生物高新技术与现代农业.doc

生物高新技术与现代农业学院：理学院 班级：本硕班 姓名：任晓芬 学号：8001710056生物高新技术在农业上的应用主要是定向地，有目的地进行农业生物遗传改良和创制，如基因技术、细胞技术、酶技术和发酵技术等。其在现代农业上的主要研究内容主要有增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。不仅在实现传统农业向现代农业跨越中发挥重大作用，而且将成为本世纪解决食物安全、生态环境、资源保护等重大社会与经济问题的有效手段。目前其已经成为新的农业科技革命的强大推动力。应用生物高新技术可以不断为农业生产提供新品种、新方法、新资源。如细胞工程技术中的试管苗快繁和茎尖培养脱毒技术，是利用植物的任何一部分的细胞所具有的全能性，经人工培养、处理、均可发育成一个完整个体的技术。因为茎尖分生组织，不含或少含病毒，分裂快，可大量生产汰除病毒的试管苗，已应用于生产实践。突出的如香蕉、柑桔、草莓、西瓜、甘薯、马铃薯脱毒试管已大规模推广，取得显著效益。生物高新技术在改造和提升传统农业和农产品加工业上显示了其巨大的潜力，生物技术及其产业呈现出加速发展的态势。1转基因作物开始走向大规模推广应用。目前国际上抗虫、抗病、抗除草剂的转基因棉花、玉米、大豆、油菜等已进入大规模商业化应用阶段。全世界转基因作物种植面积从1996年的170万公顷猛增到2003年的6770万公顷，2004年为8100万公顷，比上年增加20%，是连续第9年以2位数增加，8年增长了47.6倍；种植转基因作物的国家从6个增加到2003年的18个。据初步统计，采用转基因技术培育的作物新品种在全球已达35科120余种，有5400多个转基因作物进入田间试验，50余种转基因农作物进入市场。有专家预计，在今后5年内全世界转基因作物的面积将会有更大幅度的增加，2010年世界范围内50%的耕地将种植转基因作物，至2020年将增至80%。由此可见，全球转基因植物发展十分迅猛。2动植物分子育种技术日臻成熟和应用广泛。现代分子生物学与传统动植物育种科学的结合催生了新兴的分子育种学，分子标记辅助选择育种是利用与重要经济性状连锁的分子标记或功能基因来改良动植物品种的现代分子育种技术。近年来，由于转基因生物对生态环境和人类健康影响的不确定性，因此分子标记辅助选择技术成为了热点之一，分子标记辅助选择技术具有高效、安全的突出优点，已经展示出部分常规育种无法比拟的优越性，因此，动植物基因鉴定与分子标记辅助选择技术已成为当前生物技术发展的重要领域之一。3基因组学研究已由“结构基因组”向“功能基因组”发展。基因组学的兴起是生命科学发展新的里程碑。近年来，完成了模式植物拟南芥的全基因组序列测定、水稻基因组测序框架图，为植物功能基因的研究提供了很好的平台和基础。2003年11月15日西南农业大学与中国科学院北京基因组研究所完成了中国家蚕基因组“框架图”的绘制工作，并于2004年10月公布，这是迄今为止我国科学家利用霰弹法测序独立完成的最大的生物种基因组，也是世界上第一个家蚕基因组工作框架图。估计家蚕基因组大小约为450 Mb，拥有约2万多个基因，其中约有6,000个左右的基因为新发现。我国独立开展了猪的结构基因研究，与美、英协作进行的鸡基因组测序计划等亦将于近期全部完成。4转基因动物、体细胞克隆与生物反应器等技术研究进展迅速。1997年世界上第一个体细胞克隆绵羊“多莉”的诞生，标志着动物核移植技术取得了重大突破，随即掀起了各类高等动物复制研究的高潮。克隆技术的成功不仅具有重大理论意义，而且在异体器官移植、治疗用细胞与组织器官克隆、家畜良种繁育、转基因动物反应器以及濒危与珍稀动物保护中具有巨大的应用潜力。用转基因植物和动物器官组织高效表达和生产活性功能蛋白的生物反应器研究与开发近年也取得了显著的进展。在烟草中表达的CaroRxTM（sIgA）可以有效地清除Streptococcus mutans，防止龋齿，是在植物中生产的第一个用于临床的抗体。利用植物生物反应器生产重组蛋白质产品具有产品活性高、生产成本低等优势，因此利用高蛋白产量与高生物活性物质产量的植物，如烟草、大豆、油菜等开发畜病疫苗产品前景看好。5农业微生物基因工程研究正在孕育新的突破。近年来，研究手段的迅速发展和广泛应用，基因组及分子生物学方面的研究进展已经为农业微生物功能基因的改良、克隆和表达提供了有效的技术平台，为生物“三药”的研究提供了有效的技术支撑。病虫害防治、节肥增产、饲料与食品添加剂、环境污染物降解等目标的农业微生物研究已深入到分子水平，生物技术已成为微生物遗传改良和新一代微生物制品研制的有效手段。6科技投入持续增长，产业化进程提速，“生物经济”初见端倪。过去10年，世界各国在发展农业生物技术方面的投资增长了10倍。预计2010年以前发达国家在该领域的总投资将达2000亿美元以上。跨国公司等私人企业通过重组、并购，进一步增强了竞争实力，现已逐步成为农业生物技术研究开发的主体。农业生物技术作为新兴的高新技术产业已经形成，并进入了一个高速发展时期。 7.农业与农村经济发展对生物技术发展的需求日增。生物技术将为保障食物安全、提高农产品国际贸易的竞争力、完善农业产业结构、加速农作物和林草新品种的培育、发展可再生的生物质能源、生物质材料和生物制药等现代农业关键问题的解决提供强有力的理论依据和技术支持。生物技术在生态环境保护中的应用是近年来的研发热点，并将成为新的经济增长点；生物技术为改造提升农产食品精深加工工业、保障人类健康提供新的手段，并推动新兴产业的蓬勃发展；生物技术与其它高新技术的结合和渗透，已成为当前生物技术发展的新趋势；我国生物技术研究总体水平在不断提高，产业化已初具规模，具备了参与国际竞争的基础和条件。根据有关专家的看法,现代生物技术在农业上应用的最新发展趋势表现为:（1）研究成果商品化。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元, 2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。（2）研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对生物技术在农业上的发展进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展3.基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。克莱夫詹姆士博士介绍，2006年，有22个国家的1030万农户种植了超过1亿公顷的转基因作物。其中，90%是发展中国家资源匮乏的小型农户，包括680万中国农户，他们大多数都种植转基因棉花。同时，还有另外29个国家已经批准了相关法规，允许进口转基因作物产品来用作食品和饲料的加工原料，或进行环境试验。詹姆士博士认为，在2006年到2015年第二个十年的商业化过程中，转基因作物依然有巨大潜力。在我国，生物高新技术如转基因.酶技术等对我国农业的可持续发展有着不容忽视的作用。改革开放至今，我国农业和农村发展取得了举世瞩目的成就，但众所周知，我国农业生产也面临人口增加、资源短缺、市场竞争等越来越大的压力，；要促进农业增长方式的根本转变，满足未来我国经济社会进一步发展，需将生物技术和常规技术紧密结合，尤其要加快高产、优质、抗逆、抗病虫、多功能、高附加值等作物新品种的培育。早在22年前，邓小平同志就高瞻远瞩地指出：“将来农业问题的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术”，2004年以来连续7个中央一号文件中都强调加快农业生物技术的发展；863、973等国家科技计划都将转基因技术研究作为重大项目予以支持；2009年生物育种又被列入“战略性新兴产业规划”中。 历经了二十多年的发展和积累，我国已经初步建成了世界上为数不多的转基因育种科技创新和产业发展体系，已拥有一批抗病虫、抗除草剂、抗旱、营养改良等重要基因的自主知识产权和核心技术，水稻、棉花、玉米等转基因作物的基础研究和应用研究已取得了一批高水平的科技成果，形成了自己的特色与优势。 但在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下，我国在知识产权保护方面还存在很大欠缺。有报道表明，20世纪六、七十年代，美国从我国提供的认为最没有利用价值的一份上海当地大豆种质资源中鉴定出抗大豆孢囊线虫基因并育成了抗病品种，使美国在其后的不到20年间迅速取代我国的地位、一跃