农业生物技术十篇

时间:2023-03-18 03:06:58

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农业生物技术

农业生物技术篇1

根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求,国家应该集中各种力量,着重对生物技术开展基础性的研究,加大技术的投资力度,对一些利润高的技术产品进行重点投资,根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势,预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。

1.分子生物学技术

由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征,再加上人们对短期经济效益的集中追求,所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏,其群体数量将日益降低,品种资源的破坏形势会日益加深,根据这种现实情况,未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展:对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位;为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术;我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究;保存动物遗传资源的生物技术研究。

2.分子育种技术

我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展,逐渐由追求数量转向追求质量,育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法,所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向,分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究,通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量,实现其最大效益。

3.分子诊断技术

畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素,畜禽疾病的危害严重、流行面广,潜在危险性较大,一旦发生就会造成较大的经济损失,因此,利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术,对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。

4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物,这种技术是克隆技术的突破性进展,影响动物发育过程中的基因表达,能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展,是加快动物育种进程、提高育种效率,为濒危动物提供生存方式的有效方法。

二、结语

农业生物技术篇2

广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。

生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。

生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。

生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。

在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。

同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。

二、生物技术带来的不利

从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。

生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。

生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。

农业生物技术篇3

【关键词】生物技术,生物经济,农业体系

1生物技术与生物经济

对生物技术的一个普遍接受的定义为“对基因、细胞、器官、胚胎、微生物、动植物等生命体进行研究开发运用的技术活动”。就本文的生物技术研究(非农学意义,而是社会――经济意义上的)来说,对生物技术的一切研究都必定是建立在对生物技术如何具体运用于中国本土社会发展的研究之上的,是和中国人民的生活息息相关的。如果生物技术只是停留在实验室阶段,尚未能独立地成为一种社会――经济事业的话,也就没有生物经济这个概念了。所以,生物经济这个概念是指生物技术与实验室外的社会接壤后发生的经济――社会事实。如果没有产业化的运作,没有它运作的动力与目的,生物技术本身并不能直接衍生出生物经济。我们就该关注什么样的生物技术能够被传播运用,又是怎样成为经济因子的,亦即生物技术作为一种社会事实和社会事业的运作的动力和目的。

实验室里的生物技术,一个人可能一辈子也与此无干。要使技术与经济生活连接的前提必须是,在一定范围内为人所需要并要获取,必须有一个共享的范围,这个范围较大,技术的(经济)价值一般就较高。生物技术的传播与共享永远只是一个不断克服局限的努力,但局限是永远存在的,先天的利益不公正已经包含其中。所以我们来研究生物技术,更重要的是研究它怎么逸出实验室,飘落到社会经济生活土壤中,结出生物经济这朵花来的,而这朵花的粉与蜜又是为谁所拥有和采摘的。

2生物技术的物质层面与社会层面

第一个层面,物质层面亦即事实层面。生物技术其实是生物经济的潜在形式,是它的质料。就象转基因大米种出来就是为了进入市场卖掉,但并不是所有的都卖掉了,有的也许是农民自己吃了,这时候它就不是生物经济成分;决定转基因大米进入市场的是米业制度、米市行情和机遇,当然前提是你必须是用转基因大米种子种出来的大米。借用逻辑学老祖宗亚里斯多德的一对哲学范畴来说,质料只是潜能,从潜能转化为现实存在,还需要目的因和动力因,质料和形式这一对范畴是被亚里斯多德用来解释事物发生的原因的,形式本身可以划分为形式因、动力因和目的因,再加上质料因,便是亚氏著名的四因说,一切事物的发生离不开这四因。在他看来,作为潜能的质料从理论上讲是在先的;但实际上,现实性是在先的,因为如果潜能在先的话,那么很可能一切的东西都可能存在,却还没有存在。就生物技术来说,它出不了实验室,进入不了生产体系,没有生产运作的目的和动力,就不会是生物经济的因素。所以,生物技术的第一个层面的含义就是划定了生物技术的质料,从定义的角度来说,就是规定了事物的属性。如果我们把生物技术与生物经济联系起来看,那么生物技术的这一层面的属性便不足以揭示出生物技术的种差,比如已能作为生物经济因子和不能、尚未作为生物经济因子的区别。

第二个层面,社会层面。生物技术必须具有社会――经济价值,才能进入市场完成使命,所以生物经济意义下的生物技术必然是社会性的存在。在生物经济概念下来看生物技术,就会重视价值观视角的引入。作为生物经济因子的生物技术与否的两者之不同就在于前者是有价值标准与衡量级别的,这个标准在一个共同的范围内是有效的,尤其在技术的实用性、对经济的促动性等方面;然而这种效应也是有边界的,它受制于我们所处的社会,所以才有一个社会里的生物技术创造出来的生物经济价值不同于另一个的社会的现象。生物技术的价值说到底是一种价值观,是我们人在说这种技术而非那种具有价值,任何价值都不是孤立悬置的存在,主客体之间任何一方的缺失都会导致价值的消失。

3生物技术价值的有效性及其边界

生物技术价值是一种价值观,但它不是个别的价值观,而是一种普遍的社会价值关系的体现,在这个意义上,生物科技及经济行业是一种社会存在和社会事业。生物技术价值的主体当然是人,而人在其现实性上是一切社会关系的总和。在实际生活中,生物技术事业应该以国家和民族为价值主体,生物经济价值就必须服从国家民族共享的价值观念体系,并且生物经济价值评价标准也应该以社会价值观体系为边界。目前生物技术界是众所注目的朝阳领域,被视为解决中国“三农”问题的重要途径,社会上对这个新生事物有赞扬也有疑虑。中国生物科技事业是伴随着中国政治、经济、社会的深刻变革而发展起来的,改革的目标和归属是富民强国,“国”是社会主义中国,“民”是最广大的中国人民,中国生物科技事业在根本上不得违背这个共同的利益原则,不得无视这个价值主体,这是它的使命,也是它的发展源泉和合法性所在。当前,新一界政府对经济建设利国利民的强调,对“和谐社会”的不懈追求,对“三农”问题前所未有的重视,都是深化改革、进一步推进社会主义现代化建设的表征。

4对“新型农业体系”理论的一点看法

第一,新型农业体系理论新就新在它认为要以非农的思路来解决农业问题。其次,研究工业反哺农业、对农业补贴保护政策与措施。第三,研究与新型农业体系相关的非农化问题与途径。探讨在非农化进程中缩小“旧农”的必然性与拓展“新农”的必要性关系,以及如何释放农村劳动就业市场,将农村人口转移到传统非农领域――包括新的农业领域和非农业领域的政策措施与途径。第四,研究新型农业体系的技术体系及其与常规农业技术体系的关系。即研究在利用常规农业技术的同时,如何利用生命科学与现代生物技术的最新成果来拓展农业新的领域。

作为一个新建构的理论,新型农业体系理论在“破”的意义上,这一理论已经做的比较充分完备;但在“立”的意义上,这一理论还尚待明确它的现实指向。生物技术、生物经济与中国农业发展之间有着密切复杂的联系,它决定了对任何技术的运用都必须和中国社会现状相匹配而行。

参考文献:

[1]邓心安.生物经济时代与新型农业体系[J].中国科技论坛,2002(2)

农业生物技术篇4

关键词:农作物秸秆;生物反应堆;地温;CO2浓度;产量;糖度

秸秆生物反应堆技术是山东省秸秆生物工程技术研究中心张世明教授研发的一项农业增产、增质、增效新技术[1],该技术以秸秆代替化肥、疫苗代替农药,依靠CO2增产,实现资源循环利用、生态改良、环境保护和农作物高产、优质、无污染等有机栽培相结合,为农业增效、食品安全和农业的可持续发展提供了技术支撑。秸秆是地球上第一大可再生资源,是植物通过光合作用生成的有机物,通过生物反应堆能重新转化为CO2、水、热量和多种有机无机物质,被植物吸收。目前,我国的秸秆利用率不足20%,大部分剩余秸秆不是被焚烧,就是被遗弃,严重污染了环境。为更好地开发利用作物秸秆,实现资源的循环利用,2012年我市在成功应用秸秆生物反应堆技术的基础上[2~4],开展了不同农业废弃物生物反应堆技术的研究,现将研究结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为稻草、玉米、麦草、蔬菜瓜果残茬、麦麸、菜饼等,菌种和疫苗购置于山东省秸秆生物工程技术研究中心。供试品种为早佳8424西瓜。

1.2 试验处理

试验于2012年在金坛市申丰乡村大世界基地进行,前茬种植西瓜。采用钢架塑料薄膜大棚标准内置式秸秆生物反应堆技术[1]。试验设4个处理,A处理,稻草秸秆3 000 kg/667 m2 ;B处理,玉米秸秆3 000 kg/667 m2;C处理,麦草秸秆3 000 kg/667 m2;D处理,蔬菜瓜果残茬3 000 kg/667 m2;以常规处理为对照(CK),基施商品有机肥450 kg/667 m2,45%三元复合肥(15-15-15)50 kg/667 m2,追施膨瓜肥2次,每次45%三元复合肥(15-15-15)10 kg/667 m2。

3次重复,面积600 m2。2012年3月11日进行西瓜定植。

1.3 菌种、疫苗处理方法[2]

菌种每667 m2用量10 kg。将菌种、麦麸、菜饼按1∶20∶10混合拌匀,加水,湿度以用手握滴水为准,避光透气发酵,堆积厚50 cm左右,堆上按20 cm×20 cm标准打孔,堆积发酵4~24 h(堆温不要超过55℃)。如当天使用不完,摊放于室内或阴凉处,厚度8~10 cm,第二天继续使用,一般2~3 d内用完。

疫苗每667 m2用量5 kg,将疫苗、麦麸、菜饼按1∶20∶20混合拌匀,处理方法同菌种。

1.4 内置式秸秆生物反应堆建造[1]

①翻地 翻地前将处理好的2/3疫苗撒于地面上,然后再翻。

②开沟 在种植行下挖一条宽50~80 cm(根据不同作物的大小行距而定)、深不超过25 cm(尽量少打破犁底层)的沟。

③铺秸秆 在沟内铺设作物秸秆,铺满沟内并高出地面8~10 cm,踩实,每隔8~10 m两头秸秆露出地面10 cm,以利通气。

④撒菌种 把处理好的菌种湿料平均撒在秸秆上,拍打秸秆,使菌种和秸秆混匀。

⑤覆土 将沟两边的土覆盖于秸秆上,厚度小于20 cm。

⑥浇水 向做好的反应堆内浇大水,水量以湿透秸秆为准,浇水后2~3 d整平起垄,浇水后3 d无论定植与否必须打孔通气。

⑦定植 7~10 d后即可定植,定植时,将剩余疫苗按用量均匀撒入穴内,并与土壤充分混匀,将苗定植在高畦上(即反应堆上面)。

⑧打孔 定植后立即打孔,用14号钢筋穿透秸秆层即可,离苗10 cm周围打不少于5个孔。

1.5 田间管理

大棚宽6 m、长100 m,南北走向,西瓜栽植密度为360株/667 m2。采用三蔓整枝,每株留瓜1~2个。田间管理与常规管理相同。

1.6 测定项目及方法

主要调查棚内地温、CO2浓度及病害发生情况,不同处理上市期、产量及糖度。地温测定用水银温度计,CO2浓度测定采用CO2浓度测定仪,中心糖含量测定采用手持式糖度计。

2 结果与分析

2.1 不同处理对棚内地温比较

由表1可见,4种内置式生物反应堆处理的地下15 cm处地温比对照均不同程度提高,其中蔬菜瓜果残茬和麦草秸秆提高温度最快,但效应期最短,栽后65 d地温增加不明显;而稻草提高地温最慢,但效应期最长,到栽后105 d还有一定的效果;玉米秸秆提高地温最高,最高温差可达9.8℃。

2.2 不同处理对棚内CO2浓度的影响

由表2可见,4种内置式生物反应堆处理的棚内CO2浓度均明显高于常规对照,其中玉米秸秆提高棚内CO2浓度效果最好,是对照处理的1.5~3.3倍,最高棚内CO2浓度达1 230 mg/L,是对照的3.3倍;其次是稻草秸秆,是对照处理棚内CO2浓度的1.4~3.1倍,最高棚内CO2浓度达1 180 mg/L;蔬菜瓜果残茬和麦草秸秆提高棚内CO2浓度虽然较快,但效应期较短,分别是对照处理的1.06~2.7倍和1.4~2.9倍。

2.3 不同处理对西瓜抗枯萎病的影响

对照区西瓜枯萎病发病率达31.3%,4种秸秆生物反应堆处理区发病率约10.0%,发病率比对照低2.1倍,可见采用秸秆反应堆技术能明显地缓解西瓜重茬而引发的病害。

2.4 不同处理对西瓜上市期、糖度和产量的影响

由表3可见,4种秸秆生物反应堆处理都能明显提早西瓜上市期,其中B处理(玉米秸秆生物反应堆)上市期最早,比对照早10 d上市,A处理(稻草生物反应堆)次之,比对照早7 d上市,麦草秸秆和蔬菜瓜果残茬秸秆生物反应堆处理相仿,比对照早5 d上市。

分析各处理对西瓜糖度的影响,4种内置式生物反应堆处理西瓜中心糖度比对照处理高10.6%~25.0%,其中B处理最高,糖度达13.0%, A处理次之,糖度达12.5%,C处理较低,为11.5%(表3)。4种内置式生物反应堆处理西瓜产量比对照处理高25.6%~51.9%,差异达极显著水平,其中B处理最高,产量达2 962 kg/667 m2,比对照增产51.9%,极显著地高于常规对照、麦草和蔬菜瓜果残茬3个处理,显著地高于稻草处理;A处理产量次之,达2 766 kg/667 m2,比对照增产41.8%,极显著地高于常规对照、麦草和蔬菜瓜果残茬3个处理;蔬菜瓜果残茬和麦草生物反应堆处理产量差异不显著,但极显著地高于常规对照。

3 小结

综上所述,采用玉米秸秆、稻草、麦草和蔬菜瓜果残茬设置内置式生物反应堆,均能明显提高地温、增加设施大棚内CO2浓度、增加西瓜中心糖含量,提高重茬西瓜的抗病性,提早上市期,提高西瓜的食用品质,同时极显著增加西瓜产量,其中玉米秸秆提高效果最好,稻草效果次之,麦草和蔬菜瓜果残茬效果相仿。

参考文献

[1] 张世民,徐建堂.秸秆生物反应堆新技术[M].北京:中国农业出版社,2005:28-33.

[2] 詹国勤,季美娣,徐加宽,等.不同蔬菜品种品种应用秸秆生物反应堆技术比较试验[J].江苏农业科学,2012(5):111-113.

农业生物技术篇5

[关键词]生物技术 农业种植

中图分类号:S961.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0265-01

在科学技术发展的促动下,生物技术也在不断的发展和进步,并在农业种植领域得到推广和运用,促进了农业的发展。将生物技术运用到农业种植中具有重要的现实意义,它能够充分利用资源,提高产品质量,有利于实现农业的可持续发展。

一、生物技术在农业种植中运用的意义

生物技术是最近几年发展起来的高尖技术,具有投资小、产量多、回报率高的特点,将其运用到农业种植领域具有重要的作用。它不仅能够降低在农业种植领域的投入,还能够提高农产品产量,与使用一般技术相比而言,农业种植中采用生物技术的回报率更高。同时,还能够实现对自然资源的有效利用,避免出现资源浪费现象,避免对周围环境带来不利影响,有利于农业的可持续发展。总之,在农业种植领域运用生物技术,不仅能够改善当前农业生产的面貌,还能够提高农业产量,有利于实现农业的可持续发展。

二、生物技术在农业种植中的运用介绍

1、转基因技术

转基因技术是对基因进行改造和重新组合,然后再导入到生物体内,其核心技术是提取目的基因。在当前农业种植领域,转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术,对农业种植具有重要的作用,它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中,进而提高农产品质量和产量。当前,在农业种植领域,经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能,通过提取使用,更好的促进农作物的生长,提高产量和产品质量。总之,在农业种植领域,通过利用转基因技术,能够能够改良农作物的品种,提高农作物的产品质量,取得良好的经济社会效益。

伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入,转基因技术也会取得新的发展,在农业种植的应用范围也必将扩大,将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示,目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大,有调查研究指出,目前在全球所有的农业种植当中,采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%,并且种植面积呈进一步扩大趋势。

此外,在农业种植领域,还有一项技术值得提及的,那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术,与转基因技术相比而言,其操作更为简单,并且该技术的推广也更早,在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前,在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验,相信随着研究的深入和技术的进步,该技术会取得更大的进展,会在农业种植当中发挥更大的作用。

2、组织培养技术

组织培养技术的运用,主要是建立在细胞全能性的基础上,通过人工诱导的方式,使植物组织在无菌状态下能够良好发育,最终发育成为完整的植株。在农业种植中,通过利用组织培养技术,具有以下几个方面的显著特点,它不仅能够使得植物繁殖的速度加快,还能够在有限的时间内,培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,进而有利于推广良种经济作物的种植。所以,今后在农业种植中值得进一步推广和运用,为了达到更好的运用效果,在农业种植的时候,需要注意以下几个问题:在植物组织培育中,要保证适宜的温度、光照、温度等条件,培养基组成、PH 值、渗透压等化学条件也应该满足条件,为组织培养创造良好的条件,另外,在进行初代培养外植体的时候,要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后,表面会出现褐变现象,这种现象的出现会影响整个外植体的培养,因此,必须做好处理工作,保证组织培养的质量。

3、生物农药的制作

生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的,它是利用生物新陈代谢的产物,作为农药制品的有效成分,改变传统的通过化学手段制作农药的方法,既能够达到杀虫保护农作物的目的,还避免对周围环境造成损害,有利于环境保护。此外,生物农药的运用,还具有良好的使用效果,能够提高植株的耐药性。因此,在农药的制作上,采用生物技术具有良好的效果,对农业种植的影响也是深远的。

在基因工程药品当中,许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难,因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长,并且容易控制,适用于大规模工业化生产。因此,在生物制药实践中,可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中,使其产生相应的药物,这样不仅能够解决材料来源困难的问题,还能够进行大规模生产,有利于降低生产成本。

三、生物技术在农业种植中运用的展望

在农业种植领域,运用生物技术的优势是十分明显的,但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制,目前人类还没有完全掌握基因技术,将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性,转基因技术可能会对环境造成破坏,可能会影响到生物物种的多样性。

此外,转基因还可能会影响到食品安全,对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中,应该进一步加强技术攻关,例如,进行光合作用的应用研究,加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究,突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。

四、总结语

综上所述,在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中,应该加强生物技术研究,进行相关试验,使其在农业种植中得到更好的运用,推动农业的可持续发展。

参考文献:

[1] 罗国生,浅谈农业种植中生物技术的应用[J],农业与技术,2012年7期.

农业生物技术篇6

1生物技术在农业种植中运用的意义

生物技术是当今发展十分迅速的一种高尖端技术,运用这种技术可以有效地减少投资、降低成本,并且可以提高产量,所以,在农业中推广这项技术十分重要,可以有效地降低种植成本,同时还可以提高农作物的产量。除了降低成本和提高产量以外,还可以有效地利用生态资源,避免资源的浪费,防止环境被破坏,从而促进农业的可持续发展。所以,生物技术对于农业的发展来说具有重要的意义。

2生物技术在农业种植中的运用

2.1转基因技术

这种技术顾名思义就是对基因加以改造并进行组合,然后再注射到生物体内,它的核心技术是对目的基因的提取。目前为止,转基因技术在农业种植中运用非常广泛,也是比较高效的,这种技术可以提取某种农作物的优良基因,然后导入到另一种农作物中。现代农业中常用的目的基因包括苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。将这些基因整合到某种农作物之中,改良它的品种,更有助于农作物的生长,从而提高产品的质量和产量。随着生物技术不断的发展和进步,转基因技术也会变得更加成熟,在农业上的应用更加广泛。根据调查数据显示,采用转基因技术的农作物种植面积正在逐渐增大,已经占到了全球耕地面积的16%,而这种趋势还在扩大。除此之外,杂交育种也是农业中运用比较广泛的一种技术,它与转基因技术相比较,其操作更为简单。并且该技术的使用已经在实际生产过程中收到了良好的效果,我国更是在杂交育种技术的研究中取得了重要成果,将更有利于我国农业的发展。

2.2组织培养技术

使用组织培养技术需要以细胞的全能性为基础,然后通过人工诱导的方式,让组织在无菌的环境下生长,最后长成完整的植株。组织培养技术主要有以下几个特点:首先,它可以加快农作物的生长速度,并且能在短时间内培育出更多的优良品种。其次,可以防止各种病毒对农作物幼苗的侵害,确保幼苗不携带病毒,更有利于幼苗的推广。为了在农业种植中获得更好的效果,需要充分考虑植物组织培育的环境问题,例如,合适的生长温度和湿度、光照时间、培养液的成分、pH值等条件。所以,细致做好所有工作,才能保证组织培养的质量。

2.3生物农药的制作

在生物技术的使用过程中,生物农药也随之产生,它主要是以生物新陈代谢的产物为主,从而制成了生物农药,摒弃了化学药品制作农药的方法。生物农药不仅可以杀虫灭菌,还可以有效提高农作物的耐药性,并且不会对生态环境造成破坏,所以,使用生物农药对农作物进行保护会取得更好的效果。很多生物药品的原材料是从生物组织中提取出来,但提取的过程十分复杂,并且存在着许多的技术难题,所以,生物药品的价格十分昂贵。可以利用微生物快速生长的特点来培育出大量的生物药品,并有利于推广,从而进行大规模工业化生产。所以,在制作生物药品的过程中,将一些必要的生物基因导入到微生物的细胞中,就可以生产出所需要的药物,这样不仅可以解决材料的来源问题,还可以降低大量的生产成本。

3生物技术在农业种植中运用的展望

使用生物技术进行农业种植虽然已经取得了良好的效果,但造成的负面影响是不容小视的。因为生物技术的发展还不够成熟,尚且存在着不小的危险性,有可能会对生态环境造成另外一种破坏,影响物种的性状。另外,转基因食品也无法确保其安全性,也有可能对人类身体造成损害。所以,生物技术的发展还有很长的一段路要走,在今后的技术研究中,要研发出更多的技术形式,例如,利用植物的光合作用、固氮作用等,加强突破现阶段生物技术发展存在的制约因素,才能更好地将生物技术运用到农业种植中去。

4结语

农业生物技术篇7

1我国农业生物技术知识产权发展现状

1.1法律法规的建全与实施

20世纪末,知识产权的保护已经成为一种国际趋势。美国首先调整了知识产权战略,强化了知识产权保护,先后制订了加速专利诉讼审理、扩大专利保护的对象、促进技术的转让、强化海外市场的保护力度等法规。随后,英国、德国等面对国际科学技术与社会发展新形势,陆续制定出本国的知识产权发展战略。1997年以后,日本参照美国的一些做法,从司法、行政及对外政策等角度,制定了重视专利的相关政策,通过对专利法和审查标准的修订遏制了侵权行为,保护了尖端技术,并通过设立专利技术转让中介机构,极大地促进了大学及研究机构的技术转让进程。与此同时,世界发达国家对知识产权的保护日益重视。

为了更好地引进国外知识资源,保护我国知识产权,我国政府也作出了促进自主创新的知识产权发展战略,在法律,法规层面上健全了农业生物技术知识产权的保护工作。1985年颁布了《中华人民共和国专利法》,标志着我国知识产权保护工作正式起步。1993年对《专利法》进行了第一次修订,修订后的《专利法》补充了微生物、遗传物质发明和生物制品等发明同样可以获得知识产权保护,标志着我国开始将农业生物技术知识产权的保护纳入了法律保护之列。此后,我国于1994年加入了国际《专利合作条约》,于1995年正式成为《国际承认用于专利程序的微生物保存布达佩斯条约》成员国,表明了我国生物技术保护正式与国际接轨。这不仅有利于国外农业生物技术领域的发明人在我国申请并获得专利权保护,也有利于国内农业技术领域的发明在国际上获得保护,实现了农业科技的国际交流。随着我国在农业生物技术研究的快速发展,在具体组织实施农业生物技术保护工作层面上健全了一系列保护措施。国务院1993年颁布了《基因工程安全管理办法》,1996年7月农业部颁布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》,并已陆续受理国内外一些转基因植物的安全性评价申请。2000年在联合国环境规划署和全球环境基金的支持下,我国制定了《中国国家生物安全框架》,提出了我国生物安全的政策体系、法规体系和能力建设的国家框架。2001年6月,国务院了《农业转基因生物安全管理条例》,接着农业部又了与之配套的《农业转基因生物安全评价管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》和《农业转基因生物标识管理办法》,并于2002年3月20日起正式实施。2008年6月5日,《国家知识产权战略纲要》正式,知识产权保护工作迈上战略新台阶。这表明我国已经基本形成了对农业生物技术的研究、开发以及基因资源的利用和保护等比较系统的法律保护框架。与此同时,我国建立了一系列的种质资源和微生物专用菌种保存中心,如农业部建立的的国家农作物种质资源保存中心、国家专利局建立的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)、普通微生物保藏中心(CGMCC)等。迄今,在作物种质资源、动植物基因工程、农业微生物技术等方面的知识产权保护工作已经取得了显著成绩。

1.2技术创新研究与知识产权保护并举

技术创新与知识产权保护并举是当前开展农业生物技术研究的一项重要工作。国家不断加大“863”、“973”、“国家自然科学基金”、“植物转基因重大专项”等一系列科学研究项目的资助,使农业生物技术领域的研究取得了飞速发展。特别是随着我国植物转基因技术的成熟与应用,植物转基因科研创新取得了多项成果。如转基因棉花、水稻、小麦、大豆和玉米等作物的研究和技术突破;一系列农作物的抗虫、抗病、抗逆、高产和优质的转基因作物新品种的育成;建立了多种主要农作物的遗传转化技术体系等。在动物研究中,转基因猪、牛、羊等家畜的研究也取得了突出成果。RNAi、生物芯片等技术的开拓和应用进一步加速了农业生物技术自主创新的进程。在取得这些丰硕成果的同时,我国的知识产权保护意识有了进一步的增强,知识产权保护工作取得了显著成效,农业生物产业的国际竞争力有了明显提高。国家从战略高度上引导农业科研和农业知识产权的保护工作与国际先进技术同步、同向发展。一方面积极开展农业生物技术的知识产权保护,另一方面努力推动农业生物技术的发展。“十五”期间我国专利申请量逐年增加,年均增长率达22.8%;“十一五”期间,我国各级政府、企业和科技界的知识产权保护意识日益提高,预计发明专利申请总量将达到140万件。面对农业研究新成果的不断涌现,农业生物技术将在农业科技创中发挥着越来越大的作用。同时,与之对应的知识产权保护将显得更加意义重大。

2农业生物技术知识产权保护对农业科技创新的促进作用

科技创新是推动农业发展的重要动力,通过科技创新不断提升我国农业发展水平。在我国由传统农业向现代农业的转变进程中,知识产权保护对于提升我国农业国际竞争力,提高我国农业生物技术科研和产业水平将起到重大作用。

2.1农业生物技术知识产权保护是科技创新的有力保障

目前,在农业研究领域,现有的机制还没有把农业科技创新和农业科技创新者的利益有效结合,农业科研与产业机构中缺乏竞争机制。因此,造成了科研人员创造的知识价值得不到市场经济下有偿的回报,导致主动研发和创造的积极性受损,更多的科研能量得不到充分发挥。农业生物技术知识产权的法律保护,从法律层面上认定了农业科技创新是一种无形财产,使农业科技成果从无偿使用变为有偿的专利和专有技术,农业科技人员的科研劳动成果得到法律保障,从而使农业科技人员获得应有的经济回报。在知识经济时代,知识已成为一种具有商业价值,可以共享的资源。一系列行之有效的农业生物技术知识产权保护制度可以保证农业科技产品在免受侵权的情况下充分共享,可为农业科技创新提供有效的激励机制,促进农业科研人员在良性科研制度和环境下创造更多的知识价值。

2.2农业生物技术知识产权保护是促进农业综合实力提升的有效途径

农业生物技术的发展为解决当前制约我国传统农业生产中的难题发挥了重要作用,如转基因抗虫棉、转基因植酸酶玉米及转基因抗病水稻等开创了农业高新技术应用的一个新时代。据农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)近几年的全球生物技术及转基因作物商业化发展态势报告显示,转基因作物在经历十多年的产业化后,仍在不断取得新进展。以中国的转基因抗虫棉为例,拥有抗虫棉核心技术的单价和双价抗虫基因分别获得了2001年世界知识产权组织(WIPO)和中国知识产权组织(SIPO)颁发的中国专利金奖和2003年中国专利优秀奖,利用这一核心技术我国已培育出80多个适应不同棉区需要的抗虫棉品种,其市场份额的增长率连续9年超过10%,累计种植面积已达1484万h2,累计减少农药使用量25.5万t,培训棉农2000多万人次,为棉农增加收入超过1484亿元,受益农户累计超过3000万户,取得了巨大的经济和社会效益。事实证明,有效的农业生物技术专利保护措施对我国农业科研和生产水平提高,农业产值提升作用巨大。现代农业竞争的焦点集中在生物技术上,保护农业生物技术知识产权,将技术引进与科技创新有机结合,将科研成果在法律保障平台上有效转化,这有助于推进我国科研院所和高校的智力成果迅速变为国民经济发展的切实需求,也是促进我国生物科技进步和加快实现我国农业现代化的最佳选择。

2.3农业生物技术知识产权保护是农业可持续发展的坚实动力

农业可持续发展备受当今世界共同关注,20世纪80年代末,农业可持续发展的思想就已反映在一些主要国际组织的文件和报告中。我国在1994年了《中国21世纪议程——21世纪人口、环境与发展白皮书》,其中包括确立实施农业可持续发展的基本原则和措施。随着人口急剧增长,食品供需和全球气候变化矛盾的出现,全世界仍有很多国家粮食供给紧张。同时,自然环境的破坏导致了森林面积减少、土地沙化、水土流失及有限的耕地生产能力下降等现状,不仅影响当代人的生存,也影响子孙后代的发展,这就促使人们重新考虑农业未来发展的战略思路问题。利用生物技术为农业可持续发展开拓新的空间这是当今农业领域最重要的体现,而以生物技术为代表的农业高新技术对知识产权的保护工作提出了更新更高的要求。因此,我们必须增强农业生物技术知识产权管理与保护,加快农业生物技术知识产权立法工作,规范现有知识产权制度,积极发挥知识产权的作用,做好科研成果的合法有效转化、发明专利的高效应用、重点品牌的培育和保护等一系列系统性、战略性的工作,最终使得农业生物技术知识产权的保护与经济、科技和文化发展相协调,促进农业科技创新,提升农业综合实力,推动我国农业可持续发展。

3农业生物技术知识产权保护、利用与设计

在知识经济时代,知识已成为一种具有商业价值且可以共享的资源。国家可根据自身相关的条件和需求作出科学规划、策略。因此,笔者提出“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”的概念,即:将知识产权保护贯穿于科研工作的全过程,落实到科研项目的开题、研发路线设计、关键技术突破以及成果评定等每个环节。如涉及粮食安全领域的小麦、玉米、水稻等主要粮食作物和棉花、油菜等主要经济作物品种的资源研究和转基因新品种培育上;农业病虫害与畜禽疫病的防治技术等方面的研究上,既要有领先的科研理念、技术创新,同时还要将知识产权的保护和利用渗透进去,旨在推动农业生物技术的综合发展。

3.1农业生物技术知识产权保护与日常的科研有效结合

“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”就是要将知识产权保护贯穿于科研工作的整个过程,在科研立项、研发设计、技术突破等各个环节充分联系和体现。首先,要确立战略目标。在立项时就要树立知识产权保护意识,重视专利查询和文献资料的查新,真正做到思路开阔,立项质量高和研发目标准确,避免技术侵权或低效研究。其次,要在项目实施过程中提升知识产权管理水平。在项目开发过程中建立目标考核制度,并对专利的维护和使用进行规划,同时将专利申请成果作为科研考核指标。最后,项目结束后要结合具体情况,适时、适当地选择知识产权保护方式,使科技成果及时形成知识产权。对尚未申请专利或尚未得到专利授权的科技成果,应注意保密,以备后续研究。除此以外,还要科学判断国内外未来农业生物技术及其产业化发展趋势,优先确立与国计民生相关的技术领域作为发展重点,比如生物制药与基因治疗产品、生物农业与食品加工、海洋生物资源开发利用、生物防治技术及防治药物开发、环境生物治理技术等等。

3.2农业生物技术知识产权管理和创新激励

“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”就是为了充分、有效、合理地发挥专利制度对自主知识产权的保障和激励作用。一是要建立一套行之有效的激励机制,将一系列有效措施和激励政策渗透到科研工作的每个环节。知识产权管理已成为促进自主创新、提高市场竞争力的重要手段之一,因此要强化农业生物技术知识产权管理。二是要进一步简化专利申请和授权的程序,加快审批、授权的速度,使申请人的合法权益得到及时的保护,以提高申请人进一步研发的信心和积极性。三是要激励创新,进一步细化和完善奖励办法,对重要发明专利的发明人可破格评聘相应的专业技术职务,推荐申报各级荣誉称号等。四是要积极创造有利于科研人员创新的科研环境,逐步建立以知识产权为导向的内部激励机制,将知识产权拥有量、知识产权运用、管理及保护状况作为科技资金资助、科技进步奖评审的主要依据。

3.3加强国际农业生物技术知识产权保护经验的研究

“农业生物技术知识产权保护、利用与设计”还需要不断强化国际间农业生物技术知识产权的交流与合作,重视对农业生物技术知识产权保护国际规则的制定、调整以及发展趋势的研究。积极参与农业知识产权保护国际规则的变革和发展进程,共享各国农业科技进步带来全球资源的同时,也要主张我国应有的权益,维护国家的长远利益。首先,我国是发展中国家,我们必须谨慎地对农业知识产权的保护范围和保护水平作出决策,国内立法应当以维护本国利益为原则,遵循我国所加入的国际条约的最低要求,在此基础上制定有利于我国的农业知识产权制度。应当谨慎地对待高新农业知识产权国际条约的立法保护,对于像农业遗传资源这样的我国的优势领域,则应当加强立法保护;其次,改革现有不合理的农业科研管理体系,建立以提高自主知识产权为主的农业科研管理体系。长期以来,我国农业科研人员的工作过程大都是按照“科研立项完成验收鉴定报奖”这样的程序开展的,没有把知识产权作为科研工作的重要目标之一。因此有必要重新确定农业科研工作的目标,将农业科研成果与自主知识产权相结合;再次,要学习、参考、借鉴国外经验,建立技术转让中介机构制度,促进高校和科研单位专利的顺利转让,得技术专利的形成及转让更加便利、快捷;最后,要加强保护措施。随着农业生物技术的日趋发展,国际交流与合作愈来愈频繁,但相应的保护措施也要加强,因为谁占据了专利权谁就抢先登上了至高点,由此带来的潜在经济价值是非常巨大的。因此,不断的跟踪有关国家的制度及执行情况,调整、制定我国相应的对策。既要防止海外知识产权对我国农业生物产业造成的侵害和影响,也不能因为苛刻的保护政策妨碍了积极的科技引进与交流;在加强与有关国家在法制建设及执行等方面交流的同时,也要不断促进科研产业单位和企业在海外专利的取得及行使;积极参与国际间专利合作条约的修订、各国专利制度间的协调、先行技术调查结果及审查结果的相互共享等。

4结语

农业生物技术篇8

一、生物技术应用在农业生产上取得了显著效果

1.生物技术在农作物上的应用

生物技术在农作物上的应用方式主要有:作物组织培养、体细胞杂交、农作物人工种子、转基因育种等。农作物组织培养技术主要用于品种培育和良种繁育,其次用于无性繁殖作物的脱毒和快速繁育以及种质资源的保存;体细胞杂交可以创造出更有经济价值或更广泛适应性的作物新品种;人工种子可对一些自然条件下不结实或种子昂贵的作物进行繁殖,缩短育种年限,并可人为控制作物生长发育和抗性,防止种性退化;转基因育种是对农作物进行基因转移,使其获得新的优良品性,培育出具有抗寒、抗旱、抗盐、抗病虫害等抗逆特性及品质优良的作物新品系。经过各方面的努力工作,我国已培育了包括水稻、棉花、小麦、油菜、甘蔗、橡胶等一大批作物新品系。如我国将苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花,培育出的抗虫棉,对棉铃虫杀虫率达80%以上。

2.生物技术在肥料上的应用

近年来,各种生物肥料不断出现,已经有几百种产品获得农业部登记,这些产品有的已经经过多年的试验、示范,在全国范围内推广。各地使用效果表明,生物肥料在改善产品品质、提高生产效益等方面有一定的功效。如钾细菌肥料类,能缓解钾肥使用不足而引起的作物品质和产量的下降,全国已经推广应用200多万公顷,为缓解我国钾肥资源紧缺矛盾提供了一条有效途径。

3.生物技术在秸秆还田上的应用

我国传统农业中秸秆直接还田数量较少,还田形式主要是通过养畜过腹还田和作燃料以后的草木灰还田。近年来,秸秆还田技术发展很快,出现了很多新的还田技术,象玉米整秆覆盖、小麦—玉米连作秸秆全量还田、小麦高留茬、秸秆快腐还田等。上世纪90年代初,山东省在全国率先研制成功了利用“301”菌剂、秸秆催腐制剂和酵素菌制剂快速堆腐秸秆还田新技术,是用生物技术进行秸秆还田的新发展,把传统粗放的有机肥料积造方式向先进、集约的生物技术转变,为秸秆还田从技术上找到了一条有效途径。

4.生物技术在植物保护上的应用

我国的植保方针是“预防为主,综合防治”,其中生物防治是病虫害综合防治的核心内容,生物防治是利用某些有益的生物防治病虫害的方法。即以虫治虫,以菌治虫,以菌治病。如用瓢虫防治棉蚜,用杀螟杆菌防治稻纵卷叶螟等。20世纪50年代初,我国就采用处理稻根、保护寄生蜂和冬耕灌水等控制螟虫危害。70年代以来,我国首先开创了利用柞蚕卵大量繁殖赤眼蜂工厂化生产技术。近年来,又在赤眼蜂人工卵培育方面取得了重大进展,并利用赤眼蜂规模化防治玉米螟、甘蔗螟、美国白蛾等重要害虫。2000年全国在玉米上生物防治病虫害面积超过200万公顷。与此同时,平腹小蜂、瓢虫、草蛉、捕食螨等天敌的人工繁殖也获得了成功;引进利蚜小蜂防治白粉虱,引进微孢子虫防治蝗虫等也取得了明显效果;到2010年底,我国正式生产的生物农药品种达100多种,产量近30万吨,使用面积约9000万公顷。

二、生物技术在农业上应用的发展前景

1.生物技术在农作物上的应用前景

粮食问题是一个国家经济健康发展的基础,我国用占世界不到7%的耕地,养活了世界22%的人口,这是一个了不起的成就。人口在增加,耕地不会增加,今后如何满足人们对粮食的要求,是首先要解决的问题。现代生物技术提供了一条有效的途径,生物技术培育抗逆的作物优良品系,对优良品种进行大量的快速无性繁殖,实现工业化生产,从而提高农作物的产量和品质。如袁隆平教授培育的“超级杂交水稻”大面积生产产量已达12000Kg/hm2。所以,生物技术在农作物上的应用前景广阔,且必不可少。

2.生物技术在肥料上的应用前景

当今国际社会十分重视农产品的安全问题。生物肥料既具有促进农业增产和改进农产品质量的经济效益,又有防止环境污染和保护生态良性循环的社会效益和生态效益,是今后肥料发展方向,必将带来我国肥料工业的一场绿色革命。

3.生物技术在秸秆还田技术上的应用前景

随着农作物产量的不断增加,秸秆量也较大增长,秸秆焚烧、乱堆乱放,对环境的污染日益严重,因焚烧秸秆造成的机场、高速公路关闭等事件时有发生,造成了巨大的经济损失。因地制宜的推广秸秆还田技术模式,进一步优选秸秆还田生物处理技术,达到减少秸秆还田的堆沤时间,提高秸秆还田质量,减轻劳动强度,减少环境污染,降低生产成本,提高农产品产量和质量之目的。因此,进行生物秸秆还田技术的推广应用,发展我国生态农业,增加我国农产品国际市场竞争力的有效途径之一,发展前景较为广阔。

4.生物技术在我国植保上的应用前景

今后,我国农业发展将以优化品种、提高质量、增加效益为中心,植保工作将面临前所未有的挑战、机遇和广阔的发展前景。二十一世纪的植保工作应更好解决的问题有:①极研制推广应用高效、低毒、无残留的环保形生物农药。②大力开发推广应用生物制剂。③改进天敌昆虫的人工繁育技术,提高天敌抗逆性和适应性。④注意选择品质优和抗(病虫害)性好的品种以及种植中的合理布局。⑤研制推广应用兼抗多种病虫害具有持久抗性的新品种。⑥在种植制度和结构调整中,注意通过作物布局和栽培方式的协调,对重大病虫害实施生态控制。解决好这些问题,将有利于我国农业的生态化和国际化的发展,促进我国农业健康、持续、稳定发展。

三、生物技术在农业上的综合应用

生物技术的综合应用将把我国农业科(下转第138页)学推向一个新的发展阶段。在通过秸秆还田、生物肥料改良、培肥后的土壤上,种植利用生物技术培育出的作物新品系,再利用生物技术进行综合防治病虫害,生产出的农产品不仅产量高、品质好,而且生产过程中减轻了污染,保护了环境,促进了生态平衡,具有显著的经济、社会和生态效益。如泗水县农业局从2000年开始在西瓜和花生上示范推广了生物技术的农业综合应用技术,通过秸秆还田、增施生物肥料、利用生物农药进行病虫害防治,结果表明,综合应用生物技术的地块,有机质含量明显增加,对照田有机质含量0.9%,秸秆还田区有机质含量增至2%以上,土壤理化性状好转,西瓜和花生产量及品质显著提高。泗水县成为“中国优质西瓜之乡”和“中国优质花生之乡”。

农业生物技术篇9

利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术,构建农业生态环境监测网络,实现对农业生产环境的自动监测及智能化控制和科学化管理,提高资源利用率和劳动生产率。近年来天津市大力发展设施农业,针对新形势重点在设施物联网应用方面进行了研究,先后承担了“天津市重大科技合作项目———设施农业信息技术集成与应用”及“天津市科技支撑重点项目———天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”。“设施农业信息技术集成与应用”项目是该站与中国农业大学合作,以本地区的设施温室及保护地为推广对象,通过引进基于人工智能技术的“设施农业病虫害辅助鉴定多媒体专家系统”,基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”和基于多媒体和Web技术的“设施农业生产信息远程网络咨询系统”。结合天津市农业生产实际,扩充了数据库并进行了网络化开发。建立了作物病虫害、气象信息、土壤信息、品种信息等资源的农业技术综合服务数据库系统。引进的基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”结合当地生产条件和需求进行了多项改造,在全市武清区多个蔬菜生产基地进行应用。

同时建立了基于多媒体和Web技术的“天津地区设施农业生产信息远程网络咨询系统”。“天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”项目是以全市四类主要设施为研究对象,利用自主研发的基于GPRS的环境数据自动采集技术和微小昆虫自动计数、植物叶面分析系统等病虫害智能监测信息物联网技术采集的数据,结合市场信息、作物种类及品种选择、茬口安排、农艺措施等进行分析,建立天津地区四类设施的“生态经济优化”和“生态系统综合症”两个层面的温室生态系统健康评价指标体系;研究温室典型病虫害和一些新发生病虫害的发生规律和流行动态,构建模型,据此确定健康的温室生态系统各个生产环节的综合管理配套措施。

在承担物联网科技项目的同时,还开发了设施农业综合服务平台。该平台可综合展示全部联网基地内信息化建设效果。通过监控中心可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种传感设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘,由中央控制软件进行智能决策,形成有效指令,通过声、光、电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方式调节设施内的小气候环境,为作物生长提供适宜的生长环境。同时,可通过4G/GPRS/WIFI等传输技术实现上述信息的远程共享,为远程管理和科学研究提供服务平台。平台在天津市西青区大寺镇青凝候绿色农业示范园、张家窝镇花卉生产基地以及东丽区滨海华明农业公司建立了应用示范基地。

2在农产品质量溯源和农产品物流方面

通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理,利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪,实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯,为农产品安全保驾护航。近年来天津市农业技术推广站同天津市农业信息中心在东丽一起执行了市经信委项目“基于RFID技术无公害蔬菜质量安全监测系统”以及市农委“数字智能精准技术在天津设施农业中的示范应用”项目。系统以溯源中心数据库为基础,以网站、触摸屏、手机短信和电话为手段,实现不同条件下的产品溯源。消费者可通过不同平台,扫描或输入产品追溯码,了解产品供应链各阶段信息。可有效加强农产品质量安全控制,建立以“市场准入”和以“产地准出”相配套的监管体系,实现质量安全管理关口前移、源头控制,从而对农产品从产地到加工经营企业直至消费者整个流程实施有效监管和追溯,做到安全事件防患于未然,保证无公害农产品的质量安全,让市民拥有消费者知情权,真正吃上“放心菜”,同时也提高了设施农业生产管理水平,增加农民收益。

3建设天津市基层农技推广体系信息服务平台

依托天津市农业科技成果转化与推广项目“基层农业技术推广体系信息服务平台开发与推广”和国家乡镇推广体系建设项目开发了天津市基层农技推广体系信息服务平台。该平台以提高农业技术推广服务水平为目的,以地理信息系统、遥感、专家系统和网联网技术为核心,整合天津市耕地、土壤、气候、栽培、植保、水等农业资源,利用现有的研究基础,开发集成了智能专家系统、智能施肥系统、农产品市场价格系统、专家视频会诊系统、政务公开系统与推广体系信息管理系统,应用于WEB网络、触摸屏终端和手机终端,构建了“市—县—乡—村—户”五级农技信息服务网络。触摸屏终端随电视、笔记本电脑、数码相机、投影仪等信息化设备在全市116个农业乡镇实现了全覆盖;研制的基于Android系统的“农技通”手机,通过与中国联通签署战略合作协议框架,组建了“1862288天津农技集团V网”,200名基层农技人员和骨干科技示范户成为首批集团用户。项目实现了基层农技推广体系信息服务全覆盖。

农业生物技术篇10

文献提出了一种以多主体的顺序“接力”为主要特征的创新模式,并称之为“接力创新”。文献[2]预测在生物制药业、生物农业、信息业、纳米业等新兴产业中广泛存在接力创新。其中,接力创新在生物制药产业的普适性已被文献[1,3-4]等证明。文献[5]验证了信息产业(主要是新一代信息技术)中也大量存在接力创新。那么,农业生物技术、纳米技术等是否也如预测的那样遵循接力创新呢?如果遵循,那么是否具有自身的特性以及为何会形成这种特性呢?这些问题尚未得到回答①。与生物制药产业相类似,生物农业产业同样建立在现代生物技术的基础上,并且是除生物制药产业以外运用现代生物技术最为广泛、发展最为迅猛的产业,也是中国战略性新兴产业中的重点产业。从理论层面看,研究农业生物技术的接力创新可以拓展接力创新的应用范围、深化和完善接力创新的相关理论。从实践层面看,中国是一个农业大国,生物农业产业的发展对于促进中国农业技术现代化、保障国家安全具有重要的战略意义。揭示农业生物技术的接力创新的特性,为中国生物农业的产业创新研究提供了一个新的视角,可以帮助相关创新主体明确定位、科学决策,指导产业集群、创新网络、产业政策等方面的研究。本文采取多案例研究方法,通过与生物制药技术等的接力创新进行对比,探索农业生物技术的接力创新②。下文安排如下:在文献回顾的基础上提出研究变量;进行研究设计;通过案例分析得出主要发现;探讨农业生物技术接力创新的形成机理;总结研究结论和政策启示。

2文献回顾与研究变量

2.1文献回顾

接力创新的渊源可以追溯到Pavitt对“基于科学的高科技部门”的论述[6]以及国家创新系统中“基于科学的体制”[7-8]。“模式2”等理论也强调了“后现代”社会中科学研究与创新的交互作用[9],并进而形成“三螺旋”模型所描述的大学承担企业功能、企业承担学术功能的现象[10]。这些经典研究(但不限于这些研究)事实上分离出一类基于科学的创新。例如:Pisano认为科学的深度参与导致生物制药是“基于科学的商业”[11];陈劲、赵晓婷和梁靓指出生物制药等领域的创新是“基于科学的创新”[12];对纳米产业的研究也佐证了这种特性[13]。那么,这类基于科学的创新如何才能获得成功?生物制药创新研究逐步揭示出接力创新这一新型创新模式,给这个命题提供了较为完美的答案。①文献[3]提出:专家型公司是建立在科学研究的基础上的、专注于分子生物学研究和现代生物技术研发前端的小型生物技术企业;而核心公司是在新药的研发、生产和营销等方面具有综合组织能力的大型一体化公司。生物制药源于20世纪70年明的DNA重组技术[14],当前已成为涉及分子生物学、基因组学、蛋白质组学、遗传学、生物化学、组合化学、生物信息学、计算科学和纳米技术等众多科学技术的复杂体系[11]。文献[15]指出生物制药创新主要来自大学,大学、公共研究机构、盈利性公司等不同类型的组织在创新过程中建立联系、共同参与创新[16-18],大型制药公司与利用生物技术开发新药的专业化企业之间是合作关系[19]。李天柱、银路和石忠国等最早提出生物制药创新中专家型公司与核心公司之间合作的本质是两者的接力创新,技术转让、合同研究、并购、联盟等常见的合作方式其实是实现接力的具体手段[3]①。在此后的研究中,李天柱等进一步针对生物制药起源于基础科学研究的特性,将大学等公共研究机构纳入接力创新框架,提出了接力创新的完整概念,分析了“大学-专家型公司-核心公司”之间的主要接力关系和接力方式[1],并探讨了接力创新的一般规律和发生机理,比较了接力创新与合作创新(包括产学研合作)、开放式创新和二次创新等其他典型创新模式的异同及应用思路[2]。虽然接力创新概念的提出时间较晚,但是由于它对基于科学的创新具有重要价值,已引起了一些学者的关注。文献[5]验证了信息产业中广泛存在接力创新且它具有自身的特性;有学者运用接力创新研究了区域创新平台、新兴产业载体等[3-4,20-21]。然而,总体来看,目前关于接力创新的研究主要是基于生物制药产业开展的,而生物农业产业等其他基于科学的产业是否遵循接力创新及其特性则尚无专门研究。

2.2研究变量

本文旨在验证前人对接力创新的推断,但是由于针对农业生物技术的类似研究尚属空白,因此本文实际上属于对农业生物技术接力创新的探索。针对这一研究目的,首先,本文将研究问题明确为“农业生物技术是否遵循接力创新,如果遵循,那么是否具有自身的特殊性及其形成机理是什么”,以避免被海量数据所“淹没”[22];其次,除了可从研究问题直接推出的研究变量外,本文并未事前指定其他变量,以防止在研究过程中束缚思想、阻碍新理论的构建;最后,本文借鉴现有文献的逻辑,但尽量保持开放心态,以免限制研究发现和产生偏差[22]。基于上述思想,根据代表性文献[1-3]铺垫的理论基础,本文利用如下变量研究农业生物技术的接力创新:1)接力创新。接力创新的本质是:能力显著异质、优势明显互补的创新主体共同参与创新,但各主体加入创新过程的时间有先有后,且它们承担不同的任务,在创新过程中地位平等、缺一不可、各司其职、很少“越界”,主体间的顺序接力推动创新获得成功。也有文献指出,在新兴技术的创新中,能力互补的创新主体通过联盟等组织间合作方式共同完成创新是一种普遍现象[23],因此不能认为只要多个主体共同参与的创新就属于接力创新。为了使研究更加严谨[24],针对接力创新变量,本文提出一个竞争性解释:农业生物技术不遵循接力创新,实际上只是采取了战略联盟等合作创新模式。2)接力关系。接力关系这一变量是参照当前接力创新最为典型的生物制药产业而提出的,其存在的前提是接力创新变量能够得到较好的解释。具体而言,农业生物技术创新过程中可能存在如下接力关系:第一,以不同创新主体之间的知识创造接力为主线;第二,以不同主体之间的知识产权接力为实现手段;第三,以金融接力为支撑,即创新过程中存在不断有新的资金加入、原有资金退出的接力现象;第四,创新过程中政府支持政策也具有与金融支撑类似的接力现象。3)接力方式。接力方式是上下游创新主体之间实现接力的具体手段。参照生物制药技术的接力创新,农业生物技术创新的主要接力方式应包括授权许可、平台技术转让、合同研究、并购、联盟等多种方式。与接力关系变量相类似,接力方式变量存在的前提也使接力创新变量得到较好的解释。

3研究设计

3.1研究边界

按照一般理解,农业生物技术是运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及分子育种等生物技术改良动植物及微生物品种的生产性状,培育动植物及微生物新品种,生产生物农药、兽药和疫苗的新技术[25]。该定义指出,农业生物技术建立在以DNA重组为核心的现代生物技术体系的基础上,从而与其他农业技术区分开来。例如,袁隆平院士发明了“杂交水稻”技术,为中国和世界做出了巨大贡献,但是该技术没有利用DNA重组及其他现代生物技术,因此不属于本文研究的农业生物技术①。

3.2研究方法

案例研究最适合于研究“怎么样”(how)和“为什么”(why)的问题[24]。案例研究以案例为基础,从中归纳产生理论,理论的产生完全根植并升华于案例内或案例间的构念之间的关系及这些关系所蕴含的逻辑论点[26]。案例研究可分为单案例研究和多案例研究[27],其中多案例研究在有效性和普适性方面比单案例研究更具优势[28-29],特别是当多个案例同时指向同一结论时,案例研究的有效性更会显著提高[24]。本文对农业生物技术接力创新的探索正属于“how”和“why”的问题,适合于采用案例研究方法。考虑到归纳理论的有效性,本文采用多案例研究方法。

3.3数据收集

案例研究中常用的数据来源包括文献、档案记录、访谈、直接观察、参与性观察和实物证据[30],本文采用文献分析作为数据收集方法。数据收集按照下面步骤进行:第一阶段,研读有关行业报告和资讯收集,找出已进入商业化阶段的农业生物技术。在这一阶段,国家科技部高新技术司编写的《中国生物产业发展报告》等权威报告、生物谷②等专业网站提供了最初的筛选范围。第二阶段,针对收集到的农业生物技术名录,广泛收集其技术创新过程的信息,获得大量零散的技术创新片段。在这一阶段,除了论文、研究报告等文献外,维基百科③、谷歌、果壳网④等网站也是丰富信息的重要来源⑤。第三阶段,使用三角验证法确认数据的质量,即研究者可利用多重证据来源和多重研究方法以减少偏见的影响[31]。第四阶段,将经过验证的创新案例片段进行拼接,从而得到完整的案例。在收集数据资料的过程中,笔者还建立了案例档案和证据链以保证案例质量。不可否认,诸如文献分析这种二手数据收集方法与访谈法、观察法等相比确实并非最优选择,这是在现有研究条件约束下所做出的一种满意决策。由于本文是从总体上对农业生物技术创新进行研究,不以研究每个案例的微观过程为目的,因此通过上述过程收集的案例资料可以满足研究要求。待条件成熟时,再进一步利用一手资料验证本文研究。3.4案例简介多案例研究所需的案例一般以4~10个为宜[22],所选取的案例要具有较大的典型性和极端性,并具有独特的研究价值[32]。本文选择表1中的8个案例作为研究对象。案例选择主要基于3个标准:一是尽可能广泛覆盖生物农业的相关领域,以提高研究结论的普适性;二是尽量针对典型的农业生物技术及企业,以提高案例的典型性和代表性;三是在满足前两个标准的前提下,尽量采用涉及中国企业的案例,以增加对中国的指导价值。需要指出的是,由于拼接案例受到数据来源的限制,因此肯定还有其他典型案例无法得到,这可能在一定程度上影响本文的研究质量,但笔者认为表1中的案例已可以较好地满足研究需要。

4研究发现

4.1农业生物技术接力创新的特性

表1中的案例具有一个共同特征:一项农业生物技术创新的全过程主要表现为,不同企业先后加入创新过程,分别完成创新链上不同环节的任务,创新是通过上下游企业之间的接力传递而逐步推进的。这一特征与接力创新的本质是一致的,因此可确定接力创新是农业生物技术的重要创新模式。例如,NaturalIndustries公司在成功研发了生物抗虫害技术后于2012年被诺维信公司(Novozymes)收购,诺维信公司将此技术应用于水果、蔬菜等农作物种植市场。在这项创新中,NaturalIndustries承担上游的研发任务,诺维信公司在NaturalIndustries的基础上继续完成商业化,属于典型的接力创新;在诺维信公司和孟山都公司(Monsanto)的联盟中,诺维信公司负责研究提高抗病虫害能力、作物产量和土壤肥力的生物土壤改良技术,孟山都公司在诺维信公司研发的基础上完成田间试验、注册与商品化,这也是典型的接力创新;孟山都公司收购Asgrow、Holden等公司的目的是利用这些公司的市场网络将其玉米、大豆等转基因育种技术推向美国、比利时等国家的市场,本质上是孟山都公司完成上游的技术研发、Asgrow等公司完成下游的商业化,这也是接力创新的具体表现。表1中的其他案例也遵循类似的接力创新模式。事实上,笔者所收集的案例数量远超表1中的案例数量,只是很多案例因不够完整、不够具体或不够典型等而未被纳入分析,但其中很多案例也表现出上下游创新主体顺序接力的特性。必须承认,表1中的案例确实存在多个创新主体参与并广泛运用联盟、并购等合作方式的事实,但本质上还是上游主体完成其承担的任务后,像接力赛跑那样传递给下游主体继续开展后续任务,因此属于接力创新而非一般意义上的合作创新,变量1的竞争性解释可以排除,对生物农业中广泛存在接力创新现象的支持进一步加强。但是,与生物制药技术等相比,农业生物技术的接力创新表现出自身的显著特性。1)农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护等领域,而在生物农药、兽药和疫苗等领域出现得较少。即便在转基因作物等接力创新的易发领域,接力创新也是最近10余年才逐步兴起的,一些生物农业巨头曾独自在这些领域取得了成功,如孟山都公司推出了保铃抗虫棉花等。因此,笔者认为,接力创新是农业生物技术创新的新趋势,该发现修正了文献[1]的结论———文献[1]曾推测生物农业应像生物制药业那样普遍遵循接力创新模式。2)文献[1]和文献[2]指出,生物制药技术的创新基本上遵循“大学—专家型公司—核心公司”(如忽略掉大学,则为“专家型公司—核心公司”)顺序接力的单一模式。但是,农业生物技术的接力创新明显分化为3类(如表1所示):第一类,专家型公司与核心公司的接力,如“NaturalIndustries-诺维信”和“TJTechnologies-诺维信”,这与生物制药技术的接力创新基本一致;第二类,核心公司与核心公司的接力,如“诺维信—孟山都”、“孟山都—礼来(EliLilly)”及“孟山都—拜尔作物科学(Bayer)”,这与生物制药技术的接力创新有差异较大;第三类,核心公司与其他中小公司的接力,如“孟山都-Asgrow、Holden”、“孟山都—中国种子集团、河北中业集团”及“杜邦先锋(Dupont)—山东登海种业”,这与生物制药技术的接力创新恰好相反。3)农业生物技术的接力创新极少涉及大学,或者说鲜有直接利用大学科学发现的情况———这进一步修正了文献[1]的结论。文献[1]曾猜想,农业生物技术与生物制药技术一样,创新应直接建立在大学科研的基础上。同时,农业生物技术创新对专家型公司的依赖相对较弱,很多重要技术都是核心公司研发的。理论上讲,农业生物技术与生物制药技术一样,其前端研发工作最适合由专家型公司承担,但这一特性并未得到案例的支持。

4.2接力关系

农业生物技术创新中的接力关系大体上符合变量定义中对接力关系的陈述,但又有不同表现。1)以知识创造接力为主线。接力创新的本质是通过上下游创新主体之间的顺序接力,逐步完成创新中最基本的知识创造过程[1]。已证明农业生物技术的创新遵循接力创新模式,因此创新生态系统必然围绕知识创造及其顺利接力进行构建。例如,在“诺维信—孟山都”的接力创新案例中,诺维信公司将自己研发的土壤改良技术知识传递给孟山都公司,由孟山都公司继续创造田间试验、注册及商业化等方面的知识。表1中的其他案例也是如此,不再赘述。2)以知识产权接力为手段。在接力创新中,知识产权也是一个与知识创造协同发展的接力过程,知识产权转移成为创新主体实现接力的手段。在这一点上,农业生物技术的接力创新符合接力创新的一般规律[1](具体的接力方式详见下文分析)。3)对金融支撑的接力需求不强。接力创新对金融支撑通常有强烈的需求,如生物制药需要公共财政、天使投资者、风险投资、核心公司、资本市场等复杂资金接力支撑整个创新过程[1]。在农业生物技术的第一类接力创新中,位于创新链上游的专家型公司主要依靠风险投资和公共财政的资金,在创新任务被传递到核心公司后主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,因此整个过程表现出一定的金融支撑接力性质。在农业生物技术的第二类和第三类接力创新中,整个创新过程都主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,金融支撑接力的特性并不显著。总体来看,虽然农业生物技术创新面临高度的不确定性和风险性,投入巨大、周期漫长,但是对金融支撑接力的需求却不强烈———这与接力创新的现有理论相比可谓大相径庭。4)强烈依赖政策支持接力。政府政策在农业生物技术创新中发挥重要作用。以转基因作物为例:实验室研究阶段需要有利于转基因实验、动植物新品种专利保护等方面的政策;育种研究阶段需要政府开放对转基因动植物新品种试验管制、大规模田间试验审批等方面的政策;更突出的是,生产和商业化阶段的成败在很大程度上取决于申报审批、品种审定和证书发放、大规模种植许可及国际贸易管制等一系列有利政策。只有在创新的不同阶段分别配置合适的政策且各政策之间无缝衔接,才能为农业生物技术创新奠定良好基础,任一环节上的政策变化都可能给创新造成重大影响。2012年欧盟质疑孟山都公司的“NK603”转基因玉米的安全性,曾造成孟山都公司所有的转基因作物都面临被欧盟禁止的威胁。政府政策对新兴产业创新普遍具有重要意义[33],但是像农业生物技术这样对政策支持接力的依赖如此之高是罕见的。

4.3接力方式

农业生物技术的3类接力创新具有相对稳定的接力方式,不像生物制药创新的接力方式那样动态复杂。下面针对3类接力创新分别论述。在第一类接力创新中,上下游企业间的接力方式主要是并购。通常是下游的核心公司并购上游的专家型农业生物技术公司,这与生物制药创新中专家型公司整体出售这一接力方式的相似度较高。采用这种接力方式的一般情况是,上游企业提出创意且技术研发已成型,而下游企业拥有田间试验、申报审批、市场推广等一系列加速技术商业化的能力,且下游企业的营销网络和顾客基础规模较大,能使技术在商业化环节发挥更大价值。同时,上游的专家型公司大都是借助风险投资创办的,通过并购可获得较高的企业价值溢价,风险投资愿意推动这样的并购;而下游的核心供公司则拥有充足资金可为并购支付较高价格。诺维信公司收购NaturalIndus-tries和TJTechnologies都属于这种情形。在第二类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括联盟、技术转让、授权许可等,这些方式的本质都是通过签订某种契约将知识产权从上游企业传递到下游企业,我们统称为协议合作。协议合作普遍发生在核心公司之间,一般是上游的核心公司提出研发创意且完成基础研究和实验开发,而下游的核心公司完成申报审批、市场推广等商业化工作。其中,如果采用联盟方式,则会按照企业对创新的贡献预先约定好利益分配办法,上下游企业通过分割创新的终端收益获得各自的回报。“诺维信—孟山都”的接力创新联盟即是如此;如果采用技术转让或授权许可,那么上游企业通常事先划定下游企业使用技术的范围和条件,上游企业除了获得一笔技术转让费(或技术许可的门槛费)外,通常还能在未来创新成功后获得从创新收益中分成的权利。孟山都公司将其转基因抗除草剂大豆技术许可给拜耳作物科学就采用了这种方式。在第三类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括股权收购、合资等途径,我们统称为资产联结。使用资产联结这一名词是因为这种接力方式一般发生在上游企业为核心公司而下游企业规模较小的情况下,核心公司掌控全部技术研发及田间试验、申报审批等后期创新工作,但在最终拓展市场(尤其是拓展国际市场)时面临较大障碍,因此以股权收购或合资方式控制下游企业,借助下游企业拥有的市场网络以及对特定市场熟悉等优势加速技术创新扩散。这种情形与第一类接力创新中核心公司收购上游专家型公司的方向恰好相反、目的也不同,为区别方便称之为资产联结。杜邦先锋与山东登海种业合资成立山东登海先锋种业有限公司,将其转基因玉米种子推向中国市场就是以资产联结方式实现创新接力的实际反映。此外,接力方式变量中包含的合同研究、平台技术转让等典型接力方式并未在生物农业产业中发现相应的案例,这也反映出农业生物技术接力创新的不同之处。

4.4其他发现

除了上述基于3个变量得到的发现外,笔者在研究过程中还发现中国企业在农业生物技术创新中主要参与第三类接力创新,基本上是承接跨国公司已研发成功的技术并将之拓展至中国市场。从企业创新管理的角度看,中国企业采取这种方式可以规避生物技术研发的高度不确定性和风险,且可获得相应的创新收益。然而,从企业的核心竞争力和中国生物农业发展的角度看,这种接力创新愈演愈烈可能使中国企业逐渐丧失自主研发的动力和热情,并使中国生物农业的核心技术受制于人,因此必须引起高度重视。

5农业生物技术接力创新的形成机理

以转基因作物为例的农业生物技术创新过程可抽象为图1。图1农业生物技术的创新过程(以转基因作物该过程由上游的实验室研究、中游的育种研究和下游的大规模生产与商业化3个序贯相连的阶段构成,每一阶段又可细分为更多阶段。3个阶段的主要任务和所需能力存在显著差异:实验室研究的目标是克隆目的基因,创造转基因作物品系,因此基础研究能力在这一阶段最为关键②;育种研究的目标是开发育种工艺和方法,并通过小规模田间种植试验对工艺方法和安全性进行检验(试验面积约为100m2),这一阶段也有较强的科学研究成分,但更接近生产技术和工艺的研发;规模生产和商业化阶段的目标是,通过大规模田间释放试验确定稳定的育种技术和工艺,并对试验成功的作物品系进行申报审批和开展商业推广,因此,除了研发能力外,对政府的公关能力和商业化能力也至关重要。平均而言,农业生物技术的创新周期长达13年、投入超过1.3亿美元。其中,创新链上游的实验室研究能否成功具有非常大的不确定性,创新链下游的大规模生产和商业化面临的风险同样惊人,尤其是能否通过品种审批具有巨大的不确定性,整个创新周期中约三分之一到一半的时间用于通过政府审批,平均审批费用超过3500万美元。此外,商业性推广还面临不同国家在政策、社会和国际贸易方面的严格壁垒[34]。农业生物技术创新的过程和特点与接力创新发生的一般规律十分吻合[2]。具体而言,受规模、资金、公关能力和市场网络等因素的限制,专家型的农业生物技术公司基本上不具备完成整个农业生物技术创新的能力,也无力承担创新过程中的风险(尤其是下游风险),因此通常聚焦于从事创新中前段的实验室研究或育种研究,或在创新后段的商业推广、大规模种植等环节参与进来,因此此时不确定性已很低。孟山都、诺维信这类核心公司拥有完成整个创新过程的能力,但创新的不同阶段所需的能力存在较大差异,由核心公司独自完成创新仍是低效率的。特别是在实验室研究环节,核心公司的能力有时明显弱于专家型公司。而在创新后端,单独一家核心公司———不论其规模和影响力如何巨大———突破不同国家的政策、社会及国际贸易等方面的障碍都显得力不从心。因此,根据农业生物技术创新在不同阶段的特点,由优势能力各异的企业分别承担创新任务,通过接力合作推动创新成功无疑是更好的选择。

但是,农业生物技术自身的特殊性又使其接力创新具有如下自身的特性:1)农业生物技术体系庞大、涉及领域较多,不同细分领域存在一定差异。我们观察到,一些农业生物技术(如生物农药技术、兽药技术等)的研发难度不像转基因作物那样大,其创新风险相对较低,尤其是遭受的政府管制相对宽松。这些技术的创新可能在一家规模较大的公司内部或采取其他合作创新方式即可完成,因此农业生物技术接力创新的发生范围不如生物制药技术那样普遍。同时,根据我们的不完全观察,在生物技术产业发展早期,专门从事农业生物技术研究的专家型公司相对较少,因此孟山都等核心公司只能自己开展技术研发并完成创新过程。近十几年来,从事农业生物技术研发的专家型公司的数量开始增加,这在一定程度上解释了最近10余年接力创新(尤其是第一类接力创新)在农业生物技术领域才大规模兴起的原因。2)生物制药技术创新所需的异质性能力严格分布在不同的创新主体中,只能采取“大学—专家型公司—核心公司”的接力方式[1]。而农业生物技术创新所需能力的分化并不像生物制药技术创新那样严重,可根据实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新的分化。有些技术研发专家型公司的能力突出,而商业化能力掌握在核心公司手中,从而形成第一类接力创新。例如,对于“TJTechnologies—诺维信”的接力创新,诺维信公司的副总裁Videbk表示:“TJTech-nologies的生物解决方案提高了作物产量、业内领先,可与诺维信形成互补”。有些技术的研发能力掌握在一家核心公司手中,而商业化能力掌握在另一家核心公司手中,从而形成了第二类接力创新。例如,对于“诺维信—孟山都”的接力创新,诺维信公司的首席执行官Nielsen认为,这“很好地将诺维信的微生物研发能力与孟山都的田间试验和商业化能力结合起来”,而孟山都公司的首席技术官Fraley认为,“这是技术推向成熟发展的催化剂”。还有一些技术从研发到商业化的能力都掌握核心公司手中,但在技术扩散过程中运用其他公司的资源和网络更易克服市场拓展过程中的障碍,从而形成了第三类接力创新。例如,山东登海种业的规模远小于杜邦先锋,但前者在开发中国市场时却具备杜邦先锋所没有的本土化优势。3)大学科研更热衷于针对人类健康医疗的研究(如干细胞等),直接满足生物农业创新需要的最新前沿科学成果相对较少。这造成农业生物技术创新只能更多地利用相对成熟的现代生命科学发现,大学主要提供基础理论和基本的技术手段,所给予的是间接支持。这可以解释为何在农业生物技术创新中大学进入接力环节的案例较为罕见。而生物制药技术创新的前端离不开大学的参与,这很大程度上是因为生物制药的研发不仅直接建立在大学科研的基础上,而且大学也乐于为生物制药提供直接可用的最新成果。此外,由于大学科研更重视人类健康医疗,因此大学衍生的专家型公司聚焦于农业生物技术的就相对较少。这可以解释农业生物技术接力创新对专家型公司的依赖性不强的现实,其实质是缺乏可以依赖的专家型公司。在前述分析的基础上,结合生物农业的其他特点,可进一步解释农业生物技术接力创新的其他特性。就接力关系而言,农业生物技术创新对资金的需求无疑是巨大的。由于仅有一部分新技术是由专家型公司开发的,很多农业生物技术都是由核心公司负责研发、生产和商业化的,因此核心公司的资金实力、从资本市场融资的能力完全可以支撑整个创新过程。这造成农业生物技术创新对金融支撑接力的依赖远低于生物制药技术。但是,农业生物技术(尤其是转基因作物)在世界任何一个国家都是社会争议的焦点,更是政府严格监管的对象。针对转基因生物的政策法规不仅严格,而且相关政策法规密集地分布于从实验室研究到商业化的各个环节,政策变动对于创新进程而言可能是致命的,这种特性导致农业生物技术创新高度依赖政府支持政策的接力。就接力方式而言,在第一类接力创新中,核心公司理论上也可以像生物制药技术创新那样采取协议研究、平台技术转让、授权许可等方式从专家型公司那里获得技术,但是表1中的案例全部采用并购方式。我们认为,这是核心公司出于对风险规避的考虑。在我们观察到的农业生物技术创新案例中,核心公司并购的专家型公司均为已成功完成技术研发甚至开始初步商业化的公司,这使得核心公司在此基础上进一步开展商业化的不确定性大为降低。虽然并购需要付出较高的溢价,但是可一并得到新技术和专家型公司的技术平台、研发团队等重要的创新资源,能够显著提高核心公司的吸收能力,给技术的商业化进程提供技术保障。如果采用协议研究,那么核心公司一般需要在研发前期就介入,这不仅要支付给专家型公司一笔固定费用,而且要依据技术研发进程支付里程金,并可能需要在商业化成功后付给专家型公司以一定比例的利益分成,更重要的是技术研发能否成功仍是不确定的。如果采用平台技术转让、授权许可等方式,核心公司除了要一次性付出固定费用及未来商业化成功后的利益分成外,所面临的最大风险是在商业化过程中很难得到专家型公司的专有技术能力的保障。在第二类接力创新中,上下游企业为势均力敌的核心公司,并购这种接力方式很难被双方接受,协议合作自然成为更明智的选择。第三类接力创新采用资产联结实现接力,主要是因为核心公司要掌控商业化过程。中种迪卡公司总经理汪泓在谈到与孟山都公司的合资时曾表示:“商业育种企业必须保证从育种、制种到销售全过程不脱节,否则企业的运营风险很大”。但是,下游的小公司本身不拥有核心技术,并购这类公司往往不符合核心公司的战略,技术转让、授权许可等接力方式在控制方面又面临风险,此时资产联结就成为较好的折中选择。

6结语

6.1研究结论

本研究发现,接力创新是农业生物技术创新的最新趋势,其形成机理遵循接力创新的一般规律。农业生物技术创新管理应以接力创新为理论指导,同时重点考虑本文所揭示的一些特性,主要包括:第一,农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护技术等领域,并分化为“专家型公司-核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司-其他小公司”3种类型,且接力链条的前端极少涉及大学,创新过程对专家型公司依赖不强,核心公司在农业生物技术创新中发挥很大作用;第二,农业生物技术的接力创新对金融支撑接力的需求并不强烈,但高度依赖政策支持接力;第三,农业生物技术的接力创新主要采用并购、协议合作和资产联结等方式实现接力,而合同研究、平台技术转让等典型的接力方式则罕有出现。农业生物技术的接力创新之所以会形成自身特性的原因是:首先,农业生物技术的不同细分领域存在差异,即有些领域迫切需要接力创新,而有些领域的需求不大明显;其次,农业生物技术创新所需能力的分化并不严重,可根据创新的实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新类型的分化;最后,大学科研中直接针对生物农业的最新前沿成果相对较少,因此无法将大学纳入接力创新链条,由大学衍生的专家型公司较少承担前端的技术研发任务。上述这些因素进一步造成农业生物技术创新在很大程度上依赖核心公司,而核心公司自身的能力决定了创新对金融支撑接力的依赖不强。然而,由于转基因作物等农业生物技术具有高度敏感性,因此政府对之严格管制,这致使其创新过程非常依赖政策支持的接力。而在具体的接力过程中,为了规避技术研发、商业化等环节面临的各种风险,并购、协议合作和资产联结成为主要的接力方式。

6.2政策启示