對(duì)未來農(nóng)業(yè)中生物技術(shù)利弊的思考_蘇坤

1、對(duì)未來農(nóng)業(yè)中生物技術(shù)利弊的思考 _蘇坤科技信息人文社科 對(duì)未來農(nóng)業(yè)中生物技術(shù)利弊的思考 湖北省長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生技 3032 班 蘇 坤 摘 要 生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境, 但在實(shí)踐中 , 生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的代理人其作用相對(duì)來說是微乎其微的。人們對(duì)它在環(huán)境保護(hù)以及促 進(jìn)人類進(jìn)步中的作用仍將拭目以待。 關(guān)鍵詞 生物技術(shù) 未來農(nóng)業(yè) 角色一、生物技術(shù)給農(nóng)業(yè)帶來的益處廣義上講 , 生物技術(shù)是利用有機(jī)體、死細(xì)胞、活細(xì)胞以及細(xì) 胞內(nèi)含物 , 采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應(yīng)作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥 以及環(huán)境修復(fù)治理中 , 尤其是 70 年代基因工程的出現(xiàn) , 它能改 變、取代物種的

2、基因。生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過遺傳工程 獲得而進(jìn)入市場的作物是 : 玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)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(xì) 菌獲得基因 , 經(jīng)遺傳改進(jìn)后具有防蟲害的能力。利用 Bt 細(xì)菌獲 得經(jīng)遺傳改進(jìn)的作物的潛力是相當(dāng)大的。例如 : 美國有 200 萬hm 2 的 Bt 棉花 , 澳大利亞有 40 萬 hm 2, 兩者各相當(dāng)于 2. 5 億美 元價(jià)值。如果將 Bt 玉米引種在美國 1000 萬 hm 2 的土地上 , 只 要增產(chǎn) 5%, 就意味著能增加 3. 5 億美元收入。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步 促進(jìn)了 Bt 制劑控制蟲害在商業(yè)上的應(yīng)用。除

3、此之外 , 還有許多 經(jīng)轉(zhuǎn)入特定基因的玉米品種 , 這些品種能同時(shí)抗除草劑和一些 蟲害。生物技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相 似。一方面 , 生物技術(shù)有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭 者。促進(jìn)畜禽生長的物質(zhì)有生長激素以及促進(jìn)其生長的調(diào)節(jié)劑 , 這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因 該基因能促進(jìn) 角蛋白的形成 能獲得了經(jīng)遺傳改進(jìn)的綿羊 , 這種綿羊比普通棉 羊產(chǎn)毛量能提高 6%左右。另一方面 , 生物技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn) 量、質(zhì)量的同時(shí) , 有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力開展水平。例如 , 通 過控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力 ; 利 用基因調(diào)控技術(shù)可以提高包括豆科

4、作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì) 含量 , 減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。達(dá)比等人已生產(chǎn) 出一種轉(zhuǎn)基因三葉草 , 可應(yīng)用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自 向日葵 , 經(jīng)轉(zhuǎn)基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質(zhì) , 該蛋白 質(zhì)經(jīng)食物鏈進(jìn)入綿羊體內(nèi) , 進(jìn)而能提高產(chǎn)毛量。生物技術(shù)給人類 帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個(gè)方面。利用生物技術(shù)提高 現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自 然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)張的要求 , 因此 , 它有助于有人類保存、保護(hù)地球 上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源 , 有助于人們未來再利用其中 的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。 生物技術(shù)已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所 述,

5、 一些轉(zhuǎn)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置到轉(zhuǎn)基因馬鈴薯 , 這種馬鈴 薯能產(chǎn)生水晶蛋白 , 而水晶蛋白對(duì)科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害 作用。這些轉(zhuǎn)基因作物能減少殺蟲劑的用量 , 降低殺蟲劑及其殘 留物對(duì)食物鏈、水體造成污染 , 從而有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。 在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū) , 土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力 提高的一個(gè)重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的。制造氮肥要利用大量能源 , 據(jù)統(tǒng)計(jì) , 英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有 50%來自肥料。由施用肥料 而產(chǎn)生的溫度氣體 二氧氣化碳、氮氧化合物等 不可防止地促進(jìn)地球

6、氣候變暖。除此之外 , 農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。生物技術(shù)的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價(jià)值的幫助。同樣 , 人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出: 特定的真菌類能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放 , 從而促進(jìn)作物生長 ;真菌也能通過分解有機(jī)物質(zhì) 例如纖維素等 釋放出糖類 , 促進(jìn)固氮菌的生長。進(jìn)一 步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能 , 包括獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)菌和真菌 , 以進(jìn)一步增強(qiáng)它們制造養(yǎng)分 和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標(biāo)是使作物本身能夠自行固氮 , 防止、減少 使用人造肥料 , 從而減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能 , 但在將來卻有望實(shí)現(xiàn)這 個(gè)目標(biāo)。二

7、、生物技術(shù)帶來的不利從經(jīng)濟(jì)角度上講 , 生物技術(shù)帶來的不利并不明顯 , 然而 , 它會(huì)引起興旺國家與開展中國家貧富差距進(jìn)一步擴(kuò)大。因?yàn)?, 生物技術(shù)公司主要集中在發(fā) 達(dá)國家 , 興旺國家可以通過輸出生物技術(shù)產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時(shí) , 開展中國家由于技 術(shù)、及其產(chǎn)品還遠(yuǎn)沒有被廣泛接受。生物技術(shù)可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種 情況可能會(huì)隨著需要特定處理的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生 , 特別是抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物 出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購置種子和除草劑 , 否那么除草劑起不了作用。同樣的問題也可 能在需人造肥料的轉(zhuǎn)基因作物上出現(xiàn) , 這些轉(zhuǎn)基因作物會(huì)取代傳統(tǒng)的依靠有機(jī)肥的作物 , 后者在開展

8、中國家是很普遍的 , 并且也有利于環(huán)境保護(hù)。生物技術(shù)在食品上的應(yīng)用對(duì)開展 中國家的農(nóng)民也會(huì)造成許多困難。生物技術(shù)也會(huì)對(duì)人類的健康制造麻煩。近年來在英國已 有這方面的報(bào)道。特別是當(dāng)能引發(fā)人體過敏反響的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物時(shí) , 例如 , 堅(jiān)果能引發(fā) 人體過敏反響 , 假設(shè)它的基因被導(dǎo)入其他作物 , 那么有可能其他作物也會(huì)引起人體過敏。為了 預(yù)防起見 , 轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。生物技術(shù)也可能引發(fā)環(huán)境問 題。人們利用生物技術(shù)生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時(shí) , 也導(dǎo)致生物多樣性遭受嚴(yán) 重破壞 , 甚至導(dǎo)致一些物種滅絕。這一結(jié)果是由于生物技術(shù)促進(jìn)農(nóng)作物向它原本不適應(yīng)的 地域擴(kuò)張而造成

9、的。生物技術(shù)同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè) , 尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張 會(huì)增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用 , 農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進(jìn)全球變暖。與此同 時(shí), 氮素生物化學(xué)循環(huán)的改變也加劇了水體的富營養(yǎng)化 , 直接影響人類和動(dòng)植物的生存。 另一個(gè)令人擔(dān)憂的是 : 轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物、微生物脫離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害。 許多有意或無意的動(dòng)植物引起當(dāng)?shù)貒?yán)重的生態(tài)問題。最明顯的例子是澳洲引進(jìn)的兔子。 1500 年以來 , 世界各國動(dòng)植物的交流 , 有些已成為當(dāng)?shù)氐挠泻?dòng)植物。至于轉(zhuǎn)基因作物脫 離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)后有可能引發(fā) : 第一, 轉(zhuǎn)基因作物使自生作物成為嚴(yán)重的雜草問題 ;第二 , 轉(zhuǎn)基因作物通過雜交后產(chǎn)生雜種 ; 第三, 轉(zhuǎn)基因作物影響食物平安。任何一種轉(zhuǎn)基 因作物都存在對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生沖擊的可能性。未來20 年, 隨著世界人口的增長 , 農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問 , 生物技術(shù)作為科學(xué)和技術(shù)在這場變革中將起到關(guān)鍵 性的作用。原那么上講 , 生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境 , 但在實(shí) 踐中 , 生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的代理人其作用相對(duì)來說是微乎其微的。人們對(duì)