《科技创新与品牌》杂志社热点聚焦

利用高新技术发展现代农业



林忠平(左)出访巴西时与外国专家交流


        全球化使地球变成了一个村落,同时也带来了种种问题,其中许多是同生物的抗逆性相关的。北京大学生命科学学院林忠平实验室多年来致力于植物抗逆性的分子生物学研究,近年来研究方向越来越向应用性方面发展。以下就全球化和城市化进程日益加快的背景下现代农业的地位和作用进行探讨。
        首先,农业、特别是绿色生物产业不要从城市中退出,而要以新的姿态出现在日益扩展的城市中。地球的空间是有限的,保持绿色空间不仅可以提供衣食住行之需,而且是固定二氧化碳、保护生物多样性所必需的。在生态农业的概念之下,应当培育什么农作物,以什么样的方式进行农业经营,如何克服城市绿化中农药污染,如何发展节水农业,如何进行生物产品的循环利用等都是应当考虑的。只追求经济利益往往会造成环境大局的破坏。城市往空中发展,空中绿化和屋顶绿化已经引起人们的关注,我们需要培育新的作物品种来适应城市发展的需求。
        其次,农业已不单单是众多产业的原料来源,生物能源就是新型农业的一条发展之路。然而它的发展道路可能充满艰辛,因为许多经营者只愿意靠近“短期见钱”的产业。目前国际上关注的糖—酒精、淀粉—酒精、纤维素—酒精的产业,以及脂肪酸和生物产氢的工作都是有难度的工作。有的工作看似容易,让人以为一个号召千亩万亩生物柴油的产地便建立起来了,其实这面临着荒山野岭和海边滩涂的开发,同时需要有适应性强的植物品种,随意种植往往得不偿失。生物能源的产品不是单一的,在南方和北方,在潮湿地区和干旱地区要有不同的应对策略,也需要改进植物对不良环境的适应性,充分利用地球上各种特色资源,包括植物资源、基因资源。这就需要高新技术的利用—既要有优良品种的引入,更要有技术创新。
        第三,农业面临的很大问题是如何促进产业向高端发展。目前许多地区农业的衰退,在很大程度上是因为缺少农业新兴产业。如果没有持续的农业创新,不仅无法提高农产品的产量和品质,而且拉大了中国农业与国际先进农业的差距,更不要说一些农产品出口时还要向外商缴纳专利费。我国是世界马铃薯产量最大的国家,但是许多马铃薯产区的平均产量不及世界平均产量的一半;我国是大豆原产地,而今产量和品质都和国外有很大的差距……由此看来,中国的农业亟待提高技术水平。虽然有人反对,但是利用高新技术势在必行。不可否认,传统农业中确有许多优秀的东西,包括优秀的种植方式和丰富的种质资源,然而去发掘这些具有潜在价值的农业资源就需要高新技术的利用,包括基因技术的应用,同时需要大批人才投入高新农业技术的研发。
        农业不仅关系到国家安全,也是许多高利润产业的基础。我们研究了生物的潜力,知道一些非常复杂的生物化学过程在细胞里可以在常温常压下,以非常快速的连续有序的酶促反应而生成,并且在特定基因顺序的指导下,运往一定的储藏器官积累起来。这就是近代生物技术的一个新的发展领域—生物反应器的研究和利用。利用这类技术可以采取农业的生产过程来生产某些有益于人类健康的成分,利用这类技术可以促进植物精油等高级产品的形成。
        植树种草有益于生态环境,但是利用生物技术可以数倍提高植物对污染环境的修复能力却未引起国人的重视;我们在治理水体污染和富营养化上耗费了许多财力,但是在这方面高新技术的应用依然欠缺;传统的农业培育了许多高产优质的农作物,但是同时也使许多栽培物种失去了野生祖先适应不良环境的能力,如果我们通过基因改良,恢复其野生祖先的某些优势,不仅可以使新的品种更能适应不良环境,而且会产生更多有益于人们健康的成分。综上所述,我们强调利用高新生物技术来发展现代农业。