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淺議現代農業生物技術

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淺議現代農業生物技術:關注現代農業生物技術發展的新趨勢

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?;突蛸Y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?;黠@。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。

淺議現代農業生物技術: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”?,F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??偠灾?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??茖W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??偠灾?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。

淺議現代農業生物技術:現代農業生物技術應用影響

一、現代農業生物技術的風險

現代生物技術由一組新技術組成———基因組學、組織培養、微觀繁殖、遺傳標記輔助育種、基因移接和轉基因[1]2,還包括分子生物學、生物信息學等。圍繞現代農業生物技術的風險討論主要集中于轉基因作物的環境釋放、遺傳控制育種所帶來的對環境的影響和人類健康的影響。轉基因魚、畜禽動物基因工程研究因為處于試驗研究階段,尚未有其產品引入自然界和人類的食物鏈中,公眾的關注主要集中在倫理方面。(一)轉基因及其產品的環境安全性轉基因作物種植可能帶來的某些環境外部性,由于具有不可逆轉性,引起人們極大的關注。轉基因作物在自然環境種植釋放,因為自然生態系統的復雜性與開放性,即非實驗條件下的不可控性,環境影響必然存在。但是我們不可能確切知道新生物體與那些自然生態系統中的已有生物體是否會發生相互作用,以及作用的后果又是什么,因此,對環境構成的風險非常難以評估。人們非常關注轉基因作物在自然環境種植釋放,是否會發生水平基因轉移使標記基因漂移到非目標物種、與近緣物種異型雜交變成雜草,轉基因植物的抗病毒基因是否會導致新的病原菌產生等等影響問題。水平基因轉移(HorizontalGeneTransfer,HGT)是指遺傳物質在兩個不具有親和性的有機體(供體與受體)之間轉移。轉基因作物發生HGT的可能性及造成的影響并不需要過多的憂慮,除非有充分的證據證明從植物到其它生物體的HGT造成了嚴重影響。事實上,自然生長的植物中遺傳基因的流動是普遍存在的。所有的農作物在某些地區都有自己的親緣植物,而如果兩個物種的生長數量非常接近,則基因流動的現象就會普遍發生。目前被批準商業化生產的轉基因植物中,大部分是以抗病、抗蟲、抗除草劑、抗逆境為目標,這些具有特別遺傳特性的轉基因植物在特定環境下的生存能力明顯強于普通植物,因而具有轉化為不可控制雜草的能力。但是,遺傳修飾作物與栽培種一樣,轉變成雜草的可能性都非常小[2]。“終結性技術”即遺傳應用的限制技術(GURTs)選育的不育種子,不會污染基因庫,因為這種特征不能傳遞,但是,不育種子的外源基因可能漂移污染其它植物,因為植物中遺傳基因的流動是普遍存在的。農民如果留存不育種子繁殖的第二代種子來年種植,具體品種的遺傳應用限制技術(V2GURTs)限制了第二代種子的繁殖能力,可能對農民造成嚴重的經濟后果。病菌和害蟲能快速適應新的抗性基因[3],但是沒有證據表明轉基因植物的種植可以造成新的病原菌和害蟲的產生。抗蟲作物或那些基因工程藥物可能殺死非目標生物體(例如美洲產的一種褐色的大蝴蝶),甚至是有益的昆蟲和真菌[4]。轉基因Bt玉米毒死黑脈金斑蝶的幼蟲可謂轉基因作物短期不良反應的一個實例[5],據推測長期不良效應的發現正如六六六、DDT、PPA等藥物的不良效應一樣需要一定時間。盡管經調查有人指出,這項實驗是有意不模擬自然環境所進行的非選擇性實驗。一些內生殺蟲劑作物像紫云桿菌(Bacillusthuringienesis,簡稱Bt)作物(如Bt玉米、Bt棉花、Bt大豆、Bt馬鈴薯),導入了對殺蟲劑進行編碼的基因[6]186,諸如此類的抗病、抗蟲等轉基因作物的大量種植極大的減少了殺蟲劑的使用量,可增加生物多樣性。抗病、抗蟲、抗除草劑、抗逆境等轉基因作物的大量種植,在特定環境下的生存能力明顯強于普通植物,可能會對本地普通植物造成侵害[7];抗除草劑轉基因作物的種植,必將大幅度提高除草劑的使用量,從而加重環境污染的程度以及降低農業生物多樣性;轉基因作物在已有的7000多種糧食作物中所占比例雖小,然而,大規模種植勢必減少農業生物品系的多樣性。轉基因作物對生物多樣性的危害基本上是假定的,人們對食物的需求而將自然生態系統轉換成農業生態系統是生物多樣性所面臨的較大威脅[8]。相對于發達國家對生態環境的過渡開采和浪費以及發展中國家人口數量給生態系統造成的巨大壓力[9],轉基因作物對生物多樣性的影響并未造成嚴重后果。(二)農業生物技術及其產品對人類健康的風險目前的科學技術水平還不可能地預測一個轉基因作物及其產品中的外源基因在新的生物體中會產生什么樣的作用。科學家還不能令人信服地用已知的有關轉基因食品的化學成分來預測轉基因食品的生化或毒理學效應。一種轉基因食品在化學成分上與其自然存在的對應食品相似,并不能夠說明人類食用該轉基因食品是安全的[10],因而轉基因作物性食品的食用安全性問題受到公眾的普遍關注。公眾對轉基因作物食品的食用安全性的擔心與疑慮主要是:轉基因植物食品中的外源基因的安全性;轉基因作物中外源基因編碼產物的安全性;轉基因作物中的外源基因被攝人人體后,與動物或人類的腸道中的微生物群能否發生相互水平基因轉移(HGT),進行基因交換的可能及其影響;轉基因作物食品中抗生素標志基因編碼蛋白是否會使食用者產生抗生素抗藥性,以及外源基因、表達產物及其代謝產物的直接毒性、過敏性、抗藥性等。傳統科學界的大多數人不認為消費轉基因食品對公眾構成了潛在的危險。目前來講,除了轉巴西堅果基因大豆有致敏性,轉GNA基因馬鈴薯的安全性有爭議外,其它許多的轉基因食品已被現在的研究結果證明是安全的,但轉基因食品的長期效應有待探討[11]。對轉基因食品持安全態度的英國皇家學會證實并指出[12]:(1)轉基因產品通常與它們的常規對應物是相同的,例如用轉基因甜菜生產的食糖;(2)作為加工的結果,大多數轉基因食品將不包含能存活的基因或DNA,因此,這些物質不能被傳遞;(3)當“外源”DNA在人的唾液里能存活20分鐘、在人的胃里能存活8秒鐘時,沒有證據表明這樣的DNA被結合本論文由整理提供

進人類細胞的遺傳物質中了?!Y果,人類和其他動物食用轉基因食品是安全的。當然,也有持疑慮態度的專家。原中科院生物科學與技術局局長錢迎倩分析說,轉基因的商業化只是最近幾年的事情,而轉基因生物對環境及人體健康的影響可能需要10年、20年甚至是40年才能觀察出結果,危險也許是潛在的。國家環??偩稚锇踩芾磙k公室官員王捷,以另一種方式表示其對轉基因作物及其產品的安全警示:“過去誰也不知道四環素有問題,等我們的牙黃了,就晚了。要知道,對于未來可能發生的事情,誰也說不好?!崩缫环NBt基因的產物Cry9C,在稱為StarLink的玉米中表達,被懷疑可能是一種潛在的過敏原[13]。美國環保局僅批準其用于動物飼料,禁止其用于食品生產。但是,2000年9月及隨后進行的檢測卻發現,許多玉米食品中竟然含有StarLink。生產StarLink的玉米的美國阿凡迪斯公司,2002年3月為消費者的集體訴訟支付了900萬美元。此外,為回收市場上可能含有StarLink的300多種食品,阿凡迪斯和相關保險公司支付了約10億美元。2002年6月,英國《自然生物技術》雜志發表的一篇評論稱,值得慶幸的是,目前還沒有發現混有StarLink的食品影響消費者健康的情況。但如果這是一種用于生物制藥的轉基因品種混入人類的食物鏈,情況又會如何呢?[14]英國動物飼料咨詢委員會的一項新近研究提出,轉基因物質可能被傳遞給吃轉基因飼料的動物[15],顯示了這些基因可能在動物飼料的生產過程中經受住了加熱程序。據此推測,人類吃下用這種飼料喂養的動物產品也可能吸收轉基因物質,但是尚沒有采取正式的科學測試來檢驗。同時,種植和食用轉基因作物及其產品對人類健康和食品安全的也有積極意義。我們不應該忽略發展中國家因食物短缺所造成的人類健康問題,尼日利亞農業部長哈桑?阿塔姆在《華盛頓郵報》的一篇文章中這樣寫到:“我們不想因為有人錯誤地認為我們不了解生物技術的風險或將來的后果,就要我們放棄農業生物技術?!?我們不會因為有人認為他們比別人更懂得如何生活或者他們有權強加其價值觀這類大錯特錯的觀點,就放棄農業生物技術。殘酷的現實是,如果沒有農業生物技術的幫助,許多人將無法生存?!盵16]此外,抗病、抗蟲類轉基因作物例如Bt玉米、Bt棉花、Bt大豆、Bt馬鈴薯等的大量種植,極大的減少了殺蟲劑的使用量,由于農藥使用量的減少,農民的健康狀況也得到改善[17]。安全永遠是相對的,安全的食品根本不存在。因此,有理由相信公眾對農業生物技術及其產品(轉基因作物食品)的食用安全性的質疑在所難免,危險也許是潛在的,轉基因食品是否具有有害作用如引起食物中毒,引發致癌、致畸和致突變,或產生過敏、營養不良和感覺不良等后果,需要長期的觀察和科學檢驗才能得出結論。(三)農業生物技術及其產品的安全管理隨著轉基因生物國際貿易的不斷發展,轉基因生物安全性的管理從一開始就受到世界各國的重視,從事轉基因研究和開發的國家各自均有比較完善的、以科學為基礎的管理規則,這些制度的建立對轉基因的研究和開發的健康而有序地發展起到了很好的作用。有關生物安全管理事務國際間的協調和國際統一法規也逐漸趨于達成,世界各國及國際組織制定規則的程序來確實保護人類健康與環境安全。聯合國環境規劃署(UNEP)和《生物多樣性公約》秘書處組織制定了國際《生物安全議定書》,2001年1月,包括我國在內的113個國家(地區)在加拿大簽署聯合國《生物安全議定書》。其中明確規定,消費者有對于轉基因食品的知情權,轉基因產品越境轉移時,進口國可對其實施安全評價與標識管理。2000年聯合國糧農組織和世界衛生組織(FAO/WHO)了轉基因食品潛在過敏性評估程序,2001年Inter2governmentalTaskForce提出了生物技術食品的一個特別法規,稍后,聯合國糧農組織和世界衛生組織組織專家咨詢委員會,整合了IntergovernmentalTaskForce提出的評估程序,公布了一個新的轉基因食品潛在過敏性評估程序。FAO與WHO擬將轉基因食品納入國際食品法典的內容,規范轉基因食品的安全管理;聯合國工業發展組織(U2NIDO)、經濟合作與發展組織(OECD)等則主要在生物安全評價和管理的規范程序和技術標準等方面發揮著積極的作用。目前各國在實驗室安全方面,均制定了比較完善的指南和規范,而在轉基因產品安全管理方面還沒有統一的國際標準,在管理方式上各國間存在明顯差異。根據監控原則和管理方式的不同,國際上主要有3種管理模式:以產品為基礎的模式———以美國為代表,監控管理的對象應是生物技術產品,而不是生物技術本身;以工藝過程為基礎的模式———以歐盟為代表,重組DNA技術有潛在危險,不論是何種基因、何類生物,只要是通過重組技術獲得的轉基因生物,都要接受安全性評價和監控;中間模式———包括澳大利亞、日本等國和許多發展中國家。20世紀90年代以來,美國、加拿大、澳大利亞、日本、新西蘭、俄羅斯、瑞士、挪威、韓國以及歐盟國家陸續建立起比較完善的生物安全管理體系。發展中國家的生物技術發展和安全管理起步較晚,近年不少發展中國家急起直追,技術研發投入增加,立法管理進程加快。拉美的阿根廷、巴西、墨西哥,亞洲的印度、泰國、馬來西亞、菲律賓、印度尼西亞、沙特阿拉伯、斯里蘭卡,非洲的南非、埃及、尼日利亞、肯尼亞等,分別頒布了本國的生物基因工程法規。我國政府十分重視轉基因生物安全管理問題。1993年12月份國家科委了《基因工程安全管理辦法》,提出了轉基因的申報、審批、安全控制。1996年7月份農業部了《農業生物基因工程安全管理實施辦法》,要求對轉基因生物要登記、審查。1999年國家環??偩至恕吨袊鴩疑锇踩蚣堋?提出了我國在生物安全方面的政策體系、法規框架,風險評估、風險管理技術準則,國家能力建設。2001年5月23日國務院公布了《農業轉基因生物安全管理條例》,在這個條例里面,把農業轉基因生物進行了定義,規定了對研究、試驗的要求,要取得的安全證書;生產、加工,要取得生產許可證;經營,要取得經營許可證,要求在中國境內銷售列入目錄的農業轉基因生物要有明顯的標志,要標識;對貿易也規定了所有出口到中國來的轉基因的生物以及加工的原料,都需要中國頒發的轉基因生物安全證書,如果不符合要求,要退貨或者銷毀處理。農業部2002年1月5日頒發了《農業轉基因生物安全評價管理辦法》、《農業轉基因生物進口安全管理辦法》、《農業轉基因生物標識管理辦法》三個配套規章,加強我國對農業轉基因生物實行標識管理。2002年4月衛生部了《轉基因食品衛生管理辦法》,也是對所有的轉基因食品要求標識。這些規章制度保障了我國農業生物安全和食物安全。全球轉基因作物種植面積從1996年的170萬公頃增加到2005年的9000萬公頃,全球轉基因作物栽培國家達到了21個。來自澳大利亞經濟學家的一項研究指出,估計到2015年,全球在轉基因谷物、油菜籽、水果和蔬菜上將獲得潛在利益2100億美元。沈桂芳認為,按照目前的發展趨勢,到2010年全球轉基因作物種植面積將達115億公頃,屆時將會有30個國家的1500萬農民種植轉基因作物[18]。據國際農業生物技術應用機構統計和預測,在全球范圍內,轉基因作物的銷售額2005年將達到80億美元,2010年將達到280億美元[19]。巨大的經濟利益將影響不同的經濟群體和世界經濟格局。(一)對不同經濟群體的收益影響現代農業生物技術能夠產生巨大的經濟利益。但哪些經濟群體能夠從中獲得經濟收益,或者所獲得經濟利益的比例大小,對此不同的研究者有不同的觀點。一般而言,生產者通常是以利潤為導向的市場參與者,主要考慮的是成本和收益問題。由于農業生物技術具有降低農業生產成本,改進農產品品質,增進農業產量和增加農民收人的優點,因此,通常情況下農民會采用生物技術。但是,在轉基因農產品市場需求和技術采用成本不確定的情況下,他們不得不考慮技術的采用成本,與常規技術不同的是,生物技術將更多地涉及知識產權和私人壟斷問題,可能增加技術的采用成本?,F代農業生物技術的采用導致農產品生產成本的下降和投入使用的使用效率,進而導致農產品價格的下降,消費者將因價格的下降而得到好處,但這些技術也可能存在衛生方面的問題而增加消費者的健康成本??柹热斯烙嫹N植Bt玉米能夠減少殺蟲劑的使用,每英畝平均節約成本2180~14150美元。他們估計美國農民從種植抗除草劑基因的大豆上可能獲得的平均利潤增長為每英畝5165美元[1]12。Fslck2Zepeda,Traxler和Nelson的研究發現,在1996年,美國的農場主從Bt棉花中獲得大部分利益(59%),而基因開發商孟山都(Monsan2to)公司只獲得21%,消費者得到13%,基因種子供應商DaltaandPineLand公司得到5%。他們還在1999年的研究中發現,在1997年的耐除草劑大豆的收益中,50%由農場主獲得,21%由消費者獲得,農業生物技術公司只得到22%[6]39。但也有不同的研究結果,是否所有的生產者都將獲得這些經濟利益尚屬可疑。有研究表明,從1999年常規油菜籽和三種耐除草劑品種油菜籽的成本和總收入的對比中可以看出,雖然使用注入抗除草劑基因的加拿大油菜的除草劑費用較低,但是它們的種子成本較高??偟膩碚f,由于產量低,發現注入抗除草劑基因的油菜籽品種的每英畝估計總收入較少[1]12。另一項關于生物技術大豆的研究表明,消費者和生物技術公司獲得好處,但對農場主來說,由于單產增加導致價格下降,其好處被抵消了。一項關于Bt玉米的研究表明,Bt玉米種子的價格太高,除非農場主面臨歐洲玉米鉆蛀蟲傳染的概率較高且單產水平高于平均水平,否則生產效率的改善和減少農藥使用所產生的效益就不能彌補其成本[6]40。還有許多利益是無法計算的。黃季等人的調查表明,在中國,由于使用轉基因抗蟲棉新品種,農民在農藥噴藥次數上減少67%,成本降低82%。盡管這個效益被新品種成本提高(轉基因抗蟲棉品種的種子要比非轉基因棉花品種的種子價格高~250%)所抵消,但對農民健康成本(因噴灑農藥農民經常中毒)而言則降低非常大,即農民因噴藥次數的減少而降低了中毒幾率(67%)[20]。(二)對不同地區的經濟影響現有技術條件下獲得批準被廣泛應用的轉基因作物,不僅使全球農業生產增產、增收,而且還減少農藥用量,既降低了生產成本,又減輕了環境污染,具有明顯的經濟、社會和生態效益,但是國際利益分配有很大差異。2005年全球轉基因作物種植面積達9000萬公頃,美國國際農業生物基金會的報告說,從栽培面積上看,美國以4980萬公頃經驗豐富,其次是阿根廷、巴西和加拿大,分別為1710萬公頃、940萬公頃和580萬公頃[19],這四個國家占據了全球轉基因作物種植面積91%的份額。目前轉基因作物和技術的專利被發達國家的20多個大公司所壟斷,作為農產品生產和出口大國,美國在生物技術的開發和應用上都走在世界前列,從中獲取的利益是較大的。自1996年以來全球轉基因作物的市場額逐年增加,估計2005將達到80億美元,2003年美國種植轉基因作物的生產者從中獲得約19億美元的經濟利益,預計中國將在2010獲得潛在利益約50億美元。農業生物技術降低農業生產成本,使全球消費者以享受較低價格的形式獲益,在農業生產中,食品真實價格的下降是技術變革的長期結果。事實上,依靠下游食品加工業和零售業的競爭,這些節省的成本以較低價格的形式被傳遞給消費者。寡頭壟斷的下游產業能從技術變革中獲得增加的租金,結果消費者不能占有農場產出價格降低的好處。同時,消費者還從轉基因產品(轉基因“功能食品”、“強化營養食品”)的健康性、安全性、便利性以及品質性(比如改善口感、口味、色香)等方面獲得潛在利益。顯而易見,不同國家、不同地區的消費者因為轉基因食品管制制度的不同,偏好的差異,信息對稱性異質等因素獲益情況是不同的。一方面消費者可以享受到農業生物技術帶來的利益,另一方面消費者對生物技術產品的關注日益影響轉基因商品的生產和貿易。

三、現代農業生物技術的國際貿易問題

轉基因產品的貿易問題主要表現在各國之間的國際貿易壁壘上。轉基因作物生產大國北美等國家出于維護本國利益,保護出口,認為轉基因作物的安全性有保障,并堅持轉基因產品在出口時無需經過進口國的批準;而歐盟、日本和大多數第三世界國家為了保護其本國農民的利益,則極力主張限制或禁止轉基因產品的進口。國際貿易爭端的實質是國家之間利益的對抗。各國之間復雜苛刻的農產品進出口技術法規、標準和質量認證制度,以及進出口商品包裝、標識、檢驗、衛生、環保等要求,構成了更為隱蔽,更難應對的貿易技術壁壘。在農產品問題上,美國認為歐盟對轉基因問題的過于謹慎,是保護主義者的慣用手法[21],世界貿易組織成為雙方對抗的場所?!秾嵤﹦又参镄l生檢疫措施協議》(SPS)和《技術性貿易壁壘協議》(TBT)是兩個與轉基因生物體問題密切相關的WTO協議,與貿易壁壘有關的SPS主要是為了保護人類、動植物的安全和健康,TBT主要解決一些與保護消費者有關的問題,例如欺騙。兩個協議旨在阻止各國政府出于本國利益設置苛刻的貿易壁壘,同時,這些協議也是解決各國之間國際貿易爭端的國際法律框架。(一)對日本的貿易影響眾所周知,美國是日本大豆、玉米等農產品的主要供貨國,日本每年進口大豆約450~500萬噸(其中80%來自美國,中國僅占3%~5%)、玉米1600~1650萬噸本論文由整理提供

(90%以上來自美國,中國僅占1%左右)。美國是世界上最主要的轉基因食品生產國,其60%以上的加工食品含有轉基因成分,70%以上的大豆、30%以上的玉米是轉基因產品,日本從美國進口的農產品中極可能含有轉基因成分。日本“標識法”的實施將直接影響國內轉基因農產品消費,從而使日本食品公司轉向從美國以外的其他國家進口非轉基因農產品,由此有可能使美國對日本玉米和大豆出口減少。尤其是在日本進口的1600~1650萬噸玉米中,有200~300萬噸是直接供食用的,顯然,日本有可能將這部分玉米的進口從美國轉向其他國家。如據美國大豆協會日本代表處稱,日本2001年的非轉基因大豆進口量將猛增40%,達100萬噸,印俄密(IOM)(指印第安那,俄亥俄和密歇根三個州)大豆將不再受歡迎。美國大豆協會預計印俄密大豆的進口量將從1999年的3615萬噸和1998年的73萬噸降至2萬噸[22]。(二)對歐盟農產品貿易的影響據統計,由于歐盟施行嚴格限制轉基因農產品的政策,2002~2003年度美國大豆對歐盟12國的出口銷售合同量僅為1億蒲式耳,較上年同期降低了6800萬蒲式耳,也是1990年以來的低值。由于歐盟傳統上一直是美國的較大客戶,所以出現這一現象令人關注。過去5年內,歐盟12國采購了美國大豆出口總量中的27%。截止到12月初,歐盟12國采購的美國大豆數量占到全年總量的52%[23]。然而,美國農業參贊的法國油籽產量及用量報告中,稱法國繼續傾向于在動物飼料中強制使用非轉基因大豆。這一決定意味著巴西已經獲得了法國大豆進口生意的大部分份額。法國飼料行業一直要求大豆和豆粕供應商對含有1%以上生物科技成分的產品進行標示。(三)對美國農產品貿易的影響根據美國農業部的近期年度出口銷售報告數據,2002到11月21日,美國2002~2003年度大豆出口量達到757萬噸,較上年同期的803萬噸降低了5173%,完成了美國農業部全年出口目標2421萬噸的31126%。目前已銷售但是未裝船的數量達到760萬噸,低于去年同期的860萬噸。2002年度的出口裝船數據可以看出,從9月1日到11月中旬,美國大豆出口保持在十分強勁的水平上,僅僅比去年同期落后幾個百分點,而如果美國農業部對全年度的出口預測成為現實,那么將會比上年降低近20個百分點[24]。

四、現代農業生物技術的知識產權問題

20世紀6O年代以來出現的“綠色革命”是生物技術在農業中應用的典范。正是依靠以先進高產的農作物品種和化肥、現代灌溉技術的引入為特征的綠色革命,給世界農業經濟帶來的進步,極大地改善了全球尤其是貧困、落后國家地區的食物供應,使大批人口解決了吃飯問題,基本避免了歷史上長期困擾貧困國家和地區的饑荒威脅,使該地區人民的福利得到極大改善。農業研發在20世紀60年代的“綠色革命”時期,沒有人對那些在研究過程中使用的基礎育種資源、改良品種以及研究方法、數據和成果提出過知識產權的主張,這些資源被視為公共產品,人人都可免費使用?,F在是全球范圍重視知識產權的時代,無論是私營部門還是公共部門研發的現代農業生物科技都受到知識產權的保護,但是現代農業生物技術的知識產權保護已經突破了傳統知識產權保護的范疇,不僅保護作物育種中的實驗裝備、材料和方法,還包括種質資源和基因組信息等的保護。知識產權能確保研發投資者從現代農業生物技術的開發和產業化中獲得利益,加速現代農業技術創新;但同時專利、商標、作物育種者權利、研究材料轉讓協議、契約、許可證等一系列知識產權規則的引入,使得現代農業生物技術因為知識產權的制約而嚴重地阻礙后續的創新。發達國家和發展中國家對知識產權保護表現出明顯分化的態勢,發達國家擁有絕大多數的現代農業生物創新技術,它們強烈倡導知識產權保護,而且那里的知識產權保護力度大而有效;發展中國家認為知識產權應用的壟斷對它們的發展進程是不利的[25],這些國家有很小的動力去執行知識產權保護,在一些發展中國家知識產權侵權現象相對嚴重。同時,由于不存在國際專利和國際商標等統一的知識產權體系,國度的不同,以及時效和管轄范圍等因素,使得產權的保護成本非常高昂,也會出現法律問題和國際爭端。幾乎所有國家政府都制定和擴大了與作物創新相關的知識產權政策,同時,國際上,“保護作物新品種國際聯盟”(UPOV)于1962年達成,這是及時個關于作物新品種知識產權的國際協議(其后分別于1972、1978和1991年三次修訂),1995年世界貿易組織(WTO)制定的“與貿易相關的知識產權協定”(TRIPs)是規范WTO成員國之間知識產權保護協作的國際性協議。全球范圍的國內國際知識產權體系正在建成并日臻完善。

五、結語

現代農業生物技術的發展使世界各國的農業發展和農業經濟格局面臨挑戰與機遇。如果能夠成功利用現代農業生物技術提供的機會,不但可以鞏固綠色革命的成果,克服農業發展中存在的問題,而且可以順利應付經濟全球化帶來的挑戰。現代農業生物技術的應用,遠未達到傳統農業生產的范圍和規模,其發展前景極為廣闊,發展過程將是長久持續的,有關農業生物技術應用所產生的影響和問題,其爭論和研究也將持續。

淺議現代農業生物技術: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?;突蛸Y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?;黠@。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?;l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。

淺議生物技術在現代農業中的應用

摘 要:生物技術已經成為21世紀具有潛力的產業之一,其應用范圍和程度日益擴大,尤其是近年來在現代農業中的應用,取得了良好的效果。本文介紹了生物技術及現代農業的概況,綜述了其在現代農業生產中的應用現狀,展望了生物技術在未來的農業生產中的發展趨勢,對現代農業生產發展起到指導借鑒作用。

關鍵詞:生物技術 現代農業 生產應用

一、前言

目前,世界各國已經開始將生物技術視為高新技術,這是由于其可以幫助人們解決食品短缺、環境污染和經濟建設等問題,有助于國家提升自身的綜合國力,增強經濟實力。然而,由于人類社會、經濟的不斷發展,以及為了發展而進行的過度環境開發利用等行為,其給生存環境帶來了極大的污染和破壞。據有關資料統計,地球每小時都可能有一個物種滅絕,并且我們的地球已經面臨著生態失衡、資源枯竭等嚴重現象。這些現象給我們走可持續發展道路帶來了極大的阻礙,但生物技術的出現卻給人類的未來送來了一絲曙光。

二、生物技術的發展及涵義

生物技術(biotechnology)亦可稱“生物工程”或“生物工程技術”,其是指利用現代生命科學作為基礎,結合其它學科的科學原理,采用的技術手段,并按照預先的設計,達到改造生物體或加工生物原料的目的,從而生產出所需的特定生物產品或達到某些預定的目的。生物技術主要包括傳統生物技術、發酵技術和現代生物技術。其中,現代生物技術則又是在傳統生物技術上發展起來的,但其又和傳統生物技術有著本質上的區別。所以,生物技術是一門新興的、具有綜合性的學科。

三、現代農業種類及概述

1.綠色農業:將農業與環境協調起來,促進可持續發展,增加農戶收入,保護環境,同時保障農產品安全性的農業?!熬G色農業”是靈活利用生態環境的物質循環系統,實踐農藥安全管理技術(IPM)、營養物綜合管理技術(INM)、生物學技術和輪耕技術等,從而保護農業環境的一種新興農業。

2.工廠化農業:工廠化是設計農業的高級層次。綜合運用現代高科技、新設備和管理方法而發展起來的一種機械化、自動化技術(資金)高度密集型生產,能夠在人工創造的環境中進行全過程的連續作業,從而擺脫自然界的制約。

3.特色農業:即是將區域內獨特的農業資源 (地理、氣候、資源、產業基礎)開發區域內特有的名優產品,轉化為特色商品的現代農業。特色農業的“特色”在于其產品能夠得到消費者的青睞和傾慕,在本地市場上具有不可替代的地位,在外地市場上具有優勢,在國際市場上具有相對優勢甚至優勢。

4.觀光農業:即是一種以農業和農村為載體的新型生態旅游業。農民利用當地有利的自然條件開辟活動場所,提供設施,招攬游客,以增加收入。旅游活動內容除游覽風景外,還有林間狩獵、采摘果實等農事活動。

5.立體農業:立體農業著重于開發利用垂直空間資源的一種農業形式。其模式是以立體農業定義為出發點,合理利用自然資源、生物資源和人類生產技能,實現由物種、層次、能量循環、物質轉化和技術等要素組成的立體模式的優化。

6.訂單農業:即指農戶根據其本身或其所在的鄉村組織同農產品的購買者之間所簽訂的訂單,組織安排農產品生產的一種農業產銷模式。

四、生物技術在現代農業中的應用

1.生物技術在綠色農業中的應用

現在經常利用發酵降解技術,也就是將有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在適宜的條件下,分解秸稈中難以被家畜消化的纖維素和木質素的一種方法。據實驗測定,麥秸微貯處理后,干物質體內消化率可提高24.14%,粗纖維體內消化率提高43.77%,有機物體內消化率提高29.4%。主要采用的有自然發酵法等方法。

2.生物技術在工廠化農業中的應用

工廠化農業是以現代化農業設施為依托,主要利用生物技術中的組織培養、無土栽培等技術,實現周年性、全天候、反季節的企業化規模生產,這些產品科技含量高,產品附加值高,土地產出率高和勞動生產率高,它根本改變傳統農業的生產方向。

3.生物技術在特色農業中的應用

生物技術在特色農業中的應用前景也是十分廣闊的,比如利用生物技術進行食用菌的生產。2013年,河南省泌陽縣全縣共發展反季節高溫香菇5000萬袋,黑木耳2000萬袋,白靈菇100萬袋,雞腿菇53萬平方米,小姬菇200萬袋,小平菇150萬袋,平菇400萬袋,毛木耳60萬袋,金針菇50萬袋,形成了以香菇為主,多品種發展的生產局面,總產值近13億元。

4.生物技術在觀光農業中的應用

觀光農業是生物技術在觀光農業中的典型應用,它是指開發成熟的果園、菜園、花圃等,讓游客入內摘果、摘菜、賞花,享受田園樂趣。利用生物技術繁育的有機蔬菜如荷蘭黃瓜、圣女果、大蘿卜、西芹等的采摘,另外還有草莓、中華壽桃、精品梨等就是在現代觀光農業中的應用。

5.生物技術在立體農業中的應用

生物技術在立體農業中的應用也很廣泛,比如辣根、玉米套種的立體農業栽培,此種栽培形式是利用辣根植株矮小、耐陰、前期生長量小及玉米喜光的特點,在正常栽培辣根的前提下套種玉米,既保障了辣根的正常生產,又額外獲得玉米的產量,而且玉米的產量也不低于常規生產的玉米產量??墒斋@辣根 15 t/hm2、玉米7 500 kg/hm2,產值共3.75萬元/hm2,比單一種植玉米增加效益2.25萬元/hm2。

6.生物技術在訂單農業中的應用

訂單農業發展的障礙表現為高違約率。違約行為表面上是農戶與龍頭企業的短期行為,而內在的根源則是農戶提高的農作物的產量達不到企業的標準。不過將生物技術在訂單農業中應用之后,農作物的產量和品質會大大提升,這樣就不會因為農作物的產量達不到標準而出現違約。這樣才有可能進而解決訂單農業進一步發展的障礙。

五、生物技術及農業發展的展望

我國農業生物技術起步晚,與發達國家尚有一定差距,但在國家政策的扶持下,尤其是在國家“863”計劃、“973”計劃和“國家轉基因植物研究與產業化專項”的直接支持下,已取得了很大的成績,并初步建成了世界上為數不多的轉基因育種科技創新和產業發展體系,擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養改良等重要基因的自主知識產權和核心技術,水稻、棉花、玉米等轉基因作物的基礎研究和應用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色與優勢。隨著農業生物技術研究的深入,一系列基因農作物新品種正逐漸走向市場。預計在21世紀,將有更多的優良農作物新品種在農業生產中得到廣泛推廣,并為消費者所接受。

現代生物技術是一把雙刃劍,有其好的一面,也有其不好的一面,對于現代農業發展方面的優勢是不言而喻的,其貢獻也是有目共睹的??偟膩碚f,現代生物技術對當代農業做出的貢獻是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產業會在充分利用制度、資源以及人才與技術上的優勢上,抓住有利時機并大力推進生物高新技術在現代農業上的應用,在即將到來的生物世紀里,真正占據自己的位置,促進農業快速發展。

綜上所述,生物技術在農業生產領域有著廣泛的發展和應用前景。發揮優勢,奮起直追,我們有能力攀登農業生物技術領域高峰,為我國的農業發展作出更大的貢獻。

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