生物技术在农业领域的应用及前景.doc

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生物技术在农业领域的运用及前景
（讲课提纲）
古代生物技术在人类科技发展史中的地位：
1.著名科学家钱学森院士把人类社会的产业革命划分为六次：
农业革命（种植业、畜牧业、十七世纪之前）
手工业革命（十七、十八世纪）
工业革命（英国发明蒸汽机为代表，机械工业、十八世纪）
商品国际化革命（经济理论的发展十九世纪）
信息产业革命（通讯技术、计算机技术的发展、二十世纪）
生物技术革命
2.二十一世纪科技率先增长点是哪一门科学？国内外科技界曾经取得共识，即生物技术的发展。
邓小平指出：“将来农业的出路，毕竟要由生物工程来解决，要靠尖端技术。”
钱学森院士指出：“21世纪30年代，人类将进入第六次产业革命，即古代生物科学技术革命，主战场在大农业。”
诺贝尔奖获得者杨振宁博士说：“20世纪后半世纪发展出计算机，计算机对全部世界经济结构的影响是没法计算的。我想，到20世纪头50年，生物工程对于社会、国家经济结构的影响，恐怕还要超过计算机的影响。”
3.1995年美国世界观察研讨所所长莱斯特·R·布朗根据中国的资源制约，人口增长，环境恶化，经济发展等要素，提出“二十一世纪谁来赡养中国？”和“二十一世纪谁也赡养不了中国”两个推论，成为着名的“布朗预言”，引发世界言论大哗和世界粮价的上涨，他估计21世纪20-30年代，中国人口将发展到15亿，占世界27%，人均耕地1.2亩，水资源1800m3，都不足世界平均的1/4，中国将缺粮2亿吨。如何解决这个问题，中国提出，依托古代农业生物技术，中国人本人赡养本人。
古代生物技术由四个部分组成：
基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程，前两者为动物、植物、微生物所共同具有的，后两者为微生物所独有的。
基因工程——染色体、双螺旋结构、基因排列、DNA、RNA
细胞工程——“克隆”、体细胞复制，世界第一例克隆羊“多莉”。
酶工程——生物制药，促进生化反应的蛋白质。
发酵工程——微生物工程的新领域共6项
△微生物饲料△微生物肥料△微生物农药△微生物食物△微生物能源△微生物生态环境保护剂
微生物饲料
包括：单细胞蛋白质饲料（酵母等）、菌体蛋白饲料、发酵醣化饲料、秸杆发酵饲料、微生物饲料添加剂，酶类、抗生素类、维生素类等添加剂。酵母在1-3小时内可增殖1倍，2000m3的大发酵罐24小时可生产数吨。
微生物农药
美国已注册的360中化学农药，有70多种有致癌作用，FAO统计，全世界每年有200万人农药中毒，生物农药可在土壤、水、动植物体内降解，因而是安全的。
利用无益微生物或其代谢产物的有效成分防治病虫害称微生物农药；
杀虫剂：苏云金芽孢杆菌杀虫剂（BT）、全国年产1500吨，杀棉铃虫等。
杀菌剂：60年代北京农大陈延熙教授增产菌防多种病害。
利用农用抗生素的农抗120、5406等。
微生物食物
食用菌（菇类）、米酒、发面（酵母）、酒、醋、酱、酸菜等。
高营养：1kg干菇蛋白质相当于2kg瘦肉、3kg鸡蛋、12kg牛奶，1995年我国食用菌年产量250万吨，出口100万吨，为世界第一。
微生物能源
微生物分解无机质产生沼气（甲烷CH3），可做能源。
微生物生态环境保护剂
微生物利用可处理污水、人畜粪便、城市垃圾。腐熟菌可以加速无机物的分解，除去堆肥发酵过程中产生的氨、硫化氢等恶臭物资；
如：日本的EM、TM复合菌剂，含有光合细菌、放线菌、乳酸菌等10个属、80多种微生物复合而成。如：利用光合细菌进行污水处理，效果明显。
二、微生物肥料在农业领域的运用及前景
第一次绿色革命的成就及不足
大量滥用化学农药和化肥带来的危害
危害健康：农药残留在体内积累，致畸致癌，肝肾慢性中毒。人类摄入的硝酸盐81%来自使用化肥的蔬菜，进入体内变为亚硝酸盐，构成缺氧中毒，并与体内的胺类物资结合成亚硝胺，是强烈的致癌物资。
污染环境
破坏土壤结构。构成土壤板结，保水保肥能力差
微生物肥料的发展是社会发展的需求，人民健康的需求，农民增产增收的需求，出口创汇的需求，大农业的概念，二维农业变三维农业，二维农业包括种植业、畜牧业，三维农业包括种植业、畜牧业、微生物业。
微生物肥料的运用和发展历史
微生物肥料的作用及机理
促进生长发育
次级代谢产物：植物生长素、细胞分裂素、赤霉素等促进细胞分裂、生长、发育，表现为促发芽、生根、长叶、开花、结果、增产
改善作物品质
次级代谢物资中含无机酸、氨基酸等，促进新蛋白质的合成和营养的全面均衡，表现是vc、糖、氨基酸、茶多酚、烟碱、皂甙的提高
按捺病害
构成优势菌群，其屏蔽作用，产生抗病物资和溶菌酶，表现为按捺三十多种病害，特别是土传病害。
抗逆（包括抗旱、抗寒、抗盐碱等）
次级代谢物资中的细胞分裂素能勾引抗性基因的表达和抗逆SOD自在基的产生
改良土壤
产生可溶性糖分和胶体物资，促进