育種技術推向美國、比利時等國家的市場,本質上是孟山都公司完成上游的技術研發、Asgrow等公司完成下游的商業化,這也是接力創新的具體表現。表1中的其他案例也遵循類似的接力創新模式。事實上,筆者所收集的案例數量遠超表1中的案例數量,只是很多案例因不夠完整、不夠具體或不夠典型等而未被納入分析,但其中很多案例也表現出上下游創新主體順序接力的特性。必須承認,表1中的案例確實存在多個創新主體參與并廣泛運用聯盟、并購等合作方式的事實,但本質上還是上游主體完成其承擔的任務后,像接力賽跑那樣傳遞給下游主體繼續開展后續任務,因此屬于接力創新而非一般意義上的合作創新,變量1的競爭性解釋可以排除,對生物農業中廣泛存在接力創新現象的支持進一步加強。但是,與生物制藥技術等相比,農業生物技術的接力創新表現出自身的顯著特性。1)農業生物技術的接力創新主要發生在轉基因作物、生物防護等領域,而在生物農藥、獸藥和疫苗等領域出現得較少。即便在轉基因作物等接力創新的易發領域,接力創新也是最近10余年才逐步興起的,一些生物農業巨頭曾獨自在這些領域取得了成功,如孟山都公司推出了保鈴抗蟲棉花等。因此,筆者認為,接力創新是農業生物技術創新的新趨勢,該發現修正了文獻[1]的結論———文獻[1]曾推測生物農業應像生物制藥業那樣普遍遵循接力創新模式。2)文獻[1]和文獻[2]指出,生物制藥技術的創新基本上遵循“大學—專家型公司—核心公司”(如忽略掉大學,則為“專家型公司—核心公司”)順序接力的單一模式。但是,農業生物技術的接力創新明顯分化為3類(如表1所示):及時類,專家型公司與核心公司的接力,如“NaturalIndustries-諾維信”和“TJTechnologies-諾維信”,這與生物制藥技術的接力創新基本一致;第二類,核心公司與核心公司的接力,如“諾維信—孟山都”、“孟山都—禮來(EliLilly)”及“孟山都—拜爾作物科學(Bayer)”,這與生物制藥技術的接力創新有差異較大;第三類,核心公司與其他中小公司的接力,如“孟山都-Asgrow、Holden”、“孟山都—中國種子集團、河北中業集團”及“杜邦先鋒(Dupont)—山東登海種業”,這與生物制藥技術的接力創新恰好相反。3)農業生物技術的接力創新極少涉及大學,或者說鮮有直接利用大學科學發現的情況———這進一步修正了文獻[1]的結論。文獻[1]曾猜想,農業生物技術與生物制藥技術一樣,創新應直接建立在大學科研的基礎上。同時,農業生物技術創新對專家型公司的依賴相對較弱,很多重要技術都是核心公司研發的。理論上講,農業生物技術與生物制藥技術一樣,其前端研發工作最適合由專家型公司承擔,但這一特性并未得到案例的支持。

4.2接力關系

農業生物技術創新中的接力關系大體上符合變量定義中對接力關系的陳述,但又有不同表現。1)以知識創造接力為主線。接力創新的本質是通過上下游創新主體之間的順序接力,逐步完成創新中最基本的知識創造過程[1]。已證明農業生物技術的創新遵循接力創新模式,因此創新生態系統必然圍繞知識創造及其順利接力進行構建。例如,在“諾維信—孟山都”的接力創新案例中,諾維信公司將自己研發的土壤改良技術知識傳遞給孟山都公司,由孟山都公司繼續創造田間試驗、注冊及商業化等方面的知識。表1中的其他案例也是如此,不再贅述。2)以知識產權接力為手段。在接力創新中,知識產權也是一個與知識創造協同發展的接力過程,知識產權轉移成為創新主體實現接力的手段。在這一點上,農業生物技術的接力創新符合接力創新的一般規律[1](具體的接力方式詳見下文分析)。3)對金融支撐的接力需求不強。接力創新對金融支撐通常有強烈的需求,如生物制藥需要公共財政、天使投資者、風險投資、核心公司、資本市場等復雜資金接力支撐整個創新過程[1]。在農業生物技術的及時類接力創新中,位于創新鏈上游的專家型公司主要依靠風險投資和公共財政的資金,在創新任務被傳遞到核心公司后主要依靠核心公司的資金和資本市場的資金,因此整個過程表現出一定的金融支撐接力性質。在農業生物技術的第二類和第三類接力創新中,整個創新過程都主要依靠核心公司的資金和資本市場的資金,金融支撐接力的特性并不顯著。總體來看,雖然農業生物技術創新面臨高度的不確定性和風險性,投入巨大、周期漫長,但是對金融支撐接力的需求卻不強烈———這與接力創新的現有理論相比可謂大相徑庭。4)強烈依賴政策支持接力。政府政策在農業生物技術創新中發揮重要作用。以轉基因作物為例:實驗室研究階段需要有利于轉基因實驗、動植物新品種專利保護等方面的政策;育種研究階段需要政府開放對轉基因動植物新品種試驗管制、大規模田間試驗審批等方面的政策;更突出的是,生產和商業化階段的成敗在很大程度上取決于申報審批、品種審定和證書發放、大規模種植許可及國際貿易管制等一系列有利政策。只有在創新的不同階段分別配置合適的政策且各政策之間無縫銜接,才能為農業生物技術創新奠定良好基礎,任一環節上的政策變化都可能給創新造成重大影響。2012年歐盟質疑孟山都公司的“NK603”轉基因玉米的安全性,曾造成孟山都公司所有的轉基因作物都面臨被歐盟禁止的威脅。政府政策對新興產業創新普遍具有重要意義[33],但是像農業生物技術這樣對政策支持接力的依賴如此之高是罕見的。

4.3接力方式

農業生物技術的3類接力創新具有相對穩定的接力方式,不像生物制藥創新的接力方式那樣動態復雜。下面針對3類接力創新分別論述。在及時類接力創新中,上下游企業間的接力方式主要是并購。通常是下游的核心公司并購上游的專家型農業生物技術公司,這與生物制藥創新中專家型公司整體出售這一接力方式的相似度較高。采用這種接力方式的一般情況是,上游企業提出創意且技術研發已成型,而下游企業擁有田間試驗、申報審批、市場推廣等一系列加速技術商業化的能力,且下游企業的營銷網絡和顧客基礎規模較大,能使技術在商業化環節發揮更大價值。同時,上游的專家型公司大都是借助風險投資創辦的,通過并購可獲得較高的企業價值溢價,風險投資愿意推動這樣的并購;而下游的核心供公司則擁有充足資金可為并購支付較高價格。諾維信公司收購NaturalIndus-tries和TJTechnologies都屬于這種情形。在第二類接力創新中,上下游企業間的接力方式包括聯盟、技術轉讓、授權許可等,這些方式的本質都是通過簽訂某種契約將知識產權從上游企業傳遞到下游企業,我們統稱為協議合作。協議合作普遍發生在核心公司之間,一般是上游的核心公司提出研發創意且完成基礎研究和實驗開發,而下游的核心公司完成申報審批、市場推廣等商業化工作。其中,如果采用聯盟方式,則會按照企業對創新的貢獻預先約定好利益分配辦法,上下游企業通過分割創新的終端收益獲得各自的回報。“諾維信—孟山都”的接力創新聯盟即是如此;如果采用技術轉讓或授權許可,那么上游企業通常事先劃定下游企業使用技術的范圍和條件,上游企業除了獲得一筆技術轉讓費(或技術許可的門檻費)外,通常還能在未來創新成功后獲得從創新收益中分成的權利。孟山都公司將其轉基因抗除草劑大豆技術許可給拜耳作物科學就采用了這種方式。在第三類接力創新中,上下游企業間的接力方式包括股權收購、合資等途徑,我們統稱為資產聯結。使用資產聯結這一名詞是因為這種接力方式一般發生在上游企業為核心公司而下游企業規模較小的情況下,核心公司掌控全部技術研發及田間試驗、申報審批等后期創新工作,但在最終拓展市場(尤其是拓展國際市場)時面臨較大障礙,因此以股權收購或合資方式控制下游企業,借助下游企業擁有的市場網絡以及對特定市場熟悉等優勢加速技術創新擴散。這種情形與及時類接力創新中核心公司收購上游專家型公司的方向恰好相反、目的也不同,為區別方便稱之為資產聯結。杜邦先鋒與山東登海種業合資成立山東登海先鋒種業有限公司,將其轉基因玉米種子推向中國市場就是以資產聯結方式實現創新接力的實際反映。此外,接力方式變量中包含的合同研究、平臺技術轉讓等典型接力方式并未在生物農業產業中發現相應的案例,這也反映出農業生物技術接力創新的不同之處。

4.4其他發現

除了上述基于3個變量得到的發現外,筆者在研究過程中還發現中國企業在農業生物技術創新中主要參與第三類接力創新,基本上是承接跨國公司已研發成功的技術并將之拓展至中國市場。從企業創新管理的角度看,中國企業采取這種方式可以規避生物技術研發的高度不確定性和風險,且可獲得相應的創新收益。然而,從企業的核心競爭力和中國生物農業發展的角度看,這種接力創新愈演愈烈可能使中國企業逐漸喪失自主研發的動力和熱情,并使中國生物農業的核心技術受制于人,因此必須引起高度重視。

5農業生物技術接力創新的形成機理

以轉基因作物為例的農業生物技術創新過程可抽象為圖1。圖1農業生物技術的創新過程(以轉基因作物該過程由上游的實驗室研究、中游的育種研究和下游的大規模生產與商業化3個序貫相連的階段構成,每一階段又可細分為更多階段。3個階段的主要任務和所需能力存在顯著差異:實驗室研究的目標是克隆目的基因,創造轉基因作物品系,因此基礎研究能力在這一階段最為關鍵②;育種研究的目標是開發育種工藝和方法,并通過小規模田間種植試驗對工藝方法和安全性進行檢驗(試驗面積約為100m2),這一階段也有較強的科學研究成分,但更接近生產技術和工藝的研發;規模生產和商業化階段的目標是,通過大規模田間釋放試驗確定穩定的育種技術和工藝,并對試驗成功的作物品系進行申報審批和開展商業推廣,因此,除了研發能力外,對政府的公關能力和商業化能力也至關重要。平均而言,農業生物技術的創新周期長達13年、投入超過1.3億美元。其中,創新鏈上游的實驗室研究能否成功具有非常大的不確定性,創新鏈下游的大規模生產和商業化面臨的風險同樣驚人,尤其是能否通過品種審批具有巨大的不確定性,整個創新周期中約三分之一到一半的時間用于通過政府審批,平均審批費用超過3500萬美元。此外,商業性推廣還面臨不同國家在政策、社會和國際貿易方面的嚴格壁壘[34]。農業生物技術創新的過程和特點與接力創新發生的一般規律十分吻合[2]。具體而言,受規模、資金、公關能力和市場網絡等因素的限制,專家型的農業生物技術公司基本上不具備完成整個農業生物技術創新的能力,也無力承擔創新過程中的風險(尤其是下游風險),因此通常聚焦于從事創新中前段的實驗室研究或育種研究,或在創新后段的商業推廣、大規模種植等環節參與進來,因此此時不確定性已很低。孟山都、諾維信這類核心公司擁有完成整個創新過程的能力,但創新的不同階段所需的能力存在較大差異,由核心公司獨自完成創新仍是低效率的。特別是在實驗室研究環節,核心公司的能力有時明顯弱于專家型公司。而在創新后端,單獨一家核心公司———不論其規模和影響力如何巨大———突破不同國家的政策、社會及國際貿易等方面的障礙都顯得力不從心。因此,根據農業生物技術創新在不同階段的特點,由優勢能力各異的企業分別承擔創新任務,通過接力合作推動創新成功無疑是更好的選擇。

但是,農業生物技術自身的特殊性又使其接力創新具有如下自身的特性:1)農業生物技術體系龐大、涉及領域較多,不同細分領域存在一定差異。我們觀察到,一些農業生物技術(如生物農藥技術、獸藥技術等)的研發難度不像轉基因作物那樣大,其創新風險相對較低,尤其是遭受的政府管制相對寬松。這些技術的創新可能在一家規模較大的公司內部或采取其他合作創新方式即可完成,因此農業生物技術接力創新的發生范圍不如生物制藥技術那樣普遍。同時,根據我們的不觀察,在生物技術產業發展早期,專門從事農業生物技術研究的專家型公司相對較少,因此孟山都等核心公司只能自己開展技術研發并完成創新過程。近十幾年來,從事農業生物技術研發的專家型公司的數量開始增加,這在一定程度上解釋了最近10余年接力創新(尤其是及時類接力創新)在農業生物技術領域才大規模興起的原因。2)生物制藥技術創新所需的異質性能力嚴格分布在不同的創新主體中,只能采取“大學—專家型公司—核心公司”的接力方式[1]。而農業生物技術創新所需能力的分化并不像生物制藥技術創新那樣嚴重,可根據實際情況在不同階段有目的、有選擇地配置不同類型的創新主體,這加速了接力創新的分化。有些技術研發專家型公司的能力突出,而商業化能力掌握在核心公司手中,從而形成及時類接力創新。例如,對于“TJTechnologies—諾維信”的接力創新,諾維信公司的副總裁Videbk表示:“TJTech-nologies的生物解決方案提高了作物產量、業內經驗豐富,可與諾維信形成互補”。有些技術的研發能力掌握在一家核心公司手中,而商業化能力掌握在另一家核心公司手中,從而形成了第二類接力創新。例如,對于“諾維信—孟山都”的接力創新,諾維信公司的首席執行官Nielsen認為,這“很好地將諾維信的微生物研發能力與孟山都的田間試驗和商業化能力結合起來”,而孟山都公司的首席技術官Fraley認為,“這是技術推向成熟發展的催化劑”。還有一些技術從研發到商業化的能力都掌握核心公司手中,但在技術擴散過程中運用其他公司的資源和網絡更易克服市場拓展過程中的障礙,從而形成了第三類接力創新。例如,山東登海種業的規模遠小于杜邦先鋒,但前者在開發中國市場時卻具備杜邦先鋒所沒有的本土化優勢。3)大學科研更熱衷于針對人類健康醫療的研究(如干細胞等),直接滿足生物農業創新需要的近期前沿科學成果相對較少。這造成農業生物技術創新只能更多地利用相對成熟的現代生命科學發現,大學主要提供基礎理論和基本的技術手段,所給予的是間接支持。這可以解釋為何在農業生物技術創新中大學進入接力環節的案例較為罕見。而生物制藥技術創新的前端離不開大學的參與,這很大程度上是因為生物制藥的研發不僅直接建立在大學科研的基礎上,而且大學也樂于為生物制藥提供直接可用的近期成果。此外,由于大學科研更重視人類健康醫療,因此大學衍生的專家型公司聚焦于農業生物技術的就相對較少。這可以解釋農業生物技術接力創新對專家型公司的依賴性不強的現實,其實質是缺乏可以依賴的專家型公司。在前述分析的基礎上,結合生物農業的其他特點,可進一步解釋農業生物技術接力創新的其他特性。就接力關系而言,農業生物技術創新對資金的需求無疑是巨大的。由于僅有一部分新技術是由專家型公司開發的,很多農業生物技術都是由核心公司負責研發、生產和商業化的,因此核心公司的資金實力、從資本市場融資的能力可以支撐整個創新過程。這造成農業生物技術創新對金融支撐接力的依賴遠低于生物制藥技術。但是,農業生物技術(尤其是轉基因作物)在世界任何一個國家都是社會爭議的焦點,更是政府嚴格監管的對象。針對轉基因生物的政策法規不僅嚴格,而且相關政策法規密集地分布于從實驗室研究到商業化的各個環節,政策變動對于創新進程而言可能是致命的,這種特性導致農業生物技術創新高度依賴政府支持政策的接力。就接力方式而言,在及時類接力創新中,核心公司理論上也可以像生物制藥技術創新那樣采取協議研究、平臺技術轉讓、授權許可等方式從專家型公司那里獲得技術,但是表1中的案例全部采用并購方式。我們認為,這是核心公司出于對風險規避的考慮。在我們觀察到的農業生物技術創新案例中,核心公司并購的專家型公司均為已成功完成技術研發甚至開始初步商業化的公司,這使得核心公司在此基礎上進一步開展商業化的不確定性大為降低。雖然并購需要付出較高的溢價,但是可一并得到新技術和專家型公司的技術平臺、研發團隊等重要的創新資源,能夠顯著提高核心公司的吸收能力,給技術的商業化進程提供技術保障。如果采用協議研究,那么核心公司一般需要在研發前期就介入,這不僅要支付給專家型公司一筆固定費用,而且要依據技術研發進程支付里程金,并可能需要在商業化成功后付給專家型公司以一定比例的利益分成,更重要的是技術研發能否成功仍是不確定的。如果采用平臺技術轉讓、授權許可等方式,核心公司除了要一次性付出固定費用及未來商業化成功后的利益分成外,所面臨的較大風險是在商業化過程中很難得到專家型公司的專有技術能力的保障。在第二類接力創新中,上下游企業為勢均力敵的核心公司,并購這種接力方式很難被雙方接受,協議合作自然成為更明智的選擇。第三類接力創新采用資產聯結實現接力,主要是因為核心公司要掌控商業化過程。中種迪卡公司總經理汪泓在談到與孟山都公司的合資時曾表示:“商業育種企業必須保障從育種、制種到銷售全過程不脫節,否則企業的運營風險很大”。但是,下游的小公司本身不擁有核心技術,并購這類公司往往不符合核心公司的戰略,技術轉讓、授權許可等接力方式在控制方面又面臨風險,此時資產聯結就成為較好的折中選擇。

6結語

6.1研究結論

本研究發現,接力創新是農業生物技術創新的近期趨勢,其形成機理遵循接力創新的一般規律。農業生物技術創新管理應以接力創新為理論指導,同時重點考慮本文所揭示的一些特性,主要包括:及時,農業生物技術的接力創新主要發生在轉基因作物、生物防護技術等領域,并分化為“專家型公司-核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司-其他小公司”3種類型,且接力鏈條的前端極少涉及大學,創新過程對專家型公司依賴不強,核心公司在農業生物技術創新中發揮很大作用;第二,農業生物技術的接力創新對金融支撐接力的需求并不強烈,但高度依賴政策支持接力;第三,農業生物技術的接力創新主要采用并購、協議合作和資產聯結等方式實現接力,而合同研究、平臺技術轉讓等典型的接力方式則罕有出現。農業生物技術的接力創新之所以會形成自身特性的原因是:首先,農業生物技術的不同細分領域存在差異,即有些領域迫切需要接力創新,而有些領域的需求不大明顯;其次,農業生物技術創新所需能力的分化并不嚴重,可根據創新的實際情況在不同階段有目的、有選擇地配置不同類型的創新主體,這加速了接力創新類型的分化;,大學科研中直接針對生物農業的近期前沿成果相對較少,因此無法將大學納入接力創新鏈條,由大學衍生的專家型公司較少承擔前端的技術研發任務。上述這些因素進一步造成農業生物技術創新在很大程度上依賴核心公司,而核心公司自身的能力決定了創新對金融支撐接力的依賴不強。然而,由于轉基因作物等農業生物技術具有高度敏感性,因此政府對之嚴格管制,這致使其創新過程非常依賴政策支持的接力。而在具體的接力過程中,為了規避技術研發、商業化等環節面臨的各種風險,并購、協議合作和資產聯結成為主要的接力方式。

6.2政策啟示

生物制藥產業與生物農業產業被公認為是當前最重要的生物技術產業分支,但目前對農業生物技術創新的研究略顯冷清。本研究對于相關創新主體和政府均具有啟發意義,在此僅針對中國生物農業的發展提出若干政策啟示。及時,依據接力創新的特性配置產業政策。近年來,中國促進新興產業發展的政策密集出臺,但是這些政策主要依據新興產業的總體特征和高技術創新的一般規律而制定。對于生物農業(包括生物制藥產業、新一代信息產業等),政府應主要依據接力創新的特性配置和優化產業政策,尤其是針對接力創新的幾個關鍵節點出臺有針對性的政策,否則創新可能被阻滯在某些特定環節上。比如,對于轉基因作物,要重點針對轉基因新品種的專利授權、專家型公司的創新與創業、創新主體之間的接力握手、品種審批等方面出臺相應的支持政策。第二,構筑接力握手中介平臺。影響接力創新成功的一個極其重要的因素是上下游創新主體之間能否順利實現接力握手,這就需要構筑完善的中介平臺,以克服創新主體之間的信息不對稱及其他影響接力握手的因素。目前中國各地都很重視區域創新平臺體系的發展,然而專門針對接力創新的中介平臺尚未見到。構建接力握手中介平臺適合于借鑒產業研究院的運行模式,由官產學研金各方共同參與,它主要應具備匯聚接力信息、評估知識產權價值、協調接力握手談判等功能。第三,引導大學進入接力鏈條。目前罕有大學在農業生物技術創新前端就直接參與的情況,而中國的專家型農業生物技術公司嚴重缺乏,其他農業技術公司的自主研發能力較弱,這在源頭上限制了中國的生物農業技術創新。事實上,中國的農業生物技術研發主要是在大學中完成的,然而接力創新意識淡薄造成大學的先進成果進入產業創新鏈條的速度較慢。打破機制體制障礙、引導大學直接進入接力鏈條已成為中國實施農業生物技術創新時的迫切需要。例如,華中農業大學研發的轉基因水稻品系在全球處于經驗豐富水平,如能與合適的企業形成接力創新、充分發揮企業在商業化方面的優勢,無疑將顯著加速品種審批、大規模種植、市場推廣等后續環節。第四,加速發展專家型公司。當期中國迫切需要培育大量專家型農業生物技術公司,發揮這類企業在特定技術研發方面的專業化優勢,從源頭上解決中國農業生物技術創新的技術來源問題。筆者認為,雖然大學通過研究可形成先進的農業生物科學知識乃至技術,但是承擔科學向產業化技術轉換工作(接力創新鏈條的中段)的角色仍是專家型公司。中國促進農業生物技術專家型公司發展的關鍵是要采取鼓勵建立大學衍生企業、引導風險投資、支持專家型公司進入全球接力創新鏈條等。第五,防止新型“空心化”。在農業生物技術創新中,中國企業通過接力創新可在不掌控核心技術的情況下獲得可觀的收益(這與制造業的微笑曲線明顯不同),這可能造成中國企業自主研發的動力不足、出現新型產業技術的空心化,這對中國生物農業的長遠發展顯然是不利的。政府將鼓勵大學和企業自主研發,將掌握核心技術專利置于極為重要的位置,專門出臺促進自主研發的政策措施,以避免新型產業技術空心化的形成。

作者:李天柱 單位:遼寧科技大學工商管理學院

農業生物技術論文:農業動物生物技術論文

一、我國農業動物生物技術的發展趨勢

根據我國農業畜牧業的現有基礎以及對動物生物技術的實際需求,國家應該集中各種力量,著重對生物技術開展基礎性的研究,加大技術的投資力度,對一些利潤高的技術產品進行重點投資,根據我國農業動物生物技術的現有基礎和社會發展變化的主要形勢,預計農業生物技術將在以下幾個領域取得長足發展。

1.分子生物學技術

由于農業養殖日益呈現出規模化與集約化較高的特征,再加上人們對短期經濟效益的集中追求,所以我國傳統的畜禽品種資源將會遭遇越來越嚴重的破壞,其群體數量將日益降低,品種資源的破壞形勢會日益加深,根據這種現實情況,未來農業動物生物技術將在以下分子生物領域進行發展:對我國固定的優良品種或基因進行挖掘與定位;為畜禽的遺傳多樣性進行保護的分子監測技術;我國固有畜禽品種的起源與進化的比較基因組學研究;保存動物遺傳資源的生物技術研究。

2.分子育種技術

我國農業中的畜禽育種工作經過長時間的發展,逐漸由追求數量轉向追求質量,育種方法也逐漸由數量遺傳法轉向分子育種與常規育種相結合的方法,所以分子育種技術的改進將是未來階段我國農業動物生物技術的一個主攻方向,分子育種技術的研究將集中在標記輔助育種技術、數量性狀主基因的檢測和定位技術、動物功能和抗病基因的診斷技術以及試劑盒的研究,通過這些方面的技術研究提高動物產品的質量,實現其較大效益。

3.分子診斷技術

畜禽疫病是對我國畜牧業生產以及產品安全造成主要影響的關鍵因素,畜禽疾病的危害嚴重、流行面廣,潛在危險性較大,一旦發生就會造成較大的經濟損失,因此,利用免疫學、現代分子生物學以及病毒學的相關技術,對我國畜禽的重要疫病進行分子生物學研究是是農業動物生物技術的主要發展趨勢之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子診斷、監測、重要畜禽疫病病原的大分子結構與功能研究以及試劑盒的研發。

4.轉基因動物技術轉基因動物是一種將胚胎工程與分子生物學有機結合而研究出來的一種基因工程動物,這種技術是克隆技術的突破性進展,影響動物發育過程中的基因表達,能夠促進遺傳學與發育生物學以及相關學科的發展,是加快動物育種進程、提高育種效率,為瀕危動物提供生存方式的有效方法。

二、結語

綜上所述,加快農業動物生物技術的研究,促進該項技術的有效運用對農業畜牧業的健康發展具有重要的作用與意義,所以相關部門應該在深入分析我國農業動物生物技術發展現狀的基礎上,總結相關經驗,掌握我國動物生物技術發展的主要趨勢,對分子生物學技術、分子育種技術、分子診斷技術以及轉基因動物技術進行重點研發,不斷促進我國農業動物生物技術的進步,推動農業的可持續發展。

作者:陸印 單位:白城師范學院

農業生物技術論文:現代農業生物技術發展論文

在當今世界各國紛紛建立以基因為核心的知識產權保護,搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下,參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁,要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢,在即將到來的生物世紀里,真正占據自己的位置。

農業生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發展最快。根據統計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據有關專家的看法,現代農業生物技術的近期發展趨勢表現為:

——研究成果商品化產業化進程加速。目前,農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成,并處于一個高速發展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。

據業內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合,而更重要的原因,則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業,小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場,與其它企業抗衡。

——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下,發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪,其核心就是對基因的爭奪。誰掌握了基因,誰就掌握了生物技術的制高點,就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱,轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。

有報道表明,為了獲取我國豐富的生物基因組資源,國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出,基因資源是有限的、可視專利的戰略資源,是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺,指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法,會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究,保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。

農業生物技術論文:生物技術與農業發展論文

摘要:隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

關鍵詞:農業發展探析

一、生物技術給農業發展帶來機遇

廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。

生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。

在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題

從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔心的是:轉基因植物、動物、微生物脫離當地農業生態系統所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當地嚴重的生態問題。最明顯的例子是澳洲引進的兔子。1500年以來,世界各國動植物的交流,有些已成為當地的有害動植物。至于轉基因作物脫離當地農業生態系統后有可能引發:及時,轉基因作物使自生作物成為嚴重的雜草問題;第二,轉基因作物通過雜交后產生雜種;第三,轉基因作物影響食物安全。任何一種轉基因作物都存在對生態環境產生沖擊的可能性。

未來20年,隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

農業生物技術論文:現代農業生物技術論文

在當今世界各國紛紛建立以基因為核心的知識產權保護,搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下,參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁,要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢,在即將到來的生物世紀里,真正占據自己的位置。

農業生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發展最快。根據統計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據有關專家的看法,現代農業生物技術的近期發展趨勢表現為:

——研究成果商品化產業化進程加速。目前,農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成,并處于一個高速發展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。

據業內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合,而更重要的原因,則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業,小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場,與其它企業抗衡。

——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下,發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪,其核心就是對基因的爭奪。誰掌握了基因,誰就掌握了生物技術的制高點,就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱,轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。

有報道表明,為了獲取我國豐富的生物基因組資源,國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出,基因資源是有限的、可視專利的戰略資源,是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺,指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法,會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究,保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。

農業生物技術論文:農業生物技術分析論文

一、生物技術給農業帶來的益處

廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。

生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。

在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。

二、生物技術帶來的不利

從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔心的是:轉基因植物、動物、微生物脫離當地農業生態系統所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當地嚴重的生態問題。最明顯的例子是澳洲引進的兔子。1500年以來,世界各國動植物的交流,有些已成為當地的有害動植物。至于轉基因作物脫離當地農業生態系統后有可能引發:及時,轉基因作物使自生作物成為嚴重的雜草問題;第二,轉基因作物通過雜交后產生雜種;第三,轉基因作物影響食物安全。任何一種轉基因作物都存在對生態環境產生沖擊的可能性。

未來20年,隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

農業生物技術論文:農業生物技術管理論文

一、生物技術給農業帶來的益處

廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。

生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。

在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。

二、生物技術帶來的不利

從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔心的是:轉基因植物、動物、微生物脫離當地農業生態系統所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當地嚴重的生態問題。最明顯的例子是澳洲引進的兔子。1500年以來,世界各國動植物的交流,有些已成為當地的有害動植物。至于轉基因作物脫離當地農業生態系統后有可能引發:及時,轉基因作物使自生作物成為嚴重的雜草問題;第二,轉基因作物通過雜交后產生雜種;第三,轉基因作物影響食物安全。任何一種轉基因作物都存在對生態環境產生沖擊的可能性。

未來20年,隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

農業生物技術論文:關注現代農業生物技術發展新趨勢

在當今世界各國紛紛建立以基因為核心的知識產權保護,搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下,參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁,要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢,在即將到來的生物世紀里,真正占據自己的位置。

農業生物技術的主要研究內容包括:增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要,發展最快。根據統計資料,到2000年,全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣,達到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據有關專家的看法,現代農業生物技術的近期發展趨勢表現為:

——研究成果商品化產業化進程加速。目前,農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成,并處于一個高速發展時期。有關專家預測,本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10%以上,而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農業生物技術應用機構(ISAAA)的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時,眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點,私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例,民營機構1992年對這一領域的投資為5.95億美元,而1999年則達到15億美元。與此同時,世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。

據業內人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合,而更重要的原因,則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業,小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場,與其它企業抗衡。

——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下,發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪,其核心就是對基因的爭奪。誰掌握了基因,誰就掌握了生物技術的制高點,就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱,轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。

有報道表明,為了獲取我國豐富的生物基因組資源,國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出,基因資源是有限的、可視專利的戰略資源,是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺,指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法,會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究,保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。

農業生物技術論文:生物技術在未來農業中的角色

一、生物技術給農業帶來的益處

廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。

生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。

生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。

在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。

二、生物技術帶來的不利

從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。

生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔心的是:轉基因植物、動物、微生物脫離當地農業生態系統所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當地嚴重的生態問題。最明顯的例子是澳洲引進的兔子。1500年以來,世界各國動植物的交流,有些已成為當地的有害動植物。至于轉基因作物脫離當地農業生態系統后有可能引發:及時,轉基因作物使自生作物成為嚴重的雜草問題;第二,轉基因作物通過雜交后產生雜種;第三,轉基因作物影響食物安全。任何一種轉基因作物都存在對生態環境產生沖擊的可能性。

未來20年,隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。

農業生物技術論文:農業生產生物技術

1植物遺傳工程

目前的植物基因工程可通過生物載體細胞注射、基因槍高速細胞子彈轟擊等技術向幾乎所有的植物輸入外來植物基因。以前導入植物體的外源基因只限于外源報告標記基因,抗卡那霉素和抗潮濕鏈霉素基因。最近已導人了BUR等抗除草劑基因、鑲嵌病毒外殼基因、雞蛋蛋白基因、豆血紅蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗蟲基因的導入也有所報道,對于控制單寧合成的酶基因已被克隆。

目前關于植物—病原物相互關系的分子生物學研究主要著眼于病原物基因工程,即從病原菌中或植物本身克隆制備出致病基因與調節基因,以及獲得病原物的特異性DN段用于病原分類及病害檢測。

自1986年首次獲得能抗煙草花葉病毒的轉基因煙草植株后,目前已利用基因工程獲得許多抗病毒植株,如抗花葉病毒首楷,抗花葉病毒黃瓜,抗X病毒和Y病毒馬鈴薯等。

生物誘導廣泛應用于植物對真菌、病毒及類病毒、細菌等病原物抗性的誘導,在煙草、黃瓜、西瓜、甜菜、馬鈴薯、小麥、蘋果、番茄、棉花、水稻等諸多植物中已見報道。生物誘導包括:用非病原菌誘導,用異種病原菌誘導,用弱致病力菌株誘導,用熱殺死的病原菌誘導等方法,誘導對病原菌的抗性。

生物技術創造了越來越多的基因植物,如消除了腐爛基因的耐貯存番茄,抗病蟲害長頸南瓜,抗蟲害轉基因土豆,抗棉鈴蟲棉花,抗白葉枯病轉基因水稻等等。

植物細胞工程包括莖尖脫毒、快速繁殖、花藥、小抱子培養、染色體工程、單倍體育種、原生質體培養、細胞融合等技術。

植物細胞融合技術可克服遠緣雜交中的不親和障礙,更加廣泛地組合起多種植物的優良遺傳性狀,從而培養出理想的植物新品種。脫毒快速繁殖技術在經濟作物、花卉、果樹上應用效益顯著,快速繁殖成功的植物已有四百多種,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、蘭花等等已投入生產。

在作物育種方面,用花藥培養和染色體工程育種等技術與常規育種技術結合的方法已培育出許多具有特殊抗性、耐性的優良新品種,利用花藥培養技術獲得純合基因型已在小麥、水稻等谷類作物上廣泛應用。以原生質體培養再生植株方面,近幾年內取得了突飛猛進的進展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要經濟作物已成功地從原生質體再生成植株,特別是一直認為難以培養的禾谷類,如水稻、大麥、小麥、谷子、高粱的原生質體培養都已相繼突破。木本植物成功的例子也逐漸增加。藥用植物與真菌原生質體培養的進展也十分迅速。以上的成就,為利用原生質體的遺傳操作改良農作物打下了堅實的基礎。

利用原生質體融合獲得體細胞雜種,最近又研究出了利用卡那霉素和潮濕鏈霉素的抗性互補來選擇雜種細胞的方法。中國在單倍體研究上一直處于國際經驗豐富水平,原生質體培養及細胞融合研究也趨于國際同類研究水平。

2動物遺傳工程

動物細胞培養中胚胎移植(ET)技術對提高動物的生產率和繁殖力有重要意義,世界范圍內已加以多方面的研究利用。ET技術已在兔、馬、豬、牛、羊等動物上相繼成功,但只有牛的ET技術達到了非手術利用階段,所以牛胚胎移植進入商品化,在美國、加拿大、日本等國推廣較大。日本已利用ET技術擴繁可提供精子用于人工授精的種公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通過ET技術可使母牛分娩雙胞胎或多胞胎,這種一胚多產的核移技術在日本已獲成功。

中國的單克隆抗體研究始于八十年代,至今已研制成功幾干種單克隆抗體應用于畜禽疫病。在禽畜的性狀選擇育種上,采用DNA指紋鑒定技術識別DN段可加速選擇過程。

微生物工程的微生物農業和微生物開發,部分解決了養殖業的飼料問題。用微生物發酵生產單細胞蛋白飼料,在前蘇聯年產量約為130萬噸,美國年產80萬噸;以米糠為基礎,添加含桿菌、鏈球菌、酵母菌等微生物作為飼料添加劑喂養豬、牛、雞,能夠分解禽畜糞中的有害氣體,減少環境污染,提高飼料吸收率,提高肉、奶產量。此外,近年來通過生物技術在食用菌的遺傳育種學上獲得了廣泛的重視。通過原生質體培養,用PEG法和電場誘導法為誘導突變體和遠緣雜交開辟了一條新的途徑,涉及的菇種有香菇、平菇、金針菇、木耳、草菇等。

3生物固氮

菌根菌對植物生育的促進作用近年來逐年受到關注。菌根菌的菌絲可以幫助作物根毛吸收范圍更大的土體中的移動速度緩慢的磷酸鹽離子和鉀離子。VA菌根菌不但可以改善土壤環境,促進作物對養分的吸收,而且對抗御作物的某些土傳性真菌病害具有十分重要的作用。

VA菌根真菌與根瘤菌雙接種對綠豆、蠶豆、花生、大豆等作物具有良好的生長效應。科學家對豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究從經典的生態學、生理學和遺傳學研究步入了分子生物學領域。在根瘤菌方面,已確認有結瘤和固氮兩個基因組參與完成共生固氮作用。

4生物防治

由于地球環境日益惡化,生物防治植物病蟲害的方法受到重視,生物防治包括天敵防治和微生物制劑防治。微生物制劑包括細菌制劑、病毒制劑和真菌制劑。細菌制劑以蘇云金桿菌(BT)為主。現在全世界已有60多種BT制劑工業化商品,能有效防治150多種鱗翅目害蟲,年產量達8000噸左右。BT殺蟲劑與其它微生物農藥相比,具有選擇性高、混用性強、毒力強、速效、無污染等優點,因而廣受歡迎。植物細菌殺菌劑是以放線菌類的鏈霉菌屬為基礎制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的細菌病害,可使細菌病害感染率下降7。%。目前正進行基因篩選組合,以制出廣譜新菌種,獲得BT基因導入植株中培養出抗病蟲植株。利用目前的優良菌種,培育出不產芽抱,只產晶體的高效菌株是正在開發的新技術。

病毒生物制劑是以核型多角體病毒(NPV)的顆粒體病毒為基礎制成的,目前已生產出防治甘藍夜蛾、棉鈴蟲、黃地老虎、美國白蛾等害蟲的病毒制劑。真菌生物制劑中有蠟蟻輪枝菌制劑用于防治溫室白粉虱;白僵菌制劑防治馬鈴薯甲蟲和溫室煙薊馬;座殼抱菌制劑防治黃瓜溫室白粉虱;木霉菌制劑防治根腐及其它植物病害;

單端抱霉素防治黃瓜白粉病;腔蠢盤抱劑防治白粉病等。

隨著生物技術的發展,農業對生物技術日見倚重,到2000年,運用生物技術和其它增產措施將占世界糧食增產的5/6,農業中出現的問題最終也將由生物工程來解決。

農業生物技術論文:淺談農業種植中生物技術的應用

淺談農業種植中生物技術的應用

生物技術,就是針對生物機體或生物部分器官、組織以及細胞利用先進的生物工程原理,對生物體進行改造,從而促進人類所需產品的生產。生物技術是一門對生物體進行改造和利用的技術,生物技術涉及到生物學、生物化學、遺傳學、細胞學等學科知識,對于人類發展具有極高的研究價值。生物技術在農業種植中的應用,能夠有效提升農作物產量,促進農作物產品質量的改善,對于我國農業發展具有非常大的幫助作用。

1 我國農業生物技術的發展概況?隨著我國科學技術的不斷發展,農業生物技術的不斷完善和成熟,很大程度上促進了我國農業產業發展,促進了我國農業經濟的有效提升。目前,生物技術在農業種植領域的貢獻最為巨大,有效的提升了我國農作物產品產量及質量,很好的解決了我國食品生產問題,提高了我國農產品在國際農產品市場中的綜合競爭力。但是,由于我國生物技術起步較晚,雖然發展速度較快,短暫的時間內已取得較為滿意的成就,但是同發達國家相比仍然存在一定的差距。目前,隨著我國生物工程研究技術的提出和落實以及國家相關政策的有力扶持,我國生物技術取得突破性進展,抗蟲棉技術的研制以及植物基因組研究、轉基因植物研究都處于世界經驗豐富水平,在發展中的生物技術暴露出了嚴重的發展不平衡問題,部分項目的研究力度不夠,研究經費不足,使得我國生物技術發展道路仍舊十分漫長。

2 生物技術在農業種植中的應用

2.1促進了我國農作物產量的提升?由于我國人口數量較大,土地耕種面積不足,使得糧食產量問題成為制約我國經濟發展的重要因素。隨著我國生物技術的發展和利用,有效促進了我國農作物產量問題,改善了我國農村居民的經濟收入狀況,促進了我國市場經濟的快速發展。目前,我國生物技術在水稻種植領域的應用效果最為明顯,實現了水稻產業的倍數增長,有效的提升了我國水稻年產量,緩解了我國糧食壓力,加快了我國農業生產力的提升速度。

2.2促進了我國農產品質量的提升?隨著我國市場經濟的快速發展,我國城市居民的生活質量水平也得到了顯著的提升,居民消費觀念的不斷轉變,使得居民消費方向由數量消費逐漸演變為質量消費,強調農業產品數量的同時,更加強調農業產品的營養價值和食用安全性。生物技術在農業種植領域的利用,有效提升了我國農產品綜合質量,解決了我國農業產品品質和高產的矛盾,提高了我國農本文由論文聯盟//收集整理產品的市場競爭力。其中,中單3701、中單9409、以及云優19等轉基因蛋白玉米品種,在普通玉米產量基礎上增產8%~15%,籽粒的硬度達到3.5以上,賴氨酸的含量達到0.4%以上,蛋白質含量維持10~12%,使得蛋白玉米營養豐富,產量逐漸提高,有效的提升了我國玉米產品的市場競爭力,促進了我國農業產業的快速發展。

2.3促進了我國農作物的抗蟲性和抗病性?病蟲害影響農作物產量的重要因素是病蟲害問題,造成了農作物產量的快速下降,造成了農作物的大量死亡,因此,提高我國農業作物產量,促進我國農業產業發展的重要工作便是對病蟲害問題的解決。通過先進的生物技術,我國部分轉基因作物已經成功具有良好抗蟲性和抗藥性,確保了我國農作物產量的穩步提升。如新型轉基因馬鈴薯的成功研制,使得馬鈴薯作物在受到克倫那多馬鈴薯甲蟲的侵害時,能夠自身分泌水晶蛋白這一物質,從而對克倫那多甲蟲進行毒害,避免病蟲害問題對作物產量的影響。同時,農作物抗蟲性和抗藥性的提升,有效的降低了農藥及殺蟲劑的用量,降低了農藥和殺蟲劑殘留物對農產品質量的影響,降低了農藥和殺蟲劑對水資源的污染,提高農產品產量的同時,確保了環境保護工作的有效開展。

2.4促進了農作物對土壤養分的利用效率?農作物的生產離不開養分的有效供給,作物缺少必要的生長元素,就會造成作物生長效率的降低,導致農作物產量的降低。為確保農作物產量,氮、磷、鉀肥的使用在農業生產過程中是必不可少的,就相關數據顯示,農作物種植過程中作物能源的來源50%依靠肥料。由于肥料的過度使用,導致溫度氣體的大量排放,加劇了地球溫室效應。同時,農業生產過程中肥料的大肆應用,是導致水體富營養化的罪魁禍首。?生物技術的應用,有效提升了農作物對土壤養分的利用效率,降低了農作物對肥料的依賴,從而有效降低了種植過程中肥料的使用,降低了肥料對環境的危害。如部分轉基因作物,能夠通過根部相關結果加強對營養元素的固定和收集,提高了對土壤養分的應用,促進了植物的快速生長。同時,通過對特定真菌的研究和應用,加速了種植區域內土壤養分的生成,提高了土壤中養分含量,有效減少了對人造肥料的應用,減少了人造肥料對環境的破壞。

3 總結?生物技術對農業發展具有非常積極的促進作用,加強生物技術的有效利用,能夠有效提升作物的產量和質量,提升作物的抗蟲性和抗藥性,降低了人造肥料對環境的危害,實現農業產業經濟快速發展的同時,確保了生態環境的穩定性。因此,應該加強生物技術的研究力度,加快生物技術產業化發展,以實現我國農業現代化水平發展速度,促進我國農業現代化改革。

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農業生物技術論文:探討農業種植中生物技術的推廣及應用

探討農業種植中生物技術的推廣及應用

隨著科學技術的發展,生物技術也得到了不斷地進步,生物技術在農業種植中的應用和推廣,實現了我國農業的可持續發展。

1 農業種植中生物技術的推廣及應用-轉基因技術

轉基因技術,簡單來講,就是在生物體外對dna分子進行人工剪切、拼接,對基因進行改造和重新組合,再導入生物體內使導入的基因得以表達。其中,其核心技術就是提取目的基因——將需要的基因從供體生物的細胞內提取出來,從而達到最終目的。其中還有一個關鍵的環節就是對多細胞生物的檢測,將每個受體細胞單獨培養并誘導發育成完整個體,檢測這些個體是否攝入目的基因,攝入的基因是否表達(是否表現出相應的性狀)。淘汰無變化的個體,保留有相應變化的個體進一步培養、研究。

在當前的農業生產中,轉基因技術是目前應用最為廣泛的一種生物技術。轉基因技術的應用,對農業種植的育種有著極為重要的作用和意義,其可以將某一種作物的優良基因轉移到另一種不具親緣關系的作物品種當中,使得作物產量和質量得到提高。

目前被較廣泛提取使用的植物目的基因主要有:蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉鈴飼喂棉鈴蟲,如蟲吃后不出現中毒癥狀,說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達,如蟲吃后中毒死亡,則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。

因此,通過轉基因技術的應用,使得農作物的品種得到改良,目前,隨著科學技術和生物技術的發展,其應用也不斷呈現廣泛應用的趨勢。首先,目前,轉基因植物的種植規模在不斷地擴大,根據相關數據分析,目前采用轉基因技術種植面積已經達到了全球耕地面積的16%。

此外,還有雜交育種技術的應用。簡單來講,就是在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合,在形成配子時成對的遺傳因子發生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。其也是一種極為常見的生物種植技術,雜交育種技術與轉基因技術相比,其操作方式更為簡單,而且這種技術的推廣時間也比較早,目前,對于雜交技術的應用已經有了豐富的經驗,這些技術的應用都使得農業種植的難度降低。

2 農業種植中生物技術的推廣及應用-組織培養技術

在農業種植中,對于組織培養技術的應用,其主要是建立細胞的全能性的基礎之上的,通過人工的誘導,保障植物組織在無菌狀態下進行良好的發育,最終發育成為完整植株的一種生物技術。組織培養技術的利用,不僅可以增加植物繁殖的速度,而且更為重要的是能夠在有限的時間內,培育出更多優良的植物品種。此外,利用組織培養技術,可以有效地防止病毒對作物幼苗的侵害,保障種苗無病毒,促進良種經濟作物的快速推廣。在應用組織培養技術要注意以下幾點:首先,要保障在植物組織培養中溫度、光照、濕度等各種環境條件,培養基組成、ph值、滲透壓等各種化學環境條件,使得能夠有效地促進組織培養育苗的生長和發育。另外,在進行初代培養外植體的時候,對于褐變做好處理。褐變,主要就是指外植體論文聯盟//在接種后,其表面開始褐變,有時甚至會使整個培養基褐變的現象。它的出現是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活,而使細胞的代謝發生變化所致。在褐變過程中,會產生醌類物質,它們多呈棕褐色,當擴散到培養基后,就會抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養。所以一定要加強對這個環節的處理。第三,關于植物組織的初代培養。初代培養旨在獲得無菌材料和無性繁殖系。即接種某種外植體后,最初的幾代培養。在初代培養時,用誘導或分化培養基,即培養基中含有較多的細胞分裂素和少量的生長素。初代培養建立的無性繁殖系包括:莖梢、芽叢、胚狀體和原球莖等。

3 農業種植中生物技術的推廣及應用-采用生物技術制作生物農藥

生物農藥,簡單來講,就是利用生物新陳代謝的產物,將其作為制作農藥制品的有效成分,改變傳統形式通過化學手段制作農藥的方法,即可以起到良好的保護環境的作用,另外,還可以達到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐藥性,所以,利用生物技術制作農藥具有深遠的影響。

在基因工程藥品的生產中,許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限,其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速,容易控制,適于大規模工業化生產。因此,我們可以將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內,讓它們產生相應的藥物,不但能解決產量問題,還能大大降低生產成本。例如:轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉魚抗寒基因的番茄、轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉基因大豆等等。

因此,生物農藥技術,避免了對環境造成的污染,利于農業的可持續發展。

4 總結

總而言之,生物技術已經在農業中得到了廣泛的推廣和應用,有效地改善我國目前的農業現狀,提高了農作物抵抗能力,提高農業產量,積極推進我國農業的發展,實現了農業的可持續發展。

農業生物技術論文:現代農業生物技術的作用及管理

1問題提出 現代生物技術,指的是以基因工程為核心的轉基因技術,即通過基因工程將一種或幾種外源基因或基因片段轉移至某特定的生物體中,以部分或地改變其自身的遺傳特性。運用該技術可使選定的個體基因從一種生物轉移至另一種生物,并且還可在不相關的物種之間轉變。有時我們也稱之為“重組脫氧核糖核酸技術”或“遺傳工程”。現代生物技術的出現,無疑是人類技術史上一次偉大的創新活動,其在醫藥和農業領域中具有廣闊的應用前景。然而,新技術的出現及其商業化生產,并非一帆風順。也許因為治病救人的原因,生物技術在醫藥領域中的商業化開發,并沒有引起太大的爭議,從而促使了生物醫藥這一朝陽產業的蒸蒸日上。與此相反的是,現代生物技術在農業中的運用,卻引發了一場全球性的爭論。爭論最初只涉及食品安全和環境安全方面,后來又蔓延至政治、經濟、法律、道德、倫理等方面。農業轉基因技術與其他新技術具有不一樣的特點,就是其技術及產品直接關系著人們的生命健康和生存環境,這是任何人都無法回避的事實。以至于有人說,現代農業生物技術是一場普羅米修斯取火式的技術創新活動,或稱之為泰坦尼克號的首次航行,意味著風險和收益的并存,由此為這項技術創新活動蒙上了一層濃濃的陰霾。 傳統技術決定論的觀點認為,技術形成的內在邏輯是線性的、單向的,技術的使用者只是被動地接受該技術。并且固執地認為,技術能解決一切問題,進而忽視了技術本身的不確定性對社會的潛在負面影響。比如由于技術本身的不完善和不合理運用,導致技術失靈(technologyfailure)或技術失控(runawaytechnology),進而引發技術災難。歷史上這樣的事件不勝枚舉,美國與石棉相關的疾病、前蘇聯切爾諾貝利的核電廠泄漏、印度的毒氣泄漏以及農藥DDT的使用等等,皆因為技術的不確定性而引發了人間悲劇。另一方面,社會對技術形成的影響也是不容忽視的。新技術如果得不到社會的認可,其進一步發展將會嚴重受挫,甚至出現技術停滯的現象。近年來,技術的社會形成(socialshapingoftechnology)思潮的興起及其觀點的提出,無疑是對技術決定論觀點的又一次批判。技術的社會形成觀著眼于分析與技術發展相關利益者(stakeholders)的特點以及他們之間的各種關系,進而分析他們對技術發展進程所產生的影響。強調技術從設計到進入市場被人們所采用的整個過程是在特定的社會、經濟和技術環境中產生,并受特定的組織形式和社會體制所制約。同時強調技術的復雜性、可選擇性、技術創新路徑的多樣性,注重技術和社會之間的互動關系。總而言之,技術和社會之間的關系是辯證的統一,過分地強調任何一方都不利于技術和人類社會的可持續發展。當前的現代農業生物技術,就為我們提供了現實的研究題材,同時也向人類展示了技術和社會之間的復雜關系。 2現代農業生物技術的社會經濟影響及原因分析 2?1現代農業生物技術的社會經濟影響 現代農業生物技術的社會經濟影響,既有其有利的一面,也有其不利的一面。有利的一面總是得到人們的擁護,并以各種形式促使其更快發展,而不利的一面則遭到強烈反對,甚至通過毀壞大田試驗的行動以示抗議。由于沒有統一的評價標準,各利益相關者的異質性及其立場的不同,加上技術本身的不確定性,試圖判斷生物技術是有利還是不利,對誰有利,對誰不利,則是一件十分困難的事。也正是這種判斷上的復雜性,導致了爭議的日趨激烈,最終也不能達成一致。支持者認為,現代農業生物技術至少有如下優點:(1)可以改善農作物的抗逆性,比如抗蟲害、耐除草性、抗寒、抗旱等特性。由于減少了農藥和化肥的使用,因而對人畜健康及環境改善是有利的。同時,也降低了生產成本,節約了勞動力,提高了農業生產的效率,因此,生產者(農民)可以從中大大收益;(2)現代農業生物技術可以提高糧食產量,解決人口的饑餓問題,這對發展中國家的窮人來說,尤為重要。糧食供給的增加,降低了糧食的價格,這對消費者來說也是有利的;(3)現代農業生物技術可以提高農產品和食品的營養品質,增強產品的理想特性或消費者想要的新特性,比如增加食品中維生素A的含量、解決營養不良問題、生產能減少心臟病發作可能性的玉米、延長成熟期可以讓水果的口味更好、生產功能性食品等等。持反對意見者則針鋒相對地認為,現代生物技術至少有以下不利之處:(1)由于種子公司對知識產權的壟斷,任意提高種子的價格,以至于農民未必能從中收益,反而形成對其農藥和種子的依賴,不得不接受他們的剝削。尤其是終極種子(terminatorseeds)的研制成功,更是剝奪了農民留種的權力。因此,現代農業生物技術只會加劇農民的貧困。至于說能否解決窮人的饑餓問題,還要看窮人是否有支付能力,產量的增加,并不意味著他們就能獲得所需的糧食;(2)異型雜交可能威脅到食品安全(供給安全)。將不同基因轉移到傳統作物或相關野生物種(稱為“異型雜交”),以及將傳統種子與利用轉基因作物培植的種子產生的作物混合,可能影響農業的可持續生產,進而影響食品供給安全;(3)轉基因食品可能具有潛在的健康風險。反對者擔心轉基因食品可能會產生過敏反應,除非可以證明轉入基因的蛋白質產物不會引起過敏,否則,不贊成從普遍引起過敏的食品轉移基因。 此外,轉基因農產品及食品可能含有毒素,進入人體內將導致抗藥性和降低人體免疫能力。轉基因食品還可能導致有益營養成分的喪失、插入的基因未必能穩定地表達,進而威脅到食品的營養安全等等;(4)轉基因作物及其產品可能具有潛在的環境風險。有人擔心由于大量種植轉基因作物可能產生超級雜草、超級害蟲和基因污染,進而破壞生物的多樣性,同時也增加了農民的防治成本。此外,抗蟲轉基因作物還可能殺死非目標生物(比如有益昆蟲和真菌),破壞生態平衡,最終導致不可逆的環境風險;(5)對生產者和消費者自由選擇權的剝奪。隨著農業生物技術及其產品的不斷商業化,生物技術研究的私有化和生物技術公司兼并浪潮的到來,生物技術將越來越集中在少數私人企業手中。有人擔心,隨著農民對生物技術公司依賴的逐步加強,常規種質資源及其生存環境的破壞,農民將喪失其傳統的種植優勢,比如進行有機農業生產等,進而約束了農民自由選擇生產的權利。農民自由選擇生產權力的剝奪,最終將導致市場上只剩下轉基因農產品和食品,那么消費者選擇非轉基因產品的自由權也將被懸空;(6)道德和倫理方面的擔憂。除了對食品安全和環境安全的擔憂之外,有人還對轉基因作物及其產品所引發的道德和倫理問題給予了特別地關注。他們認為,把別的物種身上的基因轉到作物和食品身上是非自然和不合倫理的。尤其是把動物,甚至人類基因轉入食品生產中,更是無法讓人接受的。另外,發達國家憑借其生物技術本身的優勢,掠奪發展中國家大量種植資源,無異于“生物盜竊”。通過對“盜竊”來的種植資源的壟斷,或賦予生命形式以知識產權,進而向發展中國家的農民索取高價,這顯然是不公平和不道德的,等等。當然,人們的擔憂可能遠不只這些。#p#分頁標題#e# 2?2原因分析 由于技術本身的復雜性和不確定性,農業轉基因技術的潛在影響尚無法得到證實。其有利之處也只局限于一些短期的可觀察到的局部事實,加上相關利益者的多元化和社會公眾的異質性,使得這場爭論日趨激烈,更加撲朔迷離。正因為如此,各國政府對轉基因技術及其產品的商業化生產都很謹慎。究其具體原因,大致有如下幾方面:(1)技術本身的復雜性和不確定性。由于現代農業生物技術的發展不過30多年的歷史(基因工程開始于1973年),其商業化生產也不過最近10年的事,加上技術本身有一個不斷發展和完善的過程。科學家也無法證實,轉基因技術及其產品是否具有長期的、累積性的健康和環境負面影響。這是客觀存在的,同時也是任何一項新技術所普遍具有的特征;(2)由于農業轉基因技術直接涉及與人們生命息息相關的食品和環境安全問題,因而引起了人們極大關注。一方面,近年來歐洲瘋牛病、口蹄疫、二惡英、食品污染等事件的頻頻曝光,公眾對此心有余悸,從而加劇了對食品安全的擔憂。另一方面,隨著人們生活水平的提高,公眾環境意識的不斷增強,人們對環境安全的要求也會相應地提高,尤其是一些人口密度較高的富裕國家。這一點也是無可厚非的;(3)利益相關者的多元化和異質性。從爭論的主體來看,包括生物技術研究機構、公司(包括生物技術公司、食品加工企業和零售商)、消費者、生產者(農民)、非政府組織(比如綠色和平組織、地球之友)及各個國家政府部門等。一方面,由于各個主體所追求的目標不同,比如生物技術的研究機構(不同國家有所不同)、公司和生產者可能追求的是利益的較大化,消費者則追求的是效用的較大化,而政府和非政府組織則可能追求的是社會福利的增加。另一方面,由于各利益相關者本身具有異質性,比如消費者的人口特征、文化、宗教和價值觀念的差異,公眾對待科學技術的態度,企業的冒險精神,政府對經濟、貿易和食品生產的重視程度等;(4)判斷標準和方法上的不一致。標準涉及經濟、倫理、道德等方面,而且各個國家之間會有很大差異。采用的判斷方法也不一致。舉一個簡單的例子,要證明轉基因作物及其產品對健康和環境有害,還是證明其無害呢?是證實還是證偽呢?由于至今尚未出現轉基因作物及其產品對人類有害的正式報道,所以很難做出其有害的判斷。同時,要證明其無害,則更加困難。這是一個方法論的問題。判斷方法的不一致還表現在所運用的分析工具上,比如經濟學家善于在一系列嚴格的假設條件下,運用計量的方法,通過成本效益的比較,得出其有利還是不利的判斷。這就容易忽視對技術所導致的社會影響方面的分析;(5)信息的不和不對稱、信息內容和來源的不同。由于信息的不和不對稱,各利益主體所擁有的信息量會有很大差異,進而影響到他們的行為和決策。媒體所提供的信息內容對人們行為和態度的改變有著十分重要的影響。同樣是轉基因食品,提供積極和消極的信息,公眾的反應會明顯不一樣。此外,不同的信息來源,比如綠色和平組織、生物技術公司和第三方的信息,都可能對公眾的態度變化產生影響。當然,可能還有其它的一些原因,這里不做進一步的分析。正是基于這樣一些原因,使得爭論不可避免。 3國際社會的反應 轉基因技術及其產品的爭論引起了國際社會的普遍關注,考慮到農業轉基因技術可能的潛在負面影響,以及社會的強烈反應,一些國際性組織及各個國家都紛紛采取行動,制定了相應的管理措施。具體而言: (1)從國際上來看,經濟與合作組織(OECD)、聯合國糧農組織(FAO)、世界衛生組織(WHO)、聯合國開發署(UNDP)、聯合國環境規劃署(UNEP)、國際生命科學學會(ILSI)都積極地參與生物技術的安全性管理,致力于國際生物安全的協調工作。并制定和提出了相應的風險管理法規、規則和辦法,以規避可能的健康和環境風險。比如,FAO和WHO提出了風險管理的整個過程應該包括風險評估、風險溝通和風險管理方面的內容(見圖1)。其中,風險評估包括了風險的識別和確定風險的特點等方面;風險管理則是對風險評估過程的管理;風險溝通是對整個風險管理過程實行的雙向交流。歐盟委員會曾建議風險評估由專家來完成,這是一個科學的過程,風險管理和風險溝通則是一個決策過程。但科學的風險評估往往忽視了現代農業生物技術的社會風險。因此,風險評估雖然是建立在科學基礎之上的,但轉基因作物和食品的影響已經滲透到了社會各領域,而專家和社會公眾對風險概念的理解有很大的差異,所以很難對其安全性進行科學的評估。在此基礎上,Barling等人(1999)對其進行了修改(見圖2),其主要特點便是強調了與公眾的交流,進而強調信息公開和透明度的重要性。從而把風險管理與公眾的擔憂聯系起來。當這一方法被用于現代農業生物技術的管理時,更能得到公眾的信任和支持。修改后的風險分析方法即考慮了科學的風險分析方法,又對社會影響進行了分析;既重視了技術的風險管理,又重視了社會影響方面的管理。從而使得管理過程更容易被公眾所信任和接受,這將有助于改善民主決策的質量。 (2)從不同國家來看,許多國家都制定了詳細而嚴格的生物安全管理方面法規和政策,以規范生物技術的研究、開發、田間試驗、環境釋放、商業化生產的整個過程。并對涉及轉基因技術及其產品相關的國際貿易、知識產權、標簽政策等方面的問題給予了關注。以中國為例,自1993年以來,中國陸續出臺了一系列相關的政策和法規,以加強對轉基因技術及其產品的安全性管理,尊重消費者的知情權和自由選擇權。由于各個國家的實際情況不同,政府在生物技術的管理上可能會有差異,加上影響農業轉基因技術及其產品商業化的因素比較復雜,導致當前的一些政策、法規和管理措施上的不完善,比如在轉基因農產品的貿易方面,標簽政策的內容和有效性方面,國家之間的協調和溝通方面等。由于公眾的普遍擔憂,許多國家在轉基因技術及其產品的商業化過程中采取了比較謹慎的態度,遲遲未能批準轉基因產品的商業化生產,甚至對轉基因技術的研究進行了限制。尤其是當涉及倫理方面時,顯得更為謹慎,以至于目前還沒有一個國家批準轉基因動物的商業化生產。但是,隨著國際社會和各國政府對生物技術安全性和潛在社會經濟影響的不斷重視,技術評估的科學化和人性化,以及技術預見能力的增強。轉基因作物及其產品的商業化步伐也開始加快,一些過去持謹慎態度,甚至極力反對的國家,也開始轉變態度。在這一過程中,社會各方普遍參與討論,對于識別、減少,甚至規避新技術的潛在風險起到了積極作用。總而言之,農業轉基因技術要進一步發展,不能只局限于技術本身,還需充分考慮和估計技術的潛在社會經濟影響,以及如何避免或消除其中的不利因素。#p#分頁標題#e# 4結論與啟示 現代農業生物技術從實驗室走向商業化生產的過程中,引發了人們對新技術的眾多思考,并導致了一場有關技術與社會關系的討論。從中我們不難發現,新技術對社會的影響是多方面,已不再局限于技術本身。技術也不是萬能的,它不能解決一切問題。實際上,我們從這場爭論中也可以發現,技術并不是潘多拉的盒子,但也不是阿拉丁的神燈,技術和社會之間的關系是密不可分的。任何技術在給人類帶來福祉的同時,也會產生一些副作用。因此,減少或避免技術的負面影響,使得技術向著有利于人類的方向發展,就顯得尤為重要。在這一過程中,技術的辯論;社會各方的廣泛參與;自然科學、社會科學和人文科學的交融;科學家和人文學家、外行和專家的積極交流和溝通,無疑是很重要的。通過技術的雙向交流和民主決策,充分估計技術的潛在社會經濟影響,增加技術的可預見性,才能防患于未然,同時也有利于技術自身的健康發展。技術的評估也不能僅僅局限于技術本身的安全性方面,還要充分考慮技術的潛在社會經濟影響。歐洲國家非常重視現代生物技術的社會經濟影響,如奧地利、丹麥、意大利、瑞典和芬蘭等國家就認為,生物安全法規中必需認真考慮社會經濟影響。挪威的《基因技術法》中規定,在決定是否批準轉基因生物的環境釋放前,必須認真評價該活動是否對社區的可持續發展有利。UNEP的《國際生物安全技術準則》中專門提到了評估生物技術社會經濟影響的重要性。應該說,之所以強調技術的社會經濟影響,絕不是對技術的否定,而是技術更加成熟的表現。這一點對于我國發展高新技術來說,是有借鑒意義的。我國一向鼓勵技術的發明和創新,從科學技術是及時生產力的精辟論斷,到發展高科技,實現產業化目標的制定,再到科學發展觀的提出,都表明技術的發展應該造福于社會。因此,政府在進行管理決策時,應該充分考慮技術的社會經濟影響及各利益相關者的反應,增強技術的可預見性,并積極發揮媒體的作用,使得現代農業生物技術朝著有利于人類的方向發展。

農業生物技術論文:臺灣農業生物技術的進展

臺灣雖然地小,農業資源有限,但農業生產卻涉及農林漁牧業各方面。20世紀,臺灣島創造了農業的輝煌,其小農體制與熱帶農業技術舉世聞名,具有的農作技術。但全球經濟一體化給臺灣農業帶來了很大的沖擊力。為了突破農業發展瓶頸,調整產業結構,臺灣近年來已將農業生物科技產業列為未來經濟發展的戰略性產業,加快農業生物技術的研究創新及其技術應用,以保障臺灣農業的持續發展,提升國際競爭力。臺灣農業生物技術研究經過20余年的發展,取得了很多研究成果,特別是其轉基因產品研究工作起步較早,在部分研究領域甚至超越了一些發達國家和地區的水平。臺灣轉基因農產品在農業生物技術產業中占有重要地位,其安全管理體制也已具備雛形,建立起了系統合理的產品管理政策和體制。本文詳細分析了臺灣農業生物技術產業發展及安全管理的相關政策、組織機構和管理制度,旨在為大陸農業生物技術的發展和安全管理提供借鑒經驗。 1臺灣農業生物技術的發展 1.1研究和發展概況 臺灣地區高度重視農業生物技術的發展,農業生物技術產品遍及農漁牧業,涵蓋范圍廣泛。臺灣地區分別于2006年、2007年、2008年連續舉辦了三次“臺灣國際生物科技大展”,均設立有農業生物科技主題館,展示了284個農業生物科技項目,在這方面取得了較大的成效。2010年臺灣農業生技產值約新臺幣46.3億元,相較于2009年成長5.2%,主要是微生物/蛋白質飼料添加物與生物性農藥兩項領域產值的大幅成長;2010年微生物/蛋白質飼料添加物產值成長率為22.8%,主要受惠于抗生素被限用的影響,其需求與日俱增;2010年生物性農藥產值成長15.2%。2010年植物組織培養種苗相較于2009年成長4.8%,主要由于臺灣蘭花種苗對歐美出口持續擴大。因為動植物疾病檢測的重要性逐漸增加,再加上國內分子檢測技術發展成熟,臺灣2010年農用檢測診斷產值成長率為3.7%。植物組織培養種苗產值為25.1億元新臺幣,微生物/蛋白質類飼料添加物為11.9億元新臺幣,分別占52.07%和24.69%,是臺灣主要的農業生物技術產品。臺灣植物組織培養種苗與動物用疫苗是發展較早且最為成熟的產業。臺灣的種苗業者目前開始走向客制化服務,生產方面則強化運輸技術及病毒檢測技術[1-2](表1)臺灣農業生技中,動物用疫苗、植物組織培養種苗產品已處于成熟期,技術成熟度高,市場穩定。基因轉殖畜禽/水產處于萌芽期,市場環境尚未健全,國內對于基因轉殖動、植物的管理法規仍逐步完善中,技術處于前期開發階段。生物性肥料、生物性農藥與農用檢驗試劑等產品則步入發展期階段,菌種篩選與量產技術逐漸成熟。在生物性肥料與生物性農藥方面,臺灣發酵技術已具有相當深厚的基礎,有利于臺灣生物性肥料與生物性農藥產品的開發。分子檢測診斷技術也逐漸成熟,加上法規門檻低,2012年投入農用檢測診斷產品開發的產商有增加的趨勢。臺灣經濟研究院生物科技產業研究中心根據目前臺灣農業生物技術發展的情況及國內外潛在的市場,確定了農業生物技術未來三大發展重點領域,分別是種苗及種畜禽(水產種苗、植物種苗、種畜禽),安全農業,分子農場[1-2]。臺灣農業生物技術廠商多集中于臺中市、屏東縣與臺北市等地。據統計,2010年主要業務是農業生技領域的52家廠商,其中北部有16家、中部17家、南部19家,跨領域廠商約14家。臺灣農業發展以中南部為主,臺中市是中部地區農業生技廠商最為集中的城市,以動物疫苗與生物性農藥、肥料廠商為主,如大豐疫苗、全亞洲、普生生技、瑞基海洋生技等;屏東縣則是以植物種苗、微生物/蛋白質飼料添加物等農業生技領域為主要特色,如世芥蘭業、臺灣孟德雨、比高暢生技等。此外也有農業生技廠商將總部設立于臺北市,工廠則設置于其他地區,如金車生技于宜蘭設立種苗生產基地。近年來,臺灣農業生技廠商積極通過產學合作取得核心技術與產品,自行投資廠房建設,并與“公協會”合作參與公開展覽爭取訂單。2010年上半年以來,隨著經濟景氣帶動許多訂單回籠,加上國際市場對微生物飼料添加物等需求的上升,臺灣農業生物技術產業的前景較好[1-2]。 1.2促進發展的公共政策 從各國發展實踐來看,農業生物技術產業的發展很大程度上應歸根于其農業生物技術產業公共政策的運用。我國臺灣地區為促進其農業生物技術產業的發展,也制定了一系列詳細而復雜的公共政策來推動。早在1995年臺灣當局第2443次院會就通過《加強生物技術產業推動方案》的決議,決定將以農業及醫藥生物技術相關生物技術產業作為臺灣全力推動的重點科技計劃。加強生物技術的基礎與應用研究,并將研發成果有效移轉民間,落實于產業界,臺灣“國科會”于1997年規劃,并于1998年開始推動《農業生物技術國家型科技計劃》,其主要任務在選定并推動執行具有本土利益性、創新性、國際競爭力、短期內就有發展潛力的農業生物技術研發課題,整合國內上、中、下游研發資源,將研發技術或產品落實于產業上,厚植臺灣農業生物技術產業發展基礎,使臺灣成為亞太地區農業生物技術產業的研發與營運中心。2008年,臺灣當局又出臺了《農業生物技術產業化發展方案》,以整合及擴散農業生物技術的研發能量,并進一步落實研發成果產業化,借此推動臺灣農業生物技術的產業化發展;同時,“農委會”于2009年5月22日訂定《農業生物技術研發成果產業化輔導辦法》,以推動該方案生技商品化計劃,鼓勵業界承接農業生物技術研發成果,并獨享執行計劃所生的各項研發成果,以落實研發成果產業化;2011年,針對該方案,臺灣擬推進產學合作項目16個,共申請經費補助0.44億新臺幣。 1.3研究機構及產業發展 臺灣當局高度重視農業生物技術的研發及其產業的發展。目前,臺灣已形成一個完善的農業生物技術研究和應用體系,對促進其農業生物技術產業的發展起到了重要的推動作用。臺灣農業生物技術的研究機構主要可以分為五大類:及時類是農委會下屬20個研究機構,包括6個試驗所、1個保育中心、1個生物科技園區和9個改良場以及金門縣的3個研究所;第二類是財團法人農業生物科技相關的研究機構17個,如臺灣工業研究院、生物技術開發中心、農業工程研究中心等;第三類是“中央”研究院設立的農業生物科技相關的研究機構8個;四是臺灣有41所大學設立的農業生物科技相關的研究機構115個,以培養研究型人才為主,并進行相關的研究工作;五是其他農業生物科技相關的研究機構4個,如臺糖公司研究所、亞洲蔬菜研究與發展中心、亞太糧食肥料技術中心、臺灣農友種苗股份有限公司等[3]。同時,臺灣當局為帶動農業生物技術產業的發展,充分利用各縣市地區不同農業產業特色及外圍資源,6年內投入200億元經費,核定設置1處中央主導型的屏東縣《農業生物科技園區》及彰化縣《國家花卉園區》、臺南縣《臺灣蘭花生技園區》、嘉義《香草藥草生物科技園區》及宜蘭《海洋生物科技園區》等4處地方主導型園區,目的是帶動農業生物技術產業的群聚效應,促進產業的發展。在政府規劃下,目前已有兩大農業生技聚落成形,分別為臺南的《蘭花生物科技園區》與屏東縣的《農業生物科技園區》。前者為臺灣蘭花種苗產銷平臺,每年3月舉辦的國際蘭展已成為全球性的大型蘭展之一;后者則以中草藥、動物疫苗、水產種苗等產業為主要規劃方向,已有50余家廠商進駐。#p#分頁標題#e# 2臺灣轉基因生物安全的管理 生物安全是建構對人類健康與生物多樣性兩大層面可能動機影響的風險評估與管理體系。1980年,臺灣開始將基因工程確立為生物技術的發展主軸,于是應用基因工程方法的生產技術成為臺灣農業生物技術的較大內涵。目前,臺灣百姓使用基因改造食品的情況相當普遍,主要以進口基因改造大豆及玉米為主。根據“農委會”進口大豆及玉米資料統計,臺灣每年約有200萬kg大豆及600萬kg玉米進口,其中約有80%大豆屬基因改造大豆,40%玉米屬基因改造玉米。同時市場上還有棉花、油菜、甜菜、馬鈴薯等基因改造產品[4]。轉基因技術及其產品相當新穎,其潛在的危險性普遍受到關切。 2.1轉基因生物安全的管理架構 臺灣對轉基因生物產品從試驗、開發到生產諸環節均對其安全性進行嚴格控制和管理。2001年12月25日,臺灣“衛生署”食品衛生處召集的“基因改造食品跨部會小組”正式運作,舉行及時次會議。2003年2月25日,“基因改造食品跨部會小組”第四次會議決議,建議“行政院”科技顧問組規劃提升臺灣基因改造食品管理層級。4月22日“行政院”科技顧問組召開會議回應,提議由行政院生物技術產業推進指導小組召集。為了建立基因改造產品的安全管理體系,行政院根據“促進技術發展,落實有效管理”的目標,于同年10月在行政院生物技術產業指導小組下設置了“基因改造產品跨部會工作小組”。小組由12名委員組成,包括政府機關的代表及學術界、產業界的專家學者,小組召集人由農委會副主任擔任,以統籌推動基因改造產品管理體系的建設,并協調整合政府與民間的意見與資源。工作小組下設有秘書處,以協助行政文書、聯系協調等作業。2006年,該小組的職責調整為:在各主管機關現有職掌范圍內的管理基礎上,通過協調架構模式,建立制度化的協調聯系機制,以統合當前各主管機關的政策方向,凝聚臺灣轉基因科技管理法制政策[5]。轉基因生物技術產品在生產的每一個環節上都有可能造成污染,臺灣在這方面的管理有一整套完善和嚴密的程序,主要分為三個階段,由三個行政機關主管。即,“國科會”管理上游的研發,其目的是防止污染或危害;“農委會”負責中游的環境生態與飼料管理,目的是進一步確認其對生態系的影響;“衛生署”負責下游的食品安全管理,目的是確保生物改造食品的使用安全性,以及保障消費者的選擇權利。對于進出口轉基因產品,臺灣尚未有專門的行政機關及法制政策進行管理,主要還是依據轉基因產品所處生產階段而納入相應的管理階段。 2.2轉基因生物安全的管理政策 為防止轉基因生物產品對人體和環境造成的不利影響,臺灣當局先后建立了一系列符合本土實際情況的生物安全管理政策。臺灣“經濟部”于1998年11月宣布基因改造產品傾向采取業者自愿性標示方式,2000年“衛生署”基于各界研商所獲的共識,公告查驗登記及標示的規定。同年11月7日,“衛生署”公告了“基因改造食品安全性評估方法”,11月29日衛生署與相關部會討論,將基因改造食品容許量上限訂為5%;而基因食品標示,將從原料產品著手,預計四年后所有基因改造食品均應完成標示[6-7]。臺灣當局為了推進轉基因生物安全的法規建設,發起了“基因改造產品法規環境建置二年行動計劃”,共分五大部分:基因科技研發管理、環境生態風險評估及管理監測、人體食用安全及管理監測、基因科技相關智慧財產權及基因改造微生物制劑之管理,分別由國科會、農委會、衛生署、智慧局及環保署主導。 3臺灣農業生物技術的發展及啟示 臺灣市場有限,農業生物技術產商多為中小企業,自行研發能力不足,產業資源有限,臺灣農業生物技術廠商應積極透過國內外合作或授權,取得技術或資金支援,進駐國際市場;同時,必須借助于中小廠商工業技術轉移的經驗,加強專業輔導,有助于農業生物技術企業群落的形成與成長,以突破其產業的發展瓶頸。臺灣早期為了促進農業生物技術的發展,利用政府資源所創造的新品種、新方法以及新技術等,幾乎都是免費提供給農民使用,使得臺灣農民和農業企業對于農業生物技術知識產權觀念意識較薄弱。為避免同行業之間的惡性競爭,加強知識產權的取得、維護及管理,防止抄襲、仿冒和侵權,對促進農業生物技術產業的發展具有重要意義。對生物科技的法律管制已經是當今世界的趨勢,臺灣的農業生物技術風險也應以法律管制為主。臺灣關于生物科技的風險管制體系目前仍處于調整形成階段,雖然有相關規范存在,但由于缺乏法源依據,其規范效果仍有限。同時,臺灣的“立法進度”往往落后于科技的發展,有的規范甚至有可能阻礙科技的發展,因此臺灣應按照國際標準,加速制定或修訂農業生物技術相關法規。

農業生物技術論文:生物技術在農業種植中的應用

摘要:現代生物技術的發展對于農業種植生產方式的影響是十分巨大的。以基因技術、組織培養技術等為代表的生物學技術應用于現代農業種植中,顯著提升了農業生產效率,對于大農業體系的發展具有重要意義。

關鍵詞:農業種植;生物技術;發展;應用

我國是農業大國,也是人口大國,農業種植業在我國社會生產體系中占據著非常重要的地位。當前,伴隨著現代社會和經濟的發展,近期科學技術在農業中的應用已經成為了一種潮流,其在農業中的運用極大提升了農作物的產量和品質,促進了我國種植業的發展,實現了農業的增產、增收及增效。生物技術在農業種植中的應用,可以解決糧食、人口及污染等重大問題,因此發展以新興的現代生物技術為基礎的農業是一條必由之路。

1生物技術應用于農業種植中的重要性

在新時期,隨著人們對生物技術重視程度的提升,以基因技術、組織培養技術為代表的現代生物技術實現了迅猛發展,并很好地運用到了農業種植中。生物技術在農業種植中的運用能夠有效地提升農業單產及其品質,滿足人們對高生活品質的追求。但與此同時我們也應該認識到,生物技術的運用應該遵循一定的原則,要科學、合理、適度地將生物技術運用到農業種植中;如果生物技術在農業生產中并沒有得到合理的運用,那么就可能對我國現代化農業發展造成一定的影響和制約。生物技術應用到農業種植中最重要的效果是提升農作物產量和品質,同時有效預防農業種植中的病蟲害。眾所周知,我國是全球人口最多的國家,糧食供給始終是我國社會發展中至關重要的一個問題。生物技術應用到農業種植中,創造出了比如雜交水稻、雜交玉米等高質量的種子,提升了我國主要糧食作物的產量和品質,保障了我國人民對于糧食的基本需求,解決了我國現代化建設的后顧之憂。另外,隨著我國人民生活水平的提升,人們越來越重視食品安全問題,生物技術的運用有效提升了農作物的質量,保障了人們舌尖上的安全。此外,病害和蟲害長期困擾著我國農業現代化發展,而傳統的運用化學農藥防治病蟲害的方式又會使農產品中的農殘超標,進而威脅食品安全。生物技術運用到農業生產中之后,通過改變農作物的基因序列和抗性,有效防止和降低了病蟲害的發生和危害。

2生物技術在農業種植中的應用

2.1轉基因技術在農業種植中的應用轉基因技術指的是在一定的技術條件下通過相關技術將農作物中的目標DNA進行基因的剪切、拼接,實現基因序列的重新組合,這樣就使得作物本身的遺傳性狀發生了改變,從而達到增產、抗病的效果。轉基因技術在農業種植中的應用,不但能夠有效提升農產品質量以及產量,而且能夠極其精準地實現對作物優良性狀的保留和重新優化組合,從而達到防治病蟲害的目的。

2.2組織培養技術和動物細胞相比,植物細胞的全能性更容易被激發出來,組織培養技術就是利用細胞全能性的一種技術。在合適的條件下,植物組織和細胞的全能性被誘導出來,最終由單獨的組織發育成完整的植物植株。在農業種植中運用該技術,能夠極大提升植物繁殖速度,同時子代植株可以地繼承母株的優良性狀特征。還有非常重要的是,組織培養技術是在無菌環境中實施的,這種無菌環境有效避免了病毒和病菌對植物的侵害。但是,采用該技術進行農業種植需要注意以下2個方面。

2.2.1組織培養技術應用的條件在使用組織培養技術的過程中,必須對溫濕度以及光照等進行良好的控制,另外還需要同時控制培養液或培養基的pH值與滲透壓,保障培養基各元素的組分比。只有明確了這些條件,才能夠確保組織培養技術的順利開展。

2.2.2有效處理褐變所謂褐變,指的是工作人員在對植物植株開展接種操作時,植株組織表面有時候會發生褐色變化。褐變出現的原因是由于酚氧化酶被激活后造成細胞在代謝過程中產生大量醌類物質,這些物質呈褐色性狀。當醌類物質量足夠大時,會對其他酶的活性產生一定的抑制作用,并直接影響到各細胞組織的正常培養。

2.3生物農藥技術防治病蟲害生物農藥制作技術是一種將生物新陳代謝的產物制作成農藥的技術。該技術在農業種植中成功應用之后,能夠有效地減少對化學農藥的使用,很好地保護了環境。實際工作中,工作人員通過對農作物代謝產物的分析,結合生物農藥制作技術就能夠制作出合適的農藥。當前最常見的兩種生物制藥技術是基因工程技術和微生物技術。基因工程制藥技術工序較為復雜,且涉及的材料價格高昂,不適合在實際農業生產中進行推廣。微生物制藥技術是以微生物細胞作為載體來制作相應的藥物,目前已經實現了大規模生產和作業,能夠進行一定規模的推廣。生物農藥技術用在農作物,如小麥、水稻和蔬菜上,和傳統的農藥相比,具有污染小、沒有殘留以及其他毒副作用等優點。現在,根據不同的制備方式,可以將生物農藥劃分成觸殺類生物農藥、細菌性農藥以及植物性農藥。常見的觸殺類生物農藥有奧綠一號系病毒殺蟲劑、滅幼脲系列等,可以滅殺毒蛾類、毛蟲、尺蠖、樗蠶及刺蛾類害蟲。細菌性農藥有Bt乳劑,對于防治鱗翅目類害蟲具有很好的效果。植物性農藥有煙參堿、辣椒水以及草木灰等,煙參堿目前已經廣泛地用于小麥黏蟲、蔬菜蚜蟲、菜青蟲、紅蜘蛛、松毛蟲及棉鈴蟲等病蟲害的防治;辣椒水可以有效防治菜青蟲;草木灰和尿洗合劑不但可以有效防治蚜蟲,還能夠補充土壤的微量元素,促進農作物生長。綜上所述,農業是我國社會現代化發展的基礎。只有農業得到了良好發展,我國的社會主義現代化建設才具有堅實的根基。隨著現代生物技術的發展以及人們對其認識的提升,生物技術在農業生產中的應用已經成為了一種必然趨勢。它的應用在一定程度上提升了我國農產品的產量和品質,降低了病蟲害的威脅,對于我國農業生產和社會發展具有積極作用。

作者:孟富雪 單位:獨山縣農村工作局