一、生物技术的贡献

按照国际上现行的划分，现代生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程 4 个方面。每个方面都有其特定的理论基础和技术以及不同的应用领域，它们之间相互补充、衔接，构成整个生物技术体系，覆盖着极其广阔的应用面。

农业是生物技术最主要的应用领域之一。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗逆作物，以及畜禽、林木、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用，解决能源短缺问题；可以扩大食物、饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源。因而，从长远的角度看，保障粮食的充分供应有赖于生物技术的贡献。即通过生物技术的开发，把基因工程、细胞工程应用于农业，从而大幅度地提高农产品产量，从根本上解除人类在粮食问题上的隐患。

大幅度提高农产品的产量，一直是农业生物技术追求的重要目标，近年来取得了引人瞩目的成就。世界主要稻米生产国有一半以上的种植面积种植菲律宾国际水稻研究所培育的新品种，不少国家粮食产量增加；国际热带研究所用生物技术培育出一种可提早 4 个月收获，且产量提高 50%到 100%的木薯；美国培育的新品种草莓，产量由每公顷 14.83 吨，猛增到 691.9 吨；美

国正试验改变植物性状，如将桃树培育成灌木丛，可使每公顷桃产量增加 1 倍；还可利用生物技术增强作物的光合作用，让其他作物都像豆科一样具有固氮能力，从而使农作物产量大大提高。美国在温室里用携带固氮菌的紫花苜蓿和大豆试验，产量比原来提高 50%。在家禽方面，因生长激素的广泛使用，“超级猪”、“超级牛”以及其他超级畜禽将会出现。澳大利亚研究人员将一种生长激素插入猪的基因，可使这种猪较普通猪提早 7 个星期上市。在水产品方面，美国用生物激素处理牡蛎卵细胞，可使其一年四季部能繁殖生长。

病虫害及自然环境恶化是导致农产品产量降低的重要原因。全世界的粮食作物因病虫害大约减产 50%。因此，提高农产品抗病虫害及适应自然环境的能力就成为提高农产品产量的关键技术。科学家们根据细菌具有抗病虫害、抗普通除草剂、耐极值温度、耐盐、耐旱等特性，将这些细菌基因转移到农产品中，培育出许多具有抗性的转基因品种，有的能抵抗病虫害的侵袭，有的则能在沙漠地区、盐碱地区和高寒地区种植，从而有效地扩大了耕地面积，提高了农产品产量。如比利时等国的科学家将能杀死多种害虫的苏云金杆菌转到烟草、水稻等农作物中，培育出抗病虫害的烟草、水稻，害虫吃了这些作物后不久便死去；美国培育出能抗玉米穿孔虫的玉米；中国培育出可使舞青蛾和杨尽蠖 100%死亡的欧洲黑杨树；美国培育出一种生长期短、抗寒性能强的玉米，使北美洲的传统玉米种植地带向寒冷地区推移了 400 公里；

中国培育了 10 多个抗寒、抗碱的水稻新品种；加拿大科学家已从冬黑麦里分离出了一种耐寒基因，准备将其转入小麦中培育耐寒小麦；美国正试验将仙人掌的细胞和小麦细胞融合，培育耐旱小麦。对于畜禽的病害，除了已培育出的抗病新品种外，研究人员还将病毒基因植入鸡蛋的胚胎，培育出抵抗疾病的鸡。目前人们广泛采用生物疫苗接种法来使畜禽具有抗病毒的能力，研究人员已研制出家禽球虫疫苗、狂犬病疫苗、用于猪牛的幼畜腹泻疫苗、口蹄疫疫苗等。

科学家们应用生物技术在使人类摆脱饥饿的同时，追求的更高境界便是努力改变农产品的品质，使其具有更高的营养价值。英国已培育出一种蛋白质含量同鸡蛋含量一样多的玉米新品种；美国培育出比其他品种蛋白质含量高 10%、氨基酸含量高 50%以上的水稻；巴西培育出富含蛋氨酸的“超级大豆”；日本培育出一种形似白菜、味似甘蓝、富含铁质的“生物白菜”；许多国家培育出比普通猪瘦肉量增加 20%左右的新瘦肉型猪。

此外，应用生物技术还培育出一些具有其他特性的作物和禽畜新品种，有的特别耐贮存，有的便于加工、运输。新品种禽畜具有饲料利用率高，增重快等诸多优点。

运用生物技术，人工操作生命，可以快速繁殖动植物，以提高农业生产效率。植物组织和细胞培育技术可缩短育种时间。如小麦等新品种的培育可从 15 年缩短到 5 年时间；现代水稻育种比以前杂交育种加快了 2 至 3 倍；

葡萄新品种的培育也比一般方法快 3 倍。有些制药原料如人参、萝芙木等在试管中生长的速度比在野外快几百倍。运用这一技术，研究人员还可以从植物上取下一小片组织进行大量繁殖：如 10 棵百合花可生产出 50 万棵百合幼苗；1 小段甘蔗所育出的种苗能种 1 亩地。目前已有几百种植物可以通过组织培养获得再生植株。

不难看出，未来的农业将从依靠资源转变为依靠现代科学技术，这些生物技术成果一旦大规模地从实验室走向大田，整个农业将发生革命性的飞跃。90 年代中期是农业生物技术获得繁荣发展的时期，目前已有大量农业生物技术产品进入市场，到 2000 年，运用生物技术和其他科学增产措施增产的粮食将占世界粮食增产总量的 5/6。本世纪末到 21 世纪初，抗虫、抗病毒的农作物将得到大量推广，到 2030 年前后，现代生物技术将全面改造农业，从而使农业生产的面貌焕然一新。