农业生物工程范文
时间：2023-12-09 16:04:07
农业生物工程范文第1篇
目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因，抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外，抗病、抗虫基因的导入也有所报道，对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程，即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因，以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后，目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株，如抗花叶病毒首楷，抗花叶病毒黄瓜，抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导，在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。生物诱导包括:用非病原菌诱导，用异种病原菌诱导，用弱致病力菌株诱导，用热杀死的病原菌诱导等方法，诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物，如消除了腐烂基因的耐贮存番茄，抗病虫害长颈南瓜，抗虫害转基因土豆，抗棉铃虫棉花，抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍，更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状，从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著，快速繁殖成功的植物已有四百多种，其中甘蔗、、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。在作物育种方面，用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种，利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。以原生质体培养再生植株方面，近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株，特别是一直认为难以培养的禾谷类，如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就，为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。利用原生质体融合获得体细胞杂种，最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平，原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。
2动物遗传工程
动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义，世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功，但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段，所以牛胚胎移植进入商品化，在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供用于人工授精的种公牛，1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎，这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。中国的单克隆抗体研究始于八十年代，至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上，采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发，部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料，在前苏联年产量约为130万吨，美国年产80万吨;以米糠为基础，添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡，能够分解禽畜粪中的有害气体，减少环境污染，提高饲料吸收率，提高肉、奶产量。此外，近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养，用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径，涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。
3生物固氮
菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境，促进作物对养分的吸收，而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面，已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。
4生物防治
农业生物工程范文第2篇
目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程，即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因，以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。
自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后，目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株，如抗花叶病毒首楷，抗花叶病毒黄瓜，抗X病毒和Y病毒马铃薯等。生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导，在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。
生物诱导包括:用非病原菌诱导，用异种病原菌诱导，用弱致病力菌株诱导，用热杀死的病原菌诱导等方法，诱导对病原菌的抗性。生物技术创造了越来越多的基因植物，如消除了腐烂基因的耐贮存番茄，抗病虫害长颈南瓜，抗虫害转基因土豆，抗棉铃虫棉花，抗白叶枯病转基因水稻等等。植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍，更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状，从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显著，快速繁殖成功的植物已有四百多种，其中甘蔗、、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。
在作物育种方面，用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种，利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。
以原生质体培养再生植株方面，近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株，特别是一直认为难以培养的禾谷类，如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就，为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。
利用原生质体融合获得体细胞杂种，最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平，原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。
2动物遗传工程
动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义，世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功，但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段，所以牛胚胎移植进入商品化，在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供用于人工授精的种公牛，1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎，这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。
中国的单克隆抗体研究始于八十年代，至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上，采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。微生物工程的微生物农业和微生物开发，部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料，在前苏联年产量约为130万吨，美国年产80万吨;以米糠为基础，添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡，能够分解禽畜粪中的有害气体，减少环境污染，提高饲料吸收率，提高肉、奶产量。此外，近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养，用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径，涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。
3生物固氮
菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境，促进作物对养分的吸收，而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。
VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面，已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。
4生物防治
由于地球环境日益恶化，生物防治植物病虫害的方法受到重视，生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。
细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品，能有效防治150多种鳞翅目害虫，年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比，具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点，因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的，防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害，可使细菌病害感染率下降7。%。目前正进行基因筛选组合，以制出广谱新菌种，获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种，培育出不产芽抱，只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。
病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的，目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。
真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害;单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。
农业生物工程范文第3篇
关键词：生物工程 实验课程 改革
21 世纪是生命科学和信息科学的时代，高等农业院校作为培养生物工程专业人才的摇篮，应该培养复合型生物工程人才，重视学生的创新能力和团队精神培养，让学生掌握生物工程及其产业化的科学原理，掌握生物化学、分子生物学、微生物学、天然产物提取、发酵工程和酶工程等学科的基本理论知识;掌握微生物育种、微生物细胞大规模培养、微生物发酵产品及其分离纯化的基本技术，具备在农业生物技术领域从事生产管理和产品研发的能力。然而在传统生物工程实验课程体系中，由于缺乏多媒体教学环节，对实验技术和原理的讲解比较困难;各门实验课程相对独立，实验内容往往互不衔接，上课时间不集中，难以形成完整的课程体系;教学以被动的灌输式为主，学生缺乏主动探索精神;课程实验室相对独立，设备重复低端现象严重， 浪费了宝贵的实验资源。因此，开展生物工程专业实验课程体系的改革势在必行。
一、生物工程专业实验课程改革的基本内容
农业院校生物工程专业开设的实验课程主要有：生物化学与分子生物学实验技术、微生物学实验技术、天然产物提取、发酵工程和酶工程实验技术、基因工程实验技术、细胞工程实验技术等，大多以农作物、发酵微生物和中草药作为实验材料。
在教学内容上将不同相关实验课程整合。从专业培养层面统一开设系统的实验项目，将各门课程的实验内容和时间尽量衔接。通过对酶工程、生化及分子生物学实验技术、微生物实验和天然产物提取学等实验课程的调整，统一整合为生物工程专业综合实验，更新实验教学内容，完善实验体系。
在教学方法上加入多媒体教学。传统的实验课程教学主要沿袭黑板讲解、学生操作的模式。这种教学方式信息量小，不够形象生动。通过拍摄实验教学视频，制作多媒体课件教学，能够透彻的讲解实验原理和操作过程，使学生较容易地掌握实验技能。同时将课程内容网络化，以微博、微信、博客、校内网站为主要平台，使课程上网，便于学生随时预习复习、答疑解惑。
在教学资源上尽量共享实验平台资源。将课程实验室统筹安排， 常用设备安排在公共开放房间，方便师生使用，严格避免设备重复采购， 将实验资源主要用于教学效果好的综合实验项目。
在实验能力上重视培养学生的创新能力和团队精神。教师在实验前将全班同学分成若干小组，确定实验目标，共同设计实验方案，开展实验准备工作，合理分工完成实验任务。实验报告书写时要求阐明实验意义，掌握所涉实验技术的原理、分类、适用范围和同类比较，深入展开数据现象分析、实验方法分析和操作技能分析。
二、生物工程专业实验课程改革的基本程序
涉及到专业人才培养层面的实验课程改革事关重大，应由专门团队在上级主管部门和专家组的指导下开展工作。首先召开专门的教学研讨会，根据生物工程专业人才培养来确立实验课程改革目标，以团队方式完成课程改革方案;实验课程改革方案由系里报送实验中心审核通过，获得上级有关部门的资金、硬件等支持;团队对改革方案进行执行，新实验项目应进行1年左右的班级试运行，检验实施效果和运行环境是否良好;待新实验项目试运行良好后，课程负责人修改教学大纲和实验指导，经教学研讨会通过;改革后的实验课程教学大纲和实验指导报上级主管部门批准后，正式实施运行。
三、生物工程专业实验课程改革的讨论
生物工程专业实验课程改革中遇到的常见困难是经费紧张、设备不足等，而且课程涉及面广，相关团队和人员较多，协调难度较大。另外教学改革不宜影响正常教学计划和学生培养，新修订的实验内容在学生方面也存在难以进行大班试行的问题。建议校、院两级加大专业实验课程改革的投入力度，给一线教学团队以更大的试验自限，精简审批程序，对新的实验课程方案挑选试验班试行，用实践来检验教改内容的科学性、可行性。生物工程专业实验课程改革的直接执行者是各课程负责人、任课老师和实验员，上级部门应当配套相应政策和条件，鼓励改革工作的进行，以更好的培养创新复合型生物工程人才。
参考文献
农业生物工程范文第4篇
关键字：生物工程；农业资源；基因工程
1 基因工程的应用
随着人口的增加，老龄化趋势严重，食品生产成为国家首先要解决的问题，而我国对转基因食物研究的水平，在世界也首屈一指，因此在大田试验和商业化方面，地位仅次于美国和加拿大。特别是我国首创的“转基因杂交水稻”更是得到了专业研究的认可。
基因工程通过相应的技术手段，让动植物按照人的意愿在生长时呈现一些优势。例如：
（1）培养具有抗病虫害、抗逆、抗除草剂的农作物。美国科学家在对这方面进行研究时，尝试将壳质酶基因引入到作物中，最终得到了具有抗真菌病害的转基因植物，并已经培育出具有抗除草剂作用的高粱、小麦和玉米。同样，我国在这方面的领域，利用转基因技术培育具有广谱高抗白叶枯病的转基因杂交稻。
（2）通过转基因技术，还可以培养出具有高营养的食品。随着人们对食物营养的要求越来越高，人类对这类产品的需求也越来越高。现在培养出的食物主要有具有高蛋白的转基因玉米，并且培育出含丰富消化肽的大豆，这类大豆更容易被人体吸收。
（3）除此之外，还利用转基因技术培育出具有保健作用的食品。美国就尝试培育具有高含量抗癌物质的西红柿，以及可以预防心脏病的大豆，这类转基因大豆富含丰富的异黄酮。虽然基因工程在近年来的发展更加广泛，但是对于这种发展仍然有许多学者持有怀疑的态度，认为其安全性并不能得到保证，即使如此，基因工程的应用为农业资源的发展起到重要的作用。
2 细胞工程的应用
（1）常规的生殖方式周期比较长，对于一些珍稀或者面临灭绝的动植物而言，不适合其发展。利用细胞工程技术，即细胞培养技术，通过培育而得到的植株，可以实现大规模的无性繁殖。一些发达国家，已经利用这种技术培育出更多的高价值花卉，甚至一些名贵的中草药。而在动物方面，这一技术的发展也有着很好的前景，比如利用动物胚胎移植的方式，培育出更优质的种牛。
（2）根茎类植物在长期种植期间，可能会导致其退化甚至引发病毒感染，这些植物受到影响后，会直接导致品种质量的下降。利用细胞工程技术可以改变这种现状，培养时可以进行有效的脱毒，在农业中有着广泛的应用，并对其发展有着重要的作用。
（3）细胞工程技术发展至今，已经不再是简单的细胞融合和培养方式，而是转变为农业工业化的深层培养。利用工程发酵设备，可以大量地繁殖培养液中的生物组织细胞，从这些细胞中，继而获得有用物质。
3 发酵工程的应用
发酵工程又称为微生物工程，是利用微生物的发酵方式生产一些生物制品。而我国的酿酒、制醋其实都属于发酵工程。随着发酵技术的发展，其在农业资源中也得到了广泛的应用。
（1）对于农业发展而言，由于长期使用化学肥料，破环了土壤结构，污染环境，因此利用发酵技术开发新型肥料成为农业中重要的课题。新型肥料的开发，充分地利用微生物的发酵性质，对肥料的磷、钾起到分解作用，同时保证农作物可以获得必需养分。
（2）秸秆是农作物中重要的副产物，一般用来做饲料，但大多数都被烧掉，不仅浪费了大量资源，同时还造成了严重的空气污染。为了改善这一困境，我国通过微生物技术使其得到了充分的利用。
4 总结
本文对生物工程在农业资源开发中的应用进行了详细的阐述。进入21世纪后，这种技术更是为我国的农业资源发展提供了可靠的保障。所以，研究时，应该树立新的观念，并加以创造，让人们充分认识这一技术。所以，在今后的研究中应加强生物工程技术的应用实践和探索。
参考文献
1 蒋明.植物基因工程在农业中的应用[J].生物学通报，2000（6）
2 管正学，管轶众，王建立，张宏志.生物工程在农业资源开发中的应用 [J].资源科学，2000（6）
3 曹军平.现代生物技术在农业中的应用及前景[J].安徽农业科学，2007（3）
4 张华峰，胡建成，黄巨富.生物固氮在农业中的应用现状与展望[J].自 然杂志，2002（3）
5 赵凯，王晓华. 生物技术在农业中的应用[J].生物技术通讯，2003（4）
农业生物工程范文第5篇
水稻是全世界将近一半人口的主粮.据统计目前全球水稻栽培面积约为每年1.62亿公顷[1],其中亚洲最多(1.43亿公顷)占88%,非洲和美洲其次,分别占6.4%和4.4%.绝大部分水稻生产国家为发展中国家,经济发展相对落后,人口密度高而且增长速度快,不少区域还因土壤质量差、肥力贫瘠,基础设施落后,导致自然灾害频发,粮食短缺问题严重.更为严峻的是,世界人口还将继续增长,估计至2050年世界人口将再增加20亿.而水稻主要生产国(除日本)是未来人口增长最快的区域.水稻作为主要粮食作物,持续增产将是这些国家社会和经济发展的先决条件.增加水稻生产可通过两条途径:扩大耕种面积和增加单位面积产量.但随着世界范围的工业化和城镇化发展,耕地面积不但难以扩展,而且不断被占用减少,在我国保护18亿亩耕地红线已经成为基本国策.因此,增加水稻生产,主要只能依靠提高单位面积产量.提高单位面积产量、实现稳产高产一直是农业科技发展的主攻目标,这主要依靠两条措施:品种改良和发展适宜栽培技术.传统育种技术曾经并还在为解决我国及世界的粮食安全问题做出重要贡献,但随着20世纪分子生物学技术的发展,分子育种技术正在发挥越来越巨大的作用,预计可为解决我国和世界未来粮食问题提供最有希望的方法.但无论是分子育种还是现代栽培技术的发展,在追求高产目标的同时都必须兼顾水稻农业的可持续发展.半个多世纪以来,随着水稻单产和总产量的提高,化肥和农药的投入不断增加,生态系统平衡已经受到明显影响.增施化肥导致养分向地表水流失,影响河流和湖泊生态系统,产生富营养化,导致水华爆发.而大量农药投入已经明显影响农田生态系统生物多样性,导致小型动物和有益昆虫的减少或消失.化肥农药引起的生态环境问题已经受到分子育种研究领域的高度重视.近30多年来,国内外转基因生物技术迅速发展,目前抗病虫转基因水稻品种的推广应用已呼之欲出,而养分高效利用的转基因品种也指日可待.可见,现代分子育种技术正在为解决生态环境问题做出巨大努力.但在全球变化背景下,生态环境问题变得异常复杂和严峻,不仅需要考虑化肥农药污染,而且需要考虑温室气体排放.
灌溉水稻田是一类独特的生态系统,在土壤中除了常见微生物如固氮菌和硝化菌外,还存在两类特殊的微生物,即:产甲烷菌和甲烷氧化菌.由于在耕种期间土壤淹水,土壤中的有机物质在产甲烷菌等多种功能微生物作用下发生厌氧降解、形成短链脂肪酸类中间产物、并最终转化为甲烷.甲烷可通过植物通气组织或土-水界面直接排放到大气,成为重要温室气体.最近30年来,稻田甲烷的产生和排放一直是国内外学术界特别是生态环境研究领域的关注焦点.但由于受到多种人为和自然因素的复杂影响,目前对稻田甲烷的排放通量以及对全球变化的贡献仍然存在较大不确定性.尽管如此,在获得高产、保持生态系统良性发展的同时,发展减少温室气体排放的农田管理技术,无疑将有助于促使水稻农业的可持续发展.分子育种技术已经在为农田减肥减药发挥巨大作用,但迄今为止,鲜见在温室气体减排方面的研究.而最近福建农业科学院与瑞典研究人员的合作研究成果代表了这方面的突破[2].植物光合作用是植物生长发育的基础.通过调控光合产物在地上-地下的分配,使更多光合产物向农作物籽实部分输送,是作物育种技术研究的重要目标之一.2003年,瑞典学者在对大麦的研究中发现并分离了一类大麦糖信号转录因子[3],命名为SUSIBA2(即:Sugar-signalinginbarley).该信号系统调控淀粉合成,进而可调控所在组织器官作为光合产物传输的“源”或“汇”功能.Sun[3]等发现SUSIBA2在大麦籽实的高表达,能显著增加籽实淀粉生成量,提高光合产物的汇强度,并相对减少光合产物向其他器官包括根部的转移.最近,他们与福建农业科学院合作,把大麦的SUSIBA2基因转移到水稻基因组,获得了两个纯合子品系SUSIBA2-77与SUSIBA2-80.他们分别在田间和植物生长箱进行比较试验,发现SUSIBA2-77的甲烷排放量只有野生对照组(Nipp)的10%以下.随后,他们在福州、广州和南宁三地(生态环境差异很大)进行SUSIBA2-77与SUSIBA2-80的田间试验,发现SUSIBA2-80与SUSIBA2-77呈现类似的趋势.基因测序结果显示这与HvSUSIBA2的活性有着紧密的联系,而与SUSIBA2基因在水稻基因组的插入位点并无太大关联.为了深入探讨HvSUSIBA2植株甲烷减排的机理,他们采用了三管齐下的方法:定量测定根际产甲烷微生物的变化;观测SUSIBA2植株的表型性状;描述基因型的变化特征.
采用荧光原位杂交和定量PCR分析方法,他们发现产甲烷古菌总量以及主要菌群的丰度在SUSIBA2水稻的根际显著小于Nipp野生型.从表型性状来看,相比野生对照组,SUSIBA2-77的谷粒饱满,稻穗较大,甚至出现下垂,而根系较纤细;地上部分的干重较大,地下部分较小;谷粒的淀粉含量(87%)显著高于野生对照(77%).有意思的是,SUSIBA2基因的转入使得水稻茎秆的淀粉含量也显著增加,而叶子和根部并未出现明显变化.选取糖信号系统相关的基因进行基因表达(转录组和蛋白组)分析,作者进一步证实了SUSIBA2在不同组织器官的表达调控功能.为此,他们提出了SUSIBA2转基因水稻增产减排的雪球效应模型.他们认为SUSIBA2水稻使籽实作为光合产物汇的强度显著增强,当糖浓度随光合作用增加时,SUSIBA2能够提高籽实中糖诱导靶基因的表达活性,增强籽实的光合产物汇强度,并促使籽实从源组织摄取更多的糖.该过程循环往复,最终增加了籽实淀粉含量,形成了更加饱满的谷粒.根部和叶子则由于缺乏SUSIBA2的高表达,光合产物的分配相对较少.总之,转基因水稻使更多的光合同化碳输送到籽实,而向地下的分配显著减少.其结果是根系分泌物降低,土壤中产甲烷有机底物减少,产甲烷微生物的生长和活性受到影响,甲烷的排放显著降低.过去大量研究探索了水稻植物生长、根系分泌物与甲烷排放的关系,研究发现在没有人为添加有机肥或秸秆还田的情况下,稻田甲烷排放量与水稻根系分泌作用呈正向线性关系[4].研究还发现,水稻品种和土壤氮磷养分条件对甲烷排放的影响很大程度上取决于这些因子对根系分泌作用的调控[4-6].
随后,稳定同位素示踪研究表明,水稻根际存在活跃的产甲烷菌群[7],支持了甲烷产生与根系分泌作用直接相关的认识.基于甲烷排放与植物生长及根系分泌作用的关系,研究者曾尝试筛选能满足高产和低甲烷排放的水稻品种[4,8],另有研究表明人为控制水稻分蘖和稻穗数可调控甲烷排放量[9],支持通过优化水稻光合产物分配、提高谷物产量、发展高产低甲烷排放育种技术的研究设想.遗憾的是,迄今为止从未有符合推广应用要求的水稻品种被研发出来.Su等[2]采用生物工程技术,显著推动了这方面的研究发展.Su等的研究代表生物工程技术或分子育种技术为解决水稻农业可持续发展做出的一步重要尝试.尽管这个尝试本身还有一些值得商榷的问题,例如:SUSIBA2转基因是否会影响植株的理想根冠比?谷物和地上部分的光合产物汇强度过高,势必影响根系生长,这或许会降低根系的养分吸收能力和物理支撑能力.因此,通过调控光合产物源-汇关系发展高产低甲烷排放品种,只能在满足理想根冠比情况下才实际可行.但不管怎样,该尝试对于通过学科交叉,开发水稻农业可持续发展的新技术具有重要引导意义.水稻根际微生物调控可能是非常值得下一步思考研究的问题.长期以来,国内外对水稻生物学研究一直非常重视,我国尤其如此.目前已经有3000多株水稻的基因组得到测序[10],这为深入研究水稻与环境相互作用提供了难得的机会.另一方面,水稻土及根际微生物的研究也取得了显著进展.这为水稻分子生物学或生物工程技术与根际微生物研究的交叉发展提供了机遇.越来越多的研究表明,植物种类对根际微生物群落具有选择性,其内在原因或许可追溯到植物和根际微生物基因组的差异.植物和根际微生物可能都拥有编码一些信号分子的基因,用于调控植物与根际微生物的专一性相互作用,豆科植物与根瘤固氮菌之间的信号传递即是一个典型例子.水稻基因组与微生物基因组的研究能否推动水稻-根际微生物专一性相互作用的认识?并通过发展生物工程技术,调控根际微生物的群落结构,实现水稻高产、优质以及生态环境的可持续发展?这将是未来研究的重要挑战.一个理想的水稻-根际微生物相互作用模式可能具有以下一些特征(图1):(1)抑制产甲烷菌,但有利于甲烷氧化菌活动;(2)激发共生或非共生固氮菌;(3)促进有益于根系和植物生长的促生菌;(4)有利于养分高效利用的微生物;(5)抑制病原菌的生长活动.通过生物工程技术,充分挖掘植物-根际微生物相互作用关系,促进水稻生产体系的可持续发展,必将成为未来水稻农业科学的一个重要发展趋势.
作者：徐镱钦 陆雅海 单位：北京大学城市与环境学院
农业生物工程范文第6篇
12月6日，为更好地推动农业生物技术的科普宣传工作，中国生物工程学会在海南省三亚市举办了农业生物技术科普宣传专家座谈会，邀请农业生物技术领域重要科学家和一线科研人员、管理专家到会，就转基因技术及其产业化进程中的机遇和挑战、科学传播对于转基因技术发展的重要意义、农业生物技术科学家的社会责任、科学家与媒体的沟通策略等内容座谈研讨。本次座谈会还是中国生物工程学会开展中国科协会员日系列活动的一个重要组成部分。
来自农业部科技发展中心、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国疾病预防控制中心、中国农业科学院、中国热带农业科学院、中国农业大学、华中农业大学、上海交通大学、海南大学、山西省农业科学院、中种集团、大北农集团以及中国植物生理与分子生物学会、中国植物保护学会和中国生物工程学会的30位专家参加了本次座谈会。
座谈会上，专家们表示，转基因科普宣传工作要争取主动，形成合力。要发挥好相关学会、科研院校、有关企业以及专家团体的优势，组建一支由一线科学家和科普专家组成的骨干队伍，进一步动员科技人员积极承担科普宣传的责任。提出以倡议的方式尽快成立农业生物技术科普宣传专家联合组织，以国家有关科技创新、促进生物技术发展的政策方针为指引，争取有关政府部门和中国科协和指导与支持，发挥好相关学会、科研院校和企业科技专家的集体优势，共同促进农业生物技术发展与产业化。
会议还讨论了拟成立的科普宣传专家联系组织的将要开展的工作，包括介绍农业生物技术基础知识和国内外发展动态、转基因安全管理与评价体系与进展、转基因新品种重大专项研究成果等重要信息；宣传农业生物技术发展的必要性、科学性、可行性和紧迫性，重点针对转基因食品与环境安全问题为公众解疑释惑；建立专门的科学传播信息网络平台，加强信息共享与交流合作，提高科普宣传的组织性、主动性、计划性和时效性；广泛联系和动员科研人员、教师、研究生以及广大志愿者等各方力量，针对社会不同人群，开展形式多样、生动活泼的科学传播活动；扩大科技界与新闻界的交流与互动，积极主动应对舆情，为生物技术发展创造良好的条件和氛围。（责任编辑：尹莉华）
（来源：中国生物工程学会供稿）
农业生物工程范文第7篇
[关键词]高等农业院校 生物工程教学 创业素质教育
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）01-0037-03
随着社会主义市场经济体制的逐步完善，在校大学生规模及毕业生规模大幅度增长，大学生就业竞争日趋激烈。面对竞争如此激烈的就业市场，高等农业院校的毕业生一方面缺乏学科优势，另一方面面对的职业选择、就业岗位又主要是“三农”，如果没有充分的思想准备和能力准备，学生毕业就意味着失业，即使勉强就业了，也是改行或是从事简单的事务性工作。
高等农业教育的现状与其使命的完成之间相距甚远，其发展形势出现了严重的滑坡，其中的根本原因是教育目标滞后于社会发展，忽视对学生进行创业素质教育。创业素质教育是指以开发和提高学生的创业素质，培养具有开拓型个性的人才为目的的教育。[1]高等农业院校必须改革传统教育观，加强对在校生的创业素质教育，使他们在农业领域创造适合自己专业特长的就业机会，开创属于自己的新天地。这样不仅可以为毕业生就业开辟新的、更广阔的渠道，而且还可以使高等农业教育走出困境，在经济生活中发挥其应有的作用，促进国民经济的发展。
一、进行创业素质教育的重要意义
首先，创业素质教育的开展顺应了中国乃至世界经济发展的潮流。相比于七八十年代农业院校对技术人才的着重培养，现今的农业高等学府在培养学生专业技能的同时更应注重对学生自主创业能力的培养。要知道，一味追求学生的就业择业问题并不能从根本上解决农业经济问题。农业院校只有不断地发掘学生的创新能力，树立学生的竞争意识，培养学生自主创业能力，才能在中国未来的经济发展蓝图上添上精彩的一笔。
其次，进行创业素质教育是落实全面素质教育的基础。[2]在21世纪的今天，农业高等学府的素质教育不仅仅是提高学生的文化、技能与品德修养。客观地讲，对于学生创业能力的培养在国内经济发展趋于缓慢及全球经济发展失衡的今天已变得更为重要。培养创业型人才，不仅能使毕业生具有就业能力，具有创业才能，还能为祖国输送大批全方位的人才。
创业素质教育的开展能扩大就业途径，增强高等院校的竞争力。加强创业素质教育，培养学生的主创能动性不仅能够让学生自我的人生价值得以实现，而且也能在经济市场中开拓出另一番新领域，为更多毕业生创造新的就业环境。[3]此外，创业素质教育的开展在顺利输送大批毕业生就业的同时，也可增强农业学府在各大高校间的竞争力，赢取大批生源，可谓一举两得。
最后，创业素质教育是培养学生生存和发展能力的条件之一。对于大批的90后学生而言，父辈们创业的艰辛他们难以领会。生活磨砺及社会生产实践的缺乏，让他们在毕业前夕倍感迷茫。通过课外科技实践和生产实习的创业素质教育方法不仅能够弥补这点，而且能够激发大学毕业生创业的潜能。在这一实践和实习的过程中，不仅大学生的创新创业精神得以培养，而且其创业经营的本领也得以掌握。这一培养方式在大大减轻就业压力的同时，也减少了社会中不稳定的因素。此外，在对于深化我国经济体制改革，繁荣民营经济，促进所有制结构向多元化方向发展等方面，其也有着重要的现实意义和长远的战略意义。[4]
二、生物技术教学中进行创业素质教育的实践途径
传授技能与科学知识的专业学科教学在农业院校的教育工作中是至关重要的。因此，如何将创业素质教育融入专业学科教育中去是决定创业素质教育成败的关键。在学科教学中落实创业素质教育，是进行创业教育的主要且最直接的途径。生物工程教学作为创业素质教育的组成部分，应有目的、有意识、有组织地为主体创设具有一定创造氛围的环境，从教学的知识、目标、方法、评估这四个体系全面思考进行创业素质教育的方法，使生物工程教学成为培养学生创业素质的载体。
（一）转变教学观念，优化教学环境
开放教学自由是自主创业的前提，院校的课程教学应根据学生需要来组织实施。院校的教学不能把学生当作现成结论的容器，而要把学生作为结论与决策的修正者和创造者。[5]生物工程作为一门理论知识与科学实践相结合的新型学科，应该突破传统教育观念，以培养学生的创新和创业素质为目标，把课堂搬入实验基地，通过与学生互动合作来启发学生的创新思维，通过讨论来培养学生的大胆设想，通过研究来唤醒学生的自我意识和独立思考的能力。生物工程教学可通过这些方法来树立学生的学习理念，挖掘学生的个体潜能，使每一个学生都能实现其独特的个人价值。
（二）课堂教学模式的优化
创业教育的主要任务，是通过将其融入学生实验操作与生产实践等实实在在的活动中，以此来开发学生的创业能力及训练学生的创业意志。在生物工程教学中，应正确地把握生物工程教学与创业素质教育的关系，合理组织教学，创设良好的学习环境，培养学生创新思维的能力，培养学生的创业素质。随着生物工程科学的飞速发展，我们必须优化教学内容，补充本学科中新的研究成果，充分挖掘教材中的教育因素来影响教育学生，对课堂及教学内容的组织形式进行科学合理的安排。此外，在课堂教学中应充分发挥学生的主体性，使学生成为课堂的主人，这是进行创业素质教育的保证。[6]课堂教学中应充分运用各种教学手段，有效地提高生物工程的教学质量，全面提高学生的素质。
三、发挥实验教学的作用，培养学生的创业素质
生物技术实验是生物工程教学中一种特殊的学习实践活动，也是培养学生创业思维和创业能力的最好容器。通过在实验室展开各种实验及教师的指导和帮助，学生能够进一步锻炼自己的观察、思维和实验操作能力。这对于进一步激发学生的创新能力有着重要的作用。另外，有些实验操作还需要大家的分工合作才能完成。因此生物工程实验教学应着重培养学生的以下能力：
（一）观察能力
生物学科领域的观察能力是指善于观察有机生命体的细微变化及其本质特点的能力。在进行生物工程教学实践时，教师可借助一些先进的仪器设备（例如光学显微镜及电子显微镜）来激发学生对生命体或样本的观察兴趣，在传授观察方法及技能的同时循循诱导，让学生学会举一反三的思考，主动在观察中提出问题，以培养学生优良的观察品质。
（二）实验能力
生物工程学实验能力是集灵活性、熟练性及技巧性为一体的众多能力的综合。在实验过程中，不仅能提高学生对课本知识的熟悉程度，还能加大学生对实验器材的了解及熟练使用程度，培养学生在有限的实验条件下善于应变和创新，做到因地制宜，物尽其用。在实验的过程中，对每个结果的分析能够很好地反映出学生对自己实践过程的认知及实验兴趣的培养。
（三）思维能力
在生物工程实验教学中，应特别注意提高学生的思维品质，特别是独立思维和发散思维能力。通过思维，对生动的客观材料进行分析或者对实验中出现的问题进行分析综合，能有效地提高学生的思维能力。生物工程实验大部分是由学生自主进行，在教师的启发点拨下，学生通过将课本知识与实验操作相结合，在实验过程中学会观察、分析、联想、变通，寻求各种可行的方法得到最好的实验结果。这便是生物工程实验中实践与思维的完美结合。
（四）品格培养是培养学生严谨的科学态度和进行科学研究方法的训练
作为创业型人才必须具备严谨的科学态度和工作作风。科研是这样，创业更应如此。生物工程学科应着重在实验过程中培养学生对实验的严谨态度，不论实验结果如何，首先应科学地掌握理论知识，做到踏踏实实地进行每一步骤，严格规范实验操作，防止实验危险，拒绝一蹴而就或半途而废的懈怠思想。应严格科学的对待实验结果，杜绝一切弄虚作假及伪科学，养成严谨求实的科学和工作作风。另外，应不断鼓励教导学生从失败中去分析实验和积累实验经验，增强学生克服困难的勇气与培养学生的学习兴趣。
（五）激发学生的认识兴趣，调动学生的学习积极性[7]
科研本来就是一种集专注、兴趣、严谨为一身的实践工作。生物工程实验因其实验对象的微观性，本身就带给学生一种想要一探究竟的神秘性，这能激发出学生的浓厚兴趣和求知欲望。此外，在实验的过程中学生通过对试验样品的观察、操作和实验结果的分析也能在一定程度上激发学生对此领域的兴趣。无论试验成功与否，这对于学生来说都是一种自身能动性与创造性的激发。
四、大力开展课外科技实践活动，培养学生创业素质
利用高等学府与企业或科研单位的合作与联盟关系，院校教师可以指导学生与这些单位联系，成立课外兴趣科技小组，积极开展社会实践活动，如社团活动、科技咨询活动、送科技下乡等。这样学生不仅能扩大自己的人际关系和拓展自己的知识领域，还能培养他们的组织能力和领导能力。最重要的是能让他们懂得创业的艰辛，培养劳动观念，摒弃好逸恶劳的思想，为日后踏足社会和准备创业打下坚实的基础。
五、在生产实习教学中培养创业素质
实习是高等教育的重要组成部分，是正式上岗就业前的“实战演习”，更是创业教育深化的重要阶段。[8]实习有利于培养学生的竞争意识，提高学生的综合能力及增强学生对社会的适应性。依托实习基地可锻炼学生的创业能力，学生在这个过程中可以了解这个领域的发展状况（包括技术水平和经济效益），然后参照自己所学专业知识分析其发展前景和弥补自身的不足。同时也能根据技术的不断调整和改进来培养和激发他们的创造性。事实证明，当学生融入生产实践时，他们便能逐渐认识现代化大生产进程和市场经济运作的规律，最终学生对市场经济的意识和其创业能力的锻炼也被潜移默化。
六、结语
总而言之，对于农业院校来说，培养创业型人才是一个长期、重要和艰巨的任务。这一过程不仅需要广大教育工作者在理论上和实践中的大胆探索和不断创新，也需要社会企事业单位的全力支持。作为高等农业院校来说，创业素质教育是输送农业科学领域创业人才的重要一步，也是院校教育和发展的重要基石。
[ 注 释 ]
[1] 刘智元，赛兴东.为农村培养创业人才是高等农业学校的重要责任[J].高等农业教育，2003（7）.
[2] 范贤超.教育创新论[M].长沙：湖南人民出版社，2001：194-197.
[3] 李越，孙枕戈.大学生创新能力培养研究[J].高等农业教育，2002（7）.
[4] 樊东，王晓云，赵奎军.农科专业多样化人才培养模式的研究[J].高等农业教育，2004（1）.
[5] 李静，张茹.跨世纪建筑学专业教育改革的探讨[J].西北工业大学学报（社会科学版），2001（2）.
[6] 李国杰.我国高等农业教育现状分析与发展对策研究[J].高等农业教育，2005（7）.
[7] 高博文.论高校创业教育的实现途径[J].教育研究，2002（3）.
农业生物工程范文第8篇
一、引言
1．背景
在发展中国家，农业十分重要，称其为食物、收入、就业甚至往往是外汇的来源并不夸张。高产和持续增长的农业，同国民良好的健康状况一样，对于实现经济增长和减少贫困非常关键。世界贫困人口的大约四分之三生活和工作在农村地区[1]。经济学家和决策者除了对农业在维持收入和就业方面的直接作用，还对农业，特别是农业科技进步在刺激整体经济增长方面的作用进行了充分讨论。提高农业的生产率能直接提高依赖于农业的大多数贫穷人口的收入和就业水平。对生活在农村和城市地区的贫穷人口来说，还有助于（相对或绝对地）降低食品价格。
由于农业为发展中的城市和工业区提供了食物、劳动力和财政来源，因此在历史上农业被视为维持收入持续增长的基础，当然对于这一观点是存在争议的。在食品价格不提高，并且对于工业增长和减少贫穷没有妨碍作用的情况下，实现这种转变通常取决于生产率的提高。发达国家认为，农业技术和设施的进步有助于工业革命。
在发展中国家中，技术进步传统上是通过田间实验、选择和使用传统的当地作物品种(landrace)[2]来实现的。后来主要是通过对具有所需优点的植株进行杂交而有目的地繁育新品种作物来实现。在过去的三十年，在国际农业研究咨询集团（cgiar）的组织下，此类研究主要由国家研究机构依靠国际研究机构网的资助在公共部门内进行。正是这个国际研究机构网以高产的半矮生稻和小麦品种为基础领导了20世纪60年代的绿色革命。尽管对这种技术产生的环境和销售影响有批评，但由于其对营养、就业和收入具有有利影响，特别是在发展中国家能保证合理灌溉的地区，因此该技术仍得到广泛的信任，此后，为了将这些技术拓展到新的作物以及雨灌和旱地地区，尝试了其他育种计划，但鲜有成功。
最近，在农业的技术和研究结构方面出现了重大的变化。首先，在最近的二十年，生物技术特别是基因工程的出现，已大大地提高了在农业研究中取得成就的可能性（例如，将新的基因性状引入植物中）。其次，尽管近年来至少是通过国际农业研究咨询集团在公共研究中的公共投资已趋于停滞，但私人企业的投资在迅速上升[3]。市场力量对增加研究经费的投资方向和目的的导向作用增强。
2．农业中的知识产权
在历史上，知识产权保护制度主要应用于各种机械发明或艺术创作。将知识产权赋予生物是最近在发达国家兴起的。无性繁殖植物到1930年才首先在美国给予专利保护。植物品种的保护（或植物育种者权利）作为一种新型知识产权在20世纪后半叶才变得普遍。因此，植物保护制度发源于这个期间在发达国家占优势的经济体制和农业环境。这种保护制度反映了私人育种者对保护其知识产权日益增长的关注。长久以来，农民一直是将往年的作物种子重新栽培、交换或出售，这意味着育种者难以通过重复出售种子来补偿其在改良品种中所作的投资。专利或植物育种者权利通常会限制农民销售成熟的种子（有时是重复使用），因此增加了对育种者种子的市场需求。即使是在发达国家，虽然对许多作物来说，每年购买种子已成惯例，但重复使用种子的现象仍很普遍。在发展中国家，大多数农民重复使用种子，并通过非正式方式与邻居交换或销售种子。因此，在绝大多数国家，每年都购买新种子是比较罕见的。
随着trips协议的通过，发展中国家被迫通过专利或其他方式对植物品种进行保护，而未仔细考虑过这种保护是否对生产者和消费者都是有益的或其是否会影响粮食的保障。如同药品一样，关键问题是：相对于发展中国家和贫穷人口的需要，知识产权保护是否能够以及如何帮助促进研究和革新。我们还需要了解知识产权保护如何影响农民获取种子以及其他所需农业投入的成本和途径。
如果植物品种保护的目的是为鼓励育种者，那么就出现了一个问题，即怎样认识和保持农民参与植物基因资源的保存和开发的贡献。在引入正规育种程序之前，品种和栽培的改进一直依赖于农民的选择和实验。此后正规的育种程序利用这些品种和知识开发出具有较高产量或具有某些理想性状的改进品种。问题是农民对于保存和革新的贡献是否应当保护或奖励。根据生物多样性公约（cbd）包含的原则（在下一章讨论），新的关于植物基因资源的国际条约（itpgr）寻求制定便于获取植物基因资源的规则和建立公平和公正的利益共享机制。
在本章中，我们提出下列问题：
l在发展中国家，对植物和基因资源的知识产权保护有助于产生农民所需的技术吗？
l知识产权保护会影响农民使用其所需技术吗？
l知识产权保护体系对于生物多样性公约和关于植物基因资源的国际公约中规定的获取和利益共享原则如何发挥积极作用？
二、植物和知识产权保护
1．引言
根据trips协议，各国可以将植物和动物及其主要是生物学的生产方法（但不包括微生物）排除在专利保护主题之外。但成员国需要采取某种形式，如专利或专门制度，对植物品种给予保护。
trips协议中所用术语的定义，如“植物品种”、“微生物”或“主要是生物学的方法”的准确含义在法律上是很复杂的。但重要的是应当指出，trips并未提到来源于植物、人类或动物的基因是否可以获得专利。由trips协议而产生的问题是：什么内容构成了有关遗传物质的发明。例如，对于从自然界中识别出来的遗传物质，是否可以因为将其分离和纯化与不能获得专利的发现有所区别而给予其专利？这是应当由国家法律来规定的情形。trips协议的唯一特殊要求是，对于除微生物以外的植物品种应当给予保护。
某些人士出于道德原因坚决反对给予生命体专利保护，他们认为私人占有从自然界产生的物质是错误的，并且对世界不同区域的文化价值是有害的。人类基因组序列也产生了特殊问题。我们认识到这些问题，并将在第六章设计专利制度的部分中进一步讨论。关于授予dna专利权的道德和法律问题在纳菲尔德生物伦理学委员会（nuffieldcouncilonbioethics）的最近报告[4]中曾予以讨论。本文的任务是考虑给予植物品种专利保护在农业中的实践和经济后果，以及这种后果会怎样影响贫穷人口的生活和政策的走向。
对于植物可以采用多种方式进行知识产权保护：
l采用美国式的、与常规（发明）专利不同的植物专利。
l允许对植物或其部分如细胞授予常规专利。
l象美国和少数几个国家（非欧盟国家）一样，授予植物品种专利权。
l采用专门的植物品种保护形式（pvp），如植物育种者权利（如欧盟或美国）或其他类似形式。
l允许对dna序列、包括该基因的基因构成物、由该构成物转化形成的植物、该植物的种子和后代授予专利。
此外，专利被广泛用于保护在植物染色体组研究中所使用的技术[5]。
除了采用专利和植物品种保护形式，还可采用技术手段保护植物的知识产权。诸如市售杂种[6]玉米一类的作物，如果要保持杂种产量和活力就不能重复使用其种子。某些杂种的这种特性使其具有天然形式的保护，这样种子公司就能通过重复销售种子更迅速地获取其投资的回报。相反，其他类型的种子品种可以每年重复播种而产量不会降低，因此农民可以重复播种他们自己的种子而无需重复购买。绿色革命品种就是这种性质的，这是它们如此成功的一个原因。只是在最近才研制出杂种稻以及小麦。基因使用限制技术（简称为gurts）是用于描述控制基因在植物中作用的不同形式的一个术语。所谓的“终止基因”技术是众所周知的。该技术使种子不育，从而使其从生理上说不能生长第二代作物[7]，但出于农业或商业上的原因，还可以控制其他特性。技术保护的效力与知识产权保护相似，但可能更便宜，并且从自我执法的意义上来说无疑更有效。
2．研究和开发
与医学研究相比，农业研发活动更多地是由发展中国家承担的或者与之有关。例如据估计在1995年，尽管分布不均匀，发展中国家公共机构在农业研究上的总支出达到115亿美元（按1993年的国际货币单位计算），而与此相比发达国家的支出为102亿美元[8]。大多数研究在亚洲和拉丁美洲的技术比较先进的发展中国家中进行。此外，这些国家的研究支出在1976至1996年间每年增长5-7%，而在非洲则毫无增长[9]。相反，世界范围的私人研究支出总计115亿美元，其中仅有7亿美元来自于发展中国家。
这意味着全球农业研发投资的约三分之一花费在发展中国家，与估计最多5%的费用用于发展中国家的健康研究形成显著对比。这里应指出三点。第一，全球的农业研发费用仅比健康研发估计费用的一半略多[10]。第二，公共机构的农业研发投资几乎是私营机构的两倍。而在医药领域，正如我们所知，私营机构的投资所占比例较大。第三，发展中国家在农业研究方面提供了相对较好的服务，这也是其中的一部分原因。
无论如何，目前的趋势仍值得关注。尽管国际农业研究咨询集团每年仅花费约3400万美元，但这具有重要的战略意义。例如，国际农业研究咨询集团中心在绿色革命中起到了决定性的作用，并且现在充当世界最大的与发展中国家有关的基因资源收藏的管理者，该收藏是今后作物改良的主要来源。但由捐赠团体提供的国际农业研究咨询集团体系的资金自1990[11]年以来按实数计算已下降，这威胁到其研究成果和基因库的维持，或帮助发展中国家维持其本国收藏的能力。实际上国际粮农组织和国际农业研究咨询集团已经建立了一项基金专门用于确保全世界的这些遗传物质能得到适当的保存[12]。尽管来自援助捐赠团体的资金没有增长，但私营机构是农业研究与开发中的动态因素，不过其成果中只有很少一部分与发展中国家的贫穷农民直接相关。
3．植物品种保护的影响
在这一部分，我们要研究植物品种保护(pvp)对发达国家和发展中国家影响的证据，以及植物品种保护体系可以为发展中国家提供什么。
关于植物品种专利保护对研究的影响的绝大多数证据来自于发达国家，并且很少。在引入知识产权保护之前，私营机构的育种开始时集中在杂交品种，在美国尤其集中在玉米上，因为这些品种的固有性质是“技术保护”的一项要素。在美国，自20世纪80年代开始的一项研究表明：尽管引入了植物品种保护对大豆可能还有小麦[13]有一定影响，但没有证据证明由于引入了植物品种保护，导致总的研究与开发活动增加。小麦还占已颁发的植物品种保护证书的多数。还有证据显示植物品种保护被用于推出具有区别的新产品的市场战略，并且促成种子行业内发生大量公司兼并。但该证据没有决定意义，主要是因为难以将植物品种保护的作用与其他正在发生的变化相分离。即便是现在，研究杂交作物的经费占销售额的份额还是超过非杂交作物的，而非杂交作物才是植物品种保护的主要对象[14]。最近的一项研究发现，在美国对于小麦的植物品种保护没有促进私营机构在小麦育种方面的投资增加，但可能对公共机构的投资有促进作用。职务品种保护对产量的增加也没有帮助。但私有品种的小麦播种面积的份额显著增加了，这更加表明植物品种保护的主要作用是作为市场手段[15]。
在中等收入的发展中国家[16]进行的一项重要研究发现，几乎没有证据显示由于植物品种保护导致农民可用的植物品种范围扩大或革新增加。使用外来遗传物质的机会增加了，但其使用有时受到限制，例如在出口方面。一般来讲，商人化农民和种子工业是主要的受益者。贫穷的农民不能直接从上述保护获益，却可能在将来因限制种子储存和交换而受到不利影响。
根据trips协议，发展中国家可选择一种“有效的特殊”植物品种保护制度。重要的决策是确认一种适合其特定的农业和社会经济状况的制度。保护植物新品种国际公约（见专栏3.1）以欧洲和美国法规为基础，或许是发展中国家可以采纳的一种制度。这样选择的优点是它提供了一种现成的立法框架，但缺点在于它是按照发达国家的商业化农作制度量身度作的。因此对于在发展中国家采用保护植物新品种国际公约模式存在一些疑问，特别是考虑到提供各种植物品种保护形式的情况。
授予植物品种保护证书的门槛标准低于授予专利的标准。尽管要求被授予证书的植物品种具备新颖性和独创性，但并没有相当于非显而易见性（创造性）或实用性（工业可应用性）的要求。因此，植物品种保护法允许育种者保护具有极相似特性的品种，这意味着该制度易于被推出只有微小差别的新产品和有意废弃旧产品的的商业因素，而不是农艺特性的真正改良所驱动[17]。发展中国家可以考虑抬高门槛，从而只保护对全社会有利的具有特殊特征（例如产量增加或具有特殊营养价值）的重大或重要革新。因此可以提高独创性的标准，而且出于农业政策的目的，还可以提高实用性标准。或者，各国可以决定对某些植物种类保持较低标准以便促进新生的本国育种工业获得植物品种保护，由此获取商业和出口利益。
还有，保护植物新品种国际公约体系对均一性（和稳定性）的要求排除了农民开发的地方品种获得保护的可能，因为这些品种在遗传上是比较异质的并且不太稳定。但这些特性使得这些品种适应性更强并且适合大多数贫穷农民生活的农业生态环境。因此应当允许发展中国家设计能够为满足环境要求的品种和贫穷农民依赖的作物提供保护的制度。但这种标准可能难以制定，并且这种制度运行的成本昂贵。各国政府可能会认为推广这样一种制度不会对其农作体系的发展起到积极作用。
另外还需关注的是均一性标准。尽管支持者主张植物品种保护通过刺激新品种的产生实际上增加了生物多样性，但其他人则认为对均一性的要求和对本质上相似的作物品种授予证书会增强作物的均一性，损失生物多样性。这种担忧思考问题的广度显然大于植物品种保护。许多国家在种子法中规定了严格的均一性要求，有些比植物品种保护规则还要严格。此外，绿色革命品种的成功使得相关品种具有更高的均一性，这种均一性导致作物抗疾病能力差，田间生物多样性降低，这也带来了同样的问题。随着育种活动逐渐变为主要由私营机构进行的活动，新品种大规模地取代了传统品种，因此关键的问题是如何在田间或在“基因库”保存和维持遗传资源以备将来可能之需[18]。
此外可能还需要区分保护不同种类作物的标准。例如，具有重要的商业和出口机构的国家可能会对这些机构内的相关作物采取保护植物新品种国际公约标准以鼓励革新和商业化。但他们可能对农民种植的粮食作物采取另外的标准以保护其储存、买卖和交换种子的实践行为以及非正式的革新体系。例如，在肯尼亚，植物品种专有权似乎主要由外国的花卉和蔬菜出口商申请以支持其商业化和出口。这可能对肯尼亚出口工业和商业化农业生产的扩展，以及间接地对贫穷人口是有利的。植物品种保护使在肯尼亚使用新品种更便利（如果缺乏保护，就不会有这种便利），但看来似乎对刺激本地研究没起什么作用。该制度也似乎与肯尼亚的贫穷农民以及他们种植的作物没有直接的关系。
专栏3.1保护植物新品种国际联盟(upov)
国际上公认的关于植物品种保护的协议是保护植物新品种国际联盟公约。保护植物新品种国际联盟公约缔结于1961年，此后经过三次修订。除南非以外，最早参加保护植物新品种国际联盟的发展中国家是乌拉圭和阿根廷（1994年），当时总共有26个成员。从1994年开始，又有24个发展中国家参加了保护植物新品种国际联盟。尽管trips仅规定应有特殊的制度，但保护植物新品种国际公约已成为一种明显的选择，因为它提供了一种现成的解决方法以发展该法律。此外，在双边贸易协定的情况下，迫使各国参加保护植物新品种国际联盟（例如，最近达成的越南-美国贸易协定要求双方都是保护植物新品种国际联盟的成员，其中美国已经是成员了）。
保护植物新品种国际联盟公约的目的是按照统一的、明确规定的规则使植物新品种的育种者得到排他性的财产权，确保联盟的成员国承认其成就。
由于保护植物新品种国际联盟公约已经过多次修订（1978和1991），保护的范围和期限已经扩大了。在1991年公约中，最短保护期（分别从以前的15和20年）增加到20年（藤本植物和乔木是25年）。与专利不同，获得保护的标准不包含创造性。相反，为了获得授权，品种只需是有区别的、均一的和稳定的（简称为dus）以及新的（就在先商业化利用而言）。
1978年公约允许育种者使用受保护的品种作为新品种的来源，然后新品种本身可以被保护并且上市销售。1991法保留了育种者的例外，但育种者的权利延伸到“本质上来源于”被保护品种的品种，未经原品种持有人的许可，这些品种不能进入市场。
1978年公约保护育种者为销售而生产种子、许诺销售和销售种子的权利，因此默许农民重复种植和交换种子（尽管此权利并未明确指出）。1991年公约则对农民的权利有更多的限制。现在，育种者的权利除销售繁育或收获的种子以外，还延伸到生产或繁育(第14(1)条)。但通过一项非强制的农民例外使限制得以缓和，该例外允许“农民为繁育的目的在其自己的土地上使用收获的产品（他们通过在自己的土地上种植而获得的）、被保护的品种或[实质上派生的品种]”(第15(2)条)[19]。
因此，发展中国家应考虑将其植物品种保护法规建立在如何使其农业发展和粮食保障受益的现实评价的基础上，同时还要考虑农业在形成出口、外汇和就业方面的作用。尤其是需要考虑对保护植物新品种国际公约模式进行合理的修改以使其适应自己的情况[20]。许多国家已经通过或正在考虑包含上述因素的立法[21]。
特殊制度的一个重要方面是农民例外的范围。与专利不同，植物品种保护法规通常允许例外，如1978年的保护植物新品种国际联盟允许农民无需经过权利持有人的许可，便可在自己的土地上重复使用收获的种子。在美国，这种例外扩大到允许为了种子的目的向其他农民有限地销售收获的作物。而且，在发展中国家，在缺乏法律规定的情况，农民非正式地交换和出售其种子。正如我们所注意到的，这在发展中国家的贫穷农民之中仍是非常普遍的作法，甚至在发达国家也仍是常见的。这些销售和交换制度是一种重要机制，农民传统上据此选择和改善他们自己的品种，对这项权利的限制可能会阻碍此革新过程。尽管保护植物新品种国际公约(1991)同意各国允许农民在自己的土地上作为种子重复使用他们自己的作物，但不允许非正式的销售或交换。相反，trips仅仅要求应对植物品种有某种形式的知识产权保护，并未以任何方式对被保护品种的所有人的权利规定例外条款。
许多国家和组织在此方面进行了各种尝试。例如，oau（现在的非洲联盟）已提出示范法，推荐非洲国家在其立法中采纳。该示范法规定了储存、使用、繁育和加工农场保留的种子的权利，但未给予大规模销售这种种子的权利[22]。印度政府最近决定加入保护植物新品种国际联盟，已在其植物品种保护法规（2002）中加入了一项条款(第39(1)(iv)条)，该款规定：
农民应被视为有权以此法生效之前其有权采用的同样的方式储存、使用、播种、补种、交换、共享或出售其农场生产的包括依据此法受保护的品种的种子：但是该农民无权出售依据此法受保护的品种的有品牌种子[23]。
依据植物品种保护规则，育种者享有的例外也不同于专利法，区别之处在于育种者可以不经授权而使用被保护的品种作为繁育另一品种的基础（新品种本身可获得保护）。因此植物品种保护提供的保护力度小于专利，虽然我们已经证明这对研究没有什么激励作用，但相应地对逐渐增加的后续革新的限制要少于专利。而且发展中国家能够完全自由地选择规定什么样的例外条款。从一个极端来说，植物品种保护可以作为一种高级的种子证书或标记，授予持有人以此标记销售种子的独占权。但只要没有借助此证书销售，就无权保护随后的种子使用或销售。此权利优于商标或种子证书，但不能以任何方式限制随后的收获物的重复使用。该制度可能是使植物品种保护制度适应贫穷农民需要的一种方式，但对育种者几乎没提供什么激励作用[24]。
4．专利的影响
目前只有美国、日本和澳大利亚对植物品种本身给予专利保护，其中在美国授权数量最多。1930年的美国法引入了一种特殊种类的植物专利用于保护无性繁殖品种，现在在美国，植物品种也可以被授予标准的发明专利。专利通常赋予权利人通过限制农民销售或重复使用他们种植的种子或其他育种者为了进一步研究和育种的目的使用该种子（或有专利权的中间体技术）的权利，对专利品种的使用施加最有力的控制，在此意义上，专利是最强形式的知识产权保护。然而，专利法可以提供与植物品种保护制度相似的例外条款。例如，欧盟生物技术指令不允许授予植物品种专利权，同时规定了一项例外条款，使得有关关于遗传物质的专利不能妨碍农场的重复使用。此外还包含在某些情况下强制许可的条款，以使得育种者使用有专利权的遗传物质不会侵犯专利权[25]。
在美国，植物品种取得专利权是特别重要的，因为利用专利中适当的权利要求，专利品种的持有人可阻止他人为了育种的目的而使用该品种。这是与植物品种保护的显著区别。由于植物品种保护的标准比较低，因此与获得植物品种保护相比，证明一个新品种满足可取得专利的标准更困难并且更昂贵。通过要求保护基因、影响转化的媒介物或载体等常常可以获得范围宽泛得专利保护，这种专利可能覆盖了许多可能含有该基因的品种或作物。从实用目的来说，这种做法可能与整株植物取得专利权具有相同的效果，因为该专利通常会延伸到“其中含有该产品的所有物质”[26]。
无论取得专利权能产生什么激励，市场力量驱使私营机构进行直接的研究工作，因为其中有潜在的实质性回报。然而，与医药研究相比，各公司有可能被发展中国家广泛种植的作物所吸引。投资成本比医药研究低，而潜在的市场比较大。例如水稻，仅在印度的产值就超过了美国的玉米市场，这种作物的育种工作一直由本国或国际公共机构（主要是国际农业研究咨询集团）掌握。现在私营机构对水稻研究越来越感兴趣。monsanto和syngenta公司一直致力于获取两种主要的水稻品种的稻基因组序列。美国每年颁发的与水稻相关的专利数已从1995年的不到100件上升到2000年的超过600件[27]。
到目前为止，大约80%的转基因作物的试验在发达国家进行，其种植了世界基因改良作物的四分之三。跨国公司的育种策略当然适合发达国家市场以及中等收入发展中国家（例如巴西、阿根廷或中国）商业部门的需要。诸如除草剂耐性这样的遗传特征的研发方向主要由商业利益所决定、而不是由对发展中国家贫穷农民有益的性能决定。各公司正在推广基因改良品种，因为尽管在发达国家和发展中国家对于基因改良品种都是有争议的，但某些发展中国家认为可能对其有利（例如提供昆虫抗性的bt基因）[28]。bt棉花或bt玉米现在至少在5个发展中国家中种植，假设可以解决环境问题的话，其他国家可能也感兴趣。例如，印度最近批准了种植bt棉花。各公司还贡献出与发展中国家有关的技术（例如通过免费专利许可），包括与富含维生素a的水稻(金稻goldenrice)和木薯相关的技术。一些公司已出版了基于其染色体组研究的科学论文，但因未将原始数据存入公共数据库而引起争议。关于在公共数据库存放的协商因各公司希望限制获取具有最大潜在商业价值的数据部分而变得很复杂[29]。
因此在发展中国家，私营机构开发的农业技术可能会过于考虑商业部门的利益。如果说用公共机构资金开发和应用的绿色革命不能有效地帮助生活在不同农业生态雨灌环境中的贫穷农民，那么由私营机构领导的生物技术相关研究显然更不可能了。因此，公共机构需要进行更多的研究，尤其要关注上述地区的农民。1998年，国际农业研究咨询集团在上述研究上花费了250万美元，与之相比monsanto投资了12.6亿美元[30]。
除了对与贫穷农民相关研究的激励问题以外，有证据表明，专利和植物品种保护（在某种程度上）在全球种子和农业物资行业的重要兼并中产生了一定作用。兼并似乎受科学技术进步驱动，目的是纵向和横向整合以便通过更好地控制销售渠道包括辅助农业物资（如除草剂）的销售渠道，使研究投资的效能最大化。
各公司获得专利权以保护其研究投资和防止他人的侵犯。但同样其他公司的专利权也可以阻碍公司自己的研究。例如，bt技术有几百项重叠的专利权，至少四家公司获得了包括bt-转化的玉米的专利[31]。最近，syngenta在美国提起了两项针对其许多竞争者的诉讼，指控他们侵犯了与此技术相关的一些专利，而实际上牵涉的公司使用这些技术并且销售含这些技术的种子已经有若干年了[32]。交叉许可[33]或战略联盟也可作为克服专利冲突问题的一种机制[34]，但公司兼并或收购可能是在特殊研究领域自由使用所需技术的最有效方式。不仅仅是最后一种方法，所有上述方法，都能减少竞争。随着大的跨国农业化学公司越来越多地控制核心专利技术，对后来者的革新形成了可怕的障碍[35]。在20世纪80年代，大学和公共机构拥有50%的涉及bt的美国专利。到1994年，独立的生物技术公司和个人拥有77%，但到1999年，六家大公司（随着农业巨头astrazeneca和novatis合并成syngenta就变成五家）拥有67%。此外，1999年这些公司的bt专利的75%是通过收购较小的生物和种子公司获得的，这证明了他们的控制越来越强大[36]。
在发展中国家，有证据显示同样的趋势，跨国公司在进行非常迅速地兼并和收购。例如在巴西，自1997年引入植物品种保护后（但大概也与预计许可种植基因改良作物有关），monsanto在1997和1999年间将其玉米种子市场的份额从0%增加到60%。它收购了当地建立的三家公司（作为一件国际交易，还包括收购cargill公司），而dow和agrevo(现在的aventis)也通过收购增加了他们的市场份额。只有一家巴西自己的公司保有5%的市场份额[37]。这种趋势在发展中国家中似乎很普遍[38]。
因此，这个领域的垄断速度产生了严重的竞争问题。如果技术的定价高出小农的购买力使之无法支付，或没有可替代的新技术，尤其是来自公共机构的新技术供选择，就会对粮食保障造成重大威胁。此外，垄断的增加，以及当公共机构和私营机构都取得植物技术的专利权时相冲突的专利权利主张都可能对研究有抑制作用。私营机构的应对措施是联合或收购，而公共机构的问题是怎样获得从事研究所需技术而不侵犯知识产权，以及如果开发新技术他们可利用的条件。美国农业部最近发表的一份评论说“现行知识产权制度是促进还是阻碍研究仍不清楚[39]”。我们将在第六章中回到这个题目。
5．结论
因此发展中国家可能有三个选择以履行其根据trips协议保护植物品种的义务。他们可以采用下列各项中的一种或多种的组合：
l基于1978或1991年公约的保护植物新品种国际联盟形式的法规（尽管这些发展中国家可能现在仅加入了1991公约）；
l另一种形式的特殊制度，包括或不包括当地品种；
l植物品种专利。
我们关于专利可能产生的影响的观点不仅适用于植物品种专利，而且适用于通常所说的植物和动物。目前似乎没有多少证据显示为生物技术相关发明提供专利保护真的是为了大多数在此技术方面几乎没有能力的发展中国家的利益。因此我们建议最大限度地利用trips协议提供的可能性将上述发明排除在专利保护以外。即使在trips要求给予专利保护的方面，例如微生物，发展中国家仍有余地限制保护的范围。尤其是在还没有任何普遍认可的关于什么是“微生物“的定义时，发展中国家仍可自由采用一种限制物质保护范围的合理定义[40]。
发展中国家通常不必为植物和动物提供专利保护，这是trips协议第27.3(b)条允许的，因为这类专利可能对农民和研究人员使用种子构成限制。相反，发展中国家应考虑对植物品种采取不同形式的特殊制度。
在符合trips的条件下，具有有限的技术能力的那些发展中国家应限制农业生物技术方面的专利申请，并且应对术语“微生物”采用限制性定义。
必须或者希望发展生物技术相关工业的国家可能希望在此领域提供某些类型的专利保护。如果这样做，应为植物育种和研究制定排他权的特殊例外条款。还应审查专利权延伸至专利发明的衍生物或复合产物的程度，并且为农民重复使用种子规定清楚的例外条款。
trips协议第27.3(b)条的复审也应保留各国不给植物和动物包括基因和基因改良的动植物授予专利权的权利，以及为保护适合各国农业体系的植物品种发展特殊制度的权利。上述制度应允许为了进一步研究和育种使用被保护的品种，并且至少应提供农民储存和重复种植种子的权利，包括可以非正式地销售和交换的权利。
因为种子工业的垄断越来越严重，公共机构及国际机构的农业研究应加强，并且应提供更多资金。应确保实现以下目的：研究是为适应贫穷农民的需要；能够获得公共机构的品种以与私营机构的品种竞争；保持世界植物基因资源遗产。此外，各国应考虑在此领域内利用竞争法应对私营机构的高度垄断。
三、获得植物基因资源和农民的权利
1．引言
如上所述，对未来农业研究很重要的一个问题是保存野生的及国家和国际收藏的基因资源，以及保证研究者在承认发展中国家农民保存，改良和提供这些资源的贡献的同时能够获得这些资源。
保障植物基因资源的保存、使用和可获得性的国际行动的根据是1983年达成的关于植物基因资源的国际粮农组织协约。随后在国际粮农组织的讨论中出现了农民权利[41]的概念，其中承认在给予新植物品种的育种者知识产权权利与提供了上述品种主要来源的植物遗传资源的农民的权利之间存在不平衡。第二个关注问题是使植物遗传资源成为人类共同遗产与取得来源于此的品种的私人知识产权权利之间的协调性。
1989年，国际粮农组织同意通过将“由于农民在过去、现在和将来在保存、改良和利用植物遗传资源，尤其是原产地/多样性核心的植物遗传资源方面所作贡献而产生的”农民的权利加入约定中以承认这些关系[42]。农民的权利通过一项用于植物遗传资源的国际基金实现，该基金会资助相关的活动，尤其是在发展中国家。随后国际粮农组织同意“植物育种者的权利，如根据保护植物新品种国际联盟…提供的，与国际约定不矛盾”，这种用语反映出一些发展中国家对约定和保护植物新品种国际联盟间的潜在的一致性存在持续的矛盾心理。[43]
在1992年生物多样性公约通过之后，在此基础上开始着手把国际粮农组织协约转化成条约(植物基因资源国际条约)，并于2001年获得通过[44]。植物基因资源国际公约具有为了公共利益促进对缔约国和国际收藏拥有的植物遗传资源的使用的特殊目的，并且承认这些遗传资源是作物遗传改良必不可少的原料，以及许多国家依赖来源于别处的遗传资源。这实际上代表了考虑到植物遗传资源的特性时生物多样性公约规则的实施。现有的绝大多数品种，尤其是来源于政府育种计划的那些品种，含有来源于许多资源的遗传物质，通常是来源于基因库中的遗传物质，本身就可能有不同的起源。
植物基因资源国际条约还承认农民在保存、改良和利用这些资源方面的贡献，并且这种贡献是农民权利的基础。该条约不以任何形式限制农民根据本国法律可能享有的储存、使用、交换和销售农场保留的种子的任何权利。该条约还阐明了农民有参与对这些资源的使用做决定的权利，以及由这些资源的使用而获得的公平和公正的利益（见专栏3.2）。
2．农民的权利
植物基因资源国际条约将农民的权利的实现方式完全留给各国政府来规定（9.2款）。因此实现具体的农民的权利不是trips协议条款所规定的那种强制履行的国际义务。
农民权利的合理性结合了关于公平与经济两方面的主张。植物育种者和整个世界都从农民承担的植物遗传资源的保存和开发受益，但农民并未从他们贡献的经济价值中获得回报。农民的权利可视为对农民提供激励的一种方式以使其继续提供生物多样性的保存和维持的服务。如上所述，植物品种的保护含有鼓励均一性和减少多样性的内在倾向，而农民的传统实践是对这种倾向的必要制衡。应支持农民对于他们保存的经济价值的认识，而这种价值在市场体制中是不被承认的，并且在某种程度上受到技术改革和植物育种者权利扩大的威胁。此外，知识产权保护的扩大确实带来了限制农民重复使用、交换和出售种子的权利的风险，而正是这些实践活动形成了他们在保存和开发方面的传统作用的基础。
农民的权利不是一种知识产权权利，但必须将其视为对由政府机构赋予育种者的植物品种保护或专利权利的重要制衡。然而，规定如何由国家实施这些权利是很复杂的，这一点我们将在下一章中关于生物多样性公约的文中讨论。该公约规定需建立一种集资机制，由捐款和一部分商业收入提供经费，以使所达成的保护那些“保存和持续利用粮食和农业需要的植物遗传资源”的农民的计划和项目能够实施[45]。
专栏3.2植物基因资源国际条约中的农民的权利(第9条)
9.1缔约国承认世界上所有地区，特别是在原产地和生物多样性核心区域的当地和本土社会和农民已经并且将继续为构成全世界粮食和农业生产的基础的植物遗传资源的保存和发展做出的巨大贡献。
9.2缔约国同意实现农民权利的义务由本国政府负责，因为其涉及用于粮食和农业的植物遗传资源。根据其需要和优先次序，各个缔约国应根据本国法律合理地采取措施保护和促进农民的权利，包括：
(a)保护与用于粮食和农业的植物遗传资源相关的传统知识；
(b)公平参与分享由用于粮食和农业的植物遗传资源的使用而产生的利益的权利；
(c)在国家水平上参与决定与用于粮食和农业的植物遗传资源的保存和持续使用相关的事务的权利
9.3本条内的任何内容都不应解释为限制农民根据本国法律和合理地储存、使用、交换和出售农场保留的种子/繁殖材料的任何权利。
3．多边体系(multilateralsystem)
根据该条约，各国同意为获取来自附件中所列作物名录的植物遗传资源提供便利，这对粮食保障是很重要的。通过签署该条约，各国政府同意在他们直接的控制下将上述资源放在“多边体系”中。各国政府还鼓励不在它们直接控制下的各研究机构也这样做。在国际农业研究咨询集团支持下，对发展中国家有利害关系的遗传物质的大量收藏是极其重要的，当然在发达国家和发展中国家中都有许多在世界范围内很重要的国家收藏。
关于知识产权，该条约中可能有争议的部分是涉及从多边体系中获得的资源的保护。最终通过的条约规定：
受领人不应对从多边体系领受的内容要求任何可能限制方便地获取用于粮食和农业的植物遗传资源或者其基因片断或构成部分的知识产权或其他权利[46]。
这种说法必然是一种外交上的折衷，反映了许多发展中国家希望避免因授予知识产权而施加的对获得遗传物质的限制的愿望，和一些发达国家希望根据本国现用标准允许授予遗传物质专利权的愿望。关键文字“以领受形式的物质”意指领受的物质不能被同样地授予专利权，但允许对该物质的修改获得专利（无论如何定义）。
该折衷的说法显然不包括授予从种子库获得的种子专利。但对于从该原料中分离出来的基因到什么程度可以获得专利是有争议的。在该条约的谈判过程中，一些国家主张此条款应理解为不包含上述专利。其他国家认为分离形式的基因（该基因的功能已经确定）与“领受形式的基因”不同，因此应该可以取得专利。所以，该说法提出了一个基本问题，即对于发达国家和发展中国家来说，什么是授予遗传物质专利的适当规则。这要围绕授予专利所需的创造性的性质、创造性地使用该物质的权利要求的性质和那些权利要求对于相当遗传物质的可能限制程度进行考虑。关于这一点我们将在第六章中进一步讨论。
该条约还制定了一项重要原则，即遗传物质的任何使用者应签署一份由该条约的执行机构设计的标准的遗传物质传递协议（mta）[47]，该协议包含了条约中约定（12.3款）的获得遗传物质的条件并且规定通过根据该条约建立的基金对由该物质而产生的任何商业化收入进行利益共享。这大大地超出了生物多样性公约的规定，基于多边而不是双边协定提出了利益共享的具体机制。
发达国家和发展中国家应加速批准关于用于粮食和农业的植物遗传物质的国际粮农组织国际条约的进程，特别是应执行该条约涉及下列各项的条款：
l对在多边体系框架中以领受形式传递的任何物质不授予ipr保护。
l在国家水平上实现农民的权利，包括(a)保护与用于粮食和农业发植物遗传资源相关的传统知识；(b)公平参与分享由用于粮食和农业的植物遗传资源的使用而产生的利益的权利；(c)在国家水平上参与决定与用于粮食和农业的植物遗传资源的保存和持续使用相关的事务的权利。
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[1]ifad（2001）“ruralpovertyreport2001-thechallengeofendingruralpoverty”，ifad，罗马，第14-15页，/poverty/
[2]见术语表.
[3]下一部分。
[4]见nuffieldcouncilonbioethics（2002）“theethicsofpatentingdna：adiscussionpaper”，nuffieldcouncilonbioethics，london，pp.21-23.，/filelibrary/pdf/theethicsofpatentingdna.pdf
[5]见术语表.
[6]见术语表.
[7]此技术还未在商业上实现.
[8]pardey，p.&beintema，m.，（2001）“slowmagic：agriculturalr&dacenturyaftermendel”，internationalfoodpolicyresearchinstitute，华盛顿，第10页，/pubs/fps/fps36.pdf.，应注意这些数字是以购买力平价汇率未基础的，作者认为这能更准确地反映相对量。按常规的美元计算，发达国家的份额高得多（69%，而不是44%，见第5页）.
[9]pardey，p.&beintema，m.，（2001)，第4页
[10]与健康相关的研究与开发的数据见commissiononmacroeconomicsandhealth（2001）“macroeconomicsandhealth：investinginhealthforeconomicdevelopment”，who，日内瓦，脚注103，第124页，www3.who.int/whosis/cmh/cmh_report/e/report.cfm?path=cmh,cmh_report&language=english
[11]pardey，p.&beintema，m.，（2001)，第8页.
[12]geoffreyhawtin在worldfoodsummit上所作演说，2002年6月13日，/worldfoodsummit/top/detail.asp?event_id=12899
[13]butlerl.&marion，b.，（1985）“theimpactsofpatentprotectionontheusseedindustryandpublicplantbreeding”，foodsystemsresearchgroupmonograph16，威斯康星大学，麦迪逊.
[14]shoemaker，r.，etal（2001）“economicissuesinbiotechnology”，ersagricultureinformationbulletinno.，762，usda，华盛顿，第36页.
[15]alston，j.&venner，r.，（2000）“theeffectsoftheusplantvarietyprotectionactonwheatgeneticimprovement”，，eptddiscussionpaper第62期，国际粮食政策研究所，华盛顿，/docs/eptdp62.pdf
[16]vanwijk，j.&jaffe，w.，（1995）“impactofplantbreedersrightsindevelopingcountries”，inter-americaninstituteforcooperationonagriculture，sanjose，和amsterdam大学.
[17]rangnekar，d.，（2002）“accesstogeneticresources，gene-basedinventionsandagriculture”，cipr背景报告，3a，cipr，伦敦，第39页，
[18]louwaars，n.&marrewijk，g.，（1996)，“seedsupplysystemsindevelopingcountries”，technicalcentreforagriculturalandruralcooperation，wageningen农业大学，wageningen，第99页.
[19]upov1978.，www.upov.int/eng/convntns/1978/pdf/act1978.pdf.，upov1991.，www.upov.int/eng/convntns/1991/pdf/act1991.pdf
[20]ipgri已出版了一份有用的文件，该文件讨论了发展中国家在采用特殊制度时应考虑的问题.，ipgri（1999）“keyquestionsfordecisionmakers：protectionofplantvarietiesunderthewtotripsagreement”，ipgri，罗马，/publications/pubsurvey.asp?id_publication=41.，amoredetailedreviewwehavedrawnonhereisleskien，d.&flitner，m.，（1997）“intellectualpropertyrightsandplantgeneticresources：optionsforasuigenerissystem”，issuesingeneticresourcesno.，6，ipgri，rome.，http///publications/pubfile.asp?id_pub=497
[21]见例如grain网站，/publications/nonupov-en.cfm
[22]“africanmodellegislationfortheprotectionoftherightsoflocalcommunities，farmersandbreedersandfortheregulationofaccesstobiologicalresources”，非洲联合组织，2000，第26条.，/publications/oau-model-law-en.cfm
[23]“protectionofplantvarietiesandfarmer’srightsact”，印度政府，2000年.，/brl/pvp-brl-en.cfm
[24]此观点出自leskien和flitner（1997).
[25]1998年7月6日欧洲国会和议会关于法律保护生物技术发明的directive98/44/ec，officialjournall213，1998年7月30日，第13-21页，（第11and12条).，europa.eu.int/smartapi/cgi/sga_doc?smartapi!celexapi!prod!celexnumdoc&lg=en&numdoc=31998l0044&model=guichett.，这些条款在英国于2002年开始实施，www.patent.gov.uk/about/ippd/notices/biotech.htm
[26]见directive98/44ec，第9条（以及第8条).
[27]barton，j.&berger，p.（2001）“patentingagriculture”，issuesinscienceandtechnology，2001年夏，第4页，www.nap.edu/issues/17.4/p_barton.htm
[28]在nuffieldcouncilonbioethics（1999)的，“geneticallymodifiedcrops：theethicalandsocialissues”，nuffieldcouncilonbioethics，伦敦，第4章中讨论了基因改良作物对发展中国家的可能利益和风险，/filelibrary/pdf/gmcrop.pdf
[29]见,例如，normile，d.，（2002）“syngentaagreestowiderrelease”，science，第296卷，第1785-1787页，/cgi/content/full/296/5574/1785b?ijkey=purgaggeb0z7.&keytype=ref&siteid=sci
[30]pardey，p.&beintema，m.，（2001)，第19页。
[31]barton，j.&berger，p.（2001）第4页。
[32]/en/media/printer.asp?article_id=234
[33]见术语表
[34]见例如在2002年四月2号/3号的monsanto和dupont以及monsanto和ceres之间的两份协议。/monsanto/media/02/default.htm
[35]这六家大公司一般认为是astrazeneca、aventis、dow、dupont、monsanto和novartis，在2001年随着novartis和astrazeneca的合并成为五家。
[36]dejanvry，a.，graff，g.，sadoulet，e.&zilberman，d.，（2000）“technologicalchangeinagricultureandpovertyreduction”，加利福尼亚大学，伯克利.，wdr关于贫穷和发展的概念报告2000/2001，第6-7页，/poverty/wdrpoverty/background/dejanvry.pdf
[37]wilkinson，j.&castelli，p.（2000）“theinternationalisationofbrazil’sseedindustry：biotechnology，patentsandbiodiversity”，actionaidbrazil，riodejaneiro，第49页，.br/e/pdf/seed.pdf
[38]byerlee，d.&fischer，k.，（2001）“accessingmodernscience：policyandoptionsforagriculturalbiotechnologyindevelopingcountries”，ipstrategytoday，第1期，第2页，/ip/ipst1hr.pdf
[39]shoemaker，r.，等（2001)，第37页。
[40]基因不是微生物，并且根据狭义定义也不是细胞株，尽管例如英国专利法认为后者属于微生物。见ukpatentofficemanualofpatentpracticesection1.40，参阅adcock，m.&llewelyn，m.，（2000）“microorganisms，definitionsandoptionsundertrips”，不定期论文2，quno，日内瓦。
[41]见术语表.
[42]iupgr决议5/89.，/resources/library/iupgr91a.htm
[43]iupgr决议4/89
[44]itpgr正文，/ag/cgrfa/iu.htm
[45]itpgr第18.5条
[46]itpgr第12.3d）条
农业生物工程范文第9篇
生物工程技术也称生物工程，它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言，生物工程技术包括转基因植物、动物生物工程技术、农作物的分子育种技术、纳米生物工程技术、重要疾病的生物治疗等；基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等；生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用，以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等；创新药物和产业化开发上，将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物工程技术有五个方面的特征：
1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究，使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表，其研究对象是一个非常复杂的系统，要在整体上破译遗传信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他学科的一些运作方式，包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用，引起实业界浓厚的投资兴趣，投资量逐年递增。
2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究，以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合，使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。
3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破，都与技术革命相关，科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。
4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系，是这些应用学科的基础，也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点，如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。
5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展，使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。
二、生物工程技术的应用
生物工程技术作为21世纪高新技术的核心，对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期，无论在基础研究方面还是在应用开发方面，都取得了令人瞩目的成就，生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一，甚至可能引发一次新的工业革命，对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。
1.农业生物工程技术。近几年来，国际农业生物工程技术发展之快，对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大，已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术，将目的基因导入动植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种，达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。
2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合，产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径，越来越受到人们的重视，许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。
3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一，主要体现在以下三个方面：一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品，如发酵制品、酿造等产品；二是以生物工程技术产品为基础，进行二次开发形成的新产业，如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等；三是以生物工程技术为手段对传统工艺进行改造，从而降低消耗、提高产品质量。
4.医药生物工程技术。医药生物工程技术是生物工程技术研究开发的热点，近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物工程技术，已取得新的进展，其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。5.其他生物工程技术。随着世界生物工程技术的迅速发展，生物工程技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外，在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。
三、生物工程技术产业发展趋势
生物工程技术的发展培育了一个完全崭新的、大有前途的产业领域。生物工程技术投资包括公共投资和私人投资。生物工程技术诱发生产力的提高是公共和私人部门投资于生物工程技术领域的主要动因。基因组产业将成为21世纪的朝阳产业，它的巨大经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇集。从20世纪七八十年代开始，生物工程技术逐渐在整个自然科学的发展中占据了“龙头”地位。例如，20世纪末，美国的博士学位获得者中51%从事生物工程技术研究；在全球500强大公司的前50位中，生物制药企业有13家，其资本利润率接近20%，远高于信息产业。可见，生物工程技术对社会、经济的影响是非常重要的。美国是现代生物工程技术发展较早的国家，生物工程技术产业已具有一定的规模，无论是在研究水平和投资强度、还是在产业规模和市场份额上，美国均领先于世界。美国拥有世界上约一半的生物工程技术公司和一半的生物工程技术专利；美国生物工程技术产品的销售额占全球生物工程技术产品市场的90%以上。生物工程技术是21世纪最具发展前景的高科技产业。我国在部分领域，如人类基因组研究及疾病相关基因研究、植物基因图谱、转基因动物、基因芯片、干细胞研究有明显进展，取得了较好的成绩。据有关部门预测，未来几年中国生物工程技术产业的年均增长率不低于25%。虽然中国生物科技领域起步较晚，整体水平落后，但中国生物工程技术产业蕴含着巨大的发展潜力和美好的前景，它必将成为中国高技术产业中最具活力的成长点之一，并跻身于国际先进生物工程技术的前列。
农业生物工程范文第10篇
生物工程技术也称生物工程，它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言，生物工程技术包括转基因植物、动物生物工程技术、农作物的分子育种技术、纳米生物工程技术、重要疾病的生物治疗等；基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等；生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用，以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等；创新药物和产业化开发上，将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物工程技术有五个方面的特征：
1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究，使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表，其研究对象是一个非常复杂的系统，要在整体上破译遗传信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他学科的一些运作方式，包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用，引起实业界浓厚的投资兴趣，投资量逐年递增。
2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究，以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合，使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。
3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破，都与技术革命相关，科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。
4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系，是这些应用学科的基础，也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点，如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。
5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展，使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。
二、生物工程技术的应用
生物工程技术作为21世纪高新技术的核心，对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期，无论在基础研究方面还是在应用开发方面，都取得了令人瞩目的成就，生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一，甚至可能引发一次新的工业革命，对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。
1.农业生物工程技术。近几年来，国际农业生物工程技术发展之快，对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大，已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术，将目的基因导入动植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种，达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。
2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合，产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径，越来越受到人们的重视，许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。
3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一，主要体现在以下三个方面：一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品，如发酵制品、酿造等产品；二是以生物工程技术产品为基础，进行二次开发形成的新产业，如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等；三是以生物工程技术为手段对传统工艺进行改造，从而降低消耗、提高产品质量。
4.医药生物工程技术。医药生物工程技术是生物工程技术研究开发的热点，近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物工程技术，已取得新的进展，其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。
5.其他生物工程技术。随着世界生物工程技术的迅速发展，生物工程技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外，在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。
三、生物工程技术产业发展趋势
生物工程技术的发展培育了一个完全崭新的、大有前途的产业领域。生物工程技术投资包括公共投资和私人投资。生物工程技术诱发生产力的提高是公共和私人部门投资于生物工程技术领域的主要动因。基因组产业将成为21世纪的朝阳产业，它的巨大经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇集。从20世纪七八十年代开始，生物工程技术逐渐在整个自然科学的发展中占据了“龙头”地位。例如，20世纪末，美国的博士学位获得者中51%从事生物工程技术研究；在全球500强大公司的前50位中，生物制药企业有13家，其资本利润率接近20%，远高于信息产业。可见，生物工程技术对社会、经济的影响是非常重要的。美国是现代生物工程技术发展较早的国家，生物工程技术产业已具有一定的规模，无论是在研究水平和投资强度、还是在产业规模和市场份额上，美国均领先于世界。美国拥有世界上约一半的生物工程技术公司和一半的生物工程技术专利；美国生物工程技术产品的销售额占全球生物工程技术产品市场的90%以上。生物工程技术是21世纪最具发展前景的高科技产业。我国在部分领域，如人类基因组研究及疾病相关基因研究、植物基因图谱、转基因动物、基因芯片、干细胞研究有明显进展，取得了较好的成绩。据有关部门预测，未来几年中国生物工程技术产业的年均增长率不低于25%。虽然中国生物科技领域起步较晚，整体水平落后，但中国生物工程技术产业蕴含着巨大的发展潜力和美好的前景，它必将成为中国高技术产业中最具活力的成长点之一，并跻身于国际先进生物工程技术的前列。