溫國(guó)琴
(朔州師范高等??茖W(xué)校,山西 朔州 036002)
從全球范圍看,糧食的總量遠(yuǎn)不能滿足人口的需要,“糧食”危機(jī)凸顯。與此同時(shí),全球的人口總量在逐年增加,全球90億人口這個(gè)數(shù)據(jù)將會(huì)很快到達(dá),這無(wú)疑給本來(lái)已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘的糧食危機(jī)雪上加霜,全球人居的清潔能源的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)也將變得更加遙不可及。上世紀(jì)中后期,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,借助集約化的方式,農(nóng)作物的產(chǎn)量不斷得到提高。采用更高單位畝產(chǎn)量的種子、更加科學(xué)有效的灌溉方式、針對(duì)性更強(qiáng)的殺蟲(chóng)農(nóng)藥、機(jī)械化管理采收大力替代手工方式等等這些手段,極大提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量,在可耕作面積不斷降低和人口快速增長(zhǎng)的大背景下,農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,這一點(diǎn)是難能可貴的。但是,依靠傳統(tǒng)的方式來(lái)提高作物的產(chǎn)量,基本上可以說(shuō)已經(jīng)達(dá)到了“天花板”,這一點(diǎn)可以從作物畝產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率中得到印證。依托農(nóng)業(yè)集約化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的耕種管理方式,來(lái)進(jìn)一步提高作物的畝產(chǎn)量已經(jīng)相形見(jiàn)絀,無(wú)限的擴(kuò)大耕種的面積也是不現(xiàn)實(shí)的。此外,耕種面積的不多擴(kuò)大,森林、草原的面積必然減少,全球變暖會(huì)進(jìn)一步增加,生物的多樣性也會(huì)受到較大的波及,這一點(diǎn)可謂是得不償失。
病蟲(chóng)害是影響農(nóng)作物生長(zhǎng)及其產(chǎn)量的重要影響因素,有效的對(duì)病蟲(chóng)害加以控制,這顯著的提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量,尤其是在未增加耕地面積的前提下。伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的迅速發(fā)展,轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用,對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量來(lái)說(shuō),可謂是具有劃時(shí)代的意義。當(dāng)然,不可否認(rèn),每個(gè)國(guó)家所面臨的實(shí)際情況是不一樣的,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的使用種類和數(shù)量也存在著差異。技術(shù)是一把雙刃劍,轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的使用,一方面極大提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量,另一方面也存在著對(duì)該技術(shù)的許多爭(zhēng)議。對(duì)于利弊之爭(zhēng),不同的人有不同的看法。持否定態(tài)度的認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)于人體和所生存的環(huán)境將會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。此背景下,本文主要探討了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展情況、農(nóng)業(yè)生物經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)糧食供應(yīng)、生物燃料發(fā)展兩個(gè)方面的促進(jìn)作用,以期待對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有更加清晰與全面的認(rèn)識(shí)。
1996年,美國(guó)最早將農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中,使用之后極大提高了作物產(chǎn)量,為美國(guó)贏得了在世界農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中獲得了有利位置。不可否認(rèn),任何事物都有兩個(gè)方面,該項(xiàng)技術(shù)也存在著利弊之爭(zhēng)。持否定態(tài)度的人認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因作物恐將引發(fā)生態(tài)災(zāi)難,顯著降低了全球的生物多樣性。持證明態(tài)度的人認(rèn)為,該技術(shù)顯著提高了作物的產(chǎn)量,尤其是在全球耕地面積逐年降低的大背景下,滿足了人口日益增長(zhǎng)的需求。所謂的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)也不例外,對(duì)此我們要秉持理性的態(tài)度加以看待與分析。
客觀講,傳統(tǒng)的育種技術(shù),其基因也是在發(fā)生著變化,后代的基因與母本、父本的基因存在著較大的差別。傳統(tǒng)的育種技術(shù),通常采用雜交的方式,借助一代代的雜交技術(shù),期待篩選獲得既定的高優(yōu)性質(zhì)的植物。舉例來(lái)說(shuō),世界上最早的玉米是原種類蜀黍,當(dāng)今我們所見(jiàn)到的玉蜀黍,兩者之間已存在著天壤之別。原種類蜀黍,本質(zhì)上是一種高草,結(jié)玉米粒很少。玉蜀黍是在原種類蜀黍的基礎(chǔ)之上經(jīng)過(guò)多年的雜交選育而成的。雜交選育的過(guò)程不是一蹴而就的,需要幾年甚至幾十年的不斷攻關(guān),雜交過(guò)程中基因在不斷的優(yōu)化與組合。
利用基因技術(shù),將具有某一特性的基因注入植物細(xì)胞之中,在合適的條件下培養(yǎng)讓其成長(zhǎng)為想要的植物??鋸堃稽c(diǎn)說(shuō),這種技術(shù)是傳統(tǒng)植物栽培的“升級(jí)版”。這種技術(shù)的針對(duì)性更強(qiáng),降低了工作量。傳統(tǒng)的育種技術(shù),數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的基因同時(shí)在發(fā)揮作用,獲得想要的理想特性的植物無(wú)疑是大海中撈針。將想要特性的基因注入到植物細(xì)胞中,然后培養(yǎng)成植物,即可獲得想要特性的植物,這是傳統(tǒng)的雜交育種技術(shù)所無(wú)法比擬的。當(dāng)代的育種專家,對(duì)生物技術(shù)是十分青睞的。但是,也有人認(rèn)為,轉(zhuǎn)基因技術(shù)有悖倫理。這些人并沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)到,沒(méi)有現(xiàn)代育種技術(shù)、種植技術(shù)、機(jī)械設(shè)備的使用,當(dāng)今就不會(huì)見(jiàn)到品質(zhì)好、產(chǎn)量高等一系列優(yōu)良特性的農(nóng)作物。試想一下,如果沒(méi)有生物技術(shù),可能我們將仍然停留在原始的社會(huì),吃的仍是最原始的作物,人類也不可能得以迅速發(fā)展與壯大??陀^講,對(duì)于生物技術(shù)的認(rèn)識(shí),要更加理性、全面,要將其視作一種育種的技術(shù)手段。
第一代生物技術(shù)的應(yīng)用,其效果是顯著的,對(duì)于農(nóng)民來(lái)說(shuō)是有益的,農(nóng)民的收入得到顯著提高。目前,在美國(guó)、加拿大等國(guó)家,所種植的玉米、大豆等農(nóng)作物,基本上都是轉(zhuǎn)基因的。此外,阿根廷、加拿大等國(guó)家,也在大力推廣種植轉(zhuǎn)基因作物。轉(zhuǎn)基因作物正以極快的速度被很多國(guó)家所接受。
根據(jù)美國(guó)的統(tǒng)計(jì)資料,使用轉(zhuǎn)基因種子之后,除草劑的用量、作物的種植成本顯著降低,產(chǎn)量得到極大提高,對(duì)環(huán)境的污染大大降低。
第二代生物技術(shù)的目標(biāo)致力于提高農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等,這直接給消費(fèi)者帶來(lái)極大的益處。舉例來(lái)說(shuō),胡蘿卜素的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,科學(xué)家們正在利用第二代生物技術(shù)選育胡蘿卜素含量高的胡蘿卜品種。利用第二代生物技術(shù),也可選育耐儲(chǔ)存、抗腐爛的農(nóng)作物等等。由此可知,第二生物技術(shù)的發(fā)展前景會(huì)一片光明。
對(duì)于農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō),也要講究投入與產(chǎn)出。對(duì)于是否使用農(nóng)業(yè)生物技術(shù),也要牽扯到投入、產(chǎn)出的問(wèn)題,于是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)得以產(chǎn)生。1969年,大衛(wèi)提出運(yùn)用分水嶺理論框架學(xué)說(shuō),該學(xué)說(shuō)認(rèn)為,農(nóng)業(yè)從業(yè)人員會(huì)依據(jù)利益最大化特點(diǎn)來(lái)組織生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,是否利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù),也要考慮成本、收益、環(huán)境影響等多個(gè)方面來(lái)加以綜合考慮。
基于多個(gè)因素的離散型分析模型,可用來(lái)估算生物技術(shù)應(yīng)用與否、應(yīng)用的程度等。利用該模型分析可知,對(duì)生物技術(shù)使用情況的影響因素主要有投入情況、國(guó)家的政策管控情況、地理位置環(huán)境等因素。轉(zhuǎn)基因作物的抗蟲(chóng)害、抗倒伏的性質(zhì)加強(qiáng),種植之后的管理較簡(jiǎn)單,需要的人力較少。
部分研究者采用比較的研究方法,以傳統(tǒng)作物為類比的對(duì)象,考察了轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的產(chǎn)出情況。尤其是在新的農(nóng)作為推出、進(jìn)入市場(chǎng)時(shí),通常要對(duì)比分析這些新品種作物的產(chǎn)量、投入情況等。對(duì)比發(fā)現(xiàn),第一代轉(zhuǎn)基因作物具有產(chǎn)量高、抗病蟲(chóng)害、投入成本較低、管理相對(duì)簡(jiǎn)單、投入的人力等優(yōu)點(diǎn)。這是在不同國(guó)家、不同地區(qū)、不同的環(huán)境條件下得出的。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),全球范圍內(nèi)的糧食短缺局面得到一定程度的緩解,轉(zhuǎn)基因作物的投入使用發(fā)揮著多大的作用,現(xiàn)在還沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)加以說(shuō)明,但是筆者認(rèn)為,其發(fā)揮的作用必是積極樂(lè)觀的。
從全球范圍來(lái)看,許多國(guó)家和地區(qū),特別是非洲地區(qū),人們大多面臨著饑餓的情況,全球范圍內(nèi)的糧食缺口仍然是比較大的。為進(jìn)一步增加全球的糧食供應(yīng),必然要想方設(shè)法提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用,可對(duì)糧食的供應(yīng)起到積極的促進(jìn)作用。
上世紀(jì)六七十年代,全球面臨著較為饑餓的狀況。經(jīng)過(guò)多年的不懈努力,諸如中國(guó)、印度等人口大國(guó)解決了自身的溫飽問(wèn)題。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),在一定程度上促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
與此同時(shí),一些發(fā)達(dá)國(guó)家利用自身所具備的技術(shù)、人才的優(yōu)勢(shì),加大科研攻關(guān),部分農(nóng)作物的畝產(chǎn)量顯著提高。加大對(duì)農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入力度,一些政府、非政府的機(jī)構(gòu)相繼投入到農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究中,農(nóng)業(yè)技術(shù)獲得了快速的升級(jí)迭代。
特別是對(duì)于非洲地區(qū),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著較大的困難,這是由于土壤貧瘠、降水偏少等多方面的原因造成的。在此地區(qū),農(nóng)業(yè)生物技術(shù)更加有用武之地,可利用此技術(shù)篩選更加耐寒、耐高溫的農(nóng)作物。
得益于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,越來(lái)越多的轉(zhuǎn)基因品種諸如馬鈴薯、甘蔗、甜菜等新型品種得到應(yīng)用。這些品種的使用,一方面提高了產(chǎn)量,另一方面給農(nóng)民帶來(lái)了可觀的收入。舉例來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)基因玉米的推廣種植,也增加了全球的飼料供應(yīng)。
人類文明得以延續(xù)的重要物質(zhì)條件即為糧食。糧食問(wèn)題對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),也是至關(guān)重要的問(wèn)題。國(guó)家相繼采取一系列的措施,來(lái)保障我國(guó)的糧食生產(chǎn)。我國(guó)的人口多,工業(yè)化發(fā)展的需要,造成耕地面積的減少。為有效遏制這一不利的局面,一方面要守住18億畝的底線,另一方面要利用生物技術(shù)提高糧食作物的畝產(chǎn)量。
工業(yè)化的快速發(fā)展,需要大量的化石能源,其排放的CO2是全球變暖的誘因。糧食供應(yīng)問(wèn)題日益凸顯,全球范圍內(nèi)的饑餓人數(shù)也在不斷增加。特別是一些發(fā)展中國(guó)家的貧困地區(qū),這個(gè)問(wèn)題尤為明顯。在此背景下,各國(guó)已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí),統(tǒng)一制定碳中和目標(biāo),做好土壤和水源的保護(hù)利用等等,共同應(yīng)對(duì)日益加快的全球變暖。糧食的安全生產(chǎn),也要秉持可持續(xù)發(fā)展的原則,各國(guó)之間也要加強(qiáng)交流與協(xié)作。
作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的根本,農(nóng)業(yè)是我們當(dāng)前需要關(guān)注的頭等大事。農(nóng)業(yè)的發(fā)展,離不開(kāi)農(nóng)業(yè)生物技術(shù),特別是對(duì)于像我國(guó)這樣的農(nóng)業(yè)大國(guó)尤為重要。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威學(xué)者相繼指出,要實(shí)現(xiàn)我國(guó)的糧食安全,要注重利用現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。
要想方設(shè)法提高糧食的產(chǎn)量,對(duì)糧食進(jìn)行持續(xù)有效的供給,這一點(diǎn)是至關(guān)重要的。增加糧食的產(chǎn)量,無(wú)非通過(guò)兩條途徑,第一條途徑是增加農(nóng)作物的耕種面積,另一方面是提高農(nóng)作物的畝產(chǎn)量。我國(guó)總面積雖然較大,但是可耕種的面積是比較少的。我國(guó)的許多鹽堿地、荒漠化的土地不適合耕種,但是可以利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù),獲得抗鹽堿性、耐旱的作物品種,以此途徑實(shí)現(xiàn)糧食總量的增加。
此外,利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù),可以提高農(nóng)作物的畝產(chǎn)量。舉例來(lái)說(shuō),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),獲得抗病蟲(chóng)害、畝產(chǎn)量高的玉米品種,既獲得高產(chǎn)量的玉米,又降低了種植成本,可謂是一舉兩得。作物在生長(zhǎng)過(guò)程中,受病蟲(chóng)害的影響較大,因此要特別做好病蟲(chóng)害的管理。
應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到,世界上許多國(guó)家已經(jīng)充分意識(shí)到農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要性,相繼投入大量人力、物力于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)之中。對(duì)此,我國(guó)也不能甘居人后,要把加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研發(fā)提升到國(guó)家戰(zhàn)略的層面中。發(fā)達(dá)國(guó)家的跨國(guó)公司,利用其人才、技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在全球范圍內(nèi)對(duì)基因資源進(jìn)行搶占與掠奪,對(duì)此要特別基于保護(hù),做好我國(guó)一些特有的野生農(nóng)作物基因資源的保護(hù)。舉例來(lái)說(shuō),美國(guó)的大豆在世界范圍內(nèi)有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,這是由于其具有產(chǎn)量高、出油率高的優(yōu)勢(shì),對(duì)我國(guó)的大豆行業(yè)影響深遠(yuǎn)。在我大豆市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)大豆所占的比例已經(jīng)岌岌可危。隨著時(shí)間的持續(xù)推移,必將會(huì)有更多的轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),這對(duì)我國(guó)的市場(chǎng)提出了不小的挑戰(zhàn)。
對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),怎樣做好農(nóng)業(yè)生物技術(shù),做好產(chǎn)品的準(zhǔn)確定位,以產(chǎn)業(yè)鏈視角進(jìn)行審視,對(duì)于整個(gè)鏈條上的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確把握。對(duì)于從業(yè)的科學(xué)人員來(lái)說(shuō),要有專利化的思維,做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),積極推行優(yōu)良作物品種的產(chǎn)業(yè)化。
傳統(tǒng)的化石能源一旦用盡,就不可再生,尋找新的可再生能源是必然的選擇。與此同時(shí),從全球范圍來(lái)看,人口快速增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求量必然增加,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用,必將有效解決這一問(wèn)題。此外,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用,必將推動(dòng)生物燃料的發(fā)展行穩(wěn)致遠(yuǎn)。美國(guó)、巴西、加拿大、阿根廷等國(guó)家相繼出臺(tái)法律法規(guī),支持農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展。這種情況下,在技術(shù)的強(qiáng)有力的加持下,這些國(guó)家的生物燃料的發(fā)展必將更上一層樓,兩者將相得益彰,健康發(fā)展。
玉米、棉花、大豆等轉(zhuǎn)基因作物的快速推廣應(yīng)用,尤其是玉米,玉米產(chǎn)量的快速增加,可利用玉米發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料乙醇。乙醇作為一種生物燃料,可代替部分石油,其應(yīng)用前景必將十分廣闊。此外,隨著農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的進(jìn)一步迭代升級(jí),可研究生產(chǎn)淀粉含量更高的農(nóng)作物,用來(lái)生產(chǎn)燃料乙醇,這必將進(jìn)一步推動(dòng)生物燃料的快速發(fā)展。
在全球糧食危機(jī)日益凸顯的大背景下,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,明顯緩解全球的糧食危機(jī)。某些貧窮的發(fā)展中國(guó)家,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代種植和管理技術(shù)落后,轉(zhuǎn)基因作物的種植,一方面提高了抗蟲(chóng)性,減少了管理的難度;另一方面提高了作物的產(chǎn)量,可謂是一舉兩得。本文主要探討了農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展情況、農(nóng)業(yè)生物經(jīng)濟(jì)學(xué)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)糧食供應(yīng)、生物燃料發(fā)展兩個(gè)方面的促進(jìn)作用,以期待對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有更加清晰與全面的認(rèn)識(shí)。