农业生物技术正引领一场新的革命,继以植物矮秆育种为标志的第一次“绿色革命”之后,第二次“绿色革命”旨在通过基因工程、分子育种等手段,实现农作物产量、品质和抗逆性的全面提升。以下通过典型案例和技术进展,阐述生物技术如何改变农业面貌。
典型案例:抗虫棉的自主研发1992年,华北地区棉铃虫大爆发,导致棉花减产近40%,损失约100亿元人民币。主要原因在于棉铃虫对化学农药产生了耐药性。当时,一家跨国公司开出9000万美元的天价转让抗虫棉技术。我国科学家自主创新,经过近5年努力,成功培育出具有自主知识产权的抗虫棉品种。该品种通过转入Bt毒蛋白基因,使棉铃虫取食后中毒死亡。到2006年,我国抗虫棉种植面积已占棉花总面积的70%,为农民增收150多亿元。
生物技术的广泛影响生物技术已成为世界科技发展的重点。《科学》杂志评出的2006年10项重大科技突破中,7项与生物技术相关。专家预测,生物经济的市场潜力将是网络经济的10倍。我国超级稻研究居世界领先水平,亩产稳定在800公斤以上,比一般农田高出近1倍。杂交水稻、油菜、棉花、玉米等技术水平均居世界前列,仅杂交水稻已累计增产3500多亿公斤。
增加农作物产量全球仍有约8亿人口粮食供应不足。利用植物转基因技术,可培育高产、优质的超级作物。我国转基因水稻、玉米、大豆、油菜等研究取得重要进展,400多个品种进入安全性评价阶段,部分已具备产业化条件。
增加耕地面积通过抗盐碱转基因研究,有望将盐碱地变为可农用地,为我国增加1亿亩耕地。基因改造甚至可能使沙漠、盐碱地变成良田。
提高农业生产效益胚胎移植和克隆技术可加速动物品种更新,培育高产奶牛。畜禽疫苗和生物兽药构筑疫病防治新体系,提高对禽流感等重大疫病的防御能力。动物生长激素已研制成功,可在不增加饲料的情况下增加肉产量,缓解饲料粮不足。
变“白色”为“绿色”生物肥料和生物农药已规模化生产,可部分替代化学肥料和农药,形成化学、有机、生物肥料互补的新格局。可降解生物地膜的应用将从根本上解决“白色”污染问题。