牛 健

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730030）

隨著人類文明的進(jìn)步，全世界的人口數(shù)量在不斷地增加，由人口增長而帶來的糧食短缺問題一直是當(dāng)今社會不得不面對的問題[1]。同時，隨著各國城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，耕地面積被不斷地壓縮，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段社會的糧食需求，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)迫切需要通過新技術(shù)手段來增量增產(chǎn)，提高耕地的利用率。除了耕地種植效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量這兩方面的問題，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植所引起的環(huán)境污染問題也備受世界的關(guān)注。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)由于過度依賴水利工程和化肥農(nóng)藥，導(dǎo)致耕地周邊的生態(tài)環(huán)境受到很大程度的破壞，不僅水資源被過度消耗，還讓土壤富營養(yǎng)化[2]。在可持續(xù)發(fā)展理念下，農(nóng)業(yè)的發(fā)展不僅要解決糧食危機和糧食短缺問題，還要兼顧生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作，這就對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的研發(fā)及推廣提出了新的要求。

1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)

用通俗的語言來介紹轉(zhuǎn)基因技術(shù)，就是將一種生物的基因?qū)氲搅硪环N生物的基因中去的一種生物改造手段，被選取的基因序列可以是來自植物、動物或者是更為低等的生物種類，通過微生物倡導(dǎo)、顯微注射或者基因槍轟擊等方式人為地促進(jìn)基因的導(dǎo)入和融合。這些外源性基因可以整合到轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA中，而且擁有十分穩(wěn)定的遺傳特性，能夠?qū)?dǎo)入的基因遺傳到子代之中。在農(nóng)業(yè)種植之中，轉(zhuǎn)基因生物主要用以改造農(nóng)作物對環(huán)境的適應(yīng)能力，比如經(jīng)過轉(zhuǎn)基因之后的大豆可以擁有更強的抗病抗蟲害能力，故而提高了大豆的產(chǎn)量也減少了水資源的浪費和農(nóng)藥的使用。

以基因技術(shù)為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)自上個世紀(jì)開始進(jìn)入全面發(fā)展階段，特別是到21世紀(jì)之后，現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和食品等領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用，其在這些領(lǐng)域中巨大的應(yīng)用價值被不斷發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)成為了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)的主要研究方向之一。在現(xiàn)代化生物技術(shù)中，基因技術(shù)就是重中之重，以基因為核心的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)有望成為21世紀(jì)農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。轉(zhuǎn)基因在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是用以改造生物品種，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其他生物的優(yōu)質(zhì)目標(biāo)基因?qū)氲浆F(xiàn)有農(nóng)作物中，能夠讓農(nóng)作物擁有正常進(jìn)化過程中無法獲得的特性或生長習(xí)性，不僅使其更加適合當(dāng)前的生長環(huán)境，降低對肥料和農(nóng)藥的依賴，還可以有效降低生產(chǎn)成本，提高耕地利用率[3]。

2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植中轉(zhuǎn)基因技術(shù)的主要應(yīng)用

基因工程在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中表現(xiàn)出的巨大潛力不僅為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)，還讓農(nóng)業(yè)的種植方式和種植理念發(fā)生了很大變化。經(jīng)介導(dǎo)或基因轟擊等方式把外源基因?qū)氲侥壳稗r(nóng)作物基因中后，農(nóng)作物的種植方式會發(fā)生相應(yīng)的變化，同時不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)種植選擇也就會有更高的靈活性，一些轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物擁有更加耐寒的體質(zhì)之后就可以在北方地區(qū)種植，減少了運輸上的成本進(jìn)而壓低市場價格。轉(zhuǎn)基因技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有雜草防除、病蟲害防治、品種改良、新品種培育以及提高產(chǎn)量等方面，可以說轉(zhuǎn)基因技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展改革提供了無限的可能性。

2.1 雜草防除

農(nóng)業(yè)種植中的雜草指的是非意愿栽種而生長的各類其他植物，雜草會和農(nóng)作物搶奪養(yǎng)分和生長空間，同時還會給農(nóng)作物帶來其他的病源和蟲害源，同時雜草的生命力十分頑強，在基本的日照、土壤環(huán)境下都可以旺盛生長，如果不采取人工干預(yù)的手段很難實現(xiàn)自然治理。通常情況下，雜草都會比農(nóng)作物更加耐旱、耐瘠薄，即使在不良的生長環(huán)境下雜草也會擁有良好的長勢，農(nóng)業(yè)種植戶每年在去除雜草上的成本花費都會占據(jù)總成本相當(dāng)大的比例。轉(zhuǎn)基因煙草是對于農(nóng)作物除草改良的第一次嘗試，其基本的除草原理是通過轉(zhuǎn)基因在農(nóng)作物的基因中加入抗除草劑基因，這樣一來在使用除草劑時就會降低對農(nóng)作物的傷害或者讓雜草劑可以忽略對農(nóng)作物的傷害，為農(nóng)業(yè)種植的除草防草提供了新的解決思路。1986年第一批轉(zhuǎn)基因煙草投入田間使用后取得了不錯的效果，后來又陸續(xù)對抗除草劑基因加以改良并實驗于其他農(nóng)作物上，開發(fā)出了轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因油菜等。目前具有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因作物在選育的過程中具有耗資少、周期短、見效快等多個特點，已經(jīng)完全應(yīng)用于商業(yè)種植，推動了世界范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展[4]。

2.2 防治病蟲害

通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)來防治農(nóng)作物的病蟲害相比雜草防除來說更加直接，基本原理就是在目標(biāo)農(nóng)作物的基因中引入具有病蟲害抗性的外源基因。許多農(nóng)作物的減產(chǎn)都是由于某一種疾病，比如病毒病會使甘薯減產(chǎn)20%～50%，最嚴(yán)重時甚至能達(dá)到90%以上，這種病害使用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)難以防治，過量的化學(xué)藥物使用不僅造成了大量的環(huán)境污染，其效用也非常一般。除了疾病之外，害蟲也是影響農(nóng)作物生長的重要因素，像棉鈴蟲對于棉花生長的危害等，我國每年因蟲害而造成的直接農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失就可以達(dá)到數(shù)十億之多。應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠讓農(nóng)作物的抗蟲害特性增加，擁有更強的疾病抵抗能力和抗蟲害能力，不僅可以有效地提高產(chǎn)量，還能降低生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的成本，更有利于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

2.3 品種改良

隨著人們生活水平的不斷提高，對于食物的口味、健康等要求也在不斷上升，很多人都開始關(guān)注健康飲食和營養(yǎng)搭配，傳統(tǒng)的農(nóng)作物有時會滿足不了現(xiàn)代人的健康要求，這就需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)對現(xiàn)有農(nóng)作物的基因加以改造，使其營養(yǎng)特性改良，以此來滿足現(xiàn)代人逐漸上升的口味及營養(yǎng)需求。食用大豆類制品是人類獲取蛋白質(zhì)的主要途徑之一，但是大豆的產(chǎn)量有限，科學(xué)家們將大豆中的優(yōu)質(zhì)高蛋白基因?qū)氲今R鈴薯中，使馬鈴薯的蛋白質(zhì)含量提升以此來提高其營養(yǎng)價值，讓馬鈴薯的種植利潤上升。同樣的，轉(zhuǎn)基因大豆也是對傳統(tǒng)大豆品種的改良，轉(zhuǎn)基因大豆更容易被加工成各種豆制品、食用油等。目前人們生活中的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)十分普及，很多轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物都有效地提升了農(nóng)民的種植效益。改良后的農(nóng)作物品種在進(jìn)行食品加工時使用較少的食品添加劑就可以擁有不錯的口味，讓人們得以遠(yuǎn)離對人類健康有害的化學(xué)類食品添加劑。

除了讓農(nóng)作物擁有更高的營養(yǎng)價值，有時轉(zhuǎn)基因食品也會解決一些其他的實際用途。比如生活中常見的西紅柿，在成熟采摘之后如果長時間貯藏就會出現(xiàn)腐爛的現(xiàn)象，這是由于在貯藏的過程中西紅柿?xí)粩嗟睾铣梢蚁?，而乙烯對西紅柿具有催熟的作用。轉(zhuǎn)基因西紅柿具有抑制乙烯合成的基因，讓西紅柿的貯藏時間由一個星期左右延長到低溫環(huán)境下的一個月以上，解決了西紅柿貯藏難、運輸難的問題。此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)還能夠改變農(nóng)作物的固有口味，比如甜味更足的甜椒或者辣味更足的辣椒等，可以說21世紀(jì)的生活已經(jīng)和轉(zhuǎn)基因作物息息相關(guān)[5]。

2.4 新品種培育

利用轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)可以培育出新的農(nóng)作物品種。如一些具有觀賞性的花卉，通過外源基因的導(dǎo)入能夠讓花朵擁有新的顏色，極大地增加了花卉的觀賞性，讓花農(nóng)的收益更高。新品種的培育一般是針對經(jīng)濟作物的某一個特點進(jìn)行改造，比如蔬菜的反季節(jié)特性、蔬菜的生長習(xí)性以及觀賞類植物的生長姿勢、花朵顏色等。反季節(jié)作物的培育能夠讓蔬菜在不宜生長的季節(jié)也可以種植，保證一年四季都有新鮮蔬菜供應(yīng)，減少了運輸鏈條長度，從而讓反季節(jié)蔬菜的價格被壓低，來造福社會。目前已經(jīng)開發(fā)出的反季節(jié)蔬菜有茄子、白菜等。觀賞性經(jīng)濟農(nóng)作物的新品種培育價值是最高的，由于很多草花的花開期都很短，想要長時間保持某一個園藝風(fēng)景十分困難，運用轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)就可以培育出擁有更長花開期的草花新品種，增強觀賞性。

將不同顏色基因編碼的外源基因?qū)氲交ɑ苤校軌蜃尰ɑ軗碛懈佣鄻踊念伾?，克隆技術(shù)以及基因工程在傳統(tǒng)花卉顏色改變這一點上擁有很明顯的改造優(yōu)勢，相對來說成本也比較小。

2.5 提高產(chǎn)量

提高產(chǎn)量是轉(zhuǎn)基因工程生物改造的一個非常重要的目標(biāo)，產(chǎn)量的提高就意味著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的增長和農(nóng)民收入的提升。在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量是最為關(guān)鍵的兩個方面，產(chǎn)量決定著收益，而質(zhì)量決定著農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力。將高產(chǎn)基因?qū)氲睫r(nóng)作物中，得到了穩(wěn)定高產(chǎn)農(nóng)作物，使糧食種植獲得豐收，可為農(nóng)民謀取更高的收益。轉(zhuǎn)基因水稻是一個非常典型的案例，轉(zhuǎn)基因水稻的年產(chǎn)量更高，稻粒更大，營養(yǎng)價值也會更高，雜交水稻之父袁隆平認(rèn)為利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠讓他實現(xiàn)“在水稻下面乘涼”的愿望，想象未來的水稻能夠長成樹的樣子。雜交水稻和轉(zhuǎn)基因水稻都解決了中國人民的溫飽問題，轉(zhuǎn)基因水稻的出現(xiàn)讓傳統(tǒng)水稻的種植和推廣更加簡單，除了水稻之外，目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)也已經(jīng)成功地創(chuàng)造了高產(chǎn)的玉米、小麥、蔬菜等。

3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中推廣的重要性分析

關(guān)于為什么要大力推廣轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，目前對于這一問題有很多支持的聲音同時也有大量反對的聲音。首先從糧食問題的角度來看，糧食問題是國家戰(zhàn)略層面的問題，糧食儲備在國家戰(zhàn)略上的高度是不容質(zhì)疑的，中國想要實現(xiàn)全面小康就需要完全實現(xiàn)糧食的自給自足。但是，糧食問題是一個動態(tài)問題，人口的增長動態(tài)以及糧食需求多元化都會給糧食供應(yīng)帶來新的問題。在解決供需平衡問題時，轉(zhuǎn)基因技術(shù)無疑是一個能夠維持相對穩(wěn)定的策略，推廣和發(fā)展轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物能夠讓糧食問題維持在一個相對穩(wěn)定的局面來討論，避免因特殊情況而帶來的糧食危機[6]。

轉(zhuǎn)基因安全與否目前還沒有一個完全準(zhǔn)確的定論，大多數(shù)關(guān)于轉(zhuǎn)基因的討論都是基于道德觀念，然而轉(zhuǎn)基因植物所引發(fā)的道德問題非常有限。在面對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物時，需要去理性地看待，既要正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)所帶來的一系列社會問題，又要看到轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中所體現(xiàn)出的巨大價值。根據(jù)海關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國2012年的糧食進(jìn)口總量已經(jīng)達(dá)到了7 236萬噸相當(dāng)于中國全年糧食產(chǎn)量的12.2%，這說明當(dāng)年中國糧食的自給率已經(jīng)低于90%這一水平，為了解決國內(nèi)糧食自產(chǎn)的供需平衡，轉(zhuǎn)基因技術(shù)仍然需要在農(nóng)業(yè)種植中大力推廣。同時，隨著三胎政策的開放，城市化的加速，耕地面積和農(nóng)村勞動力都在不斷地被壓縮，對于糧食的需求也在不斷提高，如何更加有效地利用耕地，讓糧食的產(chǎn)出效率更高，或許都需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)來實現(xiàn)。

在農(nóng)業(yè)中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)或者說是生物技術(shù)的推廣都會對維持經(jīng)濟發(fā)展起到重要作用，農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展同樣離不開生物技術(shù)。我國的農(nóng)業(yè)體系已經(jīng)十分成熟，對于生物技術(shù)的運用也經(jīng)過了長時間的實踐，在農(nóng)業(yè)種植中推廣轉(zhuǎn)基因技術(shù)不僅會關(guān)系到國家的糧食戰(zhàn)略，同時也關(guān)系到民眾的健康生活[7]。正確的推廣思路是轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植的核心，不管是政策、法律還是推廣宣傳，政府部門都應(yīng)制定出長期計劃，讓生物技術(shù)在造福大眾的同時也能夠被大眾正確認(rèn)識和認(rèn)可。

4 結(jié)束語

俗話說民以食為天，糧食問題始終是國家的首要問題，中國全面建成小康社會也是建立在糧食安全問題上實現(xiàn)的。作為一個人口大國，我國所面臨的糧食壓力一直都沒有緩解，提高耕地種植效益是一直以來備受重視的重大課題。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)改良了農(nóng)作物品種，讓農(nóng)作物的種植更加靈活，能夠有效地解決農(nóng)作物的病蟲害和除草施肥問題，同時也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，所以推廣轉(zhuǎn)基因技術(shù)在現(xiàn)階段看來是十分必要的，是我國促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。