農(nóng)業(yè)生物技術(shù)或?qū)⒏淖兪澜绺窬?/h1>
2019-08-01 06:31:49
世界熱帶農(nóng)業(yè)信息 2019年5期
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、生物技術(shù)統(tǒng)稱20和21世紀最偉大技術(shù)發(fā)明。尤其，生物技術(shù)被稱作為未來農(nóng)業(yè)革命性的技術(shù)。什么是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)呢？農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是指運用基因工程、發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程以及分子育種等生物技術(shù)，改良動植物及微生物品種生產(chǎn)性狀、培育動植物及微生物新品種、生產(chǎn)生物農(nóng)藥、獸藥與疫苗的新技術(shù)。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)已經(jīng)被農(nóng)業(yè)大國當(dāng)作核心競爭力，中國也正在努力。未來，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)將會成為制勝市場的新武器，也必將會重新劃分世界農(nóng)業(yè)新格局。
1 ?生物技術(shù)是當(dāng)今高新技術(shù)的重要領(lǐng)域
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)逐漸成為世界農(nóng)業(yè)方向和高科技的核心。據(jù)農(nóng)業(yè)投資機構(gòu)Agfunder的最新報告，在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，基因編輯創(chuàng)業(yè)公司的崛起直接推動了該領(lǐng)域50%的投資增長。在線農(nóng)業(yè)綜合市場平臺正在全球持續(xù)崛起，2018年度全球投資額大幅增長58%，在該領(lǐng)域，更多的創(chuàng)業(yè)公司開始把農(nóng)民與買家聯(lián)系起來，一方面幫助農(nóng)民獲得合適的價格與銷售渠道，另一方面幫助買家獲得更好的農(nóng)產(chǎn)品和服務(wù)。同時，生物技術(shù)在改善人類生活、改善地球環(huán)境方面前景遠大。預(yù)計到 2050年，世界人口將達到90億，而生物技術(shù)為可持續(xù)生存、健康飲食、抵抗疾病和減少對地球的印跡等帶來了新的希望。生物技術(shù)作為當(dāng)今世界高新技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，正面臨一系列新的、革命性的突破。
2 ?美國農(nóng)業(yè)稱霸世界的武器
談到生物技術(shù)，不得不談美國。在世界上，美國的生物技術(shù)處于絕對領(lǐng)導(dǎo)地位。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：目前，全球前20大農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司中，美國就有10家;前5家，美國就有3家。由此可見，美國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的先進性。業(yè)內(nèi)人士指出，美國農(nóng)業(yè)能稱霸世界，一個重要的原因就是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用。經(jīng)過生物技術(shù)改良的動植物品種能夠大幅度地提高動植物的品質(zhì)、產(chǎn)量和抗病性，從而可以大大地提高美國農(nóng)業(yè)的勞動生產(chǎn)率。目前，美國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)培育出一批具有高產(chǎn)、抗蟲、抗病、抗旱澇等特征的優(yōu)良農(nóng)作物新品種，從而獲得了可在旱地和貧瘠土地上生長的高產(chǎn)谷物新品種。截至2004年，通過基因重組這種生物技術(shù)育種方法，美國已成功地培育了抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑玉米、抗蟲馬鈴薯、抗除草劑大豆、油菜、棉花等許多轉(zhuǎn)基因作物。另外 ，美國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還在生物農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因動物、畜禽疫病防治研究、植物分子生物學(xué)、動植物基因圖譜、外源基因?qū)爰夹g(shù)和染色體識別等領(lǐng)域都具有領(lǐng)導(dǎo)性。
其實，中國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)也同樣很強大。早在2004年的一份權(quán)威報告指出：中國等幾個最大的發(fā)展中農(nóng)業(yè)大國將逐漸在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先世界。其中，中國種植了370萬hm2的生物技術(shù)棉花，占全球生物技術(shù)棉花種植面積總量的5%，預(yù)計未來將成為種植生物技術(shù)作物舉足輕重的力量。當(dāng)然，中國對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)初衷是用世界上6%的耕地供養(yǎng)20%的世界人口。
3 ?農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是中國戰(zhàn)略利器
農(nóng)業(yè)離不開科技！自2018年以來，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略落地，然而村振興戰(zhàn)略總目標(biāo)是農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的革命性和顛覆性也逐漸得到國家高層支持和認同，同時國家也出具相關(guān)的政策，指引農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展。比如，2019年2月25日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村科教環(huán)能工作要點》。其中提出，要優(yōu)化科技創(chuàng)新布局，增強農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技自主創(chuàng)新能力。包括以下4個方面：一是強化基礎(chǔ)前沿和原創(chuàng)性研究。加強基因編輯、合成生物學(xué)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究。加快大數(shù)據(jù)、云計算、3D打印等農(nóng)業(yè)智能技術(shù)研發(fā)，形成新興領(lǐng)域自主創(chuàng)新優(yōu)勢。二是加大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)力度和模式集成。三是加強農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新條件能力建設(shè)。四是加強農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理。生物技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計算乃至3D打印成為農(nóng)業(yè)科技的4大未來革命性技術(shù)。全國政協(xié)委員、中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長萬建民建議，加強農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)，搶占農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展制高點?！吧锛夹g(shù)是推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動力，是提升國家農(nóng)業(yè)競爭力的戰(zhàn)略利器。”
但中國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還存在兩大突出問題：（1）原始創(chuàng)新能力有待進一步提高。重大育種價值基因缺乏，轉(zhuǎn)基因、基因編輯、生物合成、全基因組選擇等核心技術(shù)源頭創(chuàng)新能力不足，基因、RNA、蛋白、代謝和整體表型水平的顛覆性生物設(shè)計技術(shù)還遠不能滿足新形勢下的重大需求。（2）新一代農(nóng)業(yè)生物領(lǐng)航產(chǎn)品研發(fā)布局不夠。中國目前批準(zhǔn)的生物技術(shù)品種均是第一代單基因產(chǎn)品，微生物酶制劑和動物疫苗高端市場基本上被進口產(chǎn)品所壟斷，特別是缺乏催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的生物新產(chǎn)品，難以在未來生物農(nóng)業(yè)發(fā)展國際競爭中登峰領(lǐng)航。種種跡象表明，中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還需要匍匐前行。
4 ?農(nóng)業(yè)生物技術(shù)3大應(yīng)用
4.1 ?生物肥料
狹義的生物肥料，是通過微生物生命活動，使農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)的制品，也被稱之為接種劑或菌肥，它本身不含營養(yǎng)元素，不能代替化肥。廣義的生物肥料是既含有作物所需的營養(yǎng)元素，又含有微生物的制品，是生物、有機、無機的結(jié)合體，它可以代替化肥，提供農(nóng)作物生長發(fā)育所需的各類營養(yǎng)元素。目前，農(nóng)資企業(yè)陸續(xù)布局生物肥料。比如，輝豐股份推出輝豐高貴、輝豐聚合兩款聚谷氨酸產(chǎn)品;雷邦斯專注微生物菌劑和生物刺激素的研發(fā)。
4.2 ?微生物農(nóng)業(yè)
微生物農(nóng)業(yè)是通過微生物工業(yè)化工程，分解動植物廢棄物資源，形成非綠色植物的、不污染環(huán)境的新型農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)專家指出，發(fā)展微生物新型農(nóng)業(yè)，由植物、動物資源為主組成的“二維結(jié)構(gòu)”傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，調(diào)整為植物種植業(yè)、動物養(yǎng)殖業(yè)和微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化業(yè)的“三維結(jié)構(gòu)”的新農(nóng)業(yè)，這是一個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)健全、資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)。尤其，土壤微生物的研究。資料顯示，每克土壤中含有微生物的數(shù)量可達上百億，種類可達上百萬。土壤微生物廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境等諸領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尤甚。另外，農(nóng)業(yè)微生物市場主要為細菌產(chǎn)品，其次為真菌產(chǎn)品。比如，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)微生物菌劑，可以實現(xiàn)秸稈還田，資源再生。
4.3 ?生物育種
生物育種是利用遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。關(guān)于育種方法主要有：雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種、細胞工程育種（組織培養(yǎng)育種）、基因工程育種（轉(zhuǎn)基因育種）等。生物的育種技術(shù)體現(xiàn)著當(dāng)代生物科學(xué)研究的最新成果及其應(yīng)用。培育優(yōu)質(zhì)的品種，生物育種取到?jīng)Q定性作用。
（摘自百度網(wǎng)，https：//baijiahao.baidu.com/，2019-03-14）
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但中國的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還存在兩大突出問題：（1）原始創(chuàng)新能力有待進一步提高。重大育種價值基因缺乏，轉(zhuǎn)基因、基因編輯、生物合成、全基因組選擇等核心技術(shù)源頭創(chuàng)新能力不足，基因、RNA、蛋白、代謝和整體表型水平的顛覆性生物設(shè)計技術(shù)還遠不能滿足新形勢下的重大需求。（2）新一代農(nóng)業(yè)生物領(lǐng)航產(chǎn)品研發(fā)布局不夠。中國目前批準(zhǔn)的生物技術(shù)品種均是第一代單基因產(chǎn)品，微生物酶制劑和動物疫苗高端市場基本上被進口產(chǎn)品所壟斷，特別是缺乏催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的生物新產(chǎn)品，難以在未來生物農(nóng)業(yè)發(fā)展國際競爭中登峰領(lǐng)航。種種跡象表明，中國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)還需要匍匐前行。
4 ?農(nóng)業(yè)生物技術(shù)3大應(yīng)用
4.1 ?生物肥料
狹義的生物肥料，是通過微生物生命活動，使農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)的制品，也被稱之為接種劑或菌肥，它本身不含營養(yǎng)元素，不能代替化肥。廣義的生物肥料是既含有作物所需的營養(yǎng)元素，又含有微生物的制品，是生物、有機、無機的結(jié)合體，它可以代替化肥，提供農(nóng)作物生長發(fā)育所需的各類營養(yǎng)元素。目前，農(nóng)資企業(yè)陸續(xù)布局生物肥料。比如，輝豐股份推出輝豐高貴、輝豐聚合兩款聚谷氨酸產(chǎn)品;雷邦斯專注微生物菌劑和生物刺激素的研發(fā)。
4.2 ?微生物農(nóng)業(yè)
微生物農(nóng)業(yè)是通過微生物工業(yè)化工程，分解動植物廢棄物資源，形成非綠色植物的、不污染環(huán)境的新型農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)。業(yè)內(nèi)專家指出，發(fā)展微生物新型農(nóng)業(yè)，由植物、動物資源為主組成的“二維結(jié)構(gòu)”傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，調(diào)整為植物種植業(yè)、動物養(yǎng)殖業(yè)和微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化業(yè)的“三維結(jié)構(gòu)”的新農(nóng)業(yè)，這是一個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)健全、資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)。尤其，土壤微生物的研究。資料顯示，每克土壤中含有微生物的數(shù)量可達上百億，種類可達上百萬。土壤微生物廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境等諸領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尤甚。另外，農(nóng)業(yè)微生物市場主要為細菌產(chǎn)品，其次為真菌產(chǎn)品。比如，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)微生物菌劑，可以實現(xiàn)秸稈還田，資源再生。
4.3 ?生物育種
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