现代生物技术范文10篇

现代生物技术范文篇1

农业生物技术的主要研究内容包括：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。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。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，而现代农业生物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。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术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。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

现代生物技术范文篇2

现代生物技术由一组新技术组成———基因组学、组织培养、微观繁殖、遗传标记辅助育种、基因移接和转基因[1]2,还包括分子生物学、生物信息学等。围绕现代农业生物技术的风险讨论主要集中于转基因作物的环境释放、遗传控制育种所带来的对环境的影响和人类健康的影响。转基因鱼、畜禽动物基因工程研究因为处于试验研究阶段,尚未有其产品引入自然界和人类的食物链中,公众的关注主要集中在伦理方面。(一)转基因及其产品的环境安全性转基因作物种植可能带来的某些环境外部性,由于具有不可逆转性,引起人们极大的关注。转基因作物在自然环境种植释放,因为自然生态系统的复杂性与开放性,即非实验条件下的不可控性,环境影响必然存在。但是我们不可能确切知道新生物体与那些自然生态系统中的已有生物体是否会发生相互作用,以及作用的后果又是什么,因此,对环境构成的风险非常难以评估。人们非常关注转基因作物在自然环境种植释放,是否会发生水平基因转移使标记基因漂移到非目标物种、与近缘物种异型杂交变成杂草,转基因植物的抗病毒基因是否会导致新的病原菌产生等等影响问题。水平基因转移(HorizontalGeneTransfer,HGT)是指遗传物质在两个不具有亲和性的有机体(供体与受体)之间转移。转基因作物发生HGT的可能性及造成的影响并不需要过多的忧虑,除非有充分的证据证明从植物到其它生物体的HGT造成了严重影响。事实上,自然生长的植物中遗传基因的流动是普遍存在的。所有的农作物在某些地区都有自己的亲缘植物,而如果两个物种的生长数量非常接近,则基因流动的现象就会普遍发生。目前被批准商业化生产的转基因植物中,大部分是以抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆境为目标,这些具有特别遗传特性的转基因植物在特定环境下的生存能力明显强于普通植物,因而具有转化为不可控制杂草的能力。但是,遗传修饰作物与栽培种一样,转变成杂草的可能性都非常小[2]。“终结性技术”即遗传应用的限制技术(GURTs)选育的不育种子,不会污染基因库,因为这种特征不能传递,但是,不育种子的外源基因可能漂移污染其它植物,因为植物中遗传基因的流动是普遍存在的。农民如果留存不育种子繁殖的第二代种子来年种植,具体品种的遗传应用限制技术(V2GURTs)限制了第二代种子的繁殖能力,可能对农民造成严重的经济后果。病菌和害虫能快速适应新的抗性基因[3],但是没有证据表明转基因植物的种植可以造成新的病原菌和害虫的产生。抗虫作物或那些基因工程药物可能杀死非目标生物体(例如美洲产的一种褐色的大蝴蝶),甚至是有益的昆虫和真菌[4]。转基因Bt玉米毒死黑脉金斑蝶的幼虫可谓转基因作物短期不良反应的一个实例[5],据推测长期不良效应的发现正如六六六、DDT、PPA等药物的不良效应一样需要一定时间。尽管经调查有人指出,这项实验是有意不模拟自然环境所进行的非选择性实验。一些内生杀虫剂作物像紫云杆菌(Bacillusthuringienesis,简称Bt)作物(如Bt玉米、Bt棉花、Bt大豆、Bt马铃薯),导入了对杀虫剂进行编码的基因[6]186,诸如此类的抗病、抗虫等转基因作物的大量种植极大的减少了杀虫剂的使用量,可增加生物多样性。抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆境等转基因作物的大量种植,在特定环境下的生存能力明显强于普通植物,可能会对本地普通植物造成侵害[7];抗除草剂转基因作物的种植,必将大幅度提高除草剂的使用量,从而加重环境污染的程度以及降低农业生物多样性;转基因作物在已有的7000多种粮食作物中所占比例虽小,然而,大规模种植势必减少农业生物品系的多样性。转基因作物对生物多样性的危害基本上是假定的,人们对食物的需求而将自然生态系统转换成农业生态系统是生物多样性所面临的最大威胁[8]。相对于发达国家对生态环境的过渡开采和浪费以及发展中国家人口数量给生态系统造成的巨大压力[9],转基因作物对生物多样性的影响并未造成严重后果。(二)农业生物技术及其产品对人类健康的风险目前的科学技术水平还不可能准确地预测一个转基因作物及其产品中的外源基因在新的生物体中会产生什么样的作用。科学家还不能令人信服地用已知的有关转基因食品的化学成分来预测转基因食品的生化或毒理学效应。一种转基因食品在化学成分上与其自然存在的对应食品相似,并不能够说明人类食用该转基因食品是安全的[10],因而转基因作物性食品的食用安全性问题受到公众的普遍关注。公众对转基因作物食品的食用安全性的担心与疑虑主要是:转基因植物食品中的外源基因的安全性;转基因作物中外源基因编码产物的安全性;转基因作物中的外源基因被摄人人体后,与动物或人类的肠道中的微生物群能否发生相互水平基因转移(HGT),进行基因交换的可能及其影响;转基因作物食品中抗生素标志基因编码蛋白是否会使食用者产生抗生素抗药性,以及外源基因、表达产物及其代谢产物的直接毒性、过敏性、抗药性等。传统科学界的大多数人不认为消费转基因食品对公众构成了潜在的危险。目前来讲,除了转巴西坚果基因大豆有致敏性,转GNA基因马铃薯的安全性有争议外,其它许多的转基因食品已被现在的研究结果证明是安全的,但转基因食品的长期效应有待探讨[11]。对转基因食品持安全态度的英国皇家学会证实并指出[12]:(1)转基因产品通常与它们的常规对应物是相同的,例如用转基因甜菜生产的食糖;(2)作为加工的结果,大多数转基因食品将不包含能存活的基因或DNA,因此,这些物质不能被传递;(3)当“外源”DNA在人的唾液里能存活20分钟、在人的胃里能存活8秒钟时,没有证据表明这样的DNA被结合本论文由整理提供

进人类细胞的遗传物质中了。……结果,人类和其他动物食用转基因食品是安全的。当然,也有持疑虑态度的专家。原中科院生物科学与技术局局长钱迎倩分析说,转基因的商业化只是最近几年的事情,而转基因生物对环境及人体健康的影响可能需要10年、20年甚至是40年才能观察出结果,危险也许是潜在的。国家环保总局生物安全管理办公室官员王捷,以另一种方式表示其对转基因作物及其产品的安全警示:“过去谁也不知道四环素有问题,等我们的牙黄了,就晚了。要知道,对于未来可能发生的事情,谁也说不好。”例如一种Bt基因的产物Cry9C,在称为StarLink的玉米中表达,被怀疑可能是一种潜在的过敏原[13]。美国环保局仅批准其用于动物饲料,禁止其用于食品生产。但是,2000年9月及随后进行的检测却发现,许多玉米食品中竟然含有StarLink。生产StarLink的玉米的美国阿凡迪斯公司,2002年3月为消费者的集体诉讼支付了900万美元。此外,为回收市场上可能含有StarLink的300多种食品,阿凡迪斯和相关保险公司支付了约10亿美元。2002年6月,英国《自然生物技术》杂志发表的一篇评论称,值得庆幸的是,目前还没有发现混有StarLink的食品影响消费者健康的情况。但如果这是一种用于生物制药的转基因品种混入人类的食物链,情况又会如何呢?[14]英国动物饲料咨询委员会的一项新近研究提出,转基因物质可能被传递给吃转基因饲料的动物[15],显示了这些基因可能在动物饲料的生产过程中经受住了加热程序。据此推测,人类吃下用这种饲料喂养的动物产品也可能吸收转基因物质,但是尚没有采取正式的科学测试来检验。同时,种植和食用转基因作物及其产品对人类健康和食品安全的也有积极意义。我们不应该忽略发展中国家因食物短缺所造成的人类健康问题,尼日利亚农业部长哈桑•阿塔姆在《华盛顿邮报》的一篇文章中这样写到:“我们不想因为有人错误地认为我们不了解生物技术的风险或将来的后果,就要我们放弃农业生物技术。……,我们不会因为有人认为他们比别人更懂得如何生活或者他们有权强加其价值观这类大错特错的观点,就放弃农业生物技术。残酷的现实是,如果没有农业生物技术的帮助,许多人将无法生存。”[16]此外,抗病、抗虫类转基因作物例如Bt玉米、Bt棉花、Bt大豆、Bt马铃薯等的大量种植,极大的减少了杀虫剂的使用量,由于农药使用量的减少,农民的健康状况也得到改善[17]。安全永远是相对的,绝对安全的食品根本不存在。因此,有理由相信公众对农业生物技术及其产品(转基因作物食品)的食用安全性的质疑在所难免,危险也许是潜在的,转基因食品是否具有有害作用如引起食物中毒,引发致癌、致畸和致突变,或产生过敏、营养不良和感觉不良等后果,需要长期的观察和科学检验才能得出结论。(三)农业生物技术及其产品的安全管理随着转基因生物国际贸易的不断发展,转基因生物安全性的管理从一开始就受到世界各国的重视,从事转基因研究和开发的国家各自均有比较完善的、以科学为基础的管理规则,这些制度的建立对转基因的研究和开发的健康而有序地发展起到了很好的作用。有关生物安全管理事务国际间的协调和国际统一法规也逐渐趋于达成,世界各国及国际组织制定规则的程序来确实保护人类健康与环境安全。联合国环境规划署(UNEP)和《生物多样性公约》秘书处组织制定了国际《生物安全议定书》,2001年1月,包括我国在内的113个国家(地区)在加拿大签署联合国《生物安全议定书》。其中明确规定,消费者有对于转基因食品的知情权,转基因产品越境转移时,进口国可对其实施安全评价与标识管理。2000年联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)了转基因食品潜在过敏性评估程序,2001年Inter2governmentalTaskForce提出了生物技术食品的一个特别法规,稍后,联合国粮农组织和世界卫生组织组织专家咨询委员会,整合了IntergovernmentalTaskForce提出的评估程序,公布了一个新的转基因食品潜在过敏性评估程序。FAO与WHO拟将转基因食品纳入国际食品法典的内容,规范转基因食品的安全管理;联合国工业发展组织(U2NIDO)、经济合作与发展组织(OECD)等则主要在生物安全评价和管理的规范程序和技术标准等方面发挥着积极的作用。目前各国在实验室安全方面,均制定了比较完善的指南和规范,而在转基因产品安全管理方面还没有统一的国际标准,在管理方式上各国间存在明显差异。根据监控原则和管理方式的不同,国际上主要有3种管理模式:以产品为基础的模式———以美国为代表,监控管理的对象应是生物技术产品,而不是生物技术本身;以工艺过程为基础的模式———以欧盟为代表,重组DNA技术有潜在危险,不论是何种基因、何类生物,只要是通过重组技术获得的转基因生物,都要接受安全性评价和监控;中间模式———包括澳大利亚、日本等国和许多发展中国家。20世纪90年代以来,美国、加拿大、澳大利亚、日本、新西兰、俄罗斯、瑞士、挪威、韩国以及欧盟国家陆续建立起比较完善的生物安全管理体系。发展中国家的生物技术发展和安全管理起步较晚,近年不少发展中国家急起直追,技术研发投入增加,立法管理进程加快。拉美的阿根廷、巴西、墨西哥,亚洲的印度、泰国、马来西亚、菲律宾、印度尼西亚、沙特阿拉伯、斯里兰卡,非洲的南非、埃及、尼日利亚、肯尼亚等,分别颁布了本国的生物基因工程法规。我国政府十分重视转基因生物安全管理问题。1993年12月份国家科委了《基因工程安全管理办法》,提出了转基因的申报、审批、安全控制。1996年7月份农业部了《农业生物基因工程安全管理实施办法》,要求对转基因生物要登记、审查。1999年国家环保总局了《中国国家生物安全框架》,提出了我国在生物安全方面的政策体系、法规框架,风险评估、风险管理技术准则,国家能力建设。2001年5月23日国务院公布了《农业转基因生物安全管理条例》,在这个条例里面,把农业转基因生物进行了定义,规定了对研究、试验的要求,要取得的安全证书;生产、加工,要取得生产许可证;经营,要取得经营许可证,要求在中国境内销售列入目录的农业转基因生物要有明显的标志,要标识;对贸易也规定了所有出口到中国来的转基因的生物以及加工的原料,都需要中国颁发的转基因生物安全证书,如果不符合要求,要退货或者销毁处理。农业部2002年1月5日颁发了《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》、《农业转基因生物标识管理办法》三个配套规章,加强我国对农业转基因生物实行标识管理。2002年4月卫生部了《转基因食品卫生管理办法》,也是对所有的转基因食品要求标识。这些规章制度保障了我国农业生物安全和食物安全。全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增加到2005年的9000万公顷,全球转基因作物栽培国家达到了21个。来自澳大利亚经济学家的一项研究指出,估计到2015年,全球在转基因谷物、油菜籽、水果和蔬菜上将获得潜在利益2100亿美元。沈桂芳认为,按照目前的发展趋势,到2010年全球转基因作物种植面积将达115亿公顷,届时将会有30个国家的1500万农民种植转基因作物[18]。据国际农业生物技术应用机构统计和预测,在全球范围内,转基因作物的销售额2005年将达到80亿美元,2010年将达到280亿美元[19]。巨大的经济利益将影响不同的经济群体和世界经济格局。(一)对不同经济群体的收益影响现代农业生物技术能够产生巨大的经济利益。但哪些经济群体能够从中获得经济收益,或者所获得经济利益的比例大小,对此不同的研究者有不同的观点。一般而言,生产者通常是以利润为导向的市场参与者,主要考虑的是成本和收益问题。由于农业生物技术具有降低农业生产成本,改进农产品品质,增进农业产量和增加农民收人的优点,因此,通常情况下农民会采用生物技术。但是,在转基因农产品市场需求和技术采用成本不确定的情况下,他们不得不考虑技术的采用成本,与常规技术不同的是,生物技术将更多地涉及知识产权和私人垄断问题,可能增加技术的采用成本。现代农业生物技术的采用导致农产品生产成本的下降和投入使用的使用效率,进而导致农产品价格的下降,消费者将因价格的下降而得到好处,但这些技术也可能存在卫生方面的问题而增加消费者的健康成本。卡尔森等人估计种植Bt玉米能够减少杀虫剂的使用,每英亩平均节约成本2180～14150美元。他们估计美国农民从种植抗除草剂基因的大豆上可能获得的平均利润增长为每英亩5165美元[1]12。Fslck2Zepeda,Traxler和Nelson的研究发现,在1996年,美国的农场主从Bt棉花中获得大部分利益(59%),而基因开发商孟山都(Monsan2to)公司只获得21%,消费者得到13%,基因种子供应商DaltaandPineLand公司得到5%。他们还在1999年的研究中发现,在1997年的耐除草剂大豆的收益中,50%由农场主获得,21%由消费者获得,农业生物技术公司只得到22%[6]39。但也有不同的研究结果,是否所有的生产者都将获得这些经济利益尚属可疑。有研究表明,从1999年常规油菜籽和三种耐除草剂品种油菜籽的成本和总收入的对比中可以看出,虽然使用注入抗除草剂基因的加拿大油菜的除草剂费用较低,但是它们的种子成本较高。总的来说,由于产量低,发现注入抗除草剂基因的油菜籽品种的每英亩估计总收入较少[1]12。另一项关于生物技术大豆的研究表明,消费者和生物技术公司获得好处,但对农场主来说,由于单产增加导致价格下降,其好处被抵消了。一项关于Bt玉米的研究表明,Bt玉米种子的价格太高,除非农场主面临欧洲玉米钻蛀虫传染的概率较高且单产水平高于平均水平,否则生产效率的改善和减少农药使用所产生的效益就不能弥补其成本[6]40。还有许多利益是无法计算的。黄季等人的调查表明,在中国,由于使用转基因抗虫棉新品种,农民在农药喷药次数上减少67%,成本降低82%。尽管这个效益被新品种成本提高(转基因抗虫棉品种的种子要比非转基因棉花品种的种子价格高100%～250%)所抵消,但对农民健康成本(因喷洒农药农民经常中毒)而言则降低非常大,即农民因喷药次数的减少而降低了中毒几率(67%)[20]。(二)对不同地区的经济影响现有技术条件下获得批准被广泛应用的转基因作物,不仅使全球农业生产增产、增收,而且还减少农药用量,既降低了生产成本,又减轻了环境污染,具有明显的经济、社会和生态效益,但是国际利益分配有很大差异。2005年全球转基因作物种植面积达9000万公顷,美国国际农业生物基金会的报告说,从栽培面积上看,美国以4980万公顷遥遥领先,其次是阿根廷、巴西和加拿大,分别为1710万公顷、940万公顷和580万公顷[19],这四个国家占据了全球转基因作物种植面积91%的份额。目前转基因作物和技术的专利被发达国家的20多个大公司所垄断,作为农产品生产和出口大国,美国在生物技术的开发和应用上都走在世界前列,从中获取的利益是最大的。自1996年以来全球转基因作物的市场额逐年增加,估计2005将达到80亿美元,2003年美国种植转基因作物的生产者从中获得约19亿美元的经济利益,预计中国将在2010获得潜在利益约50亿美元。农业生物技术降低农业生产成本,使全球消费者以享受较低价格的形式获益,在农业生产中,食品真实价格的下降是全面技术变革的长期结果。事实上,依靠下游食品加工业和零售业的竞争,这些节省的成本以较低价格的形式被传递给消费者。寡头垄断的下游产业能从技术变革中获得增加的租金,结果消费者不能完全占有农场产出价格降低的好处。同时,消费者还从转基因产品(转基因“功能食品”、“强化营养食品”)的健康性、安全性、便利性以及品质性(比如改善口感、口味、色香)等方面获得潜在利益。显而易见,不同国家、不同地区的消费者因为转基因食品管制制度的不同,偏好的差异,信息对称性异质等因素获益情况是不同的。一方面消费者可以享受到农业生物技术带来的利益,另一方面消费者对生物技术产品的关注日益影响转基因商品的生产和贸易。

三、现代农业生物技术的国际贸易问题

转基因产品的贸易问题主要表现在各国之间的国际贸易壁垒上。转基因作物生产大国北美等国家出于维护本国利益,保护出口,认为转基因作物的安全性有保障,并坚持转基因产品在出口时无需经过进口国的批准;而欧盟、日本和大多数第三世界国家为了保护其本国农民的利益,则极力主张限制或禁止转基因产品的进口。国际贸易争端的实质是国家之间利益的对抗。各国之间复杂苛刻的农产品进出口技术法规、标准和质量认证制度,以及进出口商品包装、标识、检验、卫生、环保等要求,构成了更为隐蔽,更难应对的贸易技术壁垒。在农产品问题上,美国认为欧盟对转基因问题的过于谨慎,是保护主义者的惯用手法[21],世界贸易组织成为双方对抗的场所。《实施动植物卫生检疫措施协议》(SPS)和《技术性贸易壁垒协议》(TBT)是两个与转基因生物体问题密切相关的WTO协议,与贸易壁垒有关的SPS主要是为了保护人类、动植物的安全和健康,TBT主要解决一些与保护消费者有关的问题,例如欺骗。两个协议旨在阻止各国政府出于本国利益设置苛刻的贸易壁垒,同时,这些协议也是解决各国之间国际贸易争端的国际法律框架。(一)对日本的贸易影响众所周知,美国是日本大豆、玉米等农产品的主要供货国,日本每年进口大豆约450～500万吨(其中80%来自美国,中国仅占3%～5%)、玉米1600～1650万吨本论文由整理提供

(90%以上来自美国,中国仅占1%左右)。美国是世界上最主要的转基因食品生产国,其60%以上的加工食品含有转基因成分,70%以上的大豆、30%以上的玉米是转基因产品,日本从美国进口的农产品中极可能含有转基因成分。日本“标识法”的实施将直接影响国内转基因农产品消费,从而使日本食品公司转向从美国以外的其他国家进口非转基因农产品,由此有可能使美国对日本玉米和大豆出口减少。尤其是在日本进口的1600～1650万吨玉米中,有200～300万吨是直接供食用的,显然,日本有可能将这部分玉米的进口从美国转向其他国家。如据美国大豆协会日本代表处称,日本2001年的非转基因大豆进口量将猛增40%,达100万吨,印俄密(IOM)(指印第安那,俄亥俄和密歇根三个州)大豆将不再受欢迎。美国大豆协会预计印俄密大豆的进口量将从1999年的3615万吨和1998年的73万吨降至2万吨[22]。(二)对欧盟农产品贸易的影响据统计,由于欧盟施行严格限制转基因农产品的政策,2002～2003年度美国大豆对欧盟12国的出口销售合同量仅为1亿蒲式耳,较上年同期降低了6800万蒲式耳,也是1990年以来的最低值。由于欧盟传统上一直是美国的最大客户,所以出现这一现象令人关注。过去5年内,欧盟12国采购了美国大豆出口总量中的27%。截止到12月初,欧盟12国采购的美国大豆数量占到全年总量的52%[23]。然而,美国农业参赞的法国油籽产量及用量报告中,称法国继续倾向于在动物饲料中强制使用非转基因大豆。这一决定意味着巴西已经获得了法国大豆进口生意的大部分份额。法国饲料行业一直要求大豆和豆粕供应商对含有1%以上生物科技成分的产品进行标示。(三)对美国农产品贸易的影响根据美国农业部的最新年度出口销售报告数据,2002到11月21日,美国2002～2003年度大豆出口量达到757万吨,较上年同期的803万吨降低了5173%,完成了美国农业部全年出口目标2421万吨的31126%。目前已销售但是未装船的数量达到760万吨,低于去年同期的860万吨。2002年度的出口装船数据可以看出,从9月1日到11月中旬,美国大豆出口保持在十分强劲的水平上,仅仅比去年同期落后几个百分点,而如果美国农业部对全年度的出口预测成为现实,那么将会比上年降低近20个百分点[24]。

四、现代农业生物技术的知识产权问题

20世纪6O年代以来出现的“绿色革命”是生物技术在农业中应用的典范。正是依靠以先进高产的农作物品种和化肥、现代灌溉技术的引入为特征的绿色革命,给世界农业经济带来的进步,极大地改善了全球尤其是贫困、落后国家地区的食物供应,使大批人口解决了吃饭问题,基本避免了历史上长期困扰贫困国家和地区的饥荒威胁,使该地区人民的福利得到极大改善。农业研发在20世纪60年代的“绿色革命”时期,没有人对那些在研究过程中使用的基础育种资源、改良品种以及研究方法、数据和成果提出过知识产权的主张,这些资源被视为公共产品,人人都可免费使用。现在是全球范围重视知识产权的时代,无论是私营部门还是公共部门研发的现代农业生物科技都受到知识产权的保护,但是现代农业生物技术的知识产权保护已经突破了传统知识产权保护的范畴,不仅保护作物育种中的实验装备、材料和方法,还包括种质资源和基因组信息等的保护。知识产权能确保研发投资者从现代农业生物技术的开发和产业化中获得利益,加速现代农业技术创新;但同时专利、商标、作物育种者权利、研究材料转让协议、契约、许可证等一系列知识产权规则的引入,使得现代农业生物技术因为知识产权的制约而严重地阻碍后续的创新。发达国家和发展中国家对知识产权保护表现出明显分化的态势,发达国家拥有绝大多数的现代农业生物创新技术,它们强烈倡导知识产权保护,而且那里的知识产权保护力度大而有效;发展中国家认为知识产权应用的垄断对它们的发展进程是不利的[25],这些国家有很小的动力去执行知识产权保护,在一些发展中国家知识产权侵权现象相对严重。同时,由于不存在国际专利和国际商标等统一的知识产权体系,国度的不同,以及时效和管辖范围等因素,使得产权的保护成本非常高昂,也会出现法律问题和国际争端。几乎所有国家政府都制定和扩大了与作物创新相关的知识产权政策,同时,国际上,“保护作物新品种国际联盟”(UPOV)于1962年达成,这是第一个关于作物新品种知识产权的国际协议(其后分别于1972、1978和1991年三次修订),1995年世界贸易组织(WTO)制定的“与贸易相关的知识产权协定”(TRIPs)是规范WTO成员国之间知识产权保护协作的国际性协议。全球范围的国内国际知识产权体系正在建成并日臻完善。

五、结语

现代农业生物技术的发展使世界各国的农业发展和农业经济格局面临挑战与机遇。如果能够成功利用现代农业生物技术提供的机会,不但可以巩固绿色革命的成果,克服农业发展中存在的问题,而且可以顺利应付经济全球化带来的挑战。现代农业生物技术的应用,远未达到传统农业生产的范围和规模,其发展前景极为广阔,发展过程将是长久持续的,有关农业生物技术应用所产生的影响和问题,其争论和研究也将持续。

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现代生物技术范文篇3

有些学者认为，20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位，而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同，生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。科学家预测，生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题，彻底消除营养不良，改善食品的生产方式，消除各种污染，延长人类寿命，提高生命质量，为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。

1.生物制药现状

目前生物制药主要集中在以下几个方向：

1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位，美国每年诊断为肿瘤的患者为100万，死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。

2神经退化性疾病老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。

美国每年有中风患者60万，死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多，尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少，Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用，现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗，可以消除症状30%。

3自身免疫性疾病许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万，每年医疗费达上千亿美元，一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘，已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎，有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病，如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞，再将细胞注入人体，使工程细胞产生全程胰岛素供应。

4冠心病美国有100万人死于冠心病，每年治疗费用高于1170亿美元。今后10年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。

基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟，使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能，正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物，已逐渐进入产业阶段，用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT，用于治疗肺气肿和囊性纤维变性，已进入Ⅱ，Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。

2.生物制药展望

今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物，并在所有前沿性的医学领域形成新领域。目前热门的药物生物技术如下：

表1热门药物生物技术

疫苗62组织纤溶酶原激活剂4

基因治疗28凝血因子3

白介素11集落细胞刺激因子3

干扰素10促红细胞生成素2

生长因子10SOD1

重组可溶性受体6其他56

反义药物6总数284

生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向，例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法贸易问题具有重大影响。

各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如，美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用DennisNoble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

到下世纪初生物技术药物的种类数目尚不会超过一般药物的总数，但生物技术制药公司总数将超过前10年的6倍。目前主要生物技术公司多分布在美国，如Amgen,Geneticsinstitute,Genzyme,Genentech和Chiron，还有Biogen也发展较快。1987年尚没有一种重组DNA药物进入世界药品销售额排名前列表，但到1996年已有多种生物工程药物榜上有名。经上市的生物技术药物主要含3大类，即重组治疗蛋白质、重组疫苗和诊断或治疗用的单克隆抗体。

药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度，每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资，以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发，即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟，可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。

现代生物技术范文篇4

农业生物技术的主要研究内容包括：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。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。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，而现代农业生物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。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术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。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

现代生物技术范文篇5

农业生物技术的主要研究内容包括：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。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。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，而现代农业生物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。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术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。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

现代生物技术范文篇6

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

现代生物技术范文篇7

关键词：生态农业；生物技术；环境保护

近些年来，我国经济迅猛提升，工业、农业生产都得到了繁荣的发展，与之同时，在国家大力推广科学技术的背景之下，生物技术在当前得到了较为广泛的应用，它能够处理污水中的污染物质、处置工业排放废弃物、降解有毒物质，同时还能够起到环境监测以及环境修复的功效。除此之外，生物技术在农业领域中得到了大力的发展，例如杂交水稻的培育、生物固氮技术的应用、生物农药技术的使用等[1]，都是生物技术与生态农业高度结合的产物。详细地研究与分析了生态农业中的生物技术。

1生态农业与生物技术阐述

1.1生态农业的概念。生态农业是指以保护农业生态为基本前提，遵循生态学发展原则，依照生态经济学原理，充分利用现代科学技术，合理使用现代管理手段，形成集约化农业发展模式，总结现代农业的相关经验，创建经济效益更高、生态效益更好、社会效益更强的农业生产模式[3]。1.2生物技术对于生态农业的重要意义。近些年来，生物技术得到了高速发展，且该技术具有较多优点，在农业生产中进行应用，不仅能够降低农业生产的成本，还能够培育出产量较高的农产品，是一项回报率特别高的技术[4]，在生态农业领域中应用生物技术具有不可忽视的重要意义。与此同时，生物技术的应用还能够促进自然资源的充分应用，降低了资源浪费等现象，并减少了农业生产对周边环境带来的破坏，对生态农业的可持续发展具有非常明显的推动作用[5]。总之，生态农业领域中合理的应用生物技术，能够改良当前的农业领域现状，有效提升农作物的产量，加强农作物的抗病性能、抗虫性能、抗金属性能等。

2生物技术在生态农业中的应用

2.1提高农产品的产量。传统的农作物生长速度较慢，并且有些农作物的生产性能已经达到了较高水平，传统农作物种植模式已经无法对其进行更加深入的研究，而生物技术的应用，能够通过遗传筛选出所需的优良性状基因，进而培育出具有优良性状的转基因农作物。生物技术在生态农业中的应用，能够有效地控制农作物的生长速度，改善农作物的生产性能等。我国著名科学家袁隆平就应用生物技术培育出杂交水稻，提升了水稻的产量，为农业生产带来很好的经济效益，并解决了很多人的饥饿问题。2.2提高农产品的质量。在农业生产中应用生物技术，能够大大提升农产品的质量，例如转基因技术的应用就充分发挥了这一功效。转基因技术，是将所需的优良性状基因转入到需改良农作物中，进而生产出具有优良性状的转基因农作物，转基因技术主要是重组与改造农产品基因，结合该基因与待改良农作物，使农作物的蛋白质含量更高，抗病效能更强，抗虫效果更好，具有更高的质量。2.3生物农药的应用。农作物产量的影响因素具有很多，包括温度条件、土壤成分等，其中，农作物的抗病抗虫也是重要的影响因素，而这2个因素主要由农药控制，但是长期大量使用农药会影响农作物，同时也造成了环境的大面积破坏，科研人员在农药中应用生物技术，制成生物农药。大大降低了生物农药中的化学成分，抗菌抗虫更具有针对性，使用后不会严重破坏环境。大大降低了生物农药的生产成本，且应用生物农药的农作物的生长速度更快，生物农药的作用范围更广。2.4提高农作物的抗病抗虫能力。要想提升农产品的产量，就要加强农产品的抗病抗虫能力。生物技术在该方面具有非常明显的优势，例如应用马铃薯内部分泌的某种蛋白能够很好地抵抗甲虫侵害，而长期应用该蛋白，能使农作物的抗虫性能更强，同时提高抗病性能，降低传染病传播几率，减少传统农药的应用，对环境保护起到一定功效。2.5提升农作物的抗金属性能。农作物在生长过程中，从土壤中吸收大量的金属，有些金属具有毒性，当人们食用含有有毒农作物时，就会威胁身体健康，长期食用导致体质越来越差。为了解决农作物的抗金属问题，在农作物的抗金属中应用生物技术，将农作物在含有金属的土壤中循环种植，逐渐消除重金属含量，培育出抗金属较强的农作物。

3生物技术在农业领域中的发展前景

3.1充分利用光合作用。光合作用是指植物在日光的作用下，通过发生一系列的生物化学反应，产生有机物的过程，光合作用对于农作物的生长具有不可忽视的重要作用，如若合理地控制农作物的光合作用，能有效地改善农作物的产量以及质量。因此，在生物技术与生态农业结合的过程中，将农作物的光合作用作为研究的切入点，通过生物技术改良植物的光合作用过程，加强植物的光合作用效率，能够提高农作物的产量，使生物技术在生态农业中发挥出更高的成效。3.2生物固氮技术。农作物的生产离不开化肥，但是传统的化肥在给予农作物养料的同时会污染农作物自身，同时也会释放出土壤释中的有害物质。在众多农作物化肥中，氮肥具有非常广泛的应用，传统的氮肥都是化学成分，会对农作物以及土壤产生有害物质，而未来的研究方向可以从生物氮肥入手，运用生物技术进行生物固氮，提升氮的利用效率，降低化肥制作成本的同时，还能够起到保护环境的作用。3.3农作物生物反应器。当前对生物反应器中的菌类生物反应器的研究中发现，菌类生物反应器的控制难度较大，对于生物技术的要求也更高，需要投入较多的运行成本，但是研究人员同样指出，运用农作物做成的生物反应器的运行成本相对较低，因为这种生物反应器的控制难度并不高，并且易于管理，不需要较高的技术要求。因此，生物技术与农业生产领域未来的发展方向也必定会重视生物反应器的研发，合理应用农作物制成生物反应器，将会为生态农业领域带来一笔可观的收入。

4结语

由于生物技术的应用使农业生产变得更加经济有效，因此，各国对于该技术的研究非常重视，并且通过研发已经将该技术实现了工业化的应用，该技术能够为人们提供更好的生存环境，并符合当代的科学发展观的要求。目前该技术仍然在不断地完善中，未来的发展方向也必定十分广阔。在人们充分重视居住环境与食品安全性的时代背景之下，国家也将会投入更多的资金用于研发生物技术对于生态农业的应用，生物技术在未来的发展中将会越来越完善，应用范围也将会越来越广泛。

参考文献

[1]徐康祺.现代生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].中国农业信息，2017（16）

[2]孟庆伟，肖明涛.生态农业中秸秆生物反应堆技术的推广应用[J].吉林农业，2014（20）

[3]龚宏伟.现代生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].农业与技术，2011（4）

[4]程书志.EM生物技术在生态农业应用特点[J].生态农业研究，2017（2）

现代生物技术范文篇8

关键词：农业种植；生物技术；推广应用

1农业种植领域的生物技术具体类型

第一类为杂交育种的农业生物技术。在种植业的各项技术手段发展与演变中，杂交育种技术构成了不可缺少的农业生物技术手段[1]。与常规的作物育种方式相比，杂交育种技术对于现有的农业资源能够做到全面加以利用，运用较低的作物种植成本来实现更加明显的作物增效与增产目标。因此近些年以来，杂交水稻以及其他类型的杂交育种技术正在迅速得到改进，并且表现为更高层次的农业育种技术成熟性[2]。第二类为转基因的农业生物技术。转基因生物技术的本质在于作物遗传特性的改变，确保达到作物品种明显优化的目标。同时，运用转基因技术还能促进各种农作物达到更好的成活率，体现了作物品种抗逆性明显增强的效果。即便遇到突发性的当地自然灾害，那么经过转基因处理后的农作物也能够予以有效的抵御。第三类为组织培养的农业生物技术。组织培养技术得以实现的前提在于提取无菌状态下的农作物细胞，并且经过人工的发育促进，确保将作物细胞转变为其他类型的农作物组织，从而达到成功培育农作物的效果。经过组织培养的处理后，农作物的完整有机体就可以产生。因此近些年以来，很多地区对于作物组织培养技术正在逐步进行推广，从而达到了作物生长发育效率明显提升的目标，对于作物繁殖速度予以显著的加快。然而不应忽视，农业技术人员如果选择了组织培养的技术手段，那么必须做到合理控制作物组织培养的湿度条件、外温条件与外界光照条件。

2在农业种植中推广运用现代生物技术的必要性

首先是保证农作物具有抵抗虫害与病害的能力。从现阶段的农业发展角度讲，很多的农业种植区目前仍然面临程度比较显著的作物病害与作物虫害威胁，频繁造成当地的农作物出现减产现象。改进农业生产手段的着眼点主要在于优化现有的农业种植技术，从而保证各种类型作物都能具有抵抗虫害与病害的能力，在此前提下体现推广新型作物种植技术的重要意义[3]。其次是促进农作物的整体品质提升。农作物是否具有优良的作物品质，关乎最根本的民众饮食安全。与原有的作物种植手段相比，运用农业生物手段更加可以达到保障作物品质的目标，消除饮食安全领域的各种风险因素。这主要是由于，运用现代生物技术有助于农作物的整体品质提升，并且借助于生物作用来维持良好的农业生态系统运转。为此，作为农业部门对于遗传基因技术及其他的生物技术手段应当做到合理予以引进，摒弃完全依赖化肥与农药的传统农业技术模式，切实保障民众的日常饮食安全。第三是有效提高作物产能。农业综合实力与农作物的产能水平之间具有内在的联系，进而体现了提升农作物产能的必要性。目前在引进生物技术的农业实践过程中，对于各地的农作物产能应当予以不断的提升，确保将现代生物科技手段作为促进农业产能迅速增长的支撑与保障。经过循序渐进的生物技术推广，各个农业种植区应当能够达到更高的农作物产能水平，体现了全方位的农业种植技术推广价值。

3推广运用农业种植生物技术的举措

目前面临明显增大的农业生产压力，作为农业技术部门对于全新的作物种植手段亟待予以引进，如此才能达到突破农业技术局限以及提升农作物产能的效果。经过综合的对比，可以判断出现代生物技术具有更好的农业技术推广价值，并且可以达到消除农业种植污染以及节约农业技术成本的目标，对于民众的饮食安全也能给予切实的保障。具体对于现代生物技术在推广运用于农业种植领域的过程中，作为农业技术部门需要关注如下的技术推广要点。3.1构建推广现代生物技术的完整体系。推广现代农业技术必须依赖完整与健全的农业技术推广体系，运用体系化的方式来促进现代生物技术的有效推广，确保创造优良的农业技术引进与技术推广价值。因此在目前的农业生物技术引进与推广过程中，作为当地的农业部门应当充分投入更多的人力成本与资金成本，运用政策扶持的方式来激发农业技术人员自身的技术推广热情[4]。并且，目前在推广现代化的种植技术手段时，基本思路在于该领域的立法逐步健全，从而保证了农业生物技术得以有序的推广，确保将上述的农业技术推广举措建立在立法保障的前提下。针对不同的农业种植区而言，推广农业生物技术都必须依赖该领域的立法支撑与立法保障，切实保护种植户的合法权益。3.2扩大目前的生物技术宣传范围。生物技术与种植业的生产实践如果要达到紧密结合的效果，那么关键在于拓宽现有的农业技术宣传范围，运用强化生物技术宣传的方式来创造良好的农业技术推广效益。从生物技术推广宣传的现状来看，各个农业种植区已经能够充分借助于现代科技手段，遵循因地制宜的生物技术推广思路来实现良好的技术推广效果。同时，各个农业地区对于推广农业生物技术的示范园区应当予以逐步的构建，运用产业示范的方式来有序引导当地的农业种植户，确保农业种植户都能做到充分认同农业生物技术带来的良好效益，全面体现了现代农业生物技术的推广价值。3.3培训新型的农业种植技术人才农业技术人才对于新型的农业生物科技手段需要做到正确进行利用，如此才能体现生物技术在促进现代种植业转型中的价值。因此，作为农业技术部门应当重点致力于农业技术人才的培训，通过开展有序的农业技术人才培训，确保达到扶持农业技术人才发展的目标。农业技术部门对于远程培训方式以及其他的信息化培训手段都要做到积极予以引进，创建全新的农业人才培训模式。3.4运用农业生物技术达到良好的作物抗病虫害效果。为了达到消除作物病害与虫害的目标，那么作为农业技术部门需要做到更多重视农业生物技术，通过引进农业生物技术的举措达到保障作物品质安全以及提升作物单位产量的效果。对于传统的农业种植模式而言，种植户习惯于借助药物来达到杀灭农作物害虫的目标。但是单纯运用药物来抵抗农作物虫害的方式很易威胁到作物的整体生长环境，甚至造成程度比较严重的农业生态失衡现象。相比来讲，运用新型的农业生物技术可以达到更加明显的农业生态保护效果，对于潜在的农业生态环境威胁因素能够做到彻底予以消除，体现最大化的农业环保效益与生态效益。具体对于农业生物技术如果要合理运用于农业种植领域，那么总体的技术改进思路就在于增强农作物自身的抗病性，并且逐步达到作物品质明显改善的效果，消除化学药剂导致的生态污染风险。农业技术人员可以视情况选择染色体工程、作物细胞重组或者转移作物体内遗传物质的方式予以实现。经过转基因的生物处理以后，农作物就可以表现为良好的抗虫害性与抗病性，充分体现了转基因技术融入现代种植业的价值与意义。

4结语

经过以上的综合分析，可见农业生物技术在目前的农业种植领域中占有重要的地位。这主要是由于，运用农业生物技术可以达到作物抗虫害能力明显增强、农作物的整体品质提升以及作物产量增长的效果。各个农业地区通过引进农业生物技术，对于潜在的农业生态风险能够做到彻底予以消除，体现了因地制宜的农业技术转型效果。因此在推广农业生物技术的实践过程中，改进现有农业技术体系的关键举措在于合理运用农业生物技术，逐步达到农作物产能增长以及农业生态环境净化的目标。

参考文献

[1]周传凯，黄健.生物技术在农业种植中的推广应用[J].南方农机，2020，51（2）：57.

[2]刘会青.农业种植中生物技术推广与应用探析[J].农家参谋，2019，（24）：16.

[3]潘洪银.农业种植中生物技术推广与应用探析[J].湖北农机化，2019，（15）：35.

现代生物技术范文篇9

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

引言

随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1现代生物技术的内容与特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。

3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

现代生物技术范文篇10

关键词：生物技术；现代农业种植；技术应用

1生物技术应用于现代农业种植的重要性

在信息时代，科技的发展水平在很大程度上能够体现出国家的综合国力，随着我国科技水平的突飞猛进，现代生物科技也进入了高速发展期，成为了我国农业发展越来越重要的驱动力之一。将生物技术应用于现代农业种植，可以有效提升农作物的产量和质量，同时也能提高农作物的病虫害防治能力。人们对于环境问题日益关切，对绿色无污染的高品质农作物的需求日益迫切，生物技术的重要性也就愈发凸显。同时，生物技术在现代农业种植方面的应用也需要谨慎，否则很可能取得适得其反的效果，这就需要更加加强对生物技术的重视，要循序渐进的完善和建立生物技术体系。

2生物技术在现代农业种植方面应用的现状

科技的发展也为生命科学增添了新的动力，随着技术水平的进步，生物技术日益成熟，人们已经能在一定程度上对生物进行改造，让生物向着人们所需要的方向进行改变。生物技术是一门博大精深的科学，生物化学、细胞学、遗传学等等学科全部涵盖在内，在现代农业农作物种植的方方面面都能起到一定的作用。目前，通过生物技术在现代农业种植方面的应用，已经能够在一定程度上实现对农作物的品种改良、加强病虫害防治的效果。我国生物技术的研究开始时间偏晚，在很长一段时间内都和很多发达国家存在技术差距，但随着我国技术水平的不断提升，对相关技术研究的投入不断加大，生物技术水平得到了快速提高，和世界顶尖的农业国家的技术差距已经大大缩小。

3生物技术在现代农业种植方面的应用

随着我国科技水平的提升，已经有越来越多的农业技术在现代农业种植方面得到应用，为我国农业的发展注入了新的活力。生物技术的应用对农作物的产量和质量都有一定的提升，在农作物病虫害防治方面和土壤改良方面都有一定的积极影响。在我国农业的发展模式正在逐渐改变的今天，生物技术对现代农业的影响也越来越大。3.1生物技术对农作物产量的影响。我国拥有世界上最丰富的人口资源，其中接近四分之三都是农业人口，充沛的农业劳动力为我国农业的发展提供了充足的动力。但我国人均耕地面积较少，虽然随着农业的不断发展，粮食产量获得了很大程度的增长，但仍然无法完全满足我国的粮食需求，粮食安全问题没有得到彻底解决。在这种情况下，生物技术作为一种能够实现对生物进行改造的高新技术，不仅可以不断优化我国农作物品种，研发出具有更高产量的农作物，还能通过将生物技术应用于病虫害防治，减少病虫害爆发的可能性，从而实现农作物产量的增长。3.2生物技术对农作物质量的影响。改革开放后，我国国民经济日益繁荣，人们的生活条件也得到了大大提升，大部分人已经解决了温饱问题，将更多的注意力放到了农产品质量上。而通过生物技术在现代农业种植方面的应用，可以有效提高农作物的质量。一方面，生物技术可以有目的的对农作物的特性进行改造，从而减少农作物的缺点，加强农作物的优点，从而实现农作物质量的提升；另一方面，生物技术在农作物病虫害防治方面的应用，可以有效减少化学农药的施用量和施用频率，减少化学农药对农业环境的污染和破坏，避免农作物出现农药残留超标的现象。3.3生物技术对病虫害防治的影响。一直以来，病虫害都是影响我国农作物产量和质量的重要因素，和人们的日常生活息息相关。一旦爆发病虫害，不仅会造成农作物产量和质量的下降甚至导致绝收，还可能影响社会稳定。通过将生物技术用于农作物病虫害的防治，一方面，生物技术作为一种符合自然规律、对自然环境影响较小的技术，可以很好的提升农作物病虫害防治的效果；另一方面，通过生物技术在病虫害防治方面的应用，可以替代很大一部分化学农药的作用，从而缩减化学农药的施用频率和施用量，从而减少了化学农药的施用量，可以更好的保护自然环境。例如使用生物技术对土豆进行转基因处理，不仅能降低病虫害对土豆正常生长造成了损害，还能引导土豆自身产生水晶蛋白，增强土豆自身的抗病虫害能力[1]。3.4生物技术对土壤的影响。土壤是影响农作物正常生长的主要条件之一，对于现代农业种植的重要性不言而喻。生物技术可以通过对土壤进行改良，让土壤的养分结构更加完善，为农作物提供更加全面的养分供应。将生物技术用于现代农业种植，对土壤的能产生很大的积极影响，从而更好的控制肥料的施用，进而减少肥料对自然环境的污染。

4生物技术发展方向

改革开放以来，我国生物技术得到了长足的发展。目前来看，生物技术的发展前景广阔，很多生物技术都取得了喜人的成果。随着生物技术在现代农业种植方面的应用，将会为我国农业提供全新的发展空间。为了让我国农业得到更好的发展，就必须对生物技术的发展方向有所了解。4.1转基因技术。转基因技术是一种高新技术，可以通过重新编排DNA等方式让生物具有一些新的特性，以此来实现对生物的改造，让生物向着目标方向转变[2]。转基因技术属于现代农业生物技术的一部分，是科技水平达到一定程度的产物，虽然近年来技术水平突飞猛进，技术能力日渐成熟，但仍然有一些问题没有得到解决，例如食品健康安全问题、破坏生态环境问题等。目前来看，转基因技术可以让农作物品种得到优化，有效提升农作物的抗害能力和适应能力等，不仅可以将农作物对生长条件的要求根据需求进行改造，从而提升了农作物的产量和质量，还能让化肥和化学农药的施用得到更好的控制，提升了农业资源的利用率，减少了农业活动对环境的污染和破坏。4.2杂交育种技术。杂交育种技术的关键在于实现农作物的差异化，从而更好的通过科学、合理的筛选，进而得到更好的品种。杂交育种技术得到的新品种农作物可以将父母本的优秀特质结合，避开父母本各自的缺点，是一种已经得到一定规模普及的生物技术。目前来看，通过杂交育种技术得到的新品种表现十分良好，以袁隆平的杂交水稻为例，大大缓解了我国粮食安全问题，和传统农作物相比优势明显，是一种经过实践认证的生物技术。但现如今，杂交育种技术还只能使用同一物种或相近物种进行杂交，经常出现形状分离现象，培育周期漫长，仍然有很多技术难题需要一一攻克。4.3组织培育技术。组织培育技术指的是将生物组织放置于合适的培养环境中，让生物组织进行生长，从而获得更多生物组织甚至新的完整的生物个体的技术。由于植物细胞具有一定的全能型，组织培育技术可以很好的应用于现代农业种植中。随着科技的不断发展，技术水平的不断提升，组织培育技术得到了快速发展。组织培育技术具有相当广阔的发展前景，但目前来看技术水平仍然处于刚刚起步的阶段，不仅对于培育环境的需求十分苛刻，而且风险大，投入产出比较低，不是一项成熟的技术。作为现代农业生物技术重要的发展方向之一，组织培育技术将会在现代农业未来的发展中起到越来越重要的作用。4.4生物农药技术。目前的农药以化学农药为主，不仅很容易对农业环境造成污染和破坏，导致农作物农药残留超标，而且随着病虫害对化学农药的抗性增强，化学农药的作用愈发削减，想要达到病虫害防治效果，化学农药的施用量也必然随之增加，形成恶性循环。而生物农药技术可以很好的缓解甚至解决这个问题。生物农药技术的原理的是利用生物或是生物代谢产物进行病虫害的防治，化学成本含量很低，不仅能很好的保护农业环境，减少农作物农药残留超标现象，还不会让病虫害产生抗原性。如今生物农药技术已经日趋成熟，获得了很多技术成果，已经初步形成了产业体系，已经在一定程度上可以代替化学农药。

参考文献

[1]左传宝.农业种植中生物技术的推广应用刍议[J].农业与技术，2018，38（22）：138.