基因工程在畜牧業(yè)上的應(yīng)用范文
時(shí)間:2023-09-21 16:56:57
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篇1
抗菌肽作為抗生素的替代品,最先應(yīng)用于醫(yī)療方面,用來(lái)治療一些抗生素不起作用的臨床耐藥菌株的感染。另一方面,它也可以用于臨床疾病的診斷。一旦生物體感染某種細(xì)菌或病毒,體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的免疫應(yīng)答,而這種應(yīng)答的一方面表現(xiàn)形式就是相對(duì)應(yīng)的抗菌肽濃度的快速上升。根據(jù)抗菌肽與感染性疾病之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以為診斷提供依據(jù)。目前,隨著對(duì)抗菌肽的了解加深,它的應(yīng)用也得到了廣泛的拓展,不僅僅局限于臨床醫(yī)學(xué),還包括農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)等方面。
在畜牧業(yè)方面,農(nóng)民為了追求高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在飼料中大量添加各種抗生素,嚴(yán)重破壞了畜禽腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡并導(dǎo)致一些耐藥菌株的產(chǎn)生,導(dǎo)致畜禽疾病的日益復(fù)雜化,而抗菌肽正好可以克服抗生素的這些缺點(diǎn)。目前它在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要分為下面幾個(gè)方面:一是抗菌肽和抗生素的聯(lián)合添加喂養(yǎng)。當(dāng)前疫病多為混合感染,而一般抗生素抗菌譜一般比較窄,且只對(duì)細(xì)菌有效。而抗菌肽除對(duì)細(xì)菌有效之外,還對(duì)真菌、病毒、寄生蟲(chóng)和原生動(dòng)物有抑制或殺滅作用,二是取代目前喂養(yǎng)中所用的抗生素。
抗菌肽作為一種特殊的氨基酸,添加在飼料中一方面可以作為營(yíng)養(yǎng)成分降解吸收,另一方面又可以代替抗生素的作用起抗菌的作用,從而避免抗生素對(duì)動(dòng)物和人體的危害。目前,國(guó)內(nèi)這方面已經(jīng)有一些成功的例子。將抗菌肽在酵母中發(fā)酵表達(dá)后的制劑,添加到飼料中,能夠代替抗生素預(yù)防及治療仔豬白痢和雛雞白痢,并能提高肉雞飼料轉(zhuǎn)化率和存活率。添加來(lái)源于豬小腸的抗菌肽能提高雛雞日增重,降低料重比,同時(shí)增強(qiáng)雞十二指腸和空腸的消化吸收功能。三是通過(guò)基因工程手段將廣譜性抗菌肽基因?qū)肷矬w內(nèi),提高它們對(duì)各種病原菌的抵抗能力。據(jù)報(bào)道,Reed等將抗菌肽Shiva-1a通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段導(dǎo)入小鼠后,提高了小鼠對(duì)布魯氏菌病的抵抗能力。
Sarmasik等將天蠶抗菌肽轉(zhuǎn)入鮭魚(yú)發(fā)現(xiàn)對(duì)嗜水氣單胞菌、熒光假單胞與安圭拉弧菌等3種魚(yú)類(lèi)病原菌均有很強(qiáng)的抗性。另外,Yarus將牛氣管抗菌肽(bTAP)基因轉(zhuǎn)入小鼠中提高了它對(duì)致病大腸桿菌的耐受性。因此,借鑒已成功的轉(zhuǎn)基因技術(shù),把一些具有光譜抗性的抗菌肽基因?qū)肷矬w,從而產(chǎn)生抗病新品種或高效抗菌劑,治療在養(yǎng)殖過(guò)程中細(xì)菌或病毒所引起的等各種棘手的疾病,前景將十分樂(lè)觀。
2現(xiàn)階段抗菌肽應(yīng)用存在的問(wèn)題和展望
盡管抗菌肽具有非常廣闊應(yīng)用前景,但是目前它的應(yīng)用還需要解決一些問(wèn)題。(1)來(lái)源問(wèn)題,由于抗菌肽的天然資源有限,而且提取的難度和成本都比較高,因此,基因工程和化學(xué)合成便成為獲取抗菌肽的主要手段。但是化學(xué)合成肽類(lèi),成本較高,不適合應(yīng)用。而通過(guò)基因工程手段,在微生物中表達(dá)抗菌肽,可能殺死宿主細(xì)菌而不能獲得表達(dá)產(chǎn)物。即使對(duì)宿主菌沒(méi)有毒害,但仍會(huì)有表達(dá)量少的問(wèn)題存在。因此如何選擇表達(dá)宿主菌,提高抗菌肽的生產(chǎn)效率,降低成本,是抗菌肽應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。(2)與抗生素相比,雖然抗菌肽的抗菌譜比較廣,但它的抗菌活性還不夠理想。對(duì)已有抗菌肽進(jìn)行改造或者設(shè)計(jì)新抗菌肽分子是創(chuàng)造高活力抗菌肽的有效途徑。這就需要更深層次的了解抗菌肽結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系,為分子改造和設(shè)計(jì)提供足夠的理論依據(jù)。(3)大部分抗菌肽產(chǎn)品還處于研發(fā)階段,離真正應(yīng)用推廣還有很長(zhǎng)的路。這不僅要靠技術(shù)的積累,還要有資本支撐才能最終實(shí)現(xiàn)。
篇2
【關(guān)鍵詞】制藥工程;抗菌肽;微生物;生物技術(shù)
在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中,生物技術(shù)廣泛的應(yīng)用在各類(lèi)制藥工程中,已成為制藥產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的主導(dǎo)基礎(chǔ)??咕淖鳛橐环N廣泛存在于多種生物中的一類(lèi)帶正電荷的小分子多肽,具有著光譜抗菌性,同時(shí)也具有著一定的抗真菌、抗病毒和抑制腫瘤活性的作用。伴隨著人們對(duì)藥品需求的不斷加大,抗菌肽在制藥工程中也得到了廣泛的應(yīng)用,對(duì)于提高藥品的作用,提高人體免疫里發(fā)揮著不容忽視的重要作用。
一、抗菌肽概述
抗菌肽廣義上是一種存在于生物體中且具有著抵抗外界微生物入侵、消除體內(nèi)出現(xiàn)突變細(xì)胞的一類(lèi)小分子多肽結(jié)構(gòu)。在上個(gè)世紀(jì)七十年代,瑞典科學(xué)家首次提出了抗菌肽的概念,自此以后,人們?cè)谏锛夹g(shù)研究中對(duì)抗菌肽研究也不斷深入和擴(kuò)大,也獲得了較大的進(jìn)展。在目前的社會(huì)發(fā)展中,抗菌肽在昆蟲(chóng)、植物、動(dòng)物、病毒等多種領(lǐng)域得到了廣發(fā)的應(yīng)用與研究,其種類(lèi)快有多大兩千多種??咕脑谀壳暗难芯恐?,多事采用動(dòng)物免疫細(xì)胞、各種器官粘膜、皮膚以及植物的花、果、皮進(jìn)行研究。
經(jīng)過(guò)多年的總結(jié)和研究我們發(fā)現(xiàn),抗菌肽是一種分子量低、水溶性好、熱穩(wěn)定性能好和強(qiáng)堿性高的特點(diǎn),在目前社會(huì)發(fā)展中越來(lái)越受到人們的重視與研究。其在應(yīng)用的過(guò)程中與其他抗菌機(jī)理完全不同,已成為一種轉(zhuǎn)基因抗病毒植物基因的來(lái)源基礎(chǔ),同時(shí)在研究中對(duì)于抗菌、抗癌等藥品的研究與生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用與研究。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中,隨著生物學(xué)的不斷發(fā)展。抗菌肽的三維結(jié)構(gòu)也被精確的測(cè)定了出來(lái),使得抗菌肽結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系存在著一定的關(guān)系。并且生物血液信息和計(jì)算機(jī)圖形圖像的處理現(xiàn)實(shí)中也出現(xiàn)了極大的變動(dòng)與變化。在當(dāng)前的制藥產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中,抗菌肽的分析設(shè)計(jì)手段已成為推動(dòng)其發(fā)展核心與關(guān)鍵,更是促進(jìn)了整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。
二、抗菌肽在制藥中的應(yīng)用機(jī)理
1、應(yīng)用機(jī)理
抗菌肽是人們從各種細(xì)菌、真菌和兩棲動(dòng)物分裂獲得的一種抗菌活性較強(qiáng)的肽,一般也被人們稱之為肽抗生素。在早期的研究與應(yīng)用的過(guò)程中主要是通過(guò)對(duì)天蠶免疫體制分析和研究的過(guò)程,也是由血淋巴產(chǎn)生的一種擬菌性的抗性物質(zhì)成分。在抗菌肽在應(yīng)用過(guò)程中具備著多種功能和作用,是通過(guò)多種氨基酸共同構(gòu)成的堿性物質(zhì),在某些抗菌肽對(duì)部分真菌和原蟲(chóng)處理中都具備著較為良好的殺傷作用與預(yù)防優(yōu)勢(shì)。其在應(yīng)用的過(guò)程中能夠通過(guò)單一應(yīng)用的時(shí)候體現(xiàn)出擬殺多種病菌和真菌、細(xì)菌的模式,抗菌肽還對(duì)各種癌細(xì)胞有著良好的擬制作用。
2、抗菌肽的效應(yīng)
抗菌肽是一種具備著光譜抗菌活性的一種新型微生物,也是一種有效對(duì)多種細(xì)菌進(jìn)行根除和滅殺的活性抗生素。在目前的制藥過(guò)程中,其使用對(duì)于耐藥性能源具備著良好的滅殺作用,因此受到人們廣泛的重視。與此同時(shí),其在制藥應(yīng)用中對(duì)于提高身體免疫力也存在著重要優(yōu)勢(shì),還能夠加快傷口的愈合速度,在目前已成為康復(fù)中心和人們常用藥品中必備的物品之一。
三、抗菌肽的應(yīng)用研究
抗菌太的應(yīng)用已成為當(dāng)前醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提,是未來(lái)制藥體系前景的核心動(dòng)力。在目前各種醫(yī)療設(shè)備逐步完善的今天,抗菌肽的應(yīng)用更是為抗生素產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開(kāi)辟了新市場(chǎng)和理論基礎(chǔ)。
1、在畜牧業(yè)上的應(yīng)用
借鑒已成功的昆蟲(chóng)抗菌肽轉(zhuǎn)基因工程,在當(dāng)前各種生產(chǎn)行業(yè)中抗菌肽的應(yīng)用不斷的在擴(kuò)大中,在畜牧業(yè)中,由于其各種動(dòng)物的繁雜,病菌出現(xiàn)種類(lèi)的多樣,使得抗菌肽在其生產(chǎn)過(guò)程中廣泛的應(yīng)用。
2、抗菌肽在基因工程上的應(yīng)用
抗菌肽分子量較小,對(duì)多種動(dòng)植物病原菌具有廣譜的抗性作用,同時(shí)對(duì)動(dòng)植物細(xì)胞無(wú)毒副作用,因此抗菌肽動(dòng)植物基因工程的研究能廣泛開(kāi)展起來(lái),期望將抗菌肽的基因轉(zhuǎn)入動(dòng)植物體內(nèi)并得到表達(dá),達(dá)到抗病的目的。
3、抗菌肽作飼料添加劑應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
抗菌肽能耐受飼料制粒時(shí)的高溫,規(guī)?;l(fā)酵生產(chǎn)時(shí),經(jīng)高溫濃縮工序,可充分殺滅酵母菌體而不導(dǎo)致抗菌肽失活,產(chǎn)品在推廣應(yīng)用后不會(huì)出現(xiàn)工程菌的擴(kuò)散而導(dǎo)致環(huán)境生態(tài)問(wèn)題??咕臍⒕鷻C(jī)理獨(dú)特,病原菌不易對(duì)抗菌肽產(chǎn)生耐藥性。
4、抗菌肽的藥用前景
4.1柞蠶免疫血淋巴治療乙型肝炎的效果
滯育柞蠶蛹經(jīng)接種滅活的大腸桿菌誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫血淋巴,含有多種免疫成分如抗菌肽、抗菌蛋白、溶菌酶等;供治療乙型肝炎的膠囊,試驗(yàn)證實(shí)其在合適劑量能顯著或極顯著降低鴨血清乙型肝炎病毒水平,能抑制鴨體內(nèi)乙型肝炎病毒復(fù)制增殖作用。
4.2抗菌肽在治療癌癥上的應(yīng)用
抗菌肽對(duì)體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞有作用,主要是使癌細(xì)胞膜上形成孔洞,內(nèi)容物外泄,線粒體出現(xiàn)空泡化,嵴脫落,核膜界限模糊不清,有的核膜破損,核染色體DNA斷裂,并抑制染色體DNA的合成,細(xì)胞骨架也受到一定程度的損傷。昆蟲(chóng)抗菌肽具有光譜抗菌、抗病毒、抗癌能力,以及活性濃度低,無(wú)致畸變作用,無(wú)蓄積毒性,不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),有望成為新一代的抗菌、抗病毒、抗癌藥物。
5、問(wèn)題與展望
5.1要將抗菌肽應(yīng)用到臨床治療,還有許多問(wèn)題有待于解決
①由于抗菌肽的分子量比大部分抗生素大,生產(chǎn)成本高,目前還無(wú)法投入大規(guī)模生產(chǎn)。②表達(dá)系統(tǒng)載體和動(dòng)物源的抗菌肽來(lái)源十分有限,不能滿足研究和臨床應(yīng)用的需要;化學(xué)合成和基因工程成為獲得抗菌肽的主要手段,但成本較高,通過(guò)基因工程方法對(duì)抗菌肽進(jìn)行表達(dá),而大部分抗菌肽對(duì)表達(dá)載體都有抗殺作用,一般都選擇酵母菌,或者使抗菌肽以融合蛋白的形式表達(dá),這樣又增加了后加工的難度。
5.2前景展望
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和各種微生物技術(shù)的不斷進(jìn)步,抗菌肽在發(fā)展過(guò)程中也越來(lái)越瘦人們的重視,其在研究過(guò)程中也出現(xiàn)了多種不同方式的研究過(guò)程與方法。其在研究的過(guò)程中不僅在分子水平上研究抗菌肽在動(dòng)物免疫防御系統(tǒng)中精細(xì)的合成過(guò)程及其調(diào)控機(jī)制,而且探討其藥用開(kāi)發(fā)價(jià)值,通過(guò)對(duì)抗菌肽結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究為設(shè)計(jì)新的多肽類(lèi)抗生素提供了理論依據(jù),研究各種生物分子與其組合的過(guò)程中形成的各種先進(jìn)的治療藥品和抗病菌的成分。而且一些重要的抗菌肽的基因正陸續(xù)被克隆,轉(zhuǎn)基因研究已成為抗菌肽研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,如抗菌肽轉(zhuǎn)基因水稻、番茄等的成功,極大地提高了植物的抗病能力。
篇3
廣義上講,生物技術(shù)是利用有機(jī)體、死細(xì)胞、活細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)含物,采用特殊的過(guò)程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應(yīng)作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復(fù)治理中,尤其是70年代基因工程的出現(xiàn),它能改變、取代物種的基因。
生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過(guò)遺傳工程獲得而進(jìn)入市場(chǎng)的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲(chóng)的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細(xì)菌獲得基因,經(jīng)遺傳改良后具有防蟲(chóng)害的能力。利用Bt細(xì)菌獲得經(jīng)遺傳改良的作物的潛力是相當(dāng)大的。例如:美國(guó)有200萬(wàn)hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬(wàn)hm2,兩者各相當(dāng)于2.5億美元價(jià)值。如果將Bt玉米引種在美國(guó)1000萬(wàn)hm2的土地上,只要增產(chǎn)5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了Bt制劑控制蟲(chóng)害在商業(yè)上的應(yīng)用。除此之外,還有許多經(jīng)轉(zhuǎn)入特定基因的玉米品種,這些品種能同時(shí)抗除草劑和一些蟲(chóng)害。
生物技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面,生物技術(shù)有助于提高畜禽的生命力以及消滅競(jìng)爭(zhēng)者。促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)的物質(zhì)有生長(zhǎng)激素以及促進(jìn)其生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑,這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類(lèi)基因(該基因能促進(jìn)角蛋白的形成)能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的同時(shí),有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如,通過(guò)控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力;利用基因調(diào)控技術(shù)可以提高包括豆科作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì)含量,減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。達(dá)比等人已生產(chǎn)出一種轉(zhuǎn)基因三葉草,可應(yīng)用于澳大利亞綿羊牧場(chǎng)。該基因來(lái)自向日葵,經(jīng)轉(zhuǎn)基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質(zhì),該蛋白質(zhì)經(jīng)食物鏈進(jìn)入綿羊體內(nèi),進(jìn)而能提高產(chǎn)毛量。
生物技術(shù)給人類(lèi)帶來(lái)的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個(gè)方面。利用生物技術(shù)提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)張的要求,因此,它有助于有人類(lèi)保存、保護(hù)地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源,有助于人們未來(lái)再利用其中的基因資源開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品。
生物技術(shù)已用于生產(chǎn)抗蟲(chóng)害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉(zhuǎn)基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲(chóng)害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白,而水晶蛋白對(duì)科倫那多馬鈴薯甲蟲(chóng)有毒害作用。這些轉(zhuǎn)基因作物能減少殺蟲(chóng)劑的用量,降低殺蟲(chóng)劑及其殘留物對(duì)食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū),土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個(gè)重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的。制造氮肥要利用大量能源,據(jù)統(tǒng)計(jì),英聯(lián)邦農(nóng)場(chǎng)平均投入的能源大約有50%來(lái)自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進(jìn)地球氣候變暖。除此之外,農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。
生物技術(shù)的利用能為這些問(wèn)題的解決提供潛在的、真正有價(jià)值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來(lái)提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類(lèi)能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放,從而促進(jìn)作物生長(zhǎng);真菌也能通過(guò)分解有機(jī)物質(zhì)(例如纖維素等)釋放出糖類(lèi),促進(jìn)固氮菌的生長(zhǎng)。進(jìn)一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能,包括獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)菌和真菌,以進(jìn)一步增強(qiáng)它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標(biāo)是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來(lái)卻有望實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
二、生物技術(shù)帶來(lái)的不利
從經(jīng)濟(jì)角度上講,生物技術(shù)帶來(lái)的不利并不明顯,然而,它會(huì)引起發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家貧富差距進(jìn)一步擴(kuò)大。因?yàn)椋锛夹g(shù)公司主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家,發(fā)達(dá)國(guó)家可以通過(guò)輸出生物技術(shù)產(chǎn)品而獲得利潤(rùn)。與此同時(shí),發(fā)展中國(guó)家由于技術(shù)、及其產(chǎn)品還遠(yuǎn)沒(méi)有被廣泛接受。
生物技術(shù)可能引起生產(chǎn)方式和人類(lèi)健康的退變。這種情獎(jiǎng)品可能會(huì)隨著需要特定處理的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生,特別是抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購(gòu)買(mǎi)種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問(wèn)題也可能在需人造肥料的轉(zhuǎn)基因作物上出現(xiàn),這些轉(zhuǎn)基因作物會(huì)取代傳統(tǒng)的依靠有機(jī)肥的作物,后者在發(fā)展中國(guó)家是很普遍的,并且也有利于環(huán)境保護(hù)。生物技術(shù)在食品上的應(yīng)用對(duì)發(fā)展中國(guó)家的農(nóng)民也會(huì)造成許多困難。生物技術(shù)也會(huì)對(duì)人類(lèi)的健康制造麻煩。近年來(lái)在英國(guó)已有這方面的報(bào)道。特別是當(dāng)能引發(fā)人體過(guò)敏反應(yīng)的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物時(shí),例如,堅(jiān)果能引發(fā)人體過(guò)敏反應(yīng),若它的基因被導(dǎo)入其他作物,則有可能其他作物也會(huì)引起人體過(guò)敏。為了預(yù)防起見(jiàn),轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測(cè)定篩選后才能利用。
生物技術(shù)也可能引發(fā)環(huán)境問(wèn)題。人們利用生物技術(shù)生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲(chóng)害作物同時(shí),也導(dǎo)致生物多樣性遭受?chē)?yán)重破壞,甚至導(dǎo)致一些物種滅絕。這一結(jié)果是由于生物技術(shù)促進(jìn)農(nóng)作物向它原本不適應(yīng)的地域擴(kuò)張而造成的。生物技術(shù)同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè),尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張會(huì)增加除草劑、殺蟲(chóng)劑、人造肥料的使用,農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進(jìn)全球變暖。與此同時(shí),氮素生物化學(xué)循環(huán)的改變也加劇了水體的富營(yíng)養(yǎng)化,直接影響人類(lèi)和動(dòng)植物的生存。
篇4
關(guān)鍵詞 基因工程;研究進(jìn)展;原理;應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào) Q78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2012)10-0045-02
20世紀(jì)70 年代以來(lái),基因工程技術(shù)在世界范圍內(nèi)蓬勃興起,至今已在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?;蚬こ淌且豁?xiàng)能夠較好地服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)的工程技術(shù),該技術(shù)通過(guò)改變生物的遺傳組成,增加生物的遺傳多樣性,由此賦予新型轉(zhuǎn)基因生物的表型特征[1]。目前,以基因重組和克隆技術(shù)為代表的生物技術(shù)正以日新月異的速度迅猛發(fā)展。
1 基因工程原理
基因工程(genetic engineering)以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)、以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段進(jìn)行的研究,又稱為DNA重組或分子克隆。通過(guò)體外重組,基因工程將不同來(lái)源的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,在體細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯。這種技術(shù)是按照人們的意愿將某一生物的遺傳物質(zhì)——DNA大分子提取出來(lái),在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割,然后與載體DNA分子連接起來(lái),一起導(dǎo)入某一更易生長(zhǎng)、繁殖的受體細(xì)胞中[2-3]。對(duì)于受體細(xì)胞而言,與載體相連的DNA分子就屬于外源物質(zhì)也稱為重組體。重組體導(dǎo)入到受體細(xì)胞之后就可以進(jìn)行正常的復(fù)制和表達(dá),從而獲得新物種。一般來(lái)說(shuō),載體的選擇對(duì)能否成功進(jìn)入受體細(xì)胞并且復(fù)制和表達(dá)起著很重要的作用,載體進(jìn)入受體細(xì)胞應(yīng)該以不影響受體細(xì)胞正常生長(zhǎng)為基本原則。這種技術(shù)克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和,為改造生物提供了有效的手段。
2 基因工程的應(yīng)用
2.1 植物基因工程技術(shù)在中草藥研發(fā)中的應(yīng)用
2.1.1 提高藥用植物的有效成分含量。目前,學(xué)者在鐵皮石斛上應(yīng)用了基因工程技術(shù),以提高其有效成分的含量。由于人工合成成本很高,若能夠通過(guò)基因工程技術(shù)提高石斛堿的含量,會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。魏小勇等[4]以鐵皮石斛種胚原球莖為研究材料,定向誘導(dǎo)后獲得穩(wěn)定的石斛堿突變體,分析突變體的表達(dá)效果,并以mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA,構(gòu)建鐵皮石斛差減cDNA文庫(kù),獲得差異表達(dá)mRNA反義基因。通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)載體轉(zhuǎn)化石斛,來(lái)分析轉(zhuǎn)基因石斛中石斛堿的變化,通過(guò)篩選反義基因來(lái)確定石斛堿功能基因。將類(lèi)似鐵皮石斛的稀缺植物上應(yīng)用基因工程技術(shù),可為中草藥的研發(fā)奠定基礎(chǔ)[5]。
2.1.2 提高藥用植物的抗病性和抗逆性。一般對(duì)藥用植物都是采用大規(guī)模的種植,由此才能滿足市場(chǎng)需求。應(yīng)用植物基因工程技術(shù)可解決栽培過(guò)程中的病害問(wèn)題。如種植培養(yǎng)出的抗病毒、抗蟲(chóng)害品種,可增強(qiáng)植物對(duì)病害的抵抗能力,不僅能降低植物病害的發(fā)生,還能減少由于使用農(nóng)藥而帶來(lái)的污染[6]。Pilon-Smit et al[7]將SacB基因?qū)霟煵?,提高了轉(zhuǎn)基因煙草的耐旱抗寒特性。我國(guó)學(xué)者也開(kāi)展了植物基因工程技術(shù)的研究和應(yīng)用,并取得了顯著的成果。賀 紅等[8]以枳殼實(shí)生苗上胚軸為研究材料,為獲得轉(zhuǎn)柑桔衰退病病毒外殼蛋白基因的植株,其采用了遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)。有學(xué)者還利用Ti 轉(zhuǎn)化系統(tǒng)獲得了多種抗病毒的植物,如抗黃瓜花葉病毒(CMV)的番茄和抗甜菜壞死黃脈病毒(BNYV)的甜菜等[9]。
2.2 基因工程在植物性食品脫敏中的應(yīng)用
基因工程可以將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,也可以改變內(nèi)源基因,只要找到需要?jiǎng)h除的基因即可。過(guò)敏反應(yīng)具有反應(yīng)迅速的特點(diǎn),過(guò)敏原種類(lèi)也很多。因此,防止發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)也很困難?;蚬こ炭梢灾苯幼饔糜谶^(guò)敏源頭,即改變內(nèi)源基因使編碼的蛋白質(zhì)失去致敏性。也可以通過(guò)基因工程方法處理食品及其原料可降低其致敏性,從而降低過(guò)敏病人的不良反應(yīng)。反義技術(shù)可消除植物中內(nèi)源基因,使致敏基因沉默,從而降低植物性食品致敏性[10]。
2.3 轉(zhuǎn)基因技術(shù)在哺乳動(dòng)物遺傳育種領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,人們可以根據(jù)意愿改良動(dòng)物品種,結(jié)合基因技術(shù)原理的應(yīng)用,由此實(shí)現(xiàn)重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在畜牧業(yè)生產(chǎn)上,主要是用于遺傳改良,加速動(dòng)物育種。轉(zhuǎn)基因可以定向培育并保存物種的優(yōu)良性狀,并能加快其積累和保存的步伐。在大量的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中選出符合人們預(yù)想的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,利用優(yōu)良動(dòng)物品種的體細(xì)胞作核供體克隆動(dòng)物,用于大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于家畜上,在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)入結(jié)合特異抗原抗體基因,可生產(chǎn)出具有抗多種疾病性能的動(dòng)物[1]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的科技含量較高,但在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)動(dòng)物育種。在動(dòng)物雜種優(yōu)勢(shì)利用方面,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可加速動(dòng)物育種的進(jìn)程,增強(qiáng)選育種畜性狀的穩(wěn)定性,降低育種的時(shí)限并提高效率[11]。
2.4 基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用[12-14]
2.4.1 糖類(lèi)的改良。淀粉是一種多糖,通過(guò)對(duì)酶的調(diào)控可控制其含量水平,ADPP葡萄糖焦磷酸酶、淀粉合成酶和分枝酶是高等植物的淀粉合成酶。將淀粉系土壤大腸桿菌的基因轉(zhuǎn)移到馬鈴薯上,可增加馬鈴薯的淀粉含量[12]。這種基因可表達(dá)ADP-葡萄糖焦磷酸化酶,使馬鈴薯淀粉含量增加近20%[15]。目前,利用植物基因工程技術(shù)改善食品的風(fēng)味已取得重大的進(jìn)展。Monsanto公司開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯,新型馬鈴薯產(chǎn)品的淀粉含量較傳統(tǒng)品種平均提高了20%~30%,油炸后的產(chǎn)品具有更好的構(gòu)質(zhì)和風(fēng)味,并且油味和吸油量都較少[16]。
2.4.2 改善發(fā)酵食品風(fēng)味。發(fā)酵食品具有工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,其品質(zhì)將直接影響效益。但是在該領(lǐng)域不能廣泛地應(yīng)用傳統(tǒng)的微生物,否則不能達(dá)到定向改造微生物性狀的目的。因此,選擇的微生物將決定發(fā)酵食品風(fēng)味。隨著分子生物學(xué)的興起,在分子水平上可利用DNA 重組、RNA 干擾及基因敲除等基因工程技術(shù)來(lái)構(gòu)建所需的基因工程菌株[17]。
例如,在啤酒和醬油的生產(chǎn)工藝中可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改善產(chǎn)品的風(fēng)味。在釀造醬油的過(guò)程中,氨基酸的生成量對(duì)整體風(fēng)味起決定性的作用,參與該反應(yīng)的羧肽酶和堿性蛋白酶的基因已克隆并成功轉(zhuǎn)化到菌株中,羧肽酶的活力可大幅提高13倍,堿性蛋白酶的活力可提高5倍,從而提高氨基酸的生成量[18]。為滿足不同食品的需要,在醬油的釀造工藝中可使用工程菌株,由此降低醬油的色度和口味。啤酒中含有一種叫雙乙酰的物質(zhì),雙乙酰是啤酒酵母細(xì)胞產(chǎn)生的α-乙酰乳酸經(jīng)非酶促的氧化脫羧反應(yīng)自發(fā)產(chǎn)生的,當(dāng)雙乙酰含量超過(guò)風(fēng)味閾值(0.02~0.10 mg/L)時(shí),就會(huì)大大降低啤酒的口感,產(chǎn)生餿酸味,進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)效益。為改善啤酒的風(fēng)味,可采用α-乙酰乳酸脫羧酶去除雙乙酰。研究表明,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將編碼α-乙酰乳酸脫羧酶的基因克隆到啤酒酵母中進(jìn)行表達(dá)[15],可以有效降低啤酒中的雙乙酰含量?;诨蚬こ淘?,還可將轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用于制取其他產(chǎn)品[19]。
3 展望
目前,基因工程技術(shù)已滲透到人類(lèi)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,其以巨大的生命力發(fā)揮重大的影響,一些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和成果不斷地得到應(yīng)用,也將使地球的生物圈變得更加豐富多彩[20]。如今基因工程技術(shù)在給人類(lèi)帶來(lái)利益的同時(shí),對(duì)于疾病的治療方面也有了巨大突破。盡管基因工程技術(shù)給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的利益和便利,但同時(shí)也應(yīng)該思考轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題,這是對(duì)基因工程未來(lái)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)[21-22]。
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篇5
抗菌肽(antimicrobialpeptides)是具有抗菌活性短肽的總稱。1975年瑞典科學(xué)家G.Boman等人[2]等從惜古比天蠶(Hyatophoracecropia)蛹中誘導(dǎo)分離得到一種殺菌肽,并將其命名為cecropin。此后,許多抗菌肽相繼被分離、純化。一些抗菌肽的氨基酸一級(jí)結(jié)構(gòu)和基因序列得到確定。80年代,有關(guān)抗菌肽的研究主要集中在大型的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)。90年代以來(lái),在繼續(xù)對(duì)大型經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)進(jìn)行研究的同時(shí),又?jǐn)U展到一些小型昆蟲(chóng)和其它無(wú)脊椎及脊椎動(dòng)物,抗菌肽已成為免疫學(xué)和分子生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。研究的內(nèi)容包括:抗菌肽的分離與純化,氨基酸序列的分析,蛋白質(zhì)構(gòu)型與功能的關(guān)系,抗菌肽的作用機(jī)理[3,4],應(yīng)用基因工程克隆與表達(dá)抗菌肽基因,改造合成抗菌肽基因以及動(dòng)植物的轉(zhuǎn)抗菌肽基因工程等,其中昆蟲(chóng)抗菌肽基因工程研究最受重視[5,6]。目前已發(fā)現(xiàn)抗菌肽或類(lèi)似抗菌肽的小分子肽類(lèi)廣泛存在于生物界,包括細(xì)菌、動(dòng)植物和人類(lèi)。這種內(nèi)源性的抗菌肽經(jīng)誘導(dǎo)而合成,在機(jī)體抵抗病原的入侵方面起著重要的作用,更被認(rèn)為是缺乏特異性免疫功能生物的重要防御成分??咕木哂袕V譜殺菌作用,大多數(shù)對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的殺滅作用,有些則對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌均起作用。對(duì)某些真菌、原生動(dòng)物,尤其對(duì)耐藥性細(xì)菌有殺滅作用,并能選擇殺傷腫瘤細(xì)胞,抑制乙型肝炎病毒的復(fù)制。
1.抗菌肽的分類(lèi)
迄今為止從不同生物體內(nèi)誘導(dǎo)的抗菌肽已不下200種,僅從昆蟲(chóng)體內(nèi)分離獲得的就多達(dá)170余種。根據(jù)抗菌肽的結(jié)構(gòu),可將其分為5類(lèi):(1)單鏈無(wú)半胱氨酸(Cys)的抗菌肽,或由無(wú)規(guī)則卷曲連接的兩段а-螺旋組成的肽。該類(lèi)包括天蠶素Cecropins,Magainins等。Magainins最初是從非洲爪蟾的皮膚中發(fā)現(xiàn)的,它是爪蟾的皮膚在一定的環(huán)境壓力下分泌出的抗感染和促進(jìn)傷口愈合的成分,由兩個(gè)緊密相連的肽鏈組成,每一個(gè)肽鏈有23個(gè)氨基酸,低濃度便可抑制許多細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)[7]。(2)富含某些氨基酸殘基但不含Cys的抗菌肽。如富含脯氨酸(Pro)或甘氨酸(Gly)殘基的抗菌肽。如從豬腸內(nèi)分離的抗菌肽PR39中Pro含量占49%[6]。鞘翅肽Coleoptericin和半翅肽Hemiptericin的全序中富含Gly[8]。(3)含一個(gè)二硫鍵的抗菌肽,該二硫鍵的位置通常在肽鏈C端。如爪蟾皮膚細(xì)胞中產(chǎn)生的Brevinins[9]。(4)有兩個(gè)或兩個(gè)以上二硫鍵,具有β折疊結(jié)構(gòu)的抗菌肽。如綠蠅防御素(Phormindefensin),分子內(nèi)有6個(gè)Cys形成3個(gè)分子內(nèi)二硫鍵,肽鏈C末段是帶有擬β轉(zhuǎn)角的反向平行的β片層[10]。實(shí)驗(yàn)證明,分子中的二硫鍵在其抗菌作用中至關(guān)重要。(5)由其他已知功能較大的多肽衍生而來(lái)的具有抗菌活力的肽。
2.抗菌肽的作用及機(jī)理
2.1抗菌肽的抗菌作用及其機(jī)理抗菌肽分子可以在細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜上穿孔而形成離子孔道,造成細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞,引起胞內(nèi)水溶性物質(zhì)大量滲出,而最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡??咕姆肿邮紫冉Y(jié)合在質(zhì)膜上,接著其分子中的疏水段和兩親性α-螺旋也插入到質(zhì)膜中,最終通過(guò)膜內(nèi)分子間的相互位移,抗菌肽分子聚集形成離子性通道,使細(xì)菌失去了膜勢(shì)而死亡[10-14]。但是,Gazit[15]等得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,抗菌肽只是結(jié)合到了單位膜的表面上,并未插入膜中,更未形成通道。然而,抗菌肽的作用靶部位是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜,以及抗菌肽的作用結(jié)果是導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜通透性增大等基本內(nèi)容是確切無(wú)疑的,這也正是抗菌肽與青霉素等傳統(tǒng)抗生素對(duì)細(xì)菌作用機(jī)制不同的本質(zhì)所在。
2.2抗菌肽的抗病毒作用及其機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)煙芽夜蛾幼蝦的血淋巴對(duì)6種DNA、RNA病毒有明顯的抑制作用,使病毒感染力迅速降低,而且這種抗病毒活性具有廣譜性。Mariam[16]試驗(yàn)表明來(lái)源于爪蟾的抗菌肽Magainins及其它Magainins類(lèi)抗菌肽具有抗皰疹病毒-HSV的作用,還發(fā)現(xiàn)人的嗜中性粒細(xì)胞防御素(HNP-1)對(duì)一種皰疹病毒有抑制作用。此外,蜂毒素和天蠶素也可以在亞毒性濃度下抑制艾滋病毒HIV-1的基因表達(dá),從而抑制減少HIV-1的增殖。這表明抗菌肽對(duì)于當(dāng)今人類(lèi)的頑癥———艾滋病也有抑制作用。
2.3抗菌肽的抗寄生蟲(chóng)作用及其機(jī)理抗菌肽可以有效地殺滅產(chǎn)生人類(lèi)及動(dòng)物寄生蟲(chóng)病的寄生蟲(chóng),如瘧疾、Chagas氏病、萊什曼病等。目前發(fā)現(xiàn)一種合成的天蠶素-蜂毒素雜合體對(duì)萊什曼原鞭毛蟲(chóng)有損傷作用,起作用的靶目標(biāo)是細(xì)胞質(zhì)膜,它可以快速降低H-OH的通透性,破壞膜電勢(shì),質(zhì)膜形態(tài)也受到損壞。Shahabuddin[17]研究發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)抗菌肽對(duì)感染蚊子的瘧原蟲(chóng)發(fā)育的不同時(shí)期有不同的作用,主要對(duì)瘧原蟲(chóng)的卵囊期和子孢子期造成明顯的損傷。
2.4抗菌肽對(duì)腫瘤細(xì)胞作用及其機(jī)理國(guó)內(nèi)外已對(duì)抗菌肽殺傷腫瘤細(xì)胞的作用進(jìn)行了廣泛研究,發(fā)現(xiàn)抗菌肽對(duì)體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞的作用主要是使癌細(xì)胞膜上形成孔洞,內(nèi)容物外泄,線粒體出現(xiàn)空泡化,嵴脫落。核膜界限模糊不清,有的核膜破損,核染色體DNA斷裂,并抑制染色體DNA的合成,細(xì)胞骨架也受到一定程度的損傷[18,19]。通過(guò)對(duì)荷瘤小鼠的研究證明,抗菌肽能顯著抑制ECA腹水瘤荷瘤小鼠腹水的積累;對(duì)S180肉瘤和U14宮頸癌的抑瘤率亦達(dá)30%-50%[20]。抗菌肽還可以調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫機(jī)能,從體液免疫方面來(lái)抵抗癌瘤的入侵。
3.抗菌肽基因的融合表達(dá)
抗菌肽的天然產(chǎn)量低,合成或從機(jī)體中提取步驟復(fù)雜、產(chǎn)率低、價(jià)格相當(dāng)昂貴,利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)抗菌肽具有重要意義??咕乃鶖y帶的堿性氨基酸使其對(duì)蛋白酶非常敏感,必須采用融合表達(dá)策略以抵消其堿性并降低其對(duì)宿主細(xì)胞的毒性。
謝維等合成了家蠶抗菌肽CMIV基因,并將其克隆到金黃色葡萄球菌A蛋白和IgG親合的結(jié)構(gòu)域ZZ的融合表達(dá)載體中,得到Pezz318-CMIVV質(zhì)粒,以此質(zhì)粒轉(zhuǎn)化E.coliHB101,得到ZZ-CMIV融合表達(dá)的蛋白,用CBr切割后,得到CMIV肽。李秀蘭等[21]對(duì)天然抗菌肽CMIV的氨基酸序列作了50%的改動(dòng),根據(jù)E.coli偏愛(ài)的密碼子人工合成了肽基因片斷,重組到測(cè)序載體,再將此片斷重組到表達(dá)載體Pet28上進(jìn)行表達(dá),融合蛋白經(jīng)CNBr裂解后,具有與天然抗菌肽相同的生物活性。吳映雅等將柞蠶抗菌肽D基因連接在牛成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子cDNA的上游,在酵母中成功地得到了表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物具有抗菌活性和牛成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的抗原性。Kevin等[22]HNP(humanneutrophilpeptide1)和CEME(syntheticcecropin/melittinhybrid)分別與GST(glutathione-S-transferase)、ORRF、IgG結(jié)合序列及SPA(staphylococcalproteinA)在E.coli或S.aureus中融合表達(dá),結(jié)果在S.aureus中雖實(shí)現(xiàn)了與SPA的融合分泌表達(dá),但表達(dá)產(chǎn)量較低;Zhang等[23]選擇RepA蛋白的序列作為抗菌肽的融合表達(dá)伴侶,并插入Histag等序列作為純化親和位點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了在E.coli中的融合表達(dá)。ChristsnenB等研究中得到的融合抗菌肽的抗菌活性比其任何一個(gè)供體抗菌肽的活性都高。
4.抗菌肽轉(zhuǎn)基因研究
王志興等把大麥α-淀粉酶的信號(hào)肽序列和抗菌肽CecropinB基因或HhivaA基因構(gòu)成嵌合基因,并把此基因?qū)腭R鈴薯,結(jié)果加信號(hào)肽序列的CecropinB轉(zhuǎn)基因植株發(fā)青枯病延遲,病情指數(shù)降低。Yarus等[24]用顯微注射法將牛氣管抗菌肽基因轉(zhuǎn)入小鼠,轉(zhuǎn)基因鼠在牛氣管抗菌肽基因控制序列的驅(qū)動(dòng)下成功的表達(dá)了牛氣管抗菌肽,在鼠乳中的牛氣管抗菌肽對(duì)大腸桿菌具有抗菌活性。Reed等研究了以IL-2啟動(dòng)子/增強(qiáng)子控制轉(zhuǎn)基因鼠中抗菌肽的合成及隨后對(duì)布氏桿菌的抑制作用。Reed[25]構(gòu)建了這樣一個(gè)DN斷:Shivala片斷,SV40多腺苷酸化/剪切信號(hào)肽基因片斷,此片斷加到鼠IL-2基因5’側(cè)-593─110區(qū)域。在受精卵精前核時(shí)將此融合基因注入受精卵(微注射法),得到26系小鼠。RT-PCR檢測(cè):有兩系轉(zhuǎn)基因鼠,當(dāng)其脾淋巴細(xì)胞置于3.25mg/kg的conA(刀豆蛋白,一種抗原誘導(dǎo)物)時(shí),可以誘導(dǎo)產(chǎn)生成熟的ShivalamRNA。用一定量的布氏桿菌接種時(shí),有兩系小鼠遭到攻擊。四星期后,在轉(zhuǎn)基因鼠脾臟組織布氏桿菌比非轉(zhuǎn)基因鼠少得多(P<0.05)。DavidWinder等[26]把編碼Ceropin或Melittin的基因放置在MLV(鼠白血病病毒)的啟動(dòng)子下,轉(zhuǎn)染到EJ細(xì)胞(人膀胱癌細(xì)胞),然后把這些細(xì)胞注入到裸鼠內(nèi),發(fā)現(xiàn)這些腫瘤細(xì)胞停止生長(zhǎng)或生長(zhǎng)減弱DavidWinder等用PCR擴(kuò)增,Prepromelittin(PPM前蜂毒素原),Premelittin(PM前蜂毒素)和Prececroppin(PC前抗菌肽)三種核酸片斷,均置于MLV啟動(dòng)子下構(gòu)建融合基因轉(zhuǎn)染進(jìn)EJ細(xì)胞。三種類(lèi)型的EJ細(xì)胞分別注入裸鼠后,測(cè)定50d后的腫瘤生長(zhǎng)情況,無(wú)抗菌肽基因片斷的EJ細(xì)胞(對(duì)照組)致瘤率為70%,帶Cecropin基因片斷的EJ細(xì)胞致瘤率只有39%,PPM為50%,PM為65%,其抑制腫瘤的效果明顯。
5.抗菌肽的應(yīng)用前景
目前,大部分植物抗菌肽是從植物種子中分離獲得的,它們可以保護(hù)植物組織和種子不受真菌病原菌的侵害,但是植物抗菌肽對(duì)大部分細(xì)菌無(wú)抑制活性。因此,依靠基因工程的方法用其它真核生物的抗菌肽基因來(lái)轉(zhuǎn)化農(nóng)作物,培育抗病新品種是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
動(dòng)物抗菌肽和干擾素、補(bǔ)體一樣是機(jī)體非特異性天然防御系統(tǒng)的重要組成部分。機(jī)體受損傷或病原微生物入侵時(shí),能迅速產(chǎn)生抗菌肽來(lái)殺傷入侵者,它對(duì)正常真核細(xì)胞幾乎沒(méi)有作用。另外,因?yàn)榭咕牡暮铣伤俣确浅??假定核糖體上肽鍵合成速率不變,抗菌肽的產(chǎn)生比IgM要快100多倍),[27]而且小肽的擴(kuò)散比大的蛋白質(zhì)和免疫細(xì)胞更加迅速,作用更顯靈活,所以Boman曾指出,抗菌肽是機(jī)體的一種理想的一線防御物。與普通抗生素相比,抗菌肽的“抗菌譜”更廣,除了抗細(xì)菌外,有的抗菌肽還能作用于真菌、原蟲(chóng)、有包膜的病毒及癌細(xì)胞(對(duì)癌細(xì)胞的選擇性作用可能與其細(xì)胞骨架的改變有關(guān)),同時(shí)能加速免疫和傷口愈合過(guò)程。這預(yù)示抗菌肽在治療及預(yù)防癌癥和抗病毒、抗感染等方面具有良好的應(yīng)用前景。更為重要的是,由于抗生素的濫用導(dǎo)致菌株產(chǎn)生了抗性,人們需要尋找新的抗菌藥劑??咕倪@種從生物體中獲得的物質(zhì)恰巧具有獨(dú)特的抗菌機(jī)理,不是像一般的抗生素那樣通過(guò)阻斷生物大分子的生物合成來(lái)發(fā)揮作用,因而極有希望開(kāi)發(fā)成為一類(lèi)新型的廣譜高效抗菌藥物。
隨著研究工作的進(jìn)一步深入,可以預(yù)見(jiàn),抗菌肽及其基因工程在醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品工業(yè)及農(nóng)業(yè)等方面將會(huì)發(fā)揮更為重要的作用。另外,有些抗菌肽分子中含有D-氨基酸,這也為研究D-氨基酸如何在核糖體上合成多肽提供了一個(gè)理想的模式體系。
6.研究展望及存在問(wèn)題
抗菌肽是哺乳動(dòng)物防御系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,具有熱穩(wěn)定、水溶性好、廣譜殺菌甚至有的能殺真菌、原蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn),而且許多抗菌肽在100℃加熱10min條件下仍能保持一定活力,且對(duì)較大的離子強(qiáng)度和較低或較高的pH都有較強(qiáng)的抗性,而對(duì)真核細(xì)胞幾乎無(wú)作用,僅作用于原核細(xì)胞和發(fā)生病變的真核細(xì)胞,并且與抗生素通過(guò)阻斷大分子生物合成的作用機(jī)制完全不同,病源菌不易對(duì)其產(chǎn)生耐藥性,由此顯示了它具有獨(dú)特的研究和應(yīng)用價(jià)值。近20年來(lái),人們對(duì)昆蟲(chóng)抗菌肽已進(jìn)行了比較系統(tǒng)的理論和應(yīng)用研究,但有關(guān)畜禽抗菌肽基因工程應(yīng)用研究方面的報(bào)道較少。從哺乳動(dòng)物抗菌肽特有的性質(zhì),顯示了它具有以下幾個(gè)方面在畜牧生產(chǎn)上的研究和應(yīng)用前景。研究展望及存在問(wèn)題
6.1藥用前景隨著傳統(tǒng)抗生素的廣泛及長(zhǎng)期的應(yīng)用,許多病源菌對(duì)它們產(chǎn)生了耐藥性,而具有廣譜抗菌且有獨(dú)特的抗菌機(jī)制的抗菌肽顯然在這方面的應(yīng)用研究中具明顯優(yōu)勢(shì)。隨著對(duì)抗菌肽結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系、抗菌肽作用機(jī)制及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制認(rèn)識(shí)的不斷深化,設(shè)計(jì)一種高效的、有利于人類(lèi)健康的抗菌肽作抗生素替代品是完全可行的。
6.2轉(zhuǎn)基因研究及應(yīng)用仔豬腹瀉、奶牛炎及各種病毒性疾病如豬瘟、雞新城疫等一直是棘手的疾病,不利于畜牧業(yè)的發(fā)展。借鑒已成功的昆蟲(chóng)抗菌肽轉(zhuǎn)基因工程,如轉(zhuǎn)基因蚊子、轉(zhuǎn)基因馬鈴薯、轉(zhuǎn)基因水稻等,把特異的抗菌肽基因轉(zhuǎn)入畜禽特定細(xì)胞讓其表達(dá),從而產(chǎn)生抗病新品種,不失為一條發(fā)展畜牧生產(chǎn)的新思路,前景深遠(yuǎn)。
6.3抗菌肽基因表達(dá)調(diào)控及抗菌肽添加劑研究研究表明,[28]抗生素添加劑的使用嚴(yán)重破壞了動(dòng)物腸道的微生物平衡,并易在動(dòng)物體內(nèi)殘留,嚴(yán)重影響了畜產(chǎn)品的品質(zhì)和人類(lèi)的健康。用基因工程方法生產(chǎn)環(huán)保型抗菌肽添加劑,或者,通過(guò)日糧因素調(diào)控抗菌肽基因的表達(dá)而達(dá)到畜產(chǎn)品無(wú)抗素化值得進(jìn)一步研究。
然而,由于抗菌肽分子小,分離提純存在一定的困難,故天然資源有限?;瘜W(xué)合成和基因工程法獲得抗菌肽是主要手段,但化學(xué)合成抗菌肽成本高,而通過(guò)基因工程在微生物中直接表達(dá)抗菌肽基因,則可能對(duì)宿主有害而不能獲取表達(dá)產(chǎn)物。所以,對(duì)抗菌肽的結(jié)構(gòu)、構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)理還需進(jìn)一步研究。
7.結(jié)束語(yǔ)
抗菌肽是生物體對(duì)外界病原物質(zhì)侵染而產(chǎn)生的一系列免疫應(yīng)答反應(yīng)產(chǎn)物,它的出現(xiàn)為人們尋找理想的抗菌藥物提供新的領(lǐng)域,尤其是當(dāng)今許多抗生素產(chǎn)生了耐藥性,因此抗菌肽具有巨大的應(yīng)用潛力?;蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展,極大的促進(jìn)了抗菌肽的研究和開(kāi)發(fā),通過(guò)抗菌肽基因的克隆與表達(dá)而大量生產(chǎn)成為可能。雖然抗菌肽目前還不能直接應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè),但抗菌肽獨(dú)特的作用機(jī)理不易產(chǎn)生耐藥性的特性將吸引科研工作的不斷深入,可以相信抗菌肽將在動(dòng)物養(yǎng)殖和提高畜產(chǎn)品品質(zhì)方面發(fā)揮重要作用。
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篇6
食品安全在人們的生活中越來(lái)越重要,它關(guān)系到人們的吃穿住行。安全高效的畜牧業(yè)發(fā)展在我國(guó)目前顯得尤為重要,特別是三聚氰胺等一系列食品安全事件的發(fā)生,更堅(jiān)定了我國(guó)政府把食品安全和發(fā)展綠色農(nóng)牧業(yè)提高到了戰(zhàn)略的高度,生物飼料正是國(guó)家食品安全戰(zhàn)略中涉及的重要內(nèi)容。在國(guó)家生物農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,生物飼料的發(fā)展是優(yōu)先發(fā)展主題。
發(fā)展生物飼料不僅是畜牧業(yè)發(fā)展和食品安全的保障,而且能大大提高畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。生物飼料可以替代抗生素,切斷經(jīng)過(guò)食物鏈亂用抗生素、激素等對(duì)人類(lèi)健康的危害。過(guò)去幾十年里,動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)分依賴抗生素等藥物,產(chǎn)生了諸多問(wèn)題。動(dòng)物飼用抗生素后引起耐藥菌株擴(kuò)散,對(duì)動(dòng)物、人和環(huán)境生態(tài)造成嚴(yán)重危害,并引起動(dòng)物菌群失調(diào), 抑制動(dòng)物的免疫力,繼發(fā)二次感染,導(dǎo)致畜產(chǎn)品藥物殘留,影響人類(lèi)健康。一些飼料加工企業(yè)和養(yǎng)殖戶為了追求商業(yè)利潤(rùn),大量使用激素、違禁藥品,如瘦肉精和其它藥物添加劑,這些物質(zhì)殘留在畜產(chǎn)品內(nèi),經(jīng)食物鏈進(jìn)人人體,也會(huì)導(dǎo)致一系列疾病如兒童早熟,成人肥胖。由于飼料中長(zhǎng)期使用抗生素、超量添加重金屬、砷制劑導(dǎo)致畜禽糞尿中含有相應(yīng)物質(zhì),排放到農(nóng)田、河流,導(dǎo)致生態(tài)污染也日益嚴(yán)重。我國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)廣東、廣西、浙江、福建、湖南、江蘇、上海、河南等8個(gè)省、市、區(qū)500多家飼料生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及養(yǎng)殖企業(yè)的調(diào)查結(jié)果表明,違禁藥品檢出率依然高達(dá)198%。這些問(wèn)題已經(jīng)危及到人類(lèi)的安全,食物的安全和農(nóng)牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因此,從飼料加工和動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)節(jié),嚴(yán)格控制畜產(chǎn)品的品質(zhì)和食品安全是21世紀(jì)我國(guó)畜牧業(yè)亟需解決的重大問(wèn)題。
生物飼料的發(fā)展促進(jìn)人畜爭(zhēng)糧矛盾問(wèn)題的解決。據(jù)有關(guān)方面估計(jì)全世界每年約有纖維素資源1000億噸,我國(guó)約有50億噸,這些農(nóng)作物秸稈大多數(shù)用作燃料和肥料,即使作為飼料的極少部分也多采用傳統(tǒng)的直接飼喂的方法,消化利用率極低。若將秸稈、谷殼進(jìn)行微生物處理,則可大大提高飼料的轉(zhuǎn)化率和動(dòng)物機(jī)體的消化吸收率。我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物的干物質(zhì)總量超過(guò)6億噸,如果能利用其中20%作飼料,就可節(jié)省1000億噸糧食,相當(dāng)于我國(guó)“九五”計(jì)劃提出的糧食增產(chǎn)500億千克指標(biāo)的1倍。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè),2030年我國(guó)人口將達(dá)到最高峰16億時(shí),糧食的總需求量為7.43億噸,超過(guò)目前生產(chǎn)能力的50%,同時(shí)耕地面積進(jìn)一步縮小,大約只有現(xiàn)在的80%。到2010年、2020年、2030年我國(guó)糧食原糧需求的38%、43%、50%將用作飼料。針對(duì)我國(guó)飼料資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀,建立新型飼料資源開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范的技術(shù)體系,提高我國(guó)常規(guī)和非常規(guī)飼料資源的開(kāi)發(fā)利用水平,增加飼料原料供給,以緩解我國(guó)飼料資源短缺,是我們今后的主要工作任務(wù)。利用微生物發(fā)酵工程和基因工程等生物技術(shù)手段,篩選脫除有毒有害物質(zhì)、提高蛋白質(zhì)消化利用率的單一或復(fù)合菌株,建立節(jié)能型發(fā)酵工藝和裝備,從而生產(chǎn)新型生物飼料。
今后生物飼料的發(fā)展仍是我國(guó)乃至全球飼料發(fā)展的重點(diǎn),目前全球飼料產(chǎn)量已超過(guò)6億噸。發(fā)達(dá)國(guó)家的飼料業(yè)已進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期,但發(fā)展中國(guó)家今后仍將比較快速的發(fā)展,全球飼料業(yè)仍將保持2%~3%的增長(zhǎng)速度,這將帶動(dòng)生物飼料的快速發(fā)展。根據(jù)我國(guó)飼料工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,2010年全國(guó)配合飼料生產(chǎn)能力需達(dá)到1.4億噸,配合飼料產(chǎn)量1億噸,濃縮飼料1000萬(wàn)噸,預(yù)混合飼料500萬(wàn)噸,飼料添加劑基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,而我國(guó)飼料工業(yè)整體水平還達(dá)不到90年代末國(guó)際水平。
非常規(guī)飼料資源是指在傳統(tǒng)的動(dòng)物飼養(yǎng)中未作為主要飼料使用過(guò)以及(或)家畜家禽商品飼糧中一般不用的飼料。非常規(guī)飼料資源面廣、種類(lèi)多、量大,而且一般沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的、大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。在這個(gè)意義上,非常規(guī)飼料資源中有些可以稱得上是有開(kāi)發(fā)前途和利用價(jià)值的“新型飼料”。在我國(guó),非常規(guī)飼料資源主要指作物、樹(shù)木和家畜家禽生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物以及人們消費(fèi)食品的加工下腳料等。
隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,常規(guī)飼料越來(lái)越滿足不了畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要,開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)飼料資源就成為解決飼料短缺的重要措施。對(duì)于家畜來(lái)說(shuō),非常規(guī)飼料資源(NCFR)是既有能量又有蛋白質(zhì)的重要飼料來(lái)源(在2000年分別占到代謝能和粗蛋白產(chǎn)量的36%和26%),幾乎與主要的農(nóng)作物同樣重要,后者在2000 年的貢獻(xiàn)是將近42%的能量和39%的蛋白質(zhì)產(chǎn)量。研究表明,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的平茹菌糠代替等量的麩皮進(jìn)行生長(zhǎng)豬比較試驗(yàn),結(jié)果菌糠組平均日增重504g,比麩皮組提高了1403%;又有試驗(yàn)用木薯制取淀粉后的渣漬轉(zhuǎn)化的菌體蛋白飼料配以其他料飼喂豬、雞,增重效果、飼料轉(zhuǎn)化率接近于蛋白質(zhì)含量為14 %~15 %的配合飼料;糖顆粒是玉米生產(chǎn)葡萄糖時(shí)的副產(chǎn)品,可代部分玉米等能量飼料,內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)的一些飼料廠在蛋雞產(chǎn)蛋高峰料中添加量為13.5%,在肉仔雞4 ~6 周齡料中添加量為12%,并用土霉素渣和酶化血球蛋白粉等非常規(guī)原料,養(yǎng)殖戶反映效果良好,市場(chǎng)需求量大。因此,從我國(guó)的實(shí)際出發(fā),加大對(duì)非常規(guī)飼料資源的開(kāi)發(fā)、利用、研究將是畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。
對(duì)非常規(guī)生物飼料的研究主要是體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
一些學(xué)者或企業(yè)以農(nóng)作物秸稈通過(guò)微生物發(fā)酵制成了魚(yú)用發(fā)酵飼料, 并結(jié)合施肥和水質(zhì)控制管理進(jìn)行羅非魚(yú)、鰱魚(yú)等魚(yú)類(lèi)的養(yǎng)殖。結(jié)果表明,餌料系數(shù)為4,養(yǎng)殖效果良好,投入與產(chǎn)出比為1∶1.8。還有一些學(xué)者利用解氰、脫脂、脫酚、解碳、解磷和降解纖維素的多元菌株與谷殼、秸稈類(lèi)農(nóng)業(yè)廢棄物和其它飼料配合發(fā)酵,生產(chǎn)秸稈發(fā)酵飼料,也能在不同程度上提高秸稈飼料的轉(zhuǎn)化率,從而達(dá)到促進(jìn)消化和生長(zhǎng)的目的。這類(lèi)飼料最大的特點(diǎn)是能量和蛋白不足,較適于母豬和節(jié)糧型畜牧業(yè)。此外,也有人把農(nóng)作物秸稈(如麥稈、稻草、玉米稈、花生殼等) 生產(chǎn)成為魚(yú)生物飼料;另一方面,利用農(nóng)副加工廢棄物開(kāi)發(fā)的生物飼料即利用酒糟、豆渣、糖渣等以及水產(chǎn)加工廢棄物等與其它原料配合,經(jīng)微生物發(fā)酵加工而成的飼料。這些非常規(guī)飼料添加到畜禽日糧中,起到節(jié)約常規(guī)飼料,促進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)的作用。非常規(guī)飼料資源面廣、樣多、量大,而且一般沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的、大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。在這個(gè)意義上,非常規(guī)飼料資源中有些可以稱得上是有開(kāi)發(fā)前途和利用價(jià)值的“新型飼料”。
非常規(guī)飼料資源對(duì)于家畜來(lái)說(shuō),是既有能量又有蛋白質(zhì)的重要飼料來(lái)源,幾乎與主要的農(nóng)作物同樣重要。美國(guó)、加拿大、英國(guó)、法國(guó)、印度等都開(kāi)展了以淀粉渣為原料采用曲霉和酵母聯(lián)合生產(chǎn)菌體蛋白的研究;J.N.Nigam研究用菠蘿罐頭廠的廢液為原料,利用產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)NRRL-Y900去除該廢液中90%一95%的COD(化學(xué)需氧量)的同時(shí),得到微生物蛋白; M.Ibrahim Rajoka用雙氮纖維單細(xì)胞菌(celluomonas biazotea)發(fā)酵耐鹽多年生的雜草來(lái)生產(chǎn)微生物蛋白并對(duì)其最佳發(fā)酵條件進(jìn)行研究;法國(guó)利用黑曲霉將次等香蕉轉(zhuǎn)化為高蛋白質(zhì)動(dòng)物飼料,經(jīng)過(guò)48小時(shí)固態(tài)發(fā)酵后,產(chǎn)品蛋白質(zhì)的含量可達(dá)20%,比原料提高了7倍;德國(guó)采用鐮刀菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵甜菜渣,可獲得粗蛋白含量為24%的蛋白飼料等等。
內(nèi)蒙古地區(qū)是我國(guó)最重要的草原畜牧業(yè)基地,有草地8888萬(wàn)公頃,其中可利用草場(chǎng)面積6818萬(wàn)公頃,占全國(guó)草場(chǎng)總面積的四分之一,且有非常豐富的非常規(guī)飼料資源,資源面廣、種類(lèi)多、量大,而且一般沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的、大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用。內(nèi)蒙古得天獨(dú)厚的天然草原構(gòu)成了我國(guó)畜產(chǎn)品生產(chǎn)巨大的優(yōu)勢(shì)資源,大力推進(jìn)內(nèi)蒙古非常規(guī)生物飼料發(fā)展,提高生產(chǎn)水平,對(duì)推動(dòng)農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、增加農(nóng)牧民收入、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、推動(dòng)新農(nóng)村新牧區(qū)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)具有重要意義。
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篇7
上海種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
種源產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè),是上海現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的發(fā)展重點(diǎn)。改革開(kāi)放特別是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),上海農(nóng)業(yè)生物品種選育工作不斷加強(qiáng),培育了“滬油”系列雙低油菜、“申優(yōu)”系列雜交粳稻、“滬旱”系列節(jié)水旱稻、“銀冠”花菜以及部分設(shè)施專(zhuān)用種子等一批優(yōu)質(zhì)特色品種;形成了一批成長(zhǎng)較快的種子企業(yè);種業(yè)基地建設(shè)有序推進(jìn);農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的政策扶持力度逐步加大,為該市種業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造了良好基礎(chǔ)。良種培育和推廣,對(duì)提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、穩(wěn)定糧食生產(chǎn)和確保地產(chǎn)蔬菜有效供應(yīng)發(fā)揮了重要作用。
1.上海選育的優(yōu)質(zhì)特色品種。糧食作物水稻、油菜和大麥中培育了寒優(yōu)湘晴、秋優(yōu)金豐、“申優(yōu)”系列雜交粳稻、“滬優(yōu)”系列節(jié)水旱稻、“滬油雜系列”雙低油菜、“花30”系列啤酒大麥;蔬菜中的矮抗青、新夏青、“”系列上海青菜品種享譽(yù)全國(guó),設(shè)施專(zhuān)用品種浦粉系列番茄、碧玉系列黃瓜、特旺達(dá)茄子等具備與進(jìn)口品種競(jìng)爭(zhēng)的能力;水果中的“大團(tuán)蜜露桃”、“錦”字系列黃桃、“滬油”系列油桃、“滬培”系列葡萄成為地方特色品種;上海荷斯坦奶牛凍精產(chǎn)品在全國(guó)奶牛育種業(yè)中排名第一;新楊褐殼蛋雞和新浦東雞是國(guó)內(nèi)僅有的幾個(gè)肉蛋雞品種之一;“浦江1號(hào)”團(tuán)頭魴、羅非魚(yú)、康樂(lè)蚌、“申福1號(hào)”壇紫菜等水產(chǎn)養(yǎng)殖品種全國(guó)聞名?!吧晗恪毕盗邢愎绞俏覈?guó)香菇生產(chǎn)的主栽品種。大量種養(yǎng)殖作物品種不僅在上海廣泛應(yīng)用,還推廣至全國(guó)市場(chǎng)。
2.種子企業(yè)。近年來(lái),上海重點(diǎn)培育了上海種業(yè)公司、上海農(nóng)工商集團(tuán)、光明種業(yè)有限公司、上海奶牛育種中心有限公司等種業(yè)集團(tuán),各集團(tuán)種業(yè)發(fā)展側(cè)重點(diǎn)不同,上海種業(yè)集團(tuán)主要從事穴盤(pán)種苗、新優(yōu)花卉的生產(chǎn);上海農(nóng)工商集團(tuán)主要從事種公牛、種肉牛、種豬、蔬菜種苗、優(yōu)質(zhì)稻種、花卉種球、種鳥(niǎo)、水產(chǎn)種苗等8大種苗的生產(chǎn);光明種業(yè)有限公司力圖在國(guó)內(nèi)糧食產(chǎn)業(yè)鏈上的育種環(huán)節(jié)有所突破;上海奶牛育種中心的核心是荷斯坦凍精產(chǎn)品,并已連續(xù)3年列全國(guó)市場(chǎng)份額第1。
3.種業(yè)基地?!笆晃濉币詠?lái),以實(shí)施“種子工程”為契機(jī),上海加快了種子基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),良種繁育基地體系已基本形成,建成了上海農(nóng)作物南繁基地與南繁工作站。2009年,建設(shè)稻麥良種基地18個(gè),生產(chǎn)基地面積近1333hm2,配備種子烘干、精選、包裝、加工流水線10套,改善了種子倉(cāng)儲(chǔ)、曬場(chǎng)等設(shè)施條件,良種供應(yīng)能力大大增強(qiáng),基本能滿足本市主要農(nóng)作物統(tǒng)一供種的需要。蔬菜“種子工程”確定了14種蔬菜作物作為良種化主攻目標(biāo),落實(shí)了一批良繁基地,在外省市建立了一批繁種基地,實(shí)行提純復(fù)壯和良種繁殖。目前全市蔬菜有原種圃53hm2,良種繁育面積666hm2,并形成了浦東孫橋、金山銀龍、閔行馬橋等現(xiàn)代化種苗繁育基地。光明乳業(yè)公司建立了6000頭現(xiàn)代種奶牛場(chǎng),成為全國(guó)奶牛種源基地。水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,上海建設(shè)了標(biāo)準(zhǔn)化水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化漁船等漁業(yè)設(shè)施,以及嘉定區(qū)望新水產(chǎn)良種場(chǎng)等4大良種場(chǎng),并在市外建設(shè)了苗種基地,如上海水產(chǎn)研究所江蘇啟東科研基地等,提升了上海市水產(chǎn)良種的繁育能力和水產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苗種的供給能力。
4.種業(yè)發(fā)展的政策。種子管理體系已逐步完善。通過(guò)加快種子管理體制改革,實(shí)施政企分開(kāi),加強(qiáng)種子管理、執(zhí)法機(jī)構(gòu)和隊(duì)伍建設(shè),種子管理、執(zhí)法體系日趨完善,目前上海市擁有持證種子執(zhí)法人員100余名、質(zhì)量檢驗(yàn)員44名,承擔(dān)種子管理、執(zhí)法、檢驗(yàn)工作,為規(guī)范種子市場(chǎng)秩序,確保全市農(nóng)作物種子質(zhì)量,促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
5.種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。上海種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)值一直實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)。2009年,上海種源農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值12.96億元,比上年增長(zhǎng)4.8%,占全市農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重由上年的4.4%提高到4.6%。種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)值構(gòu)成中,種植業(yè)占16.9%,林業(yè)占8%,畜牧業(yè)占55.9%,漁業(yè)占19.2%。種源生產(chǎn)區(qū)域集中度較高,郊區(qū)各區(qū)(縣)依托各自主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)種源農(nóng)業(yè)發(fā)展,光明食品(集團(tuán))公司、青浦區(qū)、松江區(qū)和崇明縣集中了種植業(yè)種源的73.8%;松江區(qū)、金山區(qū)和崇明縣集中了林業(yè)種源的57.2%;光明食品(集團(tuán))公司、金山區(qū)和浦東新區(qū)的原南匯區(qū)部分集中了畜牧業(yè)種源的71%,其中金山區(qū)以優(yōu)質(zhì)生豬養(yǎng)殖帶動(dòng)畜牧業(yè)種源生產(chǎn)發(fā)展,集中了上海郊區(qū)近40%的苗豬種源,浦東新區(qū)的原南匯區(qū)部分大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)禽蛋生產(chǎn),集中了全部種蛋種源的44%;青浦區(qū)、奉賢區(qū)和崇明縣依靠水利資源和特色漁業(yè),發(fā)展?jié)O業(yè)種源生產(chǎn),這3個(gè)區(qū)(縣)漁業(yè)種源生產(chǎn)占上海郊區(qū)的80%以上。
上海也積極開(kāi)拓種源農(nóng)產(chǎn)品外省市場(chǎng)和國(guó)外市場(chǎng)。2009年,上海銷(xiāo)往外省市的種源農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2.75億元,比上年增長(zhǎng)19.4%,其中蔬菜種子和花卉種苗以銷(xiāo)往外省市為主,銷(xiāo)往外省市的產(chǎn)值分別占其銷(xiāo)售產(chǎn)值的61.7%和80.1%;光明食品(集團(tuán))公司的荷斯坦種公牛凍精銷(xiāo)售形勢(shì)喜人,在全國(guó)市場(chǎng)的占有率居前列;種植業(yè)、漁業(yè)的鰻苗比上年也有較大增長(zhǎng)。在開(kāi)拓國(guó)外市場(chǎng)上,2009年,光明食品(集團(tuán))公司生產(chǎn)的花卉種苗,實(shí)現(xiàn)出口1373萬(wàn)元,比上年增長(zhǎng)2.7%,其中上海鮮花港出口的蝴蝶蘭品種好、價(jià)格高,銷(xiāo)往日本、韓國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家,嘉定區(qū)蔬菜種籽也實(shí)現(xiàn)了出口突破。
上海種源農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)及平臺(tái)。與種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)與平臺(tái)有中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院、上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院、上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心、上海海洋大學(xué)等研發(fā)機(jī)構(gòu),以及國(guó)家植物基因研究中心(上海)、國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物分子特征驗(yàn)證測(cè)試中心、農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因植物環(huán)境安全檢測(cè)中心(上海)、國(guó)家食用菌工程技術(shù)研究中心、農(nóng)業(yè)部冷庫(kù)及制冷設(shè)備檢驗(yàn)測(cè)試中心等研發(fā)平臺(tái)。上海是我國(guó)最早開(kāi)展生物技術(shù)研究的城市之一,在種源農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域與我國(guó)其他省市相比具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)。
2.轉(zhuǎn)基因生物育種技術(shù)。先后承擔(dān)了國(guó)家水稻結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組研究計(jì)劃,分離了水稻品質(zhì)改良、抗逆、育性、抗蟲(chóng)、新型疫苗等功能明確的功能基因;轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其在品種改良上的應(yīng)用曾在全國(guó)率先建立了花粉管通道法轉(zhuǎn)化植物,建立了水稻、土豆、油菜、甘藍(lán)、棉花植物等轉(zhuǎn)基因系統(tǒng),在棉花棉纖維改良、品質(zhì)改良水稻、抗病蟲(chóng)水稻、耐鹽堿水稻、脂肪酸改良油菜等植物基因工程方面獲得了明顯成績(jī);轉(zhuǎn)基因生物安全性檢測(cè)和評(píng)價(jià)制定了多項(xiàng)國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物分子特征檢測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3.種質(zhì)資源保存技術(shù)及保存庫(kù)。種質(zhì)資源是遺傳育種和品種改良的物質(zhì)基礎(chǔ)。2002年建成的上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心,包括低溫低濕和液氮兩套保存系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)30萬(wàn)份種質(zhì)資源的長(zhǎng)、中、短期保存,建有現(xiàn)代化的種質(zhì)資源研究與利用實(shí)驗(yàn)室,可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異種質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)與鑒定,有利基因的發(fā)掘、分離與轉(zhuǎn)移以及主要農(nóng)作物功能基因組研究和種質(zhì)資源的創(chuàng)新與利用。擁有現(xiàn)代化的農(nóng)作物種質(zhì)庫(kù)、微生物庫(kù)、植物離休材料庫(kù)、動(dòng)物生殖細(xì)胞庫(kù)和遺傳工程材料庫(kù),可采用-196℃液氮、-80℃超低溫冰箱和液狀石蠟及凍干管等多種保藏技術(shù)保存微生物、動(dòng)物資源和植物離體材料。
上海發(fā)展種源農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)SWOT分析
1.優(yōu)勢(shì)(Strength)。
(1)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)。種源和設(shè)施農(nóng)業(yè)均有較好的技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ),種子、種苗、水產(chǎn)品、果蔬花卉等產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,具備了一定的產(chǎn)業(yè)布局和規(guī)模,有些在國(guó)內(nèi)具有較大市場(chǎng)和影響力,如光明乳業(yè)集團(tuán)的荷斯坦奶牛凍精產(chǎn)品占到全國(guó)26.71%的市場(chǎng)份額(2006年數(shù)據(jù)),在全國(guó)奶牛育種業(yè)中排名第一;上海青菜種子占到同類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)10%。
(2)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。上海農(nóng)產(chǎn)品消耗量大,農(nóng)產(chǎn)品本地品種的市場(chǎng)認(rèn)同度高,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有很好的市場(chǎng)基礎(chǔ)。
(3)技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)。上海已成為我國(guó)最大的農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)中心和中轉(zhuǎn)中心之一,國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)與產(chǎn)品匯集在上?;蛲ㄟ^(guò)上海進(jìn)行銷(xiāo)售,如國(guó)外大型種子公司紛紛將總部設(shè)在上海,區(qū)域與市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)使其在引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高新技術(shù)的快速發(fā)展方面有良好的環(huán)境。
2.劣勢(shì)(Weakness)。
(1)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱。種源和設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品的市場(chǎng)相對(duì)而言較小,農(nóng)業(yè)相對(duì)于工業(yè)和服務(wù)業(yè)的低效性,效益不高,吸引力不足。
(2)現(xiàn)有種業(yè)企業(yè)規(guī)模偏小。尚未形成具有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的規(guī)模型企業(yè)或集團(tuán),企業(yè)科技投入不足,技術(shù)人員層次低,良繁技術(shù)比較粗放等,導(dǎo)致種子產(chǎn)業(yè)科技含量不高,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)。
(3)優(yōu)勢(shì)品種仍然缺乏。主要農(nóng)作物水稻品種仍以浙江品種為主,小麥作物品種以江蘇品種為主。種子企業(yè)缺少?gòu)?qiáng)優(yōu)勢(shì)品種,企業(yè)發(fā)展后勁不足。蔬菜、西甜瓜、水果也缺少突破性品種,與日本、韓國(guó)等國(guó)家相比仍有較大差距。
(4)相關(guān)技術(shù)人才缺乏。以設(shè)施農(nóng)業(yè)為例,有了現(xiàn)代的裝備,沒(méi)有相應(yīng)的人才去使用管理,農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施的效益也難以發(fā)揮,近年來(lái),農(nóng)業(yè)種養(yǎng)殖一線的技術(shù)人員更是呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。
(5)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)制體制不夠完善。如良種選育、擴(kuò)繁推廣、經(jīng)營(yíng)的脫節(jié),尚未形成“科研服務(wù)生產(chǎn),生產(chǎn)促進(jìn)經(jīng)營(yíng),經(jīng)營(yíng)回報(bào)科研”的良性循環(huán)機(jī)制,嚴(yán)重影響種子經(jīng)營(yíng)規(guī)模的擴(kuò)大,難以實(shí)現(xiàn)真正的良種產(chǎn)業(yè)化。
(6)種子加工手段相對(duì)落后。種子加工設(shè)施、加工技術(shù)、種子包裝落后,種子外觀、商品性較差,與國(guó)外種子產(chǎn)品相比尚有一定差距。
3.機(jī)會(huì)(Opportunity)。
(1)現(xiàn)實(shí)需求。上海有基本農(nóng)田面積21萬(wàn)hm2,糧食、各種蔬菜、生豬、家禽、鮮蛋、鮮奶和淡水養(yǎng)殖等需要大量的良種供應(yīng),同時(shí)上海也為周邊甚至全國(guó)供應(yīng)種源,如上海是中華絨螯蟹、優(yōu)質(zhì)奶牛的主要供種地;“十二五”期間,上海設(shè)施農(nóng)業(yè)覆蓋率將由2010年的61.4%增加到2015年的80%,同時(shí),大量塑料大棚和小拱棚的裝備升級(jí)改造。另外,上海是一個(gè)擁有2000多萬(wàn)人口的國(guó)際性大都市,有一個(gè)碩大的農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng),同時(shí)上海也是農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口的重要集散地之一,這些為設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)的提高創(chuàng)造了發(fā)展機(jī)遇。
(2)政策支持。2011年4月,國(guó)家了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》,上海隨后了《上海市人民政府貫徹<國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)>的實(shí)施意見(jiàn)》(滬府發(fā)〔2011〕47號(hào))文件,國(guó)家專(zhuān)門(mén)就設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展制定了《全國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011-2015年)》,以及《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》。最新的《上海市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“十二五”規(guī)劃》也將現(xiàn)代種業(yè)列為“十二五”上海產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn),將設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)列為“十二五”發(fā)展的主要任務(wù),表明了國(guó)家和上海對(duì)種源和設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展高度重視。
4.威脅(Threats)。
(1)國(guó)內(nèi)外優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品和技術(shù)對(duì)區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展沖擊。如種源產(chǎn)業(yè),一些跨國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司紛紛搶占中國(guó)市場(chǎng),通過(guò)在中國(guó)設(shè)立研發(fā)中心、發(fā)展經(jīng)銷(xiāo)商等逐步滲透中國(guó)的農(nóng)業(yè)種源種子行業(yè),對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科技發(fā)展構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。又如設(shè)施農(nóng)業(yè),其技術(shù)涉及面廣、學(xué)科類(lèi)型多樣,我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)在設(shè)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝水平上與國(guó)外差異不大,但在環(huán)境控制技術(shù)和設(shè)備、設(shè)施種養(yǎng)殖品種及管理水平上與國(guó)外還有很大差距,短期內(nèi)整體突破困難較大。
(2)地方保護(hù)主義的限制。大多數(shù)種源農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、推廣地域特征明顯,推廣應(yīng)用范圍十分有限,目前種源農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要目的依然是滿足自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良種需要,通過(guò)市場(chǎng)銷(xiāo)售的種源農(nóng)產(chǎn)品比重僅為l/3,種源農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)化推廣應(yīng)用水平與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求差距較大。
上海種源農(nóng)業(yè)發(fā)展技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
1.技術(shù)研發(fā)建議。
(1)完善建立種源、設(shè)施農(nóng)業(yè)研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或中心,建立專(zhuān)項(xiàng)性、持續(xù)性研發(fā)資助機(jī)制。在已有國(guó)家植物基因研究中心(上海)、國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物分子特征驗(yàn)證測(cè)試中心、農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因植物環(huán)境安全檢測(cè)中心(上海)的基礎(chǔ)上,借助其基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)勢(shì),組建專(zhuān)業(yè)性、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性更強(qiáng)的農(nóng)作物品種鑒定中心,開(kāi)展農(nóng)業(yè)生物種養(yǎng)殖品種的特異性、抗病性和抗逆性等的鑒定和鑒定技術(shù)方法研究等工作。建立專(zhuān)項(xiàng)性、持續(xù)性研發(fā)資助機(jī)制,選擇產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)、核心技術(shù)方向,通過(guò)制定長(zhǎng)期性的和階段性的研發(fā)目標(biāo)、內(nèi)容和方法,持續(xù)支持,保障技術(shù)研發(fā)的連貫性。
(2)成熟技術(shù)完善并集成應(yīng)用。對(duì)于技術(shù)相對(duì)較為成熟,需要完善或普及應(yīng)用的技術(shù)項(xiàng),應(yīng)優(yōu)先支持,推廣普及,及早在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用,如建立種質(zhì)資源保護(hù)利用及其信息化平臺(tái),推廣普及種子生產(chǎn)、加工、檢測(cè)技術(shù),發(fā)展完善農(nóng)產(chǎn)品安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)監(jiān)管技術(shù)和采后低碳綠色保鮮技術(shù)。
(3)核心技術(shù)重點(diǎn)支持快速發(fā)展。對(duì)于對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用而目前尚處于研發(fā)階段或需要長(zhǎng)期不斷實(shí)施和完善的技術(shù)項(xiàng),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注,長(zhǎng)期支持,如種質(zhì)資源創(chuàng)制和分子改良育種技術(shù)、新品種的選育與推廣、設(shè)施環(huán)境信息獲取技術(shù)及設(shè)施環(huán)境控制算法、設(shè)施綠色安全農(nóng)產(chǎn)品種養(yǎng)殖及采后綠色供應(yīng)鏈技術(shù)體系。
(4)前沿技術(shù)大力關(guān)注。那些對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要提升作用但目前區(qū)域研發(fā)基礎(chǔ)較弱的技術(shù)項(xiàng),可以大力關(guān)注,通過(guò)引進(jìn)吸收或其他方式進(jìn)行支持,實(shí)施技術(shù)逐步儲(chǔ)備,如特殊需求設(shè)施裝備設(shè)計(jì)制造、農(nóng)產(chǎn)品加工、保鮮、物流等技術(shù)設(shè)備、基于生物模型的環(huán)境精準(zhǔn)控制技術(shù)、溫室節(jié)能新型技術(shù)等。
2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。
(1)政策扶持方面。鼓勵(lì)和支持本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用本地良種良法,加大種源和設(shè)施裝備龍頭企業(yè)建設(shè)的政策扶持力度。根據(jù)上?!笆濉鞭r(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo),上海將著力打造2~3個(gè)育種能力強(qiáng)、生產(chǎn)加工技術(shù)先進(jìn)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)健全、技術(shù)服務(wù)到位、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的“育繁推一體化”現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)集團(tuán),培育若干專(zhuān)而精的、有成長(zhǎng)潛力的種子企業(yè);農(nóng)業(yè)設(shè)施裝備水平顯著提高。種源和設(shè)施裝備龍頭企業(yè)一方面是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體現(xiàn),另一方面是各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用載體,需要集各方力量共同支持其發(fā)展。
篇8
古人說(shuō)的好,盡信書(shū),不如無(wú)書(shū)。教師根據(jù)學(xué)生出席卡反饋的內(nèi)容,要求學(xué)生對(duì)提出的課程外延內(nèi)容作陳述,教師和其他同學(xué)提出觀點(diǎn)和意見(jiàn),增加學(xué)生發(fā)言機(jī)會(huì),提高學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和獨(dú)立思考的能力,拓寬學(xué)生知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生自信和適應(yīng)社會(huì)的能力。
2教學(xué)形式的開(kāi)放
教學(xué)形式是教學(xué)的方法,不同的教學(xué)方法產(chǎn)生不同的教學(xué)效果。單一的教學(xué)方法乏味,引不起學(xué)生的興趣。教學(xué)方法是為了完成一定的教學(xué)任務(wù),師生在共同活動(dòng)中采用的手段,它包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法,是教師引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)技能、獲得身心發(fā)展的方法。一直以來(lái),我國(guó)傳統(tǒng)的教學(xué)方法以講授式為主,只強(qiáng)調(diào)教師的教法,而忽視了學(xué)生的學(xué)法,將教學(xué)活動(dòng)看成是一個(gè)單向流動(dòng)的過(guò)程,而不是一個(gè)雙向甚至多向交流的過(guò)程。開(kāi)放式教學(xué)的教學(xué)方法將教學(xué)活動(dòng)定位為教師—學(xué)生的雙向交流活動(dòng),既重視教師的“教”—教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí),又重視學(xué)生的“學(xué)”—學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中,積極采用啟發(fā)式、討論式、答辯式、問(wèn)題式等現(xiàn)代教學(xué)方法,采用多媒體演示和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),這無(wú)疑是教學(xué)方法的一大進(jìn)步,對(duì)于提高教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考意識(shí)和創(chuàng)新精神有積極的作用。針對(duì)“生物技術(shù)概論”課程的特點(diǎn),我們?cè)谑谡n過(guò)程中部分章節(jié)采用多媒體教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)和分組討論是授課過(guò)程常用的教學(xué)方法,根據(jù)學(xué)生自己的興趣,結(jié)合課程內(nèi)容寫(xiě)綜述性論文,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表,并要求學(xué)生在課堂試講,陳述個(gè)人觀點(diǎn)。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),每周提出一些問(wèn)題,要求學(xué)生選擇性的完成,課余時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)校研究測(cè)試中心,校外產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)基地,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)。
3教學(xué)過(guò)程的開(kāi)放
開(kāi)放式教學(xué)倡導(dǎo)師生之間精神世界的開(kāi)放,從而使師生關(guān)系呈現(xiàn)出民主、平等的特征。開(kāi)放式教學(xué)認(rèn)為,面對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)師生都是認(rèn)識(shí)的主體,教師是有主導(dǎo)作用的主體,學(xué)生是有研究探索的主體,二者的主客體地位在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷進(jìn)行著相互轉(zhuǎn)化。教師由于聞道在先,在教學(xué)過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和策略,是研究的先行者、組織者。但師生在知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)上的差異不能造成人格上的差異,學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和研究能力同樣具有其獨(dú)特的價(jià)值。教師應(yīng)處在與學(xué)生平等的地位上,充分尊重、信任每個(gè)學(xué)生,傾聽(tīng)學(xué)生的聲音,理解學(xué)生的情感、意愿等內(nèi)心世界,讓學(xué)生有足夠的表達(dá)自己思想和情感的機(jī)會(huì),學(xué)生的個(gè)性中往往蘊(yùn)藏著創(chuàng)造性的萌芽,對(duì)學(xué)生的任何創(chuàng)新都應(yīng)予以及時(shí)的肯定。開(kāi)放教學(xué)理論認(rèn)為,互相信任和尊重的氣氛可以產(chǎn)生最好的學(xué)習(xí)效果,從而有效地刺激和促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。因此,開(kāi)放式教學(xué)中的師生關(guān)系應(yīng)該是民主、平等的關(guān)系,教師與學(xué)生相互尊重,創(chuàng)造和諧融洽的學(xué)習(xí)氛圍。
4教學(xué)效果分析
授課結(jié)束后,我們利用同一套試題對(duì)開(kāi)放教學(xué)班和正常教學(xué)班進(jìn)行了閉卷測(cè)試,卷面總分100分,我們對(duì)兩個(gè)班級(jí)的卷面最高成績(jī)、最低成績(jī)、平均成績(jī)等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1)。從表1可看出,開(kāi)放式教學(xué)班最高成績(jī)?yōu)?6分,正常班為93分,開(kāi)放式教學(xué)班平均成績(jī)顯著高于(P<0.01)正常班,正常班最低分低于開(kāi)放式教學(xué)班9分,優(yōu)秀率、良好率和及格率在開(kāi)放式教學(xué)班均高于正常班,不及格人數(shù)在正常班多于開(kāi)放式教學(xué)班。這些指標(biāo)反映出,開(kāi)放式教學(xué)班教學(xué)效果優(yōu)于正常教學(xué)班。試卷題型包括填空(10分)、選擇(20分)、術(shù)語(yǔ)解釋(20分)、判斷(10分),簡(jiǎn)答(20分)和論述(20)六種題型。其中,客觀題60分,主觀題40分。對(duì)卷面主觀題和客觀題等在兩個(gè)班的得分進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表2)??陀^題得分在開(kāi)放式教學(xué)班和正常教學(xué)班差異不明顯,主觀題得分差異比較明顯,差距接近9分,兩個(gè)班在填空題、選擇題、判斷題、術(shù)語(yǔ)解釋4個(gè)題型的平均得分都比較接近,但是簡(jiǎn)答題和論述題得分,開(kāi)放式教學(xué)班的均分均顯著(P<0.05)高于正常教學(xué)班,差距均在4分以上,說(shuō)明開(kāi)放式教學(xué)班學(xué)生對(duì)主觀知識(shí)的掌握優(yōu)于正常教學(xué)班。
5討論
開(kāi)放式教學(xué)是培養(yǎng)跨世紀(jì)創(chuàng)新型人才的需要,它是在改革傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,是對(duì)教學(xué)系統(tǒng)的改革。生物技術(shù)概論是高校動(dòng)物科學(xué)專(zhuān)業(yè)、水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)和生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)好這門(mén)課程對(duì)動(dòng)物科學(xué)、水產(chǎn)專(zhuān)業(yè)和生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生來(lái)說(shuō),是他們對(duì)基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程、生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)、食品、能源、人類(lèi)健康、環(huán)境保護(hù)和生物安全等知識(shí)的掌握必不可少的一門(mén)課程,而且通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程,能使學(xué)生的視野得到開(kāi)闊,想象力有所啟迪,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到提高,特別是能掌握和了解現(xiàn)代生物技術(shù)在畜牧業(yè)中的應(yīng)用以及研究原理,以適應(yīng)現(xiàn)代畜牧業(yè)科學(xué)技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展的需要。為學(xué)生完成畢業(yè)論文打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),并具有制定分子水平研究路線的能力。本研究將開(kāi)放式教學(xué)引入生物技術(shù)概論,經(jīng)過(guò)詳細(xì)的調(diào)查和研究,初步構(gòu)建了生物技術(shù)概論開(kāi)放式教學(xué)體系。實(shí)踐表明開(kāi)放式教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力,提高教師的綜合素質(zhì),促進(jìn)生物技術(shù)概論課程理論教學(xué)體系的完善和發(fā)展。
6結(jié)語(yǔ)
篇9
關(guān)鍵詞:科學(xué);技術(shù);文明;科學(xué)主義
中圖分類(lèi)號(hào):J0-05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-5312(2010)19-0034-02
“科學(xué)”一詞的英文是science,它起源于拉丁文“知識(shí)、學(xué)問(wèn)”。日本人把science譯為科學(xué),即分類(lèi)的知識(shí)、學(xué)問(wèn)。十九世紀(jì)末,康有為引進(jìn)并使用“科學(xué)”二字。此后,科學(xué)二字便在中國(guó)逐漸傳播開(kāi)來(lái)。
“技術(shù)”一詞的英文為technology,其詞根techne來(lái)源于希臘語(yǔ)。在希臘語(yǔ)中技術(shù)的本義是對(duì)純藝術(shù)和實(shí)用技巧的論述, 是利用一切自然和人的力量來(lái)滿足人類(lèi)需要的理智的技巧。
科學(xué)與技術(shù)是有區(qū)別的??茖W(xué)強(qiáng)調(diào)“學(xué)”這一概念的,技術(shù)強(qiáng)調(diào)“術(shù)”這一概念 。朱維錚先生概括“學(xué)”與“術(shù)”這兩個(gè)概念的區(qū)別“學(xué)貴探索,術(shù)重實(shí)用”。科學(xué)注重的是求得真知,既要得到真理,又強(qiáng)調(diào)追求真理的探索過(guò)程。技術(shù)側(cè)重實(shí)用性,它的目的是使用一些技巧來(lái)滿足人的需要。
雖然科學(xué)與技術(shù)的側(cè)重不同,但是它們從產(chǎn)生開(kāi)始,就密不可分地聯(lián)系在一起。對(duì)美好生活的追求促使人類(lèi)尋求能改善生活的技術(shù),人類(lèi)思考總結(jié)這些技術(shù)產(chǎn)生了科學(xué)知識(shí),同時(shí)這些科學(xué)知識(shí)又成為提高技術(shù)的理論基礎(chǔ)?,F(xiàn)代社會(huì)中技術(shù)是科學(xué)的后繼產(chǎn)物,技術(shù)成為科學(xué)的一部分,本文中將科學(xué)、技術(shù)這兩個(gè)概念合稱為“科學(xué)”,以便于論述。
一、科學(xué)與文明進(jìn)程
科學(xué)的歷史的久遠(yuǎn)程度與人類(lèi)的歷史大概相同。大約在舊石器時(shí)代,原始人就在制造石器的過(guò)程中開(kāi)始取得一些技術(shù)進(jìn)步,到舊石器晚期各種技術(shù)的改進(jìn)加快,這對(duì)文明的形成有重大作用。最初的科學(xué)是與人類(lèi)生活相關(guān)聯(lián)的,所有文明最初形成時(shí)都必然要定居,而這需要有各種各樣的科學(xué)知識(shí)。
一兩萬(wàn)年前,原始人發(fā)明了弓箭,捕獲動(dòng)物的技術(shù)得到提高,獵物被圈養(yǎng)、馴化,人類(lèi)由狩獵時(shí)代進(jìn)入畜牧?xí)r代。鉆木取火的發(fā)明讓人類(lèi)不再依賴天然火種,人類(lèi)結(jié)束茹毛飲血的時(shí)代,更多的熟食使原始人生活質(zhì)量得以改善。對(duì)火的運(yùn)用又催生了其它技術(shù),例如,制陶技術(shù)、冶煉技術(shù)。這些技術(shù)結(jié)束人類(lèi)一萬(wàn)多年遷徙不定的生活,人類(lèi)進(jìn)入五千年的文明史。
文明就是人在自然界把自己加以界定的一種概念和行為,并且要區(qū)分自己與自然界的不同。文明發(fā)生時(shí)必然有大量改造自然的科學(xué)活動(dòng)。最初的科學(xué)與人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然、改造自然的活動(dòng)相關(guān),這擺脫不了服務(wù)自身生活的目的。文明形成之初人類(lèi)要耕種、定居需具備農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、城防等方面的科學(xué)知識(shí)。農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)是人類(lèi)迄今最重要的發(fā)明,科學(xué)對(duì)人類(lèi)文明的建立有著莫大的功勞。
科學(xué)一直跟隨文明的進(jìn)程而發(fā)展,同時(shí)科學(xué)革命改變文明的發(fā)展方向。中國(guó)古代有火藥、指南針、造紙術(shù)和印刷術(shù)這四大發(fā)明,沒(méi)有人能否認(rèn)它們對(duì)文明的影響。火藥解決了游牧民族對(duì)農(nóng)耕民族的威脅。宋代有專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)火藥和火器的工廠,火器是當(dāng)時(shí)抵御北方少數(shù)民族進(jìn)攻中原的有效武器。北宋的“霹靂炮”、“震天雷”就在抗金戰(zhàn)爭(zhēng)中大顯威力。指南針把人類(lèi)文明聯(lián)系在一起。指南針傳入歐洲,使哥倫布、達(dá)伽馬的遠(yuǎn)洋航行成為可能,從而促進(jìn)了15、16世紀(jì)大航海時(shí)代的到來(lái),人類(lèi)文明逐漸緊密聯(lián)系起來(lái)。紙和印刷術(shù)使知識(shí)得以普遍傳播,從而改變教育的面貌,加速了文明發(fā)展的腳步。
培根在《新工具》中寫(xiě)道:“印刷術(shù)、火藥和指南針因?yàn)檫@三大發(fā)明首先在文學(xué)方面,其次在戰(zhàn)爭(zhēng)方面,再次在航海方面而改變了整個(gè)世界許多事物的面貌和狀態(tài),并由此產(chǎn)生無(wú)數(shù)變化,以致似乎沒(méi)有任何帝國(guó)、任何派別、任何名人能比這些技術(shù)發(fā)明對(duì)人類(lèi)發(fā)展產(chǎn)生更大的動(dòng)力和影響?!迸喔@段話說(shuō)明科學(xué)革命使得文明發(fā)生了變異。隨著17、18世紀(jì)科學(xué)革命的加速,西方逐漸進(jìn)入現(xiàn)代文明時(shí)期。
二、科學(xué)主義與現(xiàn)代文明
從18到20世紀(jì),科學(xué)主義范式出現(xiàn)。尤根?哈馬貝斯認(rèn)為“‘科學(xué)主義’或‘唯科學(xué)論’,就是科學(xué)對(duì)自己的信任,即堅(jiān)信,我們不再把科學(xué)理解成為一種可能認(rèn)識(shí)的形式,而是把它與知識(shí)等同起來(lái)?!爆F(xiàn)代科學(xué)的文化效應(yīng)使得科學(xué)家們成為人類(lèi)唯一的公認(rèn)立法者,任何學(xué)說(shuō)、觀點(diǎn)、立場(chǎng)如果和科學(xué)及其方法論不一致就會(huì)被宣判為迷信??茖W(xué)決定論占據(jù)了人的思想領(lǐng)域,成為一些現(xiàn)代人的信仰。
科學(xué)主義與科學(xué)精神不同??茖W(xué)精神強(qiáng)調(diào)實(shí)事求是,科學(xué)主義中的則將科學(xué)意識(shí)形態(tài)化,它與科學(xué)的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值緊密聯(lián)系在一起。認(rèn)為科學(xué)能解決一起問(wèn)題,是一種科學(xué)萬(wàn)能論。而將科學(xué)絕對(duì)化、信仰化會(huì)對(duì)人類(lèi)文明造成莫大危害。
首先是濫用科學(xué)會(huì)使人類(lèi)賴以生存的環(huán)境損失慘重。
人類(lèi)濫用科學(xué)致使自然環(huán)境遭受到破壞,以石油污染為例,近四十年來(lái)因?yàn)楦鞣N原因流入海洋的石油及其制品至少有1000萬(wàn)噸,石油在海面上形成的油膜導(dǎo)致海水缺氧、海內(nèi)生物畸形、死亡,破壞海洋生態(tài)平衡。又如因科學(xué)發(fā)展研制出的化肥、油漆、洗滌劑、殺蟲(chóng)劑等會(huì)對(duì)土地、水源、空氣造成污染,這會(huì)加速人類(lèi)文明的滅絕。有專(zhuān)家認(rèn)為,可能在今后20一30年中,地球上有四分之一生物將處于嚴(yán)重的滅絕危險(xiǎn)之中。現(xiàn)在乎均每年有一個(gè)物種消失,有許多物種甚至在被人記錄之前就己消失。這與使用科學(xué)強(qiáng)行改造自然有莫大的干系。
科學(xué)支持下的戰(zhàn)爭(zhēng)也對(duì)環(huán)境造成巨大破壞。一戰(zhàn)中大量飛機(jī)、槍支、軍艦的運(yùn)用使這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)橫掃世界,造成大約一千萬(wàn)人死亡,兩千萬(wàn)人受傷。二戰(zhàn)中原子彈在日本長(zhǎng)崎、廣島的投放使十五萬(wàn)人化為灰燼,成千上萬(wàn)人遭受核輻射。
主觀上預(yù)設(shè)科學(xué)的絕對(duì)真理性,使得人毫無(wú)保留地去濫用科學(xué)去改造自然,造成人類(lèi)生存環(huán)境破壞。破壞之后又堅(jiān)信科學(xué)能解決一切問(wèn)題,這種盲目樂(lè)觀并不會(huì)有利于問(wèn)題解決。
其次,科學(xué)進(jìn)步與人的價(jià)值缺失有一定關(guān)系。
科學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用中滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化、生活的各個(gè)方面,它給人類(lèi)帶來(lái)巨大的物質(zhì)財(cái)富和便捷的生活的同時(shí),也使人的價(jià)值屬性越來(lái)越模糊。在馬克思看來(lái)科學(xué)的力量使人的屬性對(duì)像化、異化,人的物質(zhì)生產(chǎn)與精神生產(chǎn)及其產(chǎn)品變成異己力量,反過(guò)來(lái)統(tǒng)治人。人被機(jī)器隔離開(kāi)來(lái),個(gè)人越來(lái)越孤立,只能被動(dòng)地適應(yīng)社會(huì)。在現(xiàn)代社會(huì)中“科學(xué)憑借它的方法和概念,已經(jīng)設(shè)計(jì)并促成了一個(gè)領(lǐng)域,在這個(gè)領(lǐng)域中對(duì)自然的統(tǒng)治和對(duì)人的統(tǒng)治仍是聯(lián)系在一起的――這種聯(lián)系對(duì)這整個(gè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)超于成為命定的?!瘪R爾庫(kù)塞認(rèn)為人們關(guān)注科學(xué)而不注重人的價(jià)值,科學(xué)站在人的對(duì)立面統(tǒng)治著人。
人的自然存在的屬性也受到威脅。人類(lèi)基因圖紙正在測(cè)繪中,在不久的將來(lái)人類(lèi)可以修復(fù)基因缺陷而達(dá)到治療很多疑難雜癥的效果。根據(jù)這一理論,人類(lèi)可以活得更長(zhǎng)甚至長(zhǎng)生不老。但基因工程在造福人類(lèi)同時(shí)也挑戰(zhàn)人的道德、倫理觀念。它有可能改變?nèi)说奈锓N,人類(lèi)的基因如果一代又一代修改下去,人類(lèi)將改變自己的生物特征,將來(lái)的“人”或許是與現(xiàn)在的人類(lèi)是完全不同的兩種生物。
同樣,人類(lèi)的克隆技術(shù)也挑戰(zhàn)人自身的社會(huì)屬性。1997年一項(xiàng)關(guān)于克隆人的調(diào)查中,被調(diào)查者中有23%的人表示愿意被克隆??寺∪说降姿闳诉€是物掀起一場(chǎng)激烈爭(zhēng)論。有的認(rèn)為克隆人是物,可以用于提供醫(yī)療器官,但這會(huì)有失殘忍;有的認(rèn)為克隆人是人,他具有人的生理特征,但克隆人從法律、倫理、道德方面上又沒(méi)有清晰的界定。克隆技術(shù)使得以及人的定義被物化,人或許會(huì)定義成一個(gè)一個(gè)DNA構(gòu)成的系統(tǒng)。
科學(xué)的發(fā)展還會(huì)使一部分人控制另一部分人,人的自由性減弱。比如轉(zhuǎn)基因的農(nóng)作物雖然產(chǎn)量很高,但轉(zhuǎn)基因作物不能收獲種子用來(lái)再種植,種子只能在相應(yīng)的種子公司購(gòu)買(mǎi)??茖W(xué)成果掌握在一部分人手里,需要的人必須付出代價(jià)才能獲得這些成果的使用權(quán)。一部分人被另一部分人所控制,人的自由性喪失,科技陷入原教旨主義。
三、科學(xué)與人文
科學(xué)起源于公元前的古希臘社會(huì)??茖W(xué)從產(chǎn)生起就與哲學(xué)有密不可分的關(guān)系。在希臘人看來(lái)當(dāng)時(shí)的科學(xué)是哲學(xué)的一個(gè)分支或部分,“哲學(xué)”本身也是一種“科學(xué)”,它的題材是自然,是推究事物是怎么構(gòu)造的和進(jìn)行變化的。比如亞里士多德的物理學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)等科學(xué)理論曾長(zhǎng)期統(tǒng)治西方世界一直到中世紀(jì)末期,其作用和影響并不比他的哲學(xué)在歷史上的影響小。
啟蒙運(yùn)動(dòng)早期很多科學(xué)家都相信他們的工作屬于“哲學(xué)”范疇,比如牛頓的物理學(xué)名著叫做《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在中世紀(jì)“科學(xué)”與“哲學(xué)”并肩打敗了神學(xué)。伴隨著勝利,現(xiàn)代科學(xué)開(kāi)始崛起,它在知識(shí)領(lǐng)域和社會(huì)生活領(lǐng)域取得巨大成功。17世紀(jì)到18世紀(jì)中葉,隨著牛頓力學(xué)的廣泛接受,科學(xué)逐漸取代宗教的權(quán)威地位。19世紀(jì)以后,科學(xué)在認(rèn)識(shí)自然、改造自然的過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用,此后科學(xué)的崇高地位奠定。
科學(xué)被認(rèn)為是客觀的、精確的,完全排除了主觀不確定性,而在人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然體系中具有絕對(duì)真理性。這種絕對(duì)真理性也對(duì)社會(huì)科學(xué)產(chǎn)生了重大影響,比如馬克思用機(jī)械論來(lái)表達(dá)他的理論,弗洛伊德的精神分析學(xué)是運(yùn)用科學(xué)研究方法的一門(mén)學(xué)科。
當(dāng)然將科學(xué)研究方法應(yīng)用于人文學(xué)科一定程度上增加人文學(xué)科知識(shí)的準(zhǔn)確度和可操作性。但是科學(xué)技術(shù)的擴(kuò)張使得人文學(xué)科的領(lǐng)地越來(lái)越小,科技與人文學(xué)科的分裂使得文理科發(fā)展不對(duì)稱,造成科學(xué)與人文學(xué)科的疏遠(yuǎn)。
這種疏遠(yuǎn)使得科學(xué)和人文對(duì)立,使人成為單向度的人??茖W(xué)的統(tǒng)治地位使人文發(fā)展不良,導(dǎo)致人文學(xué)科異化,使人文屈服與科學(xué)。
現(xiàn)今社會(huì)中“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的口號(hào)就是盲目推崇科學(xué)、貶低人文的產(chǎn)物,它將科學(xué)置于最高的地位,卻不知“技術(shù)的解放力量――物的工具化――變成自由的枷鎖:人的工具化?!笨茖W(xué)和人文像是文明的左右腳,用科學(xué)至上的眼光來(lái)對(duì)待文明,將會(huì)使人文萎縮,最終會(huì)導(dǎo)致文明的殘缺。
四、結(jié)語(yǔ)
從洪荒時(shí)代到網(wǎng)絡(luò)時(shí)代科學(xué)技術(shù)始終伴隨著人類(lèi)文明的腳步,從最初的制造弓箭到如今的核技術(shù)、航天技術(shù),科學(xué)豐富了人類(lèi)的物質(zhì)生活,推動(dòng)了文明的進(jìn)程。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)的崛起,科學(xué)給文明帶來(lái)新鮮活力的同時(shí)也造成環(huán)境破壞、人的屬性受到挑戰(zhàn)等等弊端。科學(xué)主義誕生,科學(xué)這一新信仰束縛了人的自由,沖擊了人的道德、倫理觀念,使科學(xué)與人文疏遠(yuǎn),如果任其發(fā)展或許將來(lái)某天會(huì)導(dǎo)致文明的缺失。正視科學(xué)的地位,將科學(xué)與人文融合,文明的腳步才能健康穩(wěn)健地走下去。
參考文獻(xiàn):
[1]赫伯特?馬爾庫(kù)塞.單向度的人[M].張峰等譯.重慶:重慶出版社,1988.
篇10
1.農(nóng)業(yè)科技人才不足,生態(tài)農(nóng)業(yè)科技含量不高鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科技人才不足,在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)過(guò)程中還有許多關(guān)鍵技術(shù)尚需解決,主要包括土壤生態(tài)培肥與地力維持技術(shù)、水土流失控制技術(shù)、病蟲(chóng)草害綜合防治技術(shù)、環(huán)境污染控制與綜合治理技術(shù)、廢棄物的資源化利用技術(shù)等。科研與技術(shù)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)支撐體系不完善,在很大程度上制約了生態(tài)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。由于農(nóng)業(yè)科技人員不足,加上農(nóng)民的科技、文化素質(zhì)普遍偏低,對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技成果的吸收和消化能力十分有限,一些現(xiàn)代的基本種植、養(yǎng)殖、加工技術(shù)還沒(méi)有普及到廣大農(nóng)村,科學(xué)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用遠(yuǎn)未發(fā)揮。因此大部分地區(qū)的生態(tài)農(nóng)業(yè)依然停留在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)階段,農(nóng)業(yè)科技的落后大大地制約了生態(tài)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的提高。
2.資金短缺,投入不足生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展初期需要有一定的資金支撐。目前,全縣人均GDP、地方財(cái)政收入和農(nóng)民人均純收入與發(fā)達(dá)地區(qū)相比差距明顯,發(fā)展資金缺口較大。資金的短缺導(dǎo)致生態(tài)農(nóng)業(yè)的財(cái)力投入不足。首先是政府的財(cái)政投入有限,其次是企業(yè)和農(nóng)戶尚未成為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的投入主體,第三是缺乏信貸等國(guó)家政策性銀行和商業(yè)性銀行的貸款支持,尤其是農(nóng)戶投入普遍偏低。有個(gè)別貧困戶連必備的生產(chǎn)資料都買(mǎi)不起,缺乏擴(kuò)大再生產(chǎn)的資金積累,造成貧困的惡性循環(huán)。從調(diào)查的村、戶來(lái)看,農(nóng)業(yè)投入水平偏低,絕大多數(shù)農(nóng)戶投入生產(chǎn)性資金只用于基本農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。從投入的生產(chǎn)領(lǐng)域來(lái)看仍側(cè)重于農(nóng)田投資和糧食生產(chǎn)。從事畜牧養(yǎng)殖、農(nóng)副產(chǎn)品加工的投入不足,農(nóng)業(yè)再生產(chǎn)類(lèi)型簡(jiǎn)單化,擴(kuò)大再生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)支撐力有限。
3.生態(tài)農(nóng)業(yè)商品化程度低,產(chǎn)業(yè)化水平低從調(diào)查的村、戶來(lái)看,多數(shù)農(nóng)戶仍以自給自足性經(jīng)濟(jì)循環(huán)為主,生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品以滿足農(nóng)戶家庭生活需求為主,用于市場(chǎng)出售的量很少。特別是生態(tài)畜牧業(yè)產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)作物,以僅僅滿足農(nóng)戶的需要為限,生態(tài)糧食作物商品率相對(duì)較高,但總量仍然偏少。由于商品化程度低,農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)資本增值遲緩,許多農(nóng)戶靠外出務(wù)工、經(jīng)商取得收入,缺乏從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性和投資熱情。此外,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的,使農(nóng)村基本上以農(nóng)戶為生產(chǎn)單位,缺乏有組織的大市場(chǎng)引導(dǎo),生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織分散無(wú)序,規(guī)模種植和集約經(jīng)營(yíng)效益差,生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平低。同時(shí),生態(tài)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈短,經(jīng)濟(jì)效益低。生產(chǎn)規(guī)模小,經(jīng)營(yíng)分散,科技含量低,加工程度低,經(jīng)濟(jì)效益低。在這種背景下,要把生態(tài)農(nóng)業(yè)做大做強(qiáng),真正成為拓展農(nóng)產(chǎn)品需求的新增長(zhǎng)點(diǎn),就必須走一體化的經(jīng)營(yíng)道路,大力推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化。
二、圍場(chǎng)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)辦法
1.堅(jiān)持生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合要在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)總體規(guī)劃前提下,依靠農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命,按照品質(zhì)優(yōu)良、規(guī)模適度、布局合理、效益顯著的目標(biāo)要求,進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整。在穩(wěn)定糧食綜合生產(chǎn)能力和確保供需平衡的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)培育和發(fā)展無(wú)公害的水果、蔬菜、食用菌等經(jīng)濟(jì)作物,并形成優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),提高農(nóng)田產(chǎn)出效益。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式上,充分考慮和利用種養(yǎng)業(yè)之間的鏈條循環(huán)關(guān)系,致力發(fā)展立體生態(tài)農(nóng)業(yè)、庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)。
2.堅(jiān)持生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與改善生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境相結(jié)合一方面,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),通過(guò)完善水利設(shè)施配套、建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)等措施,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。另一方面,把建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)與美化生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來(lái),在依法保護(hù)和科學(xué)合理開(kāi)發(fā)利用土地的前提下,做好退耕還林、封山育林工作,改變農(nóng)村能源供給,治理工業(yè)“三廢”,控制水土流失,防止水土污染,減少農(nóng)業(yè)災(zāi)害。
3.堅(jiān)持生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與發(fā)展無(wú)公害農(nóng)業(yè)相結(jié)合重點(diǎn)圍繞提高食物生產(chǎn)質(zhì)量、食品營(yíng)養(yǎng)和食品安全,控制常規(guī)化肥、農(nóng)藥的用量,推廣生物良種、生物肥料、無(wú)殘毒農(nóng)藥的使用面和技術(shù)應(yīng)用;在有條件的地方劃定一些區(qū)域進(jìn)行無(wú)土栽培、無(wú)農(nóng)藥化肥栽培和生物飼料養(yǎng)殖示范,依靠基因工程和生物技術(shù)成果,提高農(nóng)作物和畜牧產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的直接成本;按照綠色食品質(zhì)量認(rèn)證體系的要求,開(kāi)展無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品和山野菜的系列加工,努力打造地方特色品牌,開(kāi)辟綠色食品生產(chǎn)基地。
4.堅(jiān)持生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與推進(jìn)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化相結(jié)合圍繞以休閑旅游產(chǎn)業(yè)為引擎、以生態(tài)農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、以商貿(mào)物流為動(dòng)力、以清潔能源為支撐目標(biāo),實(shí)行四業(yè)相互滲透和相互推動(dòng),促進(jìn)縣域經(jīng)濟(jì)和小城鎮(zhèn)建設(shè)快速發(fā)展。把發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品深加工同開(kāi)辟農(nóng)民就業(yè)新渠道、實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值和增值結(jié)合起來(lái),依靠生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品的物流,帶動(dòng)起人流、資金流、信息流,走出一條生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化和城鄉(xiāng)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化建設(shè)同步推進(jìn),興業(yè)富民同時(shí)啟動(dòng)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展路子來(lái)。
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