世界新的农业科技革命的特点和趋势，本文主要内容关键词为：趋势论文,农业论文,科技革命论文,世界论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、世界三次技术革命和农业科技革命
从总体科技领域说，18世纪以来，人类社会经历了三次技术革命。依次是，以机械为主导的第一次技术革命，以电力为主导的第二次技术革命和以信息为主导的第三次技术革命。每次技术革命都起源于某一两项具有根本性和强大带动性的重大技术的突破，引发出新的技术体系的建立和新的产业升级。三次技术革命和三次产业升级，将人类社会由农业社会推进到工业社会，创造了人类社会的现代文明。在这过程中，农业则相对落后于工业近200年。由于以育种技术和农业机械、 化学技术为主导的第一次农业技术术革命的带动，到20世纪中叶，农业得到高速发展。相应地生物科学和生物技术取得了重大突破。20世纪50年代，遗传物质脱氧核糖酸的双螺旋结构的发现；70年代DNA的重组， 将分子生物学和生物技术推向新的发展阶段。随后，计算机和信息技术导致信息化时代的到来，以及新材料、航空与航天、自动控制等现代技术的兴起，使农业面临着启动一场新的科技革命，并将以生物技术和信息技术为主导。如果抓住这次新的农业科技革命的机遇，将导致我国农业和农村经济的再次振兴。
二、世界农业科学技术发展新领域
生物技术、信息技术的发展及其在生产中的广泛应用，为农业科学技术的研究开拓许多新领域。新的农业科技革命的胜利实现，在很大程度上，寄希望于这些领域一些项目在理论上和技术上的重大突破。
（一）新物种的塑造
——采取生物技术和常规育种方法，综合不同生物的优良性状，按人类意志定向塑造新的物种和类型。例如，通过组培，育成蛋白质含量提高10%、赖氨酸含量提高5%—7%的水稻新品系； 开发出存放期长、品味好的新品种番茄；培育转基因羊，可从羊奶中提取人体α抗胰蛋白酶；培育转因基猪，生产大量人体血红蛋白；用转基因马铃薯生产人血清蛋白；利用转基因的油菜生产多肽药物等。
——针对病虫害猖獗、化学制品用量大、成本提高、病虫抗药性增强、环境污染等突出问题，创新出抗病、抗虫、抗除草剂的新物种、新品系和新方法，发展“无公害农业”。现已成功地把苏芸金杆菌的基因转移到棉花、玉米、番茄和马铃薯植物内，创造出抗棉铃虫、抗玉米钻心虫等十几种新品种作物，减少杀虫剂农药用量达60%。
——在耕地减少、农产品总量需求日益增加情况下，充分利用固氮微生物与藻类，将是建立作物营养综合体系（IPNS）的一大领域。
（二）快速繁育技术的应用
——利用植物细胞的全能性，通过无性繁殖途径，发展人工种子制造产业。现在已有数百种植物能够通过组织培养成为再生植物，而利用胚状体，外加包衣，已使胡萝卜、芹菜、莴苣、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻等制成人工种子。
——利用胚胎移植和胚胎分割技术，发展动物胚胎生产、贮存、运输与利用的新兴产业。目前，牛胚胎移植技术已进入商品化阶段。用胚胎切割技术可使每头良种母牛每年繁殖50—150头小牛。
——利用人和动物的生长激素基因转移技术，加快畜禽和鱼类生长速度，生产优质产品。目前已知可利用基因工程方法生产的人和动物的激素至少有48种，尤为突出的是生长激素的开发。通过猪生长激素基因工程的研究，可培育生长期短、脂肪少的瘦肉型猪，使猪腰部胸肌肉生长快1倍，脂肪减少70%，上市时间由6个月缩短为3个月， 从而大大节约饲料。
——应用分子生物学等方法，发展畜禽性别鉴定技术，进行定向繁育和饲养，可以大大节省成本，提高产品率。
（三）农业工厂的构建
——发达国家人工创造环境、生产全过程自动化、技术高度密集的农业工厂化形式已在水产、畜牧、园艺及多年生果树栽培等许多领域被普遍采用，并达到高效率、高产值、高质量。
——通过人工制造基质与营养液，改进和扩大应用无土栽培技术，并利用计算机进行自动调控与管理。研制遥感温室环境控制系统，将分散的温室群同计算机控制中心联结，实行自动化管理，形成大型植物工厂。
——在创造适宜饲养环境、保证饲料营养和防治疫病的情况下，发达国家的肉牛、奶牛、猪、鸡等广泛采用现代工厂化饲养方式。
——在水产品人工育苗和养殖方面，扩大工厂化生产规模。通过人工鱼礁、人工孵化、人工放流和人工繁殖等办法，探索把养殖工厂搬到船上和大型平台，形成海上流动式养鱼工厂的新途径，达到充分利用资源的目的。
（四）新人造食品与饲料的生产
——针对蛋白质资源紧缺、需求量大的状况，充分利用微生物和藻类蛋白含量高、生产周期短、效率高的特点，开发单细胞蛋白资源，生产高蛋白饲料与食品。如以乙醇为原料，生产单细胞蛋白作为食品、饲料等。一座年产10万吨单细胞蛋白的微生物工厂，相当于12万公顷耕地生产的大豆蛋白。这将成为21世纪的一大产业。
——利用能广泛分解纤维素、半纤维素、木质素和淀粉等有机物质的耐热放线菌生产单细胞蛋白，从20万吨完全转化的秸秆中可得到5 万吨乙醇和2.2万吨糖醛或7万吨的单细胞蛋白。中国年产5 亿多吨作物秸秆，如将其中20%进行微生物发酵处理，可获得相当于400 亿公斤饲料粮的饲料，接近目前饲料用量的一半。未来30%的石油化工产品，可通过纤维素的生物转化获得。可见生物技术在为人类解决粮食、能源等问题中，有着举足轻重的作用。
——开发十分丰富的植物叶片资源，生产出营养价值高消化率高的叶蛋白，用作饲料和食品添加剂。叶蛋白可消化率一般达80%以上，富含赖氨酸、胡萝卜素。美国已制成苜蛋白含量90%的产品应用于食品，并形成一定规模的产业。
——在谷氨酸等生产的基础上，利用生物技术培育新菌种，加快氨基酸发酵的利用，大规模生产不同用途的氨基酸，将使人类大规模应用色氨酸和长链二元酸成为可能。生物法生产的赖氨酸，能够产生具有生物活性的异构体。
（五）新能源的开发
——面对能源短缺与危机，积极开发“绿色能源”。除薪炭林外，重点利用多年生和一年生植物及藻类，生产酒精和石油代用品，如培育“能源甘蔗”，专用于发酵酒精；用谷类生产乙醇等；建立用木薯、薯蓣和其他农产品生产燃料酒精的工厂；正在建立的绿藻产业，其中一部分将用于生产石油。预计21世纪，利用生物技术发展新能源产业可望实现。新能源的开发利用，大有利于生态环境的保护和改善。
——大量的作物秸秆可用来生产沼气、乙醇，部分代替石油。研究证明，利用基因操作技术改变微生物特性，把农作物秸秆分解为葡萄糖、木糖、苯酚、苯及燃料是可行的。
（六）向空间领域拓展
——开发辽阔的海洋，采用生物措施与工程措施相结合，改造海洋养殖环境。中国大陆海岸线1.8万多公里，沿岸5000多岛屿的海岸线1.4万多公里，沿岸10米水深以内浅海与滩涂666.7万平方公里以上， 可进行人工养殖的滩涂133.3万公顷，潜力巨大。
——航天科学与农业科学结合，建立太空农业试验室（站），发展太空农业和太空农业科学，发展太空食品、太空服装，逐步形成新产业。通过已进行的太空农业试验，植物、动物等生物体的许多特性奥秘被揭示，计算机模型和控制系统对商品植物生产的应用领域被拓宽；运用多种手段模拟地球生态系统进行食物生产，积累向其他星球开发的经验。
三、世界性新的农业科技革命的特点和趋势
根据对国内外农业科技发展情况的研究与分析，关于正在兴起的世界性新的农业科技革命的特点和趋势，可作出如下的概括：
农业科技不断向深度和广度发展，科学研究的重大突破正在使农业产生质的飞跃，出现革命性变化。21世纪农业科技将在探索作物、畜禽、鱼虾等动植物和微生物生命活动奥秘，高效利用水土光热资源等方面取得重大突破，从而使农业的高产、优质、高效的相互结合达到一个新的水平。
现代农业科学在学科分北、分工与更新的同时，走向新的综合与联合。现代农业科学技术与传统农业科学技术相比，具有智能化、物化、产业化、企业化和国际化等5个显著的特征。 农业科技在形成自己完整体系的同时，其他众多门类的自然科学与社会科学、技术科学与经济科学不断向农业科学渗透、交融，从而形成许多新的科学交叉点和生长点，拓宽了农业科技的领域，大大推动了农业科学技术的发展，21世纪将会进一步强化。
生物技术、信息技术和新材料等高新技术研究的更大进展和更新以及更广泛的应用，使现代农业科学技术的飞速发展，形成了改造传统农业的崭新技术。以高新技术为特点的精密农业（或称精准农业）的产生与发展，把农业经营提高到一个崭新阶段。转基因生物工程，特别是转基因作物的发展，带动农业产生历史性跨越。农业正在成为生物技术最有应用价值和前景的产业。信息技术在农业生产、信息传播扩散、信息服务等方面的应用，促进了信息化农业的发展。信息技术在农产品交易中的应用，正在使传统的农产品交易方式发生革命性变化。可以判断，高新技术的突破和应用，将促成以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命的实现。
生物技术、信息技术的发展及其在生产中的广泛应用，将为农业科学技术的研究开拓许多新领域，如新物种的塑造、快速繁育技术的应用、农业工厂的构建、新人造食品与饲料的生产、新能源的开发和向空间领域拓展等。可以认为，欲求新的农业科技革命的胜利实现，在很大程度上，将寄希望于这些领域一些项目在理论上和技术上的重大突破。
科技对资源的转换和替代作用日益得到有力的发挥。农业环境保护技术越来越受到重视。适应资源、人口、生态环境良性循环、永续利用和农业可持续发展的需求，涌现众多新兴学科，为人类利用和改造自然不断创造条件。
农业科学技术国际合作迅速发展。农业生物技术，如动植物基因组、农业生态环境整治、防沙治沙；农业信息技术，如跨国农业信息网络建设等方面的国际合作日益扩展，除传统上政府间的科技合作外，民间，特别是企业间的跨国合作蓬勃兴起。国际竞争与合作并存、交流与限制并存，形成非常复杂的态势。
自然科学与社会科学、技术科学与经济科学联系更为紧密，农业发展战略问题必将得到进一步发展，使人们在21世纪能够更好地掌握农业自然规律和经济规律，有力地促进农业发展战略决策、体制、机制和政策完善以及农业科学技术水平的提高，推动农业和农村经济的全面发展。
在农业科技领域，政府加强领导、加强计划、加强投入，成为近年农业科技发展的重要特征。反映出科技竞争日趋激烈的背景下，政府加大了对科技资源的协调配置力度，以尽快抢占世界农业科技和农业国际竞争的先机。