现代生物技术在农业中的应用

1、 中国高新技术企业现代生物技术在农业中的应用文/林梅1宋璐璐2毛国军3【摘要】本文介绍了生物技术的概念和发展现状,然后论述了现代生物技术在目前农业生产实践中的应用,详细列举了现代生物技术在农业的各个领域,如种植业等上的应用。同时简单介绍了我国生物技术的发展状况及其在农业生产上的应用情况,最后展望生物技术的发展前景和在农业中的应用前景,预示了生物技术在农业生产中得到更广泛更深入应用的必然趋势。【关键词】生物技术农业生产应用生物技术产业是21世纪最具潜力的产业,其发展之迅速,能够之剧烈,以及对传统农业生产影响之大,都是前所未有的。如今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对提高综合国力,帮助解决人类

2、所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国家经济实力和综合实力的关键性技术之一。近20年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域战士了广阔的发展前景。目前,世界正面临着人口剧增和食品短缺的严重危机,农业生产受到的压力也日益增强,发展和应用现代生物技术,是解决当前世界所面临的粮食、人口、污染等重大问题,发展现代化农业的必由之路。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,或直接应用于工业、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

3、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,使人们可以按照意愿在试管内切割DNA,分离基因并进行重组

4、后导入其它生物或细胞,以改造农作物或畜牧品种;也可以导入细菌,由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物;也可以直接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。三、现代生物技术在农业生产中的应用现状1、植物育种和繁殖随着生物技术的发展,人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系,以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码EFE酶的反义基因,使得EFE酶活性降至正常的5%以下,成功限制了乙烯的生成,果实生理成熟后长期保持坚硬,仓贮一个月以上

5、不会软化、不会腐烂,很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。将大豆中分离出来的热休克蛋白基因导入烟草中,当把这种烟草放在42条件下时,大豆的热休克蛋白基因就在烟草中表达,并起保护作用。总的来说,获得的优良的新的植物品种或品系具有更好的植物抗逆性、抗虫性、抗病性、抗机械损伤性等,这比通过传统育种技术,如品种杂交技术更省时,更具效益。2、动物育种和繁殖现代生物技术在动物养殖业中的应用主要包括动物分子育种、动物繁殖和畜禽基因工程疫苗等方面。动物分子育种是指动物基因技术、胚胎工程技术、动物克隆技术及其它以DNA重组技术为基础的各种技术。近年来通过有关各种现代生物技术的综合运用,结合传统的育种方法,

6、科学家们可以把单个有功能的基因簇插入到高等生物的基因组中去,并使其表达,再通过有关的分子生物技术、DNA试剂盒诊断和检测加以选择.目前已有转基因鱼、鸡、牛、马等多种动物。人工受精也成为现代畜牧产业的重要技术之一。近年来已逐步扩展到特种动物、鱼类及昆虫等养殖业中,显示了其发展潜力。它能大限度地发挥公畜的种用价值,提高了公畜的配种效能,加速育种步伐,降低生产和提高受胚率,为开展远缘种间的杂交试验工作提供了有效的技术手段。此外,胚胎移植可以迅速提高家畜的遗传素质,加强防疫和克服不孕,还可以在世界范围内运输种质、保种,同时运输胚胎代替运输活畜还可以降低成本,野生动物资源也可以利用这种方式长期保存,以防

7、某些物种灭绝。3、生物固氮农业生产中常需要施用大量化肥氮肥来调节土壤和作物间的氮素供需矛盾,化学氮肥的大量生产需要消耗大量能量,同时也会造成严重的土壤污染。而生物固氮不仅节约能源,而且不会对环境造成威胁。但迄今为止所发现的固氮微生物均不可以在粮食作物如水稻、小麦、玉米以及多种果树、蔬菜上固氮,即使少数可以,起固氮量也很少,所以这些农作物的高产不得不以来化学氮肥。多年来,科学研究人员一直致力于生物固氮的研究,近10年来,固氮基因工程得到飞速发展,基因组学和功能基因组学的建立赋予了生物固氮研究新的内涵和研究策略,为实现固氮研究的目标增添了新的动力。4、生物农药20世纪90年代以来,生物农药开发利用

8、极为迅速。尽管长期以来,化学农药在农药生产中仍然占据重要地位,但由于人们对绿色食品的日益青睐,以及生物农药本身具有的对人畜毒性小,只杀害虫,与环境相容性好,以及病冲害相对不易产生抗性等优点,因此生物农药正日益成为农药产业发展的新趋势。近年来,生物农药在它的主要研究领域微生物农药、生物化学农药、转基因农药及天敌生物农药等方面都有不同程度的进展,其中微生物杀虫剂的商业性生产研究最为活跃。用于防治作物害虫的主要微生物制剂包括细菌制剂、真菌制剂及病毒制剂等。苏云金芽孢杆菌是当前国内外研究最多、应用最广泛的杀虫细菌,在防治如:玉米螟、水稻螟虫、棉铃虫等方面有了突破性进展。5、我国现代生物技术农业上的应用

9、现状在我国,现代生物技术在以上几方面的应用也取得了显著进展,如目前我国正在研发的转基因植物达47种,转基因鱼、畜、禽动物及正在研究的已达30余种,研究成功的两系法杂交水稻已经为粮食增产做出了巨大贡献。各种抗病性、抗逆性等动植物品种也通过转基因方法获得。我国在转基因育种、动植物优良品种培育、生物农药等发面都取得了突破性进展。四、结束语21世纪是生物科学的世纪,生物技术的发展将在全球经济发展科技论坛76- 中国高新技术企业(上接73页6Kuroshima R.Cadmium accumulation in the mummichog,Fun dulus heteroclitus,adapted t

10、o various salinitiesJ.Bull Environ Contam Toxi-col,1992,49(5:680-685.7Buckley J T,R och M,McCarter J A,et al.Chronic exposure of co ho salmon to sublethal concentrations of copper.I.Effect on growth, on accumulation and distribution of copper,and on copper toleranceJ.Comp Biochem Physiol C,1982,72(1

11、:15-19.8方展强,杨丽华.重金属在鲫幼鱼组织中的积累与分布J.水利渔业,2004,24(6:23-26.9姚国成.池塘高产养鱼M.广东:广东科技出版社.10赵红霞,周萌,詹勇,等.重金属对水生动物毒性的研究进展J.中国兽医杂志,2004,40(4:39-41.(作者单位系南昌大学生命科学学院(上接71页技术管理骨干人员组成。项目小组之间应充分的沟通和协调,明确项目实施的目标、责任、权限,共同推进整个系统的实施工作。整个系统的实施遵循“统一规划、分步实施”的原则。在详细调研的基础上,明确沈重PDM系统实施的总体目标。实施过程中,再划分为详细的分阶段计划。分阶段地进行系统的实施工作,分阶段的

12、进行前期实施工作的评估,反馈系统运行状况,及时发现问题,提出整改措施,减少实施风险,以确保实施质量。PDM实施的周期较长,而且各个阶段的工作互相关联。因此为了保证各阶段的实施质量,采用合理的实施方法提供完整的技术文档和工作阶段历史记录。这一方面可以使参与项目的个方了解各阶段的工作内容,同时又便于进行有效的质量控制;另一方面也保证实施工作有据可依,有案可查,随时汇报,随时跟踪。此外,在关键环节必须设置质量控制检测点,杜绝在没有通过质量检测之前,就进行下一阶段的工作。这种全面质量控制将有利于减少影响整个实施工作进度和质量的问题,降低实施费用,快速实现投资回报。四.项目主要技术难点和创新点1.供应商

13、如何保证PDM的实施效果和实施周期。PDM属于管理类软件,必须能够满足企业的个性化需求,必须经过需求分析、方案设计、实施和二次开发的过程。因此,是否能够管理好PDM的实施和二次开发过程,是PDM能够实施成功的关键。2.PDM软件如何对各种应用软件生成的多种版本的图文档进行有效管理,准确无误、无须转换,无须激活应用软件,直接实现图文档的浏览,并实现对图文档的红笔会签,还要准确、自动地提取必要的属性信息。3.PDM软件如何满足制造业企业对配置管理功能的个性化需求。4.如何解决好工作流的柔性。PDM的工作流管理功能可以帮助制造业企业实现产品开发过程的规范化管理。但是往往在实施过程中,要使工作流管理能

14、够真正用好,提高效率,就要求工作流具有很高的柔性,能够适应各种条件。5.如何提高PDM系统的易用性和实用性。PDM要用好,需要定义大量的基础数据。而如果要用好PDM的项目管理功能,则需要进行大量、烦琐的定义工作。6.如果要将PDM应用于异地协同设计,就要求PDM在体系架构方面支持开放平台,采用多层结构等和B/S模式。7.PDM、OA、ERP功能的重叠。由于PDM、OA、ERP是在不同的背景上发展起来的,从不同的角度来解决企业信息化的一部分问题,因此,功能上存在着许多重叠之处。例如,文档管理在PDM和OA中都有,工作流和权限管理在PDM、OA、ERP中都有,项目管理在一些大型的ERP和企业级的P

15、DM中都有,每个软件都管不彻底,管不全面,对制造业企业造成诸多理解、应用和管理上的不便,大量信息需要重复输入,限制了各个管理软件实用价值和应用效果,导致了信息孤岛问题。五.实施成果企业实施PDM系统后会节约工程成本10%左右;可以提高产品开发时间20%左右;缩短产品上市时间50%左右;提高客户定单反映速度30%左右;避免开发过程的不必要修改达40%左右。同时也可以提高企业的形象和客户的信誉度;建立企业的基础信息结构,包括集成的信息网络和全面统一的数据交互格式;培养员工的协同精神和严谨作风,提高员工素质;为企业随时迎接新的挑战以及与国际接轨打下良好的基础。参考文献1高奇微莫欣农产品数据管理(PD

16、M及其实施。北京:机械工业出版社,19982Ed Miller“PDM today”,Computer-Aided Engineering,Feb.1995(作者单位系东北大学(上接70页显的局限性,而带有决策支持功能的管理型软件才是应用的趋势。再次,电子商务使得国际贸易迅速发展,而进行国际贸易必须首先要了解企业的信用和财务状况,因而有必要了解外国企业的会计报表和会计制度,并要求有一个统一的会计程序和方法。这样,电子商务就会促进会计的国际化的发展。参考文献1傅元略电子商务环境下会计面临的问题财会通讯,2000,(12李光凤网络会计信息失真的风险与防范财会月刊,2000,(123许江川电子商务对会计发展和影响J1上海会计,2001,(34雷光男,黄斌.试论网络公司及其对财务会计的形响J.会计研究. 1999.(15陈少华.企业财务报告理论与实务研究M.厦门大学出版社. 1998.(作者单位系甘肃省合作民族师专政法与经济管理系中占据重要位置,尤其是生物技术在农业方面的巨大优势,使人们看到了消除贫困与饥饿的希望,更看到了现代农业发展的经济潜力。尽管优势与风险并存,相信随着生物技术的不断发展,人们对生物本质认识的深入,人类一定会利用好手中这把“双刃剑”,向着现代生物技术推动现代农业发