農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)糧食供應(yīng)和生物燃料的促進(jìn)作用

溫國琴

（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)，這無疑給本來已經(jīng)捉襟見肘的糧食危機(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)的方式來提高作物的產(chǎn)量，基本上可以說已經(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，來進(jìn)一步提高作物的畝產(chǎn)量已經(jīng)相形見絀，無限的擴(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)量來說，可謂是具有劃時(shí)代的意義。當(dāng)然，不可否認(rèn)，每個(gè)國家所面臨的實(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)。

1 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展

1996年，美國最早將農(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。

1.1 傳統(tǒng)的植物育種技術(shù)

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。舉例來說，世界上最早的玉米是原種類蜀黍，當(dāng)今我們所見到的玉蜀黍，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)過多年的雜交選育而成的。雜交選育的過程不是一蹴而就的，需要幾年甚至幾十年的不斷攻關(guān)，雜交過程中基因在不斷的優(yōu)化與組合。

1.2 生物技術(shù)的特點(diǎn)

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。夸張一點(diǎn)說，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。這些人并沒有清晰的認(rèn)識(shí)到，沒有現(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。

1.3 當(dāng)今的農(nóng)業(yè)生物

第一代生物技術(shù)的應(yīng)用，其效果是顯著的，對(duì)于農(nóng)民來說是有益的，農(nóng)民的收入得到顯著提高。目前，在美國、加拿大等國家，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家所接受。

根據(jù)美國的統(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。

1.4 生物技術(shù)發(fā)展前景

第二代生物技術(shù)的目標(biāo)致力于提高農(nóng)作物的營養(yǎng)價(jià)值等，這直接給消費(fèi)者帶來極大的益處。舉例來說，胡蘿卜素的營養(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。

2 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)

對(duì)于農(nóng)業(yè)來說，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，該學(xué)說認(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)方面來加以綜合考慮。

基于多個(gè)因素的離散型分析模型，可用來估算生物技術(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，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)在還沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來加以說明，但是筆者認(rèn)為，其發(fā)揮的作用必是積極樂觀的。

3 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)糧食供應(yīng)的促進(jìn)作用

從全球范圍來看，許多國家和地區(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。

3.1 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)可緩解全球面臨的饑餓情況

上世紀(jì)六七十年代，全球面臨著較為饑餓的狀況。經(jīng)過多年的不懈努力，諸如中國、印度等人口大國解決了自身的溫飽問題。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，在一定程度上促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

與此同時(shí)，一些發(fā)達(dá)國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)民帶來了可觀的收入。舉例來說，轉(zhuǎn)基因玉米的推廣種植，也增加了全球的飼料供應(yīng)。

3.2 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)我國糧食供應(yīng)及應(yīng)對(duì)

人類文明得以延續(xù)的重要物質(zhì)條件即為糧食。糧食問題對(duì)于我國來說，也是至關(guān)重要的問題。國家相繼采取一系列的措施，來保障我國的糧食生產(chǎn)。我國的人口多，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)展中國家的貧困地區(qū)，這個(gè)問題尤為明顯。在此背景下，各國已經(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，各國之間也要加強(qiáng)交流與協(xié)作。

作為我國國民經(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，離不開農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，特別是對(duì)于像我國這樣的農(nóng)業(yè)大國尤為重要。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，無非通過兩條途徑，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。我國總面積雖然較大，但是可耕種的面積是比較少的。我國的許多鹽堿地、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。舉例來說，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，獲得抗病蟲害、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)過程中，受病蟲害的影響較大，因此要特別做好病蟲害的管理。

應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到，世界上許多國家已經(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)提升到國家戰(zhàn)略的層面中。發(fā)達(dá)國家的跨國公司，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)，做好我國一些特有的野生農(nóng)作物基因資源的保護(hù)。舉例來說，美國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)我國的大豆行業(yè)影響深遠(yuǎn)。在我大豆市場(chǎng)，國產(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)入中國市場(chǎng)，這對(duì)我國的市場(chǎng)提出了不小的挑戰(zhàn)。

對(duì)于我國來說，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)人員來說，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。

4 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)對(duì)生物燃料的促進(jìn)作用

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、巴西、加拿大、阿根廷等國家相繼出臺(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。

5 結(jié)語

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)。