新农业科技革命与现代生物技术(DOC 15页)
- 格式:doc
- 大小:57.00 KB
- 文档页数:16
浅谈现代生物工程技术的特征和意义【摘要】现代生物工程技术的发展给人类社会带来了革命性的变化,本文将从特征、应用领域、促进科学研究和医药发展、解决环境和能源问题以及推动经济发展等方面进行探讨。
生物工程技术具有高度的前沿性和创新性,可以应用于医学、农业、环保等各个领域。
其广泛应用不仅促进了科学研究的进步,也为医药产业的发展提供了强大支持。
生物工程技术还可以解决环境污染和能源短缺等问题,对经济的可持续发展也起到积极的推动作用。
现代生物工程技术在人类社会发展中具有重要的意义,未来发展的前景也十分广阔。
通过对生物工程技术的进一步研究和应用,将为人类社会带来更多的福祉和发展机遇。
【关键词】生物工程技术、发展、意义、特征、应用领域、科学研究、医药发展、环境问题、能源问题、经济发展、重要性、未来发展。
1. 引言1.1 概述现代生物工程技术的发展现代生物工程技术是指利用生物学、化学、物理学等多学科知识和技术,通过对生物体细胞、遗传物质和代谢过程等进行工程设计、改造和优化,以开发新型生物制品、生物材料和生物能源的一种高新技术领域。
随着生物技术的不断进步和发展,生物工程技术在各个领域都取得了显著成就,成为推动科学研究和社会发展的重要力量。
在过去的几十年中,现代生物工程技术取得了长足的发展。
从最初的基因工程技术到如今的合成生物学、纳米生物技术等,生物工程技术在医药、农业、环境、能源等方面的应用已经变得日益广泛。
通过对微生物、植物、动物等生物体的遗传组成和代谢途径进行深入研究,科学家们不断开发出新型药物、农药、生物材料和生物燃料,并在生产、医疗、环保等领域取得了显著成就。
现代生物工程技术的发展不仅为人类社会提供了更多的生产力和创新力,还为解决环境污染、能源短缺等重大问题提供了新思路和新方法。
随着生物技术的不断突破和进步,生物工程技术必将在未来的发展中发挥越来越重要的作用,为人类社会的可持续发展和进步做出更大的贡献。
1.2 介绍本文主要内容和意义本文将围绕现代生物工程技术的特征展开讨论,探讨其在不同领域的广泛应用以及对科学研究、医药发展、环境和能源问题以及经济发展等方面的影响。
现代农业与生物技术的融合随着科技的发展,现代农业正迎来一场革命。
这场革命的核心是生物技术的融合,它带来了许多创新和变革,对农业的生产和发展产生了重大影响。
现代农业与生物技术的融合不仅提高了农产品的质量和产量,还为农业的可持续发展提供了新的解决方案。
首先,现代农业借助生物技术的力量改善了作物的基因。
通过基因编辑和转基因技术,科学家们能够精确地调整作物的性状,使其具有抗病虫害、耐旱抗逆、提高产量等优良特性。
这样的技术突破使得农作物更加适应不同的环境和气候条件,从而提高了作物的生存能力和产量。
其次,现代农业运用生物技术提升了养殖业的效益。
通过利用基因工程技术,科学家们改良了畜禽的品种,加快了生长速度,提高了产肉和产奶的效率。
基因技术还能够筛选出具有良好遗传特征的畜禽,减少了养殖成本,提高了市场竞争力。
此外,生物技术还为畜禽健康管理提供了新的解决方案,例如开发出了新型的疫苗和病毒检测方法,有效预防和控制了传染病的发生。
此外,生物技术的融合也在农业生产中发挥了环境保护的作用。
传统农业生产中大量的农药和化肥使用对环境造成了污染,并且给农民的健康带来了风险。
而现代农业利用生物技术更加注重生态友好型生产。
例如,通过昆虫基因编辑技术,科学家们培育出具有天敌特性的昆虫,用于害虫的防治,减少了对农药的需求。
此外,生物技术还使得农业废弃物的资源化利用成为可能,通过发酵技术将农业废弃物转化为有机肥料和能源,减少了对化石能源的依赖。
最后,现代农业与生物技术的融合还在农业领域带来了新的商机和经济增长点。
生物技术的应用不仅扩大了农产品的市场需求,还促进了农业产业链的延伸和增值。
例如,转基因作物的种植和销售不仅带动了相应的生物农药和施肥技术的发展,还推动了农业科研和科技服务的需求增长,为农业创造了更多的就业机会。
综上所述,现代农业与生物技术的融合为农业发展提供了新的动力和解决方案。
生物技术的应用使农业生产更加高效、环保和可持续,提高了农产品的质量和产量,并为农业创造了新的商机和经济增长点。
现代生物技术利用生物(动物、植物或微生物)或其产物,来生产对人类医学或农业有用的物质或生物。
依历史发展或所用方法的不同,可分成以下两大类:∙传统生物技术:应用酿造发酵、配育新种等传统的方法来达致辞上述目的。
∙现代生物技术:以生物化学或分子生物方法改变细胞或分子的遗传性质。
这是在根本上控制了生物的代谢或生理,以达到生产有用物质之目的。
两种生化技术术领域的最大差异处在于:现代生物技术是用“细胞与分子”层次的微观手法来进行操作,不同于传统生物技术产业不同于传统以“整体”动物、植物或微生物的饲养、交配或筛选方式。
生物技术产业经过数十年的发展,各种操作或技术可谓琳琅满目,可主观地归纳成数个范畴。
主要有基因操作、细胞培养、单株抗体、酵素工技等四大领域,以及其他生命科学相关的科技。
一、基因工程技术1、基因工程技术溯源1973年美国斯坦福大学和旧金山大学医学院Co-ken和Boyer两位科学家成功地实现了DNA 分子重组试验,揭开了基因工程发展序幕。
1985年转基因鱼的问世,标志基因工程在食品工业应用的开端,基因工程食品由此走上了历史舞台。
第二代基因工程基因操作主要多以分子群殖(molecular cloning) 为手段,达成大量复制一段指定的核酸片段。
在此过程中,所有的核酸片段均分别被植入载体(质体plasmid),然後一起轉入宿主细胞,在宿主中大量复制,放大这些核酸片段的数目。
同样,因为一个宿主细胞只能让一种核酸大量复制(one plasmid, one cell),因此所得到的大量核酸,是均质核酸分子。
基因工程一包括DNA重组、表达和克隆,是生物工程核心内容。
2、基因工程在食品工业中的应用(1)亚酸制剂方面应用酶的传统来源是动物脏器和植物种子,后来随着发酵工程的发展,逐渐出现了以微生物为主要酶源的格局。
近年来,由于基因工程技术的发展,更使我们可以按照需要来定向改造酶,甚至创造出自然界从未发现的新酶种。
现在,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产(如表中所列)。
新农科类项目介绍1. 什么是新农科类项目新农科类项目是指应用现代科技和创新理念,以提高农业生产效率、优化农产品质量和提升农民收入为目标的项目。
通过引入先进的技术和管理方法,新农科类项目致力于推动农业的可持续发展,并为农村地区带来经济增长和社会进步。
2. 核心特点与优势新农科类项目具有以下核心特点与优势:2.1 综合运用多种科技手段新农科类项目通过综合运用信息技术、物联网技术、无人机技术、遥感技术等先进科技手段,实现对农业全产业链的监测、分析和管理。
通过数据分析和智能决策,提高决策者对农业生产的掌控能力,降低农业风险,提升农业生产效率。
2.2 探索农业科技创新新农科类项目不仅依托现有的农业科技成果,更鼓励对农业科技进行创新。
通过科研机构、高校、企业等多方合作,推动农业科技的突破与创新,提高农业技术水平和农产品的附加值。
基因编辑技术的应用可以改良作物品质和抗病性,提高农作物产量和质量。
2.3 推动农业转型升级新农科类项目致力于推动传统农业向现代农业的转型升级。
通过技术创新和管理优化,提高传统农业的产出效率,减少浪费与资源损耗,降低环境压力。
新农科类项目还可以促进农村地区的产业多元化和农民收入的多元化,提升农村经济发展水平。
3. 成功案例与应用领域新农科类项目已经在许多领域取得了成功并产生了积极影响。
以下是一些成功案例和应用领域的介绍:3.1 智慧农田管理借助物联网和遥感技术,新农科类项目可以实现对农田的实时监测和数据采集。
通过分析土壤湿度、养分含量和气象数据等信息,为农民提供准确的农田管理方案,以优化种植方式、提高产量和质量。
3.2 农产品追溯体系通过区块链技术和物联网技术,新农科类项目可以建立起农产品追溯体系,实现对农产品全生命周期的跟踪和溯源。
农产品的溯源信息包括播种、施肥、灌溉、采摘、加工等每个环节的数据,可以有效提高农产品的安全性和可信度。
3.3 农村电子商务新农科类项目可以结合电子商务平台,促进农产品的线上销售和电商扶贫。
农业科技革命解析现代农业的发展与创新在当今时代,农业科技革命正以前所未有的速度和深度改变着现代农业的面貌。
这场革命不仅为农业生产带来了新的技术和方法,更推动了农业产业的升级和转型,为解决全球粮食安全、资源环境等重大问题提供了有力支撑。
农业科技革命的核心在于科技创新。
从传统的手工劳动到机械化作业,从依赖经验的种植养殖到基于科学数据的精准农业,科技的进步使得农业生产变得更加高效、智能和可持续。
例如,遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代信息技术的应用,让农民能够实时获取农田的土壤湿度、肥力、病虫害等信息,从而实现精准施肥、灌溉和病虫害防治,提高了农业资源的利用效率,减少了环境污染。
生物技术的发展也为农业带来了巨大的变革。
转基因技术的出现,使得农作物具有了抗病虫害、抗逆性强等优良性状,提高了农作物的产量和品质。
基因编辑技术的应用,更是为农作物的改良提供了更加精准和高效的手段。
同时,生物农药和生物肥料的研发和应用,不仅减少了化学农药和化肥的使用,降低了农业生产成本,还保护了生态环境,保障了农产品的质量安全。
农业机械化是农业科技革命的重要标志之一。
现代化的农业机械如大型联合收割机、播种机、插秧机等,大大提高了农业生产效率,减轻了农民的劳动强度。
而且,随着智能化技术的发展,农业机械也变得越来越智能,能够实现自动驾驶、自动作业等功能,进一步提高了作业精度和质量。
在农业科技革命的推动下,农业生产方式发生了根本性的转变。
传统的分散经营模式逐渐被规模化、集约化的生产模式所取代。
农业企业、农民合作社等新型农业经营主体不断涌现,他们通过土地流转、托管等方式,实现了农业生产的规模化经营,提高了农业生产的组织化程度和市场竞争力。
现代农业的发展也离不开农业科技创新体系的支撑。
政府、企业、科研机构和高校等各方力量紧密合作,形成了产学研用相结合的创新体系。
政府加大对农业科技研发的投入,出台相关政策支持农业科技创新;企业发挥市场主体作用,积极推动农业科技成果的转化和应用;科研机构和高校则专注于基础研究和前沿技术的探索,为农业科技创新提供了源源不断的动力。
现代生物育种技术全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:现代生物育种技术是指利用现代生物技术手段对农作物、家畜、水产等生物进行改良和培育的技术。
随着科学技术的不断进步和发展,现代生物育种技术逐渐成为推动农业领域发展的关键技术之一。
通过现代生物育种技术,可以大幅提高作物和动物的产量、品质和抗病能力,为农业生产提供强大的支持。
现代生物育种技术主要包括基因工程育种、分子标记育种、基因组编辑育种等多种技术手段。
这些技术的应用,为农作物和家畜的育种工作带来了革命性的变革,大大缩短了育种周期,提高了育种效率,为解决全球粮食安全、改善农民生活水平等方面作出了积极贡献。
基因工程育种是通过将外源基因导入目标生物体中,从而赋予其新的性状或功能的一种育种方法。
通过基因工程技术,科学家们可以精确地选取具有优良性状的基因,将其导入到目标物种中,达到改良和提高目标物种性状的目的。
通过转基因技术可以让作物具有更高的产量、更好的抗病性等性状,从而有效提高农作物的生产力和抗逆能力。
分子标记育种是利用分子标记技术对材料进行分析和筛选,以加快传统育种进程的一种方法。
通过对生物体的基因组进行分析和研究,科学家们可以发现影响生物性状的关键基因和分子标记,从而在育种过程中进行有针对性的选择和遗传改良。
利用分子标记技术,不仅可以实现对育种材料的快速鉴定和筛选,还可以帮助农业科研人员更好地理解物种的遗传结构和遗传变异,为传统育种提供科学依据和技术支持。
基因组编辑育种是利用CRISPR/Cas9等基因组编辑技术对生物体进行精准基因编辑,实现对特定基因的精确调控和改良的一种育种方法。
通过基因组编辑技术,科学家们可以直接对生物体的基因进行修改,实现对目标性状的精准调控和改进。
这种技术不仅可以帮助科学家们解决传统育种难以克服的难题,还可以显著提高育种效率和成功率,为农业生产带来更多可能性。
第二篇示例:现代生物育种技术是指利用基因工程、细胞工程、分子生物学等现代生物技术手段,通过人为干预、改变物种基因组组成,实现新品种、新种质的创制与生产的技术方法。
生物工程中的新技术和成果生物工程是一门重要的交叉学科,它将生物学、化学、工程学和计算机科学等领域的理论和实践方法综合应用于生产、研究和治疗方面。
随着科技的不断发展和进步,生物工程在不断更新换代,催生了许多新技术和成果。
本文将介绍一些新技术和成果,以期为读者了解生物工程的发展趋势和前沿技术提供参考。
1. CRISPR-Cas9 基因编辑技术CRISPR-Cas9是一种革命性的基因编辑技术,它可以准确地切割DNA,对基因进行修复或修改。
这一技术具有高效、快速、准确、灵活等优点,被广泛应用于基础研究、农业、医疗等领域。
在农业方面,CRISPR-Cas9可以帮助改良植物,提高产量和适应性。
在医疗方面,CRISPR-Cas9可以帮助治疗基因缺陷性疾病和癌症等疾病,为人类健康做出贡献。
2. 人工智能在生物工程领域的应用人工智能是一种能够模拟人类智能的技术,它可以用于生物工程领域中的大数据分析、模型建立、预测和决策等方面。
例如,利用人工智能技术,可以辅助发现新的药物或疗法,以及预测细胞的行为和反应。
同时,人工智能还可以帮助优化生产过程,减少浪费和成本,提高生产效率和质量。
3. 基因测序技术的突破随着高通量测序技术的不断发展和创新,基因测序的速度和准确度有了显著提高。
这种技术可以帮助发现新的基因、变异和突变,进一步了解人类和其他生物的基因组结构和功能。
同时,基因测序技术还可以应用于医疗和个性化治疗方面,例如预测患者患某种疾病的风险和病灶位置,以便更好地制定治疗方案。
4. 生物制造技术的进步生物制造是指利用生物工程技术生产和制造符合人类需求的物质和化合物。
随着合成生物学和代谢工程等技术的不断进步,越来越多的人们开始重视生物制造技术的潜力。
例如,利用微生物生产生物燃料或生物材料,可以帮助减少对化石能源的依赖,降低碳排放,保护环境。
同时,生物制造技术还可以生产药物、饲料和化学品等,提高生产效率和质量。
5. 仿生学在生物工程领域的应用仿生学是一门研究生物系统和自然界的原理、机制和结构,从而开发新的科技和产品的学科。
农业科技革命解析现代农业的发展与创新随着科技的不断进步和社会的发展,农业科技革命已经成为现代农业发展的重要推动力。
农业科技革命通过引入先进的技术和创新的理念,改变了传统农业的生产方式和管理模式,为农业的可持续发展提供了新的机遇和挑战。
本文将从农业科技革命的背景、现代农业的发展和创新以及农业科技革命的影响等方面进行解析。
一、农业科技革命的背景农业科技革命的背景可以追溯到20世纪中叶,当时全球范围内农业生产面临着严重的挑战。
传统农业生产方式的低效率、高耗能、高排放等问题日益凸显,无法满足人口增长和粮食需求的快速增长。
同时,农业生产还面临着土地资源的有限性、气候变化的不确定性以及农业劳动力的流失等问题。
为了解决这些问题,农业科技革命应运而生。
二、现代农业的发展与创新1. 农业生产方式的转变农业科技革命推动了农业生产方式的转变。
传统的农业生产方式主要依靠人工劳动和自然生态系统,生产效率低下。
而现代农业通过引入先进的农业机械和自动化技术,提高了农业生产的效率和质量。
例如,农业机械化使得农田的耕作、播种、收割等环节实现了自动化,大大减轻了农民的劳动强度,提高了农业生产的效益。
2. 农业科技的创新农业科技革命还推动了农业科技的创新。
现代农业依靠先进的科技手段,如基因工程、遥感技术、生物技术等,实现了农作物的高产、优质和抗逆性的提高。
通过基因工程技术,科学家们可以对农作物的基因进行改良,使其具有更好的抗病性、抗虫性和适应性。
遥感技术可以实时监测农田的土壤湿度、气温和光照等环境因素,为农民提供科学的农业生产指导。
生物技术可以利用微生物和植物的生物学特性,开发出新型的农业生产技术和产品。
三、农业科技革命的影响1. 提高农业生产效率农业科技革命的最大影响是提高了农业生产的效率。
通过引入先进的技术和创新的理念,农业生产的效率得到了大幅提升。
农民可以利用农业机械和自动化技术,实现农田的高效耕作和作物的精准管理,从而提高农作物的产量和质量。
研究现代生物技术对人类的影响摘要:现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作,为达到目的和需要,以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。
包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程,其中基因工程为核心技术。
由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景,它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技,被认为是21世纪科学技术的核心。
目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业,生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。
世界各大医药企业瞄准目标,纷纷投入巨额资金,开发生物药品,展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。
传统生物技术的技术特征是酿造技术,近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
本文所说的生物技术,是指现代生物技术,也可称之为生物工程。
现代生物技术在70年代开始异军突起,近一、二十年来发展极为神速。
它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。
关键词:现代生物技术人类影响一、现代生物技术及其特点现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和仿生生物工程等。
基因工程,亦称DNA重组技术,是运用类似工程设计的方法,按照人们的需要,先将生物的遗传物质(通常是脱氧核糖核酸,即DNA)分离出来,并在体外进行切割、拼接和重组,然后再将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变其遗传品性,“加工”出新的生物或赋予原有生物新的功能的技术。
细胞工程,是以细胞为基本单位,在体外进行培养、繁殖或人为地改变细胞的某些特性,从而达到改良原有生物品种或创造新生物种以及加速繁育动物和植物个体的技术。
K e j i x i n y u a n生物技术和现代农业相辅相成,在当代农业发展中有着重要的作用。
科技作为第一生产力,生物技术对于提高农业产量有着积极的作用。
本文主要就现代农业和生物技术之间的关系过一个简单的介绍。
农业现代化是整个社会发展的必然,指的是利用现代科学技术手段和香奈工业装备使得农业生产能够实现自动化和科学化,把落后的传统农业变成当代世界上先进水平,提高农业的产量和营养价值。
具体来说,生物技术让农业现代化变成了可能,同时协同化工、环境、气象等要素形成一个系统的产业。
一、生物技术是潜在生产力,是农业现代化生产中不可缺少的重要力量马克思在研究了资本主义条件下的自然科学和生产相互之间的关系后之处:“生产力中也包括科学”这一基本理念,从而确定了科学技术作为一般社会生产力这一重要思想。
生物技术是当代生命科学和物理、化工以及工程原理学发展而来,是很多科学之间的重要桥梁之一,通过生物技术的广泛使用,能够实现以人们意志为主要目的的基本产物,过去几十年中,中国的水稻亩产量节节高升,生物技术在其中有不可替代的作用。
我们完全有理由相信:生物技术能够让农业发展实现现代化。
综合农业发展历史,现代农业中越来越多的使用到了生物技术。
由于原始农业比较落后,人们居住的地方由于生产力水平有限,不能够养活多余的人,因此,原始社会中很多人因为农业产量的限制而不能够顺利长大,现代技术的发展让农业的产量增加,作为传统农业升级版,现代农业已经能够实现高质量和高产量,土地的利用率也大大提高。
我国改革开放的总设计师邓小平同志曾高瞻远瞩地指出:“将来农业的出路,最终要由生物工程来解决,要靠尖端技术。
”上世纪八、九十年代,随着粗放型农业向现代精准农业的转变,化学肥料及化学农药得到普遍使用,曾使农作物产量明显提高,引起了全球性的“绿色革命”,但是,二十一世纪的农业依靠扩大耕地面积来增加农产品产量的路子已经走不通,单纯依靠化肥、化学农药等常规农业生产技术来提高作物单位面积产量,可以供挖掘的潜力也越来越小。
生物技术在农业方面的应用一、生物技术概念介绍生物技术又称为生物工程,或称为生物工程技术,是指利用生物的特定功能,通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质,或直截了当应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物,赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系、生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分,现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的,但与传统生物技术又有着质的差别。
二、现代生物技术的发展现代生物技术的发展是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志。
1953年提出了DNA的双螺旋结构模型,阐明了DNA的半保留复制模式,从而开辟了分子生物学研究的新纪元。
1961年破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。
1972年实现了DNA体外重组技术,标志着生物技术的核心技术——-基因工程技术的开始,它向人们提供了一种全新的技术手段,使人们能够依照意愿在试管内切割DNA,分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞,以改造农作物或畜牧品种;也能够导入细菌,由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物;也能够直截了当导入人体进行基因治疗。
显然,这是一项技术上的革命。
以基因工程为核心,带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展,形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。
农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。
应用生物技术能够培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种;能够进行再生能源的利用解决能源短缺问题;能够扩大食饲料、药品等来源,满足人类日益增长的需要;能够进行无废物的良性循环,减少环境污染,充分利用各种资源等。
三、生物技术在农业中的应用1。
植物生物技术植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探究植物生长发育机理,应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。
新农业科技革命与现代生物技术摘要:针对21世纪中国农业发展中存在的问题,指出了新农业科技革命即将到来所面临的形势及条件是信息技术和现代生物技术迅猛发展、生态环境恶化和全球人口爆长,对现代生物技术的发展进行了展望。
关键词:农业;科技;革命;现代生物技术;进展一关于新农业科技革命(一)21世纪世界经济的发展21世纪世界经济发展将进入一个新时代--新经济时代或知识经济时代。
其特点是,“以智力资源为依托,以高科技产业为支柱,以不断创新为灵魂,以教育为本源”。
与此同时,一场新的农业科技革命也将兴起。
知识经济和新农业科技革命的到来,对我国是一次发展的机遇,但也是挑战。
人类社会经济的发展大体上可分为农业经济(主要依靠土地)、工业经济(主要依靠资本)和知识经济(主要依靠知识)三个阶段。
我国现在尚未完成工业经济的建设,因此,从现在开始,必须既要继续完成工业经济建设,又要开始知识经济建设,使两者协调发展,以便迎头赶上世界经济的发展。
(二)准确地把握世界科技新动向1996年9月,总书记就发出了“进行一次新的农业科技革命”的伟大号召,明确指出:“中国的农业问题、粮食问题,要靠中国人自己解决,这就要求我们的农业科技必须有一个大发展,必然要进行一次新的农业革命”。
并且提出“再造一个山川秀美的西北地区”的号召。
1998年召开的中国共产党十五届三中全会提出了“科教兴国战略”和“可持续发展战略”。
1999年8月20日,中共中央和国务院针对当前国际竞争形势的发展又发出了“关于加强技术创新,发展高科技,实现产业化的决定”。
2001年7月1日,总书记的讲话又提出了“三个代表”的指导思想。
这些是党中央对我国各项工作,也为我们农业工作的开展指明了前进方向。
为此,研究和掌握21世纪新农业科技革命的发生背景、特点和内涵对搞好我国的“科教兴农”事业和西部大开发有着十分重要的意义。
(三)21世纪新农业科技革命所面临的形势与条件1、信息技术的发展科技发展水平在相当程度上决定各国在全球舞台上的定位。
在当代科学技术发展中,以信息技术、生物技术和新材料技术发展最快。
在信息技术中,一方面计算机技术迅速发展,正在孕育着重大变革,如新型量子计算机、光子计算机、分子计算机和生物计算机即将问世,其智能化趋势已经显现;另一方面互联网腾飞,规模空前,现在全球已有12亿用户,跨越240个国家和地区。
互联网正在更新换代,下一代互联网的速度比目前的快1000倍。
同时,电子商务正在成为世界经济发展的新引擎,成为网络经济的重要组成部分。
2、现代生物技术的发展20世纪70年代以来,由于生物学,特别是分子生物学的最新理论成就和当代主要尖端技术诸如微电子学技术和电子计算机技术对生物技术的渗透,使传统的生物技术已演变成现代生物技术。
这是生物技术上的一次重大革命性变化。
现代生物技术是以生命科学为基础的综合性技术,涉及到蛋白质3 / 16工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和基因工程等各个领域,并且形成了以前四种工程为基础、以基因工程为主导、全面综合利用组成的新的生物工程体系。
它是诱发21世纪新农业科技革命的技术条件。
这些现代生物技术在农业生产上应用后有希望使农作物的生产能力大大提高,因而必将带来一次新的“绿色革命”。
3、全球人口爆长17世纪以来,世界人口随着时间的推移,其倍增时间越来越短。
现全世界有50亿人口,据预测,至2025年将增加到80亿,形成越来越严重的“人口爆炸”。
我国在秦代时人口为5000万,20世纪40年代为4.5亿,60年代为6亿,1995年为12亿,2000年为13亿,预计2010年将达到14亿,2020年为15亿,2030年为16亿。
以上情况构成了人类生存危机,迫使世界各国不得不转变经济增长方式。
4、生态环境恶化由于工业经济时代的“经济增长第一主义”的思想影响,掠夺式地开发利用自然资源,严重破坏了生态环境,迫使人类不得不转向以可持续发展的生产方式,开发“绿色产业”,谋求以“新的农业科技革命”来摆脱生态危机和发展危机。
以上前两个条件是诱发21世纪新农业科技革命的技术条件,后两个条件为诱发21世纪新农业科技革命的社会条件。
(四)新农业科技革命的特点1、“可持续发展”的发展观将替代工业经济时代的“经济增长第一主义”,并成为主导各国经济发展的指导思想;2、建设生态农业是农业发展的主要方向;3、农业产业化和高技术化将普及并形成高潮;4、生物工程和生物技术将成为技术革命的制高点,生物工程农业将成长为经济发展的支柱产业。
此外,还要进行市场革命、经营革命和人才革命。
通过以上看出,新农业科技革命是农业方面的一次全新的革命。
二现代生物技术的发展现状与展望20世纪80年代以来,现代生物技术发展十分迅速,无论在基础研究方面还是应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就。
生物技术成果越来越广泛地应用于农业、医药业、工业、环保业等领域,并日益显示出解决人类面临的资源短缺、环境污染、效益衰减等问题的巨大作用。
生物技术将是21世纪的主导技术,其广泛推广应用对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而5 / 16深刻的影响。
(一)国外现代生物技术的发展现状1、农业转基因动植物研究开发取得新进展20世纪80年代以来,国际农业生物技术发展之快,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。
在农业生物技术领域中以转基因动植物研究开发最为活跃。
应用转基因技术将有特殊经济价值的基因引入动植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,可提高农业资源利用效率,降低生产成本。
1999,年全世界种植转基因植物已达3990万公顷,产值23亿美元,估计在21世纪,将有更多的转基因优良品种在农业生产上推广应用。
(1)抗病虫草害农作物育种新突破在缺乏抗病虫品种的情况下,为了减少病虫的为害,常常需要施用大量的化学农药,既费工费钱,又污染环境和产品。
利用转基因育种技术可以把抗病、抗虫基因导入植物,避免或减少病虫害。
例如:将苏云金芽孢杆菌(Bt)毒素基因导入植物,成功地培育出抗虫棉花、玉米、马铃薯等新品种;应用转基因技术培育出抗真菌草莓新品种,减少了草莓病害,并延长了草莓保鲜期;将烟草花叶病毒外壳蛋白基因导入植株,成功地培育出抗病毒马铃薯;耐除草剂的转基因大豆、油菜、棉花、玉米等也培育成功。
(2)提高农产品产量和品质的新途径利用转基因育种技术把特定基因导入植物体内,也可改良植物的产量和品质。
例如:美国把月桂树基因导入油菜,生产出含月桂酸油约40%的油菜籽,大大地降低了生产成本并增加了产量;应用转基因技术把形成蓝色花瓣的色素基因引入玫瑰植株,开出了蓝色玫瑰花;将菜豆储藏蛋白质基因导入马铃薯,培育出高蛋白的“肉土豆”;转基因蕃茄,比未经改良的蕃茄贮存期长,并且在采摘和运输方面都具有商业优势;澳大利亚将豆类蛋白质基因导入牧草,使牛奶中蛋白质的含量得到提高。
(3)转基因植物研究开发前景广阔7 / 16目前全世界进入田间试验的转基因植物已4000多例,分离和鉴定近1000个基因,其中一半已批准进入田间实验或释放。
为了提高转基因农作物育种水平,一些发达国家加强了植物基因图谱的研究,并获得了初步成果。
近年来,构建了番茄、水稻、玉米、大麦、油菜等二十余种作物的分子遗传图谱,为克隆基因或分离其未知产物,加快转基因植物育种打下了良好的基础。
(4)转基因动物育种异军突起自1982年获得第一个转基因“超级鼠”后,先后培育出转基因猪、羊、牛、鸡、兔、鱼等。
例如:美国伊利诺斯大学研究出一种带牛基因的小猪,这种转基因猪个头大,体重增长快,饲料利用率高,可为养猪业带来丰厚的经济效益;应用转基因技术还可培育生产人的血红蛋白的猪;也可用转基因山羊生产血清白蛋白,从每只山羊的奶中,每年可提取10公斤这种蛋白质;从以上进展可见,转基因动物育种的技术进步,不仅可提高畜牧业的生产效率,还可拓展家畜的新用途。
2、医药生物技术的新进展(1)生物技术药物开发硕果累累一般来说,采用DNA的重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物称为生物技术药物。
自20世纪80年代以来,仅日、美两国开发的生物技术新药物约有224种。
据预测,到2003年美国与生物技术有关的药物销售额将高达130亿美元。
最近报道,小分子蛋白药物和小分子多肽药物很有发展前途。
(2)基因治疗技术研究取得突破目前,发达国家的基因治疗技术研究日新月异,有可能革新整个医学的预防和治疗领域。
原本用于治疗单基因缺陷遗传的基因治疗技术,现已快速扩展到治疗癌症、爱滋病、乙型肝炎、心血管病等严重疾病。
美国一家公司还发明了通过口腔传递进行基因治疗的新方法,并已获得全球独家专利许可。
该方法尤其有益于血友病、糖尿病和癌症等疾病的治疗。
美、英、日、德、法、中等六国专家已完成了人类基因组序列“工作框架图”,为人类进一步认识人类基因组的功能提供了一个结构基础。
这意味着人类对生命现象的认识已提高到一9 / 16个新水平,有助于分析、测定人类遗传疾病的基因位置,探索人类疾病产生的内在根源并加以根治,为基因治疗技术和生物技术药物研制开发提供了重要理论依据。
(二)国内现代生物技术的发展现状我国在现代生物技术的研究开发方面起步较晚,在党和政府的大力支持下,建立了一批国家级或省部级重点开放实验室;办起了《生物技术学报》等多种专门学术刊物,已获得了一批达到国际先进水平的成果,有的在生产上发挥了重要作用,并且出版了一批专著,每年约发表近千篇有关论文,组织召开了多次国际或国内的专门学术会议。
1、生物种质资源搜集、整理、开发利用成绩显著(1)中国农科院品资所专门负责搜集、整理和研究利用,并在、XX建立了低温保藏库长期保存,各个省(区)也做了大量工作。
(2)选育了一大批新的种质,包括多种遗传背景的小麦单体、双二倍体、异代换系、异附加系和易位系等。
利用上述种质资源,先后育成了如“丰产3号”、“小偃6号”、“陕农7859”、“陕229”等一批小麦优良品种,在生产上发挥了重要作用。
(3)研制成功杂交水稻、杂交小麦、杂交油菜和杂交大白菜等,都已在全国推广,特别是袁隆平院士在世界上首先研制成功杂交水稻,增产显著,在国内外产生了很大影响,获得国家特等奖。
2、染色体工程和细胞工程取得很大进展在染色体工程方面:我国从20世纪80年代开始组织染色体工程育种研究,已取得了很大进展。
创制了小麦和黑麦、山羊草、簇毛麦、天蓝冰草、中间偃麦草、长穗偃麦草等各种近缘植物的双二倍体和部分双二倍体以及小麦的单体系统和缺体系统,为开展染色体工程提供了基本材料,并且在此基础上创制了各种异缘的附加系、代换系和异位系,为良种选育提供了丰富的有用资源。
在组织培养方面:20世纪80年代以来,我国有关单位利用叶片、茎尖、幼穗、花药、子房等作为外植体进行组织培养。