農業生物技術范文10篇

摘要：在農業領域中大力的推廣生物技術，不僅能夠提升農業的生產量，同時還能夠降低農藥的使用，減少環境污染，應用前景廣闊。我國是農業大國，國家相繼推出多項農業扶持政策，在這樣的形勢背景之下，生物技術的研發也受到了前所未有的重視，生物技術在不斷完善的過程中，在生態農業方面的應用也越來越廣泛。

關鍵詞：生態農業；生物技術；環境保護

近些年來，我國經濟迅猛提升，工業、農業生產都得到了繁榮的發展，與之同時，在國家大力推廣科學技術的背景之下，生物技術在當前得到了較為廣泛的應用，它能夠處理污水中的污染物質、處置工業排放廢棄物、降解有毒物質，同時還能夠起到環境監測以及環境修復的功效。除此之外，生物技術在農業領域中得到了大力的發展，例如雜交水稻的培育、生物固氮技術的應用、生物農藥技術的使用等[1]，都是生物技術與生態農業高度結合的產物。詳細地研究與分析了生態農業中的生物技術。

1生態農業與生物技術闡述

1.1生態農業的概念。生態農業是指以保護農業生態為基本前提，遵循生態學發展原則，依照生態經濟學原理，充分利用現代科學技術，合理使用現代管理手段，形成集約化農業發展模式，總結現代農業的相關經驗，創建經濟效益更高、生態效益更好、社會效益更強的農業生產模式[3]。1.2生物技術對于生態農業的重要意義。近些年來，生物技術得到了高速發展，且該技術具有較多優點，在農業生產中進行應用，不僅能夠降低農業生產的成本，還能夠培育出產量較高的農產品，是一項回報率特別高的技術[4]，在生態農業領域中應用生物技術具有不可忽視的重要意義。與此同時，生物技術的應用還能夠促進自然資源的充分應用，降低了資源浪費等現象，并減少了農業生產對周邊環境帶來的破壞，對生態農業的可持續發展具有非常明顯的推動作用[5]。總之，生態農業領域中合理的應用生物技術，能夠改良當前的農業領域現狀，有效提升農作物的產量，加強農作物的抗病性能、抗蟲性能、抗金屬性能等。

2生物技術在生態農業中的應用

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最新發展趨勢表現為：

——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。

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。

摘要：隨著科技的不斷進步，生物技術也在日趨成熟，越來越多的生物技術在現代農業中得以應用，并且取得了可喜的成果。根據生物技術應用于現代農業種植的重要性，分析了我國生物技術的現狀從生物技術對農作物產量、農作物質量、農作物病蟲害防治及土壤四個方面影響進行闡述，并列舉了一些較為成熟的、已經得到一定規模普及的生物技術發展方向，希望能為我國農業的發展提供新的思路。

關鍵詞：生物技術；現代農業種植；技術應用

1生物技術應用于現代農業種植的重要性

在信息時代，科技的發展水平在很大程度上能夠體現出國家的綜合國力，隨著我國科技水平的突飛猛進，現代生物科技也進入了高速發展期，成為了我國農業發展越來越重要的驅動力之一。將生物技術應用于現代農業種植，可以有效提升農作物的產量和質量，同時也能提高農作物的病蟲害防治能力。人們對于環境問題日益關切，對綠色無污染的高品質農作物的需求日益迫切，生物技術的重要性也就愈發凸顯。同時，生物技術在現代農業種植方面的應用也需要謹慎，否則很可能取得適得其反的效果，這就需要更加加強對生物技術的重視，要循序漸進的完善和建立生物技術體系。

2生物技術在現代農業種植方面應用的現狀

科技的發展也為生命科學增添了新的動力，隨著技術水平的進步，生物技術日益成熟，人們已經能在一定程度上對生物進行改造，讓生物向著人們所需要的方向進行改變。生物技術是一門博大精深的科學，生物化學、細胞學、遺傳學等等學科全部涵蓋在內，在現代農業農作物種植的方方面面都能起到一定的作用。目前，通過生物技術在現代農業種植方面的應用，已經能夠在一定程度上實現對農作物的品種改良、加強病蟲害防治的效果。我國生物技術的研究開始時間偏晚，在很長一段時間內都和很多發達國家存在技術差距，但隨著我國技術水平的不斷提升，對相關技術研究的投入不斷加大，生物技術水平得到了快速提高，和世界頂尖的農業國家的技術差距已經大大縮小。

摘要：在現階段的農業種植技術領域中，新型的生物技術正在日益得到推廣。運用生物技術不僅可以達到改善當地生態平衡的效果，并且還能增強農作物自身的抗病蟲害能力。為此，各個農業地區目前對于農業生物技術需要明確技術本質特征，并且結合農業種植行業的真實發展狀況予以逐步的推廣運用。

關鍵詞：農業種植；生物技術；推廣應用

1農業種植領域的生物技術具體類型

第一類為雜交育種的農業生物技術。在種植業的各項技術手段發展與演變中，雜交育種技術構成了不可缺少的農業生物技術手段[1]。與常規的作物育種方式相比，雜交育種技術對于現有的農業資源能夠做到全面加以利用，運用較低的作物種植成本來實現更加明顯的作物增效與增產目標。因此近些年以來，雜交水稻以及其他類型的雜交育種技術正在迅速得到改進，并且表現為更高層次的農業育種技術成熟性[2]。第二類為轉基因的農業生物技術。轉基因生物技術的本質在于作物遺傳特性的改變，確保達到作物品種明顯優化的目標。同時，運用轉基因技術還能促進各種農作物達到更好的成活率，體現了作物品種抗逆性明顯增強的效果。即便遇到突發性的當地自然災害，那么經過轉基因處理后的農作物也能夠予以有效的抵御。第三類為組織培養的農業生物技術。組織培養技術得以實現的前提在于提取無菌狀態下的農作物細胞，并且經過人工的發育促進，確保將作物細胞轉變為其他類型的農作物組織，從而達到成功培育農作物的效果。經過組織培養的處理后，農作物的完整有機體就可以產生。因此近些年以來，很多地區對于作物組織培養技術正在逐步進行推廣，從而達到了作物生長發育效率明顯提升的目標，對于作物繁殖速度予以顯著的加快。然而不應忽視，農業技術人員如果選擇了組織培養的技術手段，那么必須做到合理控制作物組織培養的濕度條件、外溫條件與外界光照條件。

2在農業種植中推廣運用現代生物技術的必要性

首先是保證農作物具有抵抗蟲害與病害的能力。從現階段的農業發展角度講，很多的農業種植區目前仍然面臨程度比較顯著的作物病害與作物蟲害威脅，頻繁造成當地的農作物出現減產現象。改進農業生產手段的著眼點主要在于優化現有的農業種植技術，從而保證各種類型作物都能具有抵抗蟲害與病害的能力，在此前提下體現推廣新型作物種植技術的重要意義[3]。其次是促進農作物的整體品質提升。農作物是否具有優良的作物品質，關乎最根本的民眾飲食安全。與原有的作物種植手段相比，運用農業生物手段更加可以達到保障作物品質的目標，消除飲食安全領域的各種風險因素。這主要是由于，運用現代生物技術有助于農作物的整體品質提升，并且借助于生物作用來維持良好的農業生態系統運轉。為此，作為農業部門對于遺傳基因技術及其他的生物技術手段應當做到合理予以引進，摒棄完全依賴化肥與農藥的傳統農業技術模式，切實保障民眾的日常飲食安全。第三是有效提高作物產能。農業綜合實力與農作物的產能水平之間具有內在的聯系，進而體現了提升農作物產能的必要性。目前在引進生物技術的農業實踐過程中，對于各地的農作物產能應當予以不斷的提升，確保將現代生物科技手段作為促進農業產能迅速增長的支撐與保障。經過循序漸進的生物技術推廣，各個農業種植區應當能夠達到更高的農作物產能水平，體現了全方位的農業種植技術推廣價值。

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最大威脅[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準確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。……結果,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。國家環保總局生物安全管理辦公室官員王捷,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。”例如一種Bt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。”[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,絕對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年國家環保總局了《中國國家生物安全框架》,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。現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。卡爾森等人估計種植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。總的來說,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100%～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4980萬公頃遙遙領先,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,從中獲取的利益是最大的。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全面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,結果消費者不能完全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。《實施動植物衛生檢疫措施協議》(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年以來的最低值。由于歐盟傳統上一直是美國的最大客戶,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最新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]。

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。

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。

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。

人們在對自然規律熟悉和掌握的基礎上，根據現代農業的需要，對原有生物的功能和結構進行“良性改良”或“塑造”，使其成為符合人們需求的類型，例如，抗病蟲害、增加產量、改善營養結構等，整個過程中所采用的“改良技術”稱之為農業生物技術。農業生物技術是人類對原始的自然存在或千年來小心保護的自然物種的變革［1］。鄧家瓊根據農業生物技術的技術形成要素、結構和形態變化，將其嚴格地區分為傳統農業生物技術(遺傳育種生物技術)和現代農業生物技術(轉基因生物技術)兩類［2］。吳漢東等把農業生物技術直接集中在轉基因動植物領域，認為“農業生物技術很長時間以來重點研究開發的是轉基因動物和植物”［3］。在農業生物技術中，無論與細胞工程中的花藥培養技術、離體組織誘變、胚珠和幼胚培養，還是與染色體工程中的原生質體培養、胚胎工程相比，轉基因技術的研究和開發是最具現實意義的一個優先領域，也是產業化最成功的一項生物技術。隨著愈來愈多的生物技術產品從實驗室走進千家萬戶，進入商品化階段，農業生物技術尤其是轉基因技術將會產生很大的社會、經濟與環境效益。

1轉基因生物技術在農業中的發展狀況

自1983年世界上第一例轉基因煙草問世后，1986年首批轉基因作物被批準進行田間試驗，1988年美國成功推出了世界上第一個商業化種植的轉基因大豆作物，標志著轉基因技術商業化的伊始。在諸多爭論中，轉基因技術在作物種植中的應用仍迅猛發展，成為應用較快的農業新技術［4］。國家農業生物技術應用服務組織(ISAAA)統計數據指出，1996年批準種植轉基因作物的國家有6個，2003年批準種植轉基因作物的國家增加到18個，到2008年增加到25個，包括15個發展中國家和10個發達國家［5］。2008年的強勢增長為將來全球轉基因作物的增長提供了非常廣闊和穩定的基礎。預計到2015年，即商業化的第2個10年的最后一年，將有40個以上的國家批準種植轉基因作物。同時ISAAA對全球轉基因作物的種植面積進行了統計，2008年全球轉基因作物種植面積為1．25億hm2，是1996年的67倍，占全球作物種植總面積的8%。其中，轉基因大豆種植面積6580萬hm2，高于2007年的5860萬hm2，占全球轉基因作物種植總面積的53%，名列第1;其次是轉基因玉米，種植面積3730萬hm2，高于2007年的3520萬hm2，占全球轉基因作物種植總面積的90%;轉基因棉花種植面積1550萬hm2，高于2007年的1500萬hm2，占全球轉基因作物種植總面積的12%;轉基因油菜種植面積590萬hm2，高于2007年的550萬hm2，占全球轉基因作物種植總面積的5%。我國是全球最早開發和應用轉基因作物的國家之一。商業化種植的轉基因農作物主要是轉基因棉花，還有小面積的轉基因馬鈴薯和南瓜［6］。2007年我國轉基因農作物種植總面積為380萬hm2，占世界轉基因農作物種植總面積的3.3%，居世界第6位。其中，轉基因棉花種植面積已達350萬hm2，占全國棉花種植總面積的90%。轉基因玉米方面，中國農業科學院生物技術研究所范云六院士的科研團隊研究的轉基因植酸酶玉米獲得轉基因作物安全證書［7］，標志著中國轉基因玉米從此正式跨入產業化階段，該研究所此前已將專利轉讓給中國奧瑞金公司。轉植酸酶基因玉米可實現以環保、節能的農業生產方式生產“綠色磷”的夢想，具有巨大的產業優勢和應用前景;在轉基因水稻方面［8］，首次獲得轉基因生物安全證書的是華中農業大學張啟發院士課題組的Bt抗蟲轉基因水稻華恢1號和汕優63，為水稻轉基因的發展打開了先河。

2轉基因作物的利與弊

2．1轉基因作物的優勢

目前轉基因作物為社會、經濟和農業的可持續發展作出了巨大的貢獻，概括為如下幾個方面。