笔下文学

五现代农业技术与机械（第1页）

五、现代农业技术与机械

人类能成为植物的“上帝”

随着人类对植物生活习性和生理机制的研究一步步深入，人类开始在一个新的水平上研究、培育和改变植物。

我们知道，绝大多数的植物是靠种子繁殖的，也有一部分植物靠孢子繁殖后代，或在人类的干预下靠枝条、根系的扦插进行无性繁殖；但是，既然植物的每一个细胞中都含有完全的遗传密码，我们可不可以仅用植物的一个细胞就完成植物的繁殖呢?由于科学家哈布兰特在这方面的突出贡献，这个目标已经实现了。

哈布兰特指出，植物的细胞虽然和动物的细胞一样，在成熟后会分化成各种专门细胞，各司其职、分工合作，共同完成植物的一项项生命活动。但与动物细胞不同的是，植物分化后的细胞可以失去分化后的特征，重新转回到未分化细胞的状态，再转而分化成别的器官，甚至是一株完整的植株。例如：取自植物叶肉组织的细胞，就可以在适当的人工培养条件下失去分化的特征，形成没有分化的细胞组成的细胞团——愈伤组织，而愈伤组织细胞就可以通过人为的控制，再分化出根、茎、叶，形成新的植株，这就是植物组织培养技术。

随着科学家对矿质营养、植物激素等影响植物生长发育的各种因素认识的加深，植物组织培养技术就像一个孩子一样慢慢长大，逐渐走向成熟。现在，在试管里加入适量的水、矿质营养、植物激素糖、固体支持物等，在无菌的条件下，将灭过菌的植物器官，如植物的根、茎、叶片、花粉等转接到试管里，一段时间以后，这块植物器官上就会长出许多愈伤组织或者小植株来；由于用这种方法培育成的小植株是在试管里长出来的，人们就把它们称为试管苗，又因为这种培养不是在土壤上进行的，所以又称为无土栽培。

利用组织培养技术发展起来的无土栽培技术有什么用处吗?有，用处可大啦!

首先，它能够优化植物的品质。我们知道，马铃薯是用块茎进行繁殖的，但是在用块茎繁殖的过程中，植株内会侵染一些病毒，这些病毒能使马铃薯块茎的个头逐渐减小，从而使得马铃薯的产量和品质大大下降。科学家们用无土栽培的方法对马铃薯进行了脱毒，脱毒后的种苗所结出的马铃薯个头要比没有脱毒的个头大得多，这样不但大大提高了马铃薯的产量，还大大提高了马铃薯的品质。当然，容易被病毒侵染的绝不止马铃薯一种植物，目前，植株脱毒方法已经在草莓、葡萄、康乃馨等多种作物和花卉上获得了成功，并产生了明显的经济效益。

其次，用组织培养技术繁殖作物的最大的一个优点就是快速。因为这种技术使用植物的任何一个器官都可以繁殖，而不用等待植物经过漫长的生长期，开花结果后才能繁殖。因此，只要有少量的植物植株，每年就能以数以千万计的速度进行繁殖，用于推广优良品种可以大大节省时间，尤其是对于一些繁殖系数比较低和不能用种子进行繁殖的名特优作物品种的繁殖，意义更显重大。早在60年代，我们的科学家就用无土栽培的方法快速繁殖兰花获得成功。随后，科学家们还快速繁殖了一批重要的、经济价值比较高的名特优作物的新品种，如甘蔗、花卉、菠萝、草莓、柑橘、苎麻等。从理论上讲，一棵植物植株就可以通过组织培养技术培育成为数以千万计的试管苗，每一个试管苗又可以培育出无数的小苗。依据此原理，一种现代技术和农业产业相结合的新型工业——试管苗工业就出现了。

第三，组织培养技术的另外一个突出贡献就是用它可以保存种质。自从工业革命以来，由于人类活动的范围扩大和活动加剧，植物物种的灭绝呈现加速的态势，世界上种质资源日益枯竭，特别是那些不能生产种子进行繁殖的植物或者种子寿命短的植物尤为严重。近年来，科学家研究出用组织培养的方法低温保存种质。例如，我们把烟草、胡萝卜等植物的细胞，在零下二十摄氏度至零下一百九十六摄氏度的低温下可以贮藏数月，而且细胞在合适的条件下仍能够恢复生长，再分化生成完整的植株。这种保存法所需要的容积小，几乎每一个细胞就相当于一粒种子。于是，人们就开始用组织培养的方法来保存和大量繁殖濒临灭绝的那些珍稀植物物种。

利用组织培养技术繁殖种苗还有一个很大的优点，那就是运输非常方便。利用组织培养所形成的种苗是放在试管里的，而一瓶试管苗可以随身带到任何人类能够到达的地方。你可不要小看这一瓶试管苗，它很有可能繁殖成为数以亿计的新的植株，长成一片茂密的森林呢!如果宇航员带着一些这样的试管苗，不但在路上可以利用植物制造氧气和食物，还能把一些合适的星球改造成我们需要的花园或农场呢!

植物组织培养育苗技术的进步，使得人类在繁殖植物时，在很大程度上不用依赖于植物自身的繁殖特性和繁殖周期了，但科学家们并不满足。随着遗传学向细胞和分子水平研究上的巨大进步，科学家们又在研究，人类能不能用改变植物遗传密码的方法来改良现有的植物品种、甚至创造全新的植物品种呢?经过几十年艰苦的研究，科学家们终于获得了初步的成功。我们知道，工程师们可以设计建造高楼大厦、海底隧道，可以设计制造汽车、飞机、火箭等，这些都是宏观的伟大工程。但是，决定植物遗传性状的基因是DNA上的一个个片断，是非常小的，一般情况下是看不见和摸不到的，即使借助普通的光学显微镜也还是拿它没有办法，人们怎样才能做到对它们进行随意切割、缝合等改造呢?如果使用一般的工具，我们确实是没办法，但幸好，科学家们发现了大自然给我们预备的工具——能够切割和连接DNA片断的特殊的酶。

科学家在进行基因重组时用到的酶有两类：一类是存在于细菌细胞内的限制性内切酶，用于对DNA进行切割，是“手术刀”；另一类是用于连接DNA片断的DNA连接酶，是“针线”。

限制性内切酶有一个很大的特点，就是每一种酶只能识别DNA序列中的几个到十几个特定的碱基对。现在，已经发现的限制性内切酶已经超过了350种，这样，利用不同的限制酶就可以对不同的DNA片断进行比较准确的切割了，在切割完之后，利用DNA连接酶就可以将限制性内切酶所切割的DNA片断再相互连接起来。有了“手术刀”和“针线”，分子生物学家们就可以随心所欲地将不同来源的DNA进行切割和再连接，一个个具有全新的遗传性状的物种就在人类的手中诞生了。

现在，我们已经可以将抗某种除草剂的基因转移到玉米中，使这种玉米能够抵抗某种高效的除草剂，而不会像普通玉米一样受到损害；美国孟山都公司的科学家们已经将烟草花叶病毒的某个基因转到了烟草中，从而获得了能抗这种病毒的烟草新品种，他们还用相同的方法获得了抗马铃薯X病毒和Y病毒的马铃薯新品种；国外已经把一种细菌的毒素蛋白基因转移到了烟草、番茄和棉花中，获得了抗鳞翅目昆虫的新品种，使得一些昆虫在吃了这些植物的叶子或者果实后就会中毒死亡……

这种用人工的方法把不同生物的决定某些性状的基因提取出来，在体外进行切割、重新搭配和再连接，然后再将连接好的基因转移到生物体内，让生物获得新的遗传特性组合，从而创造出新的生物类型的巨大工程叫做基因工程，所获得的新植物物种叫做转基因植物。

现在，基因工程中最引人注目的一个课题，就是如何将固氮菌中的固氮基因转移到有实用价值的菌种里，以便能利用细菌进行氮肥的工业生产，或将这些菌种释放到土壤中，使它们可以直接为农作物提供氮肥。在我国，科学家已经应用基因工程的方法培育出了高效固氮工程菌，给大豆接种以后，能够比普通的根瘤菌每公顷增产225千克左右，而且接种这种高效固氮工程菌的大豆在黑龙江已推广上万公顷。

我们知道，绿色植物可以利用光能，在叶绿体中进行光合作用，制造养料、营养自身。如果我们将植物体内控制光合作用的基因转移到猪、牛、羊等家畜中，培育出自己能进行光合作用的“叶绿体猪”、“叶绿体牛”、“叶绿体羊”等，那么，这些家畜就可以自己制造营养物质，人们也就不必再为缺乏饲料而发愁了!

随着研究的不断深入，基因工程必将在工农业生产、医疗卫生、环境保护等方面发挥更加巨大的作用。但是，基因工程也遇到了许多困难，特别是基因工程产品的安全问题，已经引起了世界上各国环保部门的重视，由于人工合成的转基因植物并不是自然界原来固有的，基因工程在制造新物种的同时，也破坏了现有生物的遗传特性，它们对人或其他动物食用后的毒害作用、它们对自然界其他植物的影响还需要经过长期的检验才能被我们确切了解。为此，许多国家已经制定了针对基因工程的专门法规，规定中强调，凡是与哺乳动物和人有关的基因工程实验，都必须在严格的有防护的实验室中进行，所制造的任何基因工程产品或基因工程菌都必须经过严格的毒性实验，通过严格的审批以后，才能到实验室外进行实验和生产等等。

在神话传说中，大地上的一切生物都是上帝创造的。上帝虽然创造了地球上的生物，但是他可以不负责任，因为他并不生活在这个地球上，地球上的灾难对他并没有切身的影响。现在，我们人类的科技发展已经到了能够左右和创造一些物种的程度，我们能够成为植物的“上帝”吗?恐怕不行。因为我们还不能像“上帝”一样到地球之外去生活，而且基因工程是一个非常复杂的过程，到目前为止，人们还不能完全控制这个过程。鉴于以上原因，我们应该用冷静的头脑来考虑基因工程的问题，绝不能头脑发热地去做什么“上帝”。

传统农业的尽头

农民自古以来就被文学家们形容成“面朝黄土背朝天”，整天与泥巴打交道的下里巴人，工作又脏又累。但现代的农民将是面朝各种先进的仪表机具，上控卫星，下操电脑。

农民真正变成了土地的“主人”，而不再是土地的“奴隶”。

在整洁的操作室里，农民只需按按不同的电钮，联合收割机就可以收割玉米了。由于使用全球定位卫星和计算机相结合的系统从事“精确农业”耕作，在收割时监视器计算每株玉米的产量，全球定位卫星接受器精确记录每株玉米的位置，结果便绘成了一幅这块土地的产量图。收获后播种前，土壤采样器把土壤数据输入计算机，全球定位卫星接受器记录采样位置，绘成土壤图。计算机比较产量和土壤图，再通过全球定位卫星系统控制的喷施器根据不同的要求施肥和喷药。

传统的灌溉技术一个最大的缺点，就是作物只能被动地接受灌溉。这些作物比不会说话的婴儿还可怜，婴儿吃够了奶就会扭头拒绝再吃，可这些作物却无法表达，往往不是“喝”水太少，就是“喝”水太多。目前，科学家们正在帮助农作物“学会喝水”。原来，植物从土壤中吸取水分的力量很大，当缺水时，这种吸力可以使作物茎内的水柱断裂。于是科学家们就利用作物的这一特性，把植物与计算机控制的灌溉系统联系起来，让植物“自己决定”什么时候打开水龙头。同样是浇水，这种方法不但节水，而且省时省力。最重要的是让作物自己给自己“喝水”，这不是更有利于其生长吗?

当然，为农业服务的还少不了机器人。它可以称得上是“新型农民”了。

随着世界人口的快速增长和全球经济的迅速发展，传统农业已经走到尽头，只有先进的科学技术才能为农业找到出路。

现代农业和农业科技产业

现代社会对农业的要求越来越高。我们都是农业产品的消费者，不知道是不是有这种感觉：现在的肉吃起来不香，苹果的味不足，柑橘是酸酸的或者味道淡淡的，风味成了一个大问题。现在的人吃东西，不仅要有足够的数量，还要有营养，有功能，要吃出风味来，还要是无公害食品，要求真是越来越高，越来越多。农产品的污染是个大问题，不搞农业的同志可能不知道，有些菜农连他自己种的菜都不敢吃。

那么，现代农业的特征和走势是什么呢?我个人认为，首先，现代农业必须要有一个强大的技术支撑和驱动，依靠这种强大的技术对传统农业进行改造和发展，并全面武装它，只有这样才能体现出现代农业的特征。二是农业的规模化和企业化。生产经营的规模化、管理的企业化和生产产品的专业化、区域化已经成为全球的普遍趋势。三是高生产率和高效率。一般人认为农业的效益是比较低的，对传统农业来说的确如此。但是就现代农业来讲，它甚至比某些支柱性的传统工业生产效益还要高。四是农业生产领域的拓展，即由动植物生产向微生物生产拓展，由耕地向草地林地、由陆地向海洋拓展，由初级农产品向食品、生物化工、医药、能源领域拓展，由生产性向旅游、休闲、观光拓展。五是农业的可持续发展，人类正面临着资源的高效利用、资源和环境的保护等问题，同时，土地的沙漠化、酸雨以及食品安全等问题又无时无刻不威胁着人类。前面已经讲过，现代农业比传统农业要复杂得多，任务要艰巨得多，内涵也发生了很大变化。

下面谈谈现代农业的组织形式问题。

在美国，以家庭农场为基本生产单位，各州有农场主联合会。家庭农场的耕种面积很大，平均约两三千亩。目前有40％以上的农场使用计算机和进入各种专业网络，效率和产量都很高。欧洲和日本的特点是农户加基层劳动者组合再加跨行业的专业性组织，如市场指导委员会、市场协调组织和农业经济委员会等等。我国实行的是以家庭联产承包责任制为基础的双层结构经营模式。以农户为基础是世界性的经验，当然，在农户之上还应有一些形式把农户有效地组织起来。因此，我们的双层结构经营看来是对的。现在的问题是，这双层结构的上层该怎么操作。我国农业的生产规模小，一家一户，生产能力弱，高度分散，劳动者的素质不高，接受技术的能力很差，又缺乏再生产的能力。在缺乏引导的情况下，市场对农民来说是很残酷的。我们的一个大型企业，有厂长、党委书记、高级工程师，还有国家那么多的投入，在市场竞争中尚且岌岌可危，更何况一个信息闭塞、技术缺乏的农户呢?所以，农民的日子是很难过的，他既要承担自然灾害的风险，又要承担市场的风险，如果再没有一定的组织的话，只靠卖点玉米，4毛多钱一斤；卖点小麦，5毛多钱一斤，什么时候才能翻身?城市居民收入水平的年增长率一般都高于农村，虽然增加的钱也不多，但我们只用于消费，而农民却要把挣来的钱用于生产啊。他们增长的钱那么低，哪有扩大再生产的能力?所以，纵然两亿多城镇居民富起来了，而八亿多农民富不起来，这也是不行的。解放战争的胜利是农民用独轮推车推出来的，而现在农业在国民经济产值中的比例只有30％，而“剪刀差”依然存在，问题很多。怎么解决这个问题呢?只靠家庭联产承包是不够的，必须有一个双层结构经营，问题是怎么搞这个双层结构。我认为，是不是可以采取合作制的办法，股份合作制的办法，或者是“农户+x”的农工贸一体化模式（x=公司、合作经济组织、专业市场等等），以此来解决生产的组织结构和形式问题。我个人认为，在商品率达到一定程度的情况下，农业走产业化道路是必然的。农民的产品要进入市场，不应该是一家一户的，而必须是有组织的。潍坊的农民就组织起了各种各样的蔬菜合作社和蔬菜公司，他们产的蔬菜已占到北京市场的20％。此外，云南的烟业、广西的糖业等等也都在尝试农工贸相结合的组织形式。只有这样，农民才能在集体的力量、资金的力量和技术的推动下，作为一个整体进入市场，而不是一家一户在市场上乱撞一气。总之，路对了，还是很有希望的。归纳起来，走农工贸一体化的道路有哪些好处呢?一是扩大了资金投入的来源；二是产品可以多层次增值；三是增强了应用科技的能力；四是可以引导农业进入市场，减少市场风险，提高市场竞争能力。

农业越是企业化、产业化，越需要技术的支持。最后我谈一谈技术成果的转化和农业的科技产业问题。

农业是直接从事生物性生产的产业，农业科技产业是为农业产业提供科技产品服务的产业。科技成果的转化是个老问题了，可谓“剪不断，理还乱”。我是这么看的，科技成果的源头在哪里?在科研院所和高校，企业也可以出科研成果。从源头到农民这当中还有个推广系统。为什么工业上不特别提出推广系统，农业上就要有个推广系统呢?因为农业的区域性太强，太分散，劳动者的素质不是太高。特别是区域性，这个品种在北京是合适的，拿到河北省可能就不行了，必须先做试验，所以必须有个推广系统。过去在计划经济体制下，创造了“四级”推广网，即省、地（市）、县、乡都设有种子站、植保站、土肥站、畜牧站、兽医站等。可是在计划经济向市场经济转变的过程中，就出现了“线断、网破、人散”。现在要建立社会化服务体系，是什么还不明朗和成熟。因此，推广这一块儿就成了一个瓶颈。牛郎织女七月七还能见一面，缺少了这个推广系统，科技成果和农民连面都见不着。这就成了一个大问题。我觉得这里有个误区，以为农业技术要推广只能靠推广系统，我不这么认为。我认为在社会主义市场经济体制下，农业科技的产业和企业是一支重要的力量。美国的农民只占美国就业人口的2％，中国是56％。美国的一个农民可以养活80个人，中国一个农民只能养活一个半人。是不是中国的农民特别懒呀?决不是，中国的农民是勤劳智慧的。那么为什么会这样?这里存在一个生产结构上的差别问题。请大家注意，在美国2％的农民背后，支持着农业生产的科技力量和大大小小的农业科技企业占全国就业人口的17％。科技服务系统却很完善，有种子公司、灌溉公司、施肥公司、农药公司等等。美国的农民坐在家里，依靠计算机的互联网络就能获得大量的信息，还可以咨询订货等等。所以它的效率很高，因为它有大量科技企业的支持。这17％的科技力量和科技企业是集技工贸于一体的，资金雄厚、技术先进、营销灵活，这支力量就是推动科技成果转化的主力军。

可作个比喻。解放战争时不是有野战军和地方部队吗?农业有区域性，各地跟各地不同，需要有各地自己的技术推广系统，好比是地方部队，科技推广系统野战军的战斗力才是最强的，也不受地域限制，这就好比是农业科技企业，只有搞好了它，农业的科技含量和生产效率才能上去。但是我们国家对此至今也不够重视。

再举个例子。美国一家著名的跨国种子公司，叫先锋种子公司，它的杂交玉米种子占了美国市场的42％，世界杂交玉米种植面积的22％是用的这家公司的种子。1993年只卖玉米种子，就是10多亿美元。1986年，他们曾来过中国，想推广他们的杂交玉米种子，没有成功。1996年又来了，制定了雄心勃勃的占领中国市场的计划。我们应该清醒地认识到这一点，如果这家公司进入中国市场，占领了杂交玉米种子不要说一半，哪怕是30％的份额，美国就又多了一件制裁中国的强有力的武器，它只要不供应我们玉米种子，我们的玉米产量立刻就会下来。为什么我们自己不能干?我们的种子产业嚷嚷了几年了，成效不理想。另外，生物技术公司、农田灌溉公司、农业信息公司，在农业技术成果的转化和推动农业生产上都会起着很重要的作用。

盯住中国市场的，还不止这一家公司，美国的一家生物制品公司的抗虫棉想进入中国，还有一家公司瞄准中国的养猪市场，要把猪生长素推销到中国。再说一下鸡的问题。我们国家现在养有70多亿只鸡，而种鸡90％是外国的，也就是说，我们每年要花大量外汇去买种鸡。我们国家怎么就没有自己的种鸡呢?我们搞育种的专家科研经费少得可怜，国家每年却要花大量美元去买种鸡!还有阿维菌素，这是一种生物农药，被称为超级农药，我国有三家工厂能生产。可是美国的一个大公司进来了，它有钱，要把这三家厂子联合起来，组成一个销售公司。它的技术比我们高一大截，它说可以把技术拿到中国来，但要保证它300％的利润，我们总想给农民多降点价，让他们多得点利，这样一来还怎么降价。所以说我们如果不建立自己的农业科技产业，将来怎么办?超级猪、生物反应器、猪牛生长素、农业设施、滴灌等等这些技术都有大量的国外的公司介入。所以我要呼吁，希望国家支持我们民族的农业科技产业尽快搞上去，要大量培养这方面的人才。大家都知道泰国的正大集团，它的董事长对我说，如果比技术力量，他们比不过中国农大，但却占领了中国37％的饲料市场。为什么?就因为它有一套企业的运行机制和优势。所以，我认为如果农业的科技产业起来的话，农业的产业化和现代化就有了一个强大的驱动力，前面有市场来拉动，后面有科技产业驱动，我们国家的农业现代化是有希望的。

最后我来概括一下上述谈的内容：第一，农业的两次技术革命，对农业生产产生了巨大的推动力。现在，农业的第二次技术革命的序幕已经拉开，我们应当自觉地、主动地，而且是高瞻远瞩地把握这个机遇，把我们中国的农业大大推进一步，在这一世界性的浪潮中，我们不能再失去一次机会。第二，为了使科学技术进一步向生产力转化，应大力发展民族的农业科技产业。第三，中国农业现代化的道路除了用科技产业和农业技术作为推动外，还需要产业化和市场经济来带动，当然也不能一刀切。我们要走出具有中国特色的农业现代化道路。我们不仅要在2030年时养活养好我们自己，还要利用我们国家的优势，成为新型现代农业的样板。这是可以做到的。