基因工程在畜牧业上的应用范文

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抗菌肽作为抗生素的替代品，最先应用于医疗方面，用来治疗一些抗生素不起作用的临床耐药菌株的感染。另一方面，它也可以用于临床疾病的诊断。一旦生物体感染某种细菌或病毒，体内就会产生相应的免疫应答，而这种应答的一方面表现形式就是相对应的抗菌肽浓度的快速上升。根据抗菌肽与感染性疾病之间的对应关系，可以为诊断提供依据。目前，随着对抗菌肽的了解加深，它的应用也得到了广泛的拓展，不仅仅局限于临床医学，还包括农业和畜牧业等方面。

在畜牧业方面，农民为了追求高的经济价值，在饲料中大量添加各种抗生素，严重破坏了畜禽肠道内的微生态平衡并导致一些耐药菌株的产生，导致畜禽疾病的日益复杂化，而抗菌肽正好可以克服抗生素的这些缺点。目前它在畜牧业上的应用主要分为下面几个方面：一是抗菌肽和抗生素的联合添加喂养。当前疫病多为混合感染，而一般抗生素抗菌谱一般比较窄，且只对细菌有效。而抗菌肽除对细菌有效之外，还对真菌、病毒、寄生虫和原生动物有抑制或杀灭作用，二是取代目前喂养中所用的抗生素。

抗菌肽作为一种特殊的氨基酸，添加在饲料中一方面可以作为营养成分降解吸收，另一方面又可以代替抗生素的作用起抗菌的作用，从而避免抗生素对动物和人体的危害。目前，国内这方面已经有一些成功的例子。将抗菌肽在酵母中发酵表达后的制剂，添加到饲料中,能够代替抗生素预防及治疗仔猪白痢和雏鸡白痢，并能提高肉鸡饲料转化率和存活率。添加来源于猪小肠的抗菌肽能提高雏鸡日增重，降低料重比，同时增强鸡十二指肠和空肠的消化吸收功能。三是通过基因工程手段将广谱性抗菌肽基因导入生物体内，提高它们对各种病原菌的抵抗能力。据报道，Reed等将抗菌肽Shiva-1a通过转基因手段导入小鼠后，提高了小鼠对布鲁氏菌病的抵抗能力。

Sarmasik等将天蚕抗菌肽转入鲑鱼发现对嗜水气单胞菌、荧光假单胞与安圭拉弧菌等3种鱼类病原菌均有很强的抗性。另外，Yarus将牛气管抗菌肽（bTAP)基因转入小鼠中提高了它对致病大肠杆菌的耐受性。因此，借鉴已成功的转基因技术，把一些具有光谱抗性的抗菌肽基因导入生物体，从而产生抗病新品种或高效抗菌剂，治疗在养殖过程中细菌或病毒所引起的等各种棘手的疾病，前景将十分乐观。

2现阶段抗菌肽应用存在的问题和展望

尽管抗菌肽具有非常广阔应用前景,但是目前它的应用还需要解决一些问题。（1）来源问题，由于抗菌肽的天然资源有限，而且提取的难度和成本都比较高，因此，基因工程和化学合成便成为获取抗菌肽的主要手段。但是化学合成肽类，成本较高，不适合应用。而通过基因工程手段，在微生物中表达抗菌肽，可能杀死宿主细菌而不能获得表达产物。即使对宿主菌没有毒害，但仍会有表达量少的问题存在。因此如何选择表达宿主菌，提高抗菌肽的生产效率，降低成本，是抗菌肽应用必须解决的关键问题。（2）与抗生素相比，虽然抗菌肽的抗菌谱比较广，但它的抗菌活性还不够理想。对已有抗菌肽进行改造或者设计新抗菌肽分子是创造高活力抗菌肽的有效途径。这就需要更深层次的了解抗菌肽结构与活性之间的关系，为分子改造和设计提供足够的理论依据。（3）大部分抗菌肽产品还处于研发阶段，离真正应用推广还有很长的路。这不仅要靠技术的积累，还要有资本支撑才能最终实现。

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【关键词】制药工程；抗菌肽；微生物；生物技术

在当前社会发展中，生物技术广泛的应用在各类制药工程中，已成为制药产业未来发展的主导基础。抗菌肽作为一种广泛存在于多种生物中的一类带正电荷的小分子多肽，具有着光谱抗菌性，同时也具有着一定的抗真菌、抗病毒和抑制肿瘤活性的作用。伴随着人们对药品需求的不断加大，抗菌肽在制药工程中也得到了广泛的应用，对于提高药品的作用，提高人体免疫里发挥着不容忽视的重要作用。

一、抗菌肽概述

抗菌肽广义上是一种存在于生物体中且具有着抵抗外界微生物入侵、消除体内出现突变细胞的一类小分子多肽结构。在上个世纪七十年代，瑞典科学家首次提出了抗菌肽的概念，自此以后，人们在生物技术研究中对抗菌肽研究也不断深入和扩大，也获得了较大的进展。在目前的社会发展中，抗菌肽在昆虫、植物、动物、病毒等多种领域得到了广发的应用与研究，其种类快有多大两千多种。抗菌肽在目前的研究中，多事采用动物免疫细胞、各种器官粘膜、皮肤以及植物的花、果、皮进行研究。

经过多年的总结和研究我们发现，抗菌肽是一种分子量低、水溶性好、热稳定性能好和强碱性高的特点，在目前社会发展中越来越受到人们的重视与研究。其在应用的过程中与其他抗菌机理完全不同，已成为一种转基因抗病毒植物基因的来源基础，同时在研究中对于抗菌、抗癌等药品的研究与生产中也得到了广泛的应用与研究。在当前社会发展中，随着生物学的不断发展。抗菌肽的三维结构也被精确的测定了出来，使得抗菌肽结构和功能关系存在着一定的关系。并且生物血液信息和计算机图形图像的处理现实中也出现了极大的变动与变化。在当前的制药产业应用中，抗菌肽的分析设计手段已成为推动其发展核心与关键，更是促进了整个医学领域的发展。

二、抗菌肽在制药中的应用机理

1、应用机理

抗菌肽是人们从各种细菌、真菌和两栖动物分裂获得的一种抗菌活性较强的肽，一般也被人们称之为肽抗生素。在早期的研究与应用的过程中主要是通过对天蚕免疫体制分析和研究的过程，也是由血淋巴产生的一种拟菌性的抗性物质成分。在抗菌肽在应用过程中具备着多种功能和作用，是通过多种氨基酸共同构成的碱性物质，在某些抗菌肽对部分真菌和原虫处理中都具备着较为良好的杀伤作用与预防优势。其在应用的过程中能够通过单一应用的时候体现出拟杀多种病菌和真菌、细菌的模式，抗菌肽还对各种癌细胞有着良好的拟制作用。

2、抗菌肽的效应

抗菌肽是一种具备着光谱抗菌活性的一种新型微生物，也是一种有效对多种细菌进行根除和灭杀的活性抗生素。在目前的制药过程中，其使用对于耐药性能源具备着良好的灭杀作用，因此受到人们广泛的重视。与此同时，其在制药应用中对于提高身体免疫力也存在着重要优势，还能够加快伤口的愈合速度，在目前已成为康复中心和人们常用药品中必备的物品之一。

三、抗菌肽的应用研究

抗菌太的应用已成为当前医疗事业发展的基础前提，是未来制药体系前景的核心动力。在目前各种医疗设备逐步完善的今天，抗菌肽的应用更是为抗生素产业的发展开辟了新市场和理论基础。

1、在畜牧业上的应用

借鉴已成功的昆虫抗菌肽转基因工程，在当前各种生产行业中抗菌肽的应用不断的在扩大中，在畜牧业中，由于其各种动物的繁杂，病菌出现种类的多样，使得抗菌肽在其生产过程中广泛的应用。

2、抗菌肽在基因工程上的应用

抗菌肽分子量较小，对多种动植物病原菌具有广谱的抗性作用，同时对动植物细胞无毒副作用，因此抗菌肽动植物基因工程的研究能广泛开展起来，期望将抗菌肽的基因转入动植物体内并得到表达，达到抗病的目的。

3、抗菌肽作饲料添加剂应用的优势

抗菌肽能耐受饲料制粒时的高温，规模化发酵生产时，经高温浓缩工序，可充分杀灭酵母菌体而不导致抗菌肽失活，产品在推广应用后不会出现工程菌的扩散而导致环境生态问题。抗菌肽杀菌机理独特，病原菌不易对抗菌肽产生耐药性。

4、抗菌肽的药用前景

4.1柞蚕免疫血淋巴治疗乙型肝炎的效果

滞育柞蚕蛹经接种灭活的大肠杆菌诱导产生免疫血淋巴，含有多种免疫成分如抗菌肽、抗菌蛋白、溶菌酶等；供治疗乙型肝炎的胶囊，试验证实其在合适剂量能显著或极显著降低鸭血清乙型肝炎病毒水平，能抑制鸭体内乙型肝炎病毒复制增殖作用。

4.2抗菌肽在治疗癌症上的应用

抗菌肽对体外培养的癌细胞有作用，主要是使癌细胞膜上形成孔洞，内容物外泄，线粒体出现空泡化，嵴脱落，核膜界限模糊不清，有的核膜破损，核染色体DNA断裂，并抑制染色体DNA的合成，细胞骨架也受到一定程度的损伤。昆虫抗菌肽具有光谱抗菌、抗病毒、抗癌能力，以及活性浓度低，无致畸变作用，无蓄积毒性，不易产生抗药性等优点，有望成为新一代的抗菌、抗病毒、抗癌药物。

5、问题与展望

5.1要将抗菌肽应用到临床治疗，还有许多问题有待于解决

①由于抗菌肽的分子量比大部分抗生素大，生产成本高，目前还无法投入大规模生产。②表达系统载体和动物源的抗菌肽来源十分有限，不能满足研究和临床应用的需要；化学合成和基因工程成为获得抗菌肽的主要手段，但成本较高，通过基因工程方法对抗菌肽进行表达，而大部分抗菌肽对表达载体都有抗杀作用，一般都选择酵母菌，或者使抗菌肽以融合蛋白的形式表达，这样又增加了后加工的难度。

5.2前景展望

近年来，随着科学技术的不断发展和各种微生物技术的不断进步，抗菌肽在发展过程中也越来越瘦人们的重视，其在研究过程中也出现了多种不同方式的研究过程与方法。其在研究的过程中不仅在分子水平上研究抗菌肽在动物免疫防御系统中精细的合成过程及其调控机制，而且探讨其药用开发价值，通过对抗菌肽结构与功能关系的研究为设计新的多肽类抗生素提供了理论依据，研究各种生物分子与其组合的过程中形成的各种先进的治疗药品和抗病菌的成分。而且一些重要的抗菌肽的基因正陆续被克隆，转基因研究已成为抗菌肽研究的热点领域，如抗菌肽转基因水稻、番茄等的成功，极大地提高了植物的抗病能力。

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广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。

生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因，经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。

生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。

生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。

在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。

生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。

同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。

二、生物技术带来的不利

从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。

生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现，这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物，后者在发展中国家是很普遍的，并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。

生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时，也导致生物多样性遭受严重破坏，甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业，尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用，农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时，氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化，直接影响人类和动植物的生存。

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关键词 基因工程；研究进展；原理；应用

中图分类号 Q78 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）10-0045-02

20世纪70 年代以来，基因工程技术在世界范围内蓬勃兴起，至今已在多个学科领域得到广泛应用。基因工程是一项能够较好地服务于人类社会的工程技术，该技术通过改变生物的遗传组成，增加生物的遗传多样性，由此赋予新型转基因生物的表型特征[1]。目前，以基因重组和克隆技术为代表的生物技术正以日新月异的速度迅猛发展。

1 基因工程原理

基因工程（genetic engineering）以分子遗传学为理论基础、以分子生物学和微生物学的现代方法为手段进行的研究，又称为DNA重组或分子克隆。通过体外重组，基因工程将不同来源的基因导入受体细胞，在体细胞内实现基因的复制、转录、翻译。这种技术是按照人们的意愿将某一生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割，然后与载体DNA分子连接起来，一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中[2-3]。对于受体细胞而言，与载体相连的DNA分子就属于外源物质也称为重组体。重组体导入到受体细胞之后就可以进行正常的复制和表达，从而获得新物种。一般来说，载体的选择对能否成功进入受体细胞并且复制和表达起着很重要的作用，载体进入受体细胞应该以不影响受体细胞正常生长为基本原则。这种技术克服了远缘杂交的不亲和，为改造生物提供了有效的手段。

2 基因工程的应用

2.1 植物基因工程技术在中草药研发中的应用

2.1.1 提高药用植物的有效成分含量。目前，学者在铁皮石斛上应用了基因工程技术，以提高其有效成分的含量。由于人工合成成本很高，若能够通过基因工程技术提高石斛碱的含量，会产生巨大的经济效益。魏小勇等[4]以铁皮石斛种胚原球茎为研究材料，定向诱导后获得稳定的石斛碱突变体，分析突变体的表达效果，并以mRNA为模板反转录产生cDNA，构建铁皮石斛差减cDNA文库，获得差异表达mRNA反义基因。通过构建相应载体转化石斛，来分析转基因石斛中石斛碱的变化，通过筛选反义基因来确定石斛碱功能基因。将类似铁皮石斛的稀缺植物上应用基因工程技术，可为中草药的研发奠定基础[5]。

2.1.2 提高药用植物的抗病性和抗逆性。一般对药用植物都是采用大规模的种植，由此才能满足市场需求。应用植物基因工程技术可解决栽培过程中的病害问题。如种植培养出的抗病毒、抗虫害品种，可增强植物对病害的抵抗能力，不仅能降低植物病害的发生，还能减少由于使用农药而带来的污染[6]。Pilon-Smit et al[7]将SacB基因导入烟草，提高了转基因烟草的耐旱抗寒特性。我国学者也开展了植物基因工程技术的研究和应用，并取得了显著的成果。贺 红等[8]以枳壳实生苗上胚轴为研究材料，为获得转柑桔衰退病病毒外壳蛋白基因的植株，其采用了遗传转化技术。有学者还利用Ti 转化系统获得了多种抗病毒的植物，如抗黄瓜花叶病毒（CMV）的番茄和抗甜菜坏死黄脉病毒（BNYV）的甜菜等[9]。

2.2 基因工程在植物性食品脱敏中的应用

基因工程可以将目的基因导入受体细胞，也可以改变内源基因，只要找到需要删除的基因即可。过敏反应具有反应迅速的特点，过敏原种类也很多。因此，防止发生过敏反应也很困难。基因工程可以直接作用于过敏源头，即改变内源基因使编码的蛋白质失去致敏性。也可以通过基因工程方法处理食品及其原料可降低其致敏性，从而降低过敏病人的不良反应。反义技术可消除植物中内源基因，使致敏基因沉默，从而降低植物性食品致敏性[10]。

2.3 转基因技术在哺乳动物遗传育种领域的应用

随着分子生物技术的发展，人们可以根据意愿改良动物品种，结合基因技术原理的应用，由此实现重要的经济价值。在畜牧业生产上，主要是用于遗传改良，加速动物育种。转基因可以定向培育并保存物种的优良性状，并能加快其积累和保存的步伐。在大量的转基因动物中选出符合人们预想的转基因动物，利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物，用于大量生产转基因动物。将转基因技术应用于家畜上，在动物体内转入结合特异抗原抗体基因，可生产出具有抗多种疾病性能的动物[1]。转基因技术的科技含量较高，但在实验室内也能实现动物育种。在动物杂种优势利用方面，转基因技术可加速动物育种的进程，增强选育种畜性状的稳定性，降低育种的时限并提高效率[11]。

2.4 基因工程在食品工业中的应用[12-14]

2.4.1 糖类的改良。淀粉是一种多糖，通过对酶的调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。将淀粉系土壤大肠杆菌的基因转移到马铃薯上，可增加马铃薯的淀粉含量[12]。这种基因可表达ADP-葡萄糖焦磷酸化酶，使马铃薯淀粉含量增加近20%[15]。目前，利用植物基因工程技术改善食品的风味已取得重大的进展。Monsanto公司开发出转基因马铃薯，新型马铃薯产品的淀粉含量较传统品种平均提高了20%～30%，油炸后的产品具有更好的构质和风味，并且油味和吸油量都较少[16]。

2.4.2 改善发酵食品风味。发酵食品具有工业经济效益，其品质将直接影响效益。但是在该领域不能广泛地应用传统的微生物，否则不能达到定向改造微生物性状的目的。因此，选择的微生物将决定发酵食品风味。随着分子生物学的兴起，在分子水平上可利用DNA 重组、RNA 干扰及基因敲除等基因工程技术来构建所需的基因工程菌株[17]。

例如，在啤酒和酱油的生产工艺中可利用转基因技术改善产品的风味。在酿造酱油的过程中，氨基酸的生成量对整体风味起决定性的作用，参与该反应的羧肽酶和碱性蛋白酶的基因已克隆并成功转化到菌株中，羧肽酶的活力可大幅提高13倍，碱性蛋白酶的活力可提高5倍，从而提高氨基酸的生成量[18]。为满足不同食品的需要，在酱油的酿造工艺中可使用工程菌株，由此降低酱油的色度和口味。啤酒中含有一种叫双乙酰的物质，双乙酰是啤酒酵母细胞产生的α-乙酰乳酸经非酶促的氧化脱羧反应自发产生的，当双乙酰含量超过风味阈值（0.02~0.10 mg/L）时，就会大大降低啤酒的口感，产生馊酸味，进而影响经济效益。为改善啤酒的风味，可采用α-乙酰乳酸脱羧酶去除双乙酰。研究表明，利用转基因技术将编码α-乙酰乳酸脱羧酶的基因克隆到啤酒酵母中进行表达[15]，可以有效降低啤酒中的双乙酰含量。基于基因工程原理，还可将转基因技术应用于制取其他产品[19]。

3 展望

目前，基因工程技术已渗透到人类生产生活的各个领域，其以巨大的生命力发挥重大的影响，一些实验室技术和成果不断地得到应用，也将使地球的生物圈变得更加丰富多彩[20]。如今基因工程技术在给人类带来利益的同时，对于疾病的治疗方面也有了巨大突破。尽管基因工程技术给人类带来了巨大的利益和便利，但同时也应该思考转基因食品的安全性问题，这是对基因工程未来发展的最大挑战[21-22]。

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抗菌肽(antimicrobialpeptides)是具有抗菌活性短肽的总称。1975年瑞典科学家G.Boman等人[2]等从惜古比天蚕(Hyatophoracecropia)蛹中诱导分离得到一种杀菌肽,并将其命名为cecropin。此后,许多抗菌肽相继被分离、纯化。一些抗菌肽的氨基酸一级结构和基因序列得到确定。80年代,有关抗菌肽的研究主要集中在大型的经济昆虫。90年代以来,在继续对大型经济昆虫进行研究的同时,又扩展到一些小型昆虫和其它无脊椎及脊椎动物,抗菌肽已成为免疫学和分子生物学研究的热点。研究的内容包括:抗菌肽的分离与纯化,氨基酸序列的分析,蛋白质构型与功能的关系,抗菌肽的作用机理[3,4],应用基因工程克隆与表达抗菌肽基因,改造合成抗菌肽基因以及动植物的转抗菌肽基因工程等,其中昆虫抗菌肽基因工程研究最受重视[5,6]。目前已发现抗菌肽或类似抗菌肽的小分子肽类广泛存在于生物界,包括细菌、动植物和人类。这种内源性的抗菌肽经诱导而合成,在机体抵抗病原的入侵方面起着重要的作用,更被认为是缺乏特异性免疫功能生物的重要防御成分。抗菌肽具有广谱杀菌作用,大多数对革兰氏阳性菌有较强的杀灭作用,有些则对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均起作用。对某些真菌、原生动物,尤其对耐药性细菌有杀灭作用,并能选择杀伤肿瘤细胞,抑制乙型肝炎病毒的复制。

1.抗菌肽的分类

迄今为止从不同生物体内诱导的抗菌肽已不下200种,仅从昆虫体内分离获得的就多达170余种。根据抗菌肽的结构,可将其分为5类:(1)单链无半胱氨酸(Cys)的抗菌肽,或由无规则卷曲连接的两段а-螺旋组成的肽。该类包括天蚕素Cecropins,Magainins等。Magainins最初是从非洲爪蟾的皮肤中发现的,它是爪蟾的皮肤在一定的环境压力下分泌出的抗感染和促进伤口愈合的成分,由两个紧密相连的肽链组成,每一个肽链有23个氨基酸,低浓度便可抑制许多细菌和真菌生长[7]。(2)富含某些氨基酸残基但不含Cys的抗菌肽。如富含脯氨酸(Pro)或甘氨酸(Gly)残基的抗菌肽。如从猪肠内分离的抗菌肽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)含一个二硫键的抗菌肽,该二硫键的位置通常在肽链C端。如爪蟾皮肤细胞中产生的Brevinins[9]。(4)有两个或两个以上二硫键,具有β折叠结构的抗菌肽。如绿蝇防御素(Phormindefensin),分子内有6个Cys形成3个分子内二硫键,肽链C末段是带有拟β转角的反向平行的β片层[10]。实验证明,分子中的二硫键在其抗菌作用中至关重要。(5)由其他已知功能较大的多肽衍生而来的具有抗菌活力的肽。

2.抗菌肽的作用及机理

2.1抗菌肽的抗菌作用及其机理抗菌肽分子可以在细菌细胞质膜上穿孔而形成离子孔道,造成细菌细胞膜结构破坏,引起胞内水溶性物质大量渗出,而最终导致细菌死亡。抗菌肽分子首先结合在质膜上,接着其分子中的疏水段和两亲性α-螺旋也插入到质膜中,最终通过膜内分子间的相互位移,抗菌肽分子聚集形成离子性通道,使细菌失去了膜势而死亡[10-14]。但是,Gazit[15]等得出的实验结果表明,抗菌肽只是结合到了单位膜的表面上,并未插入膜中,更未形成通道。然而,抗菌肽的作用靶部位是细菌细胞质膜,以及抗菌肽的作用结果是导致细菌细胞质膜通透性增大等基本内容是确切无疑的,这也正是抗菌肽与青霉素等传统抗生素对细菌作用机制不同的本质所在。

2.2抗菌肽的抗病毒作用及其机理研究发现烟芽夜蛾幼虾的血淋巴对6种DNA、RNA病毒有明显的抑制作用,使病毒感染力迅速降低,而且这种抗病毒活性具有广谱性。Mariam[16]试验表明来源于爪蟾的抗菌肽Magainins及其它Magainins类抗菌肽具有抗疱疹病毒-HSV的作用,还发现人的嗜中性粒细胞防御素(HNP-1)对一种疱疹病毒有抑制作用。此外,蜂毒素和天蚕素也可以在亚毒性浓度下抑制艾滋病毒HIV-1的基因表达,从而抑制减少HIV-1的增殖。这表明抗菌肽对于当今人类的顽症———艾滋病也有抑制作用。

2.3抗菌肽的抗寄生虫作用及其机理抗菌肽可以有效地杀灭产生人类及动物寄生虫病的寄生虫,如疟疾、Chagas氏病、莱什曼病等。目前发现一种合成的天蚕素-蜂毒素杂合体对莱什曼原鞭毛虫有损伤作用,起作用的靶目标是细胞质膜,它可以快速降低H-OH的通透性,破坏膜电势,质膜形态也受到损坏。Shahabuddin[17]研究发现昆虫抗菌肽对感染蚊子的疟原虫发育的不同时期有不同的作用,主要对疟原虫的卵囊期和子孢子期造成明显的损伤。

2.4抗菌肽对肿瘤细胞作用及其机理国内外已对抗菌肽杀伤肿瘤细胞的作用进行了广泛研究,发现抗菌肽对体外培养的癌细胞的作用主要是使癌细胞膜上形成孔洞,内容物外泄,线粒体出现空泡化,嵴脱落。核膜界限模糊不清,有的核膜破损,核染色体DNA断裂,并抑制染色体DNA的合成,细胞骨架也受到一定程度的损伤[18,19]。通过对荷瘤小鼠的研究证明,抗菌肽能显著抑制ECA腹水瘤荷瘤小鼠腹水的积累;对S180肉瘤和U14宫颈癌的抑瘤率亦达30%-50%[20]。抗菌肽还可以调动机体的免疫机能,从体液免疫方面来抵抗癌瘤的入侵。

3.抗菌肽基因的融合表达

抗菌肽的天然产量低,合成或从机体中提取步骤复杂、产率低、价格相当昂贵,利用基因工程技术生产抗菌肽具有重要意义。抗菌肽所携带的碱性氨基酸使其对蛋白酶非常敏感,必须采用融合表达策略以抵消其碱性并降低其对宿主细胞的毒性。

谢维等合成了家蚕抗菌肽CMIV基因,并将其克隆到金黄色葡萄球菌A蛋白和IgG亲合的结构域ZZ的融合表达载体中,得到Pezz318-CMIVV质粒,以此质粒转化E.coliHB101,得到ZZ-CMIV融合表达的蛋白,用CBr切割后,得到CMIV肽。李秀兰等[21]对天然抗菌肽CMIV的氨基酸序列作了50%的改动,根据E.coli偏爱的密码子人工合成了肽基因片断,重组到测序载体,再将此片断重组到表达载体Pet28上进行表达,融合蛋白经CNBr裂解后,具有与天然抗菌肽相同的生物活性。吴映雅等将柞蚕抗菌肽D基因连接在牛成纤维细胞生长因子cDNA的上游,在酵母中成功地得到了表达,表达产物具有抗菌活性和牛成纤维细胞生长因子的抗原性。Kevin等[22]HNP(humanneutrophilpeptide1)和CEME(syntheticcecropin/melittinhybrid)分别与GST(glutathione-S-transferase)、ORRF、IgG结合序列及SPA(staphylococcalproteinA)在E.coli或S.aureus中融合表达,结果在S.aureus中虽实现了与SPA的融合分泌表达,但表达产量较低;Zhang等[23]选择RepA蛋白的序列作为抗菌肽的融合表达伴侣,并插入Histag等序列作为纯化亲和位点,实现了在E.coli中的融合表达。ChristsnenB等研究中得到的融合抗菌肽的抗菌活性比其任何一个供体抗菌肽的活性都高。

4.抗菌肽转基因研究

王志兴等把大麦α-淀粉酶的信号肽序列和抗菌肽CecropinB基因或HhivaA基因构成嵌合基因,并把此基因导入马铃薯,结果加信号肽序列的CecropinB转基因植株发青枯病延迟,病情指数降低。Yarus等[24]用显微注射法将牛气管抗菌肽基因转入小鼠,转基因鼠在牛气管抗菌肽基因控制序列的驱动下成功的表达了牛气管抗菌肽,在鼠乳中的牛气管抗菌肽对大肠杆菌具有抗菌活性。Reed等研究了以IL-2启动子/增强子控制转基因鼠中抗菌肽的合成及随后对布氏杆菌的抑制作用。Reed[25]构建了这样一个DN断:Shivala片断,SV40多腺苷酸化/剪切信号肽基因片断,此片断加到鼠IL-2基因5’侧-593─110区域。在受精卵精前核时将此融合基因注入受精卵(微注射法),得到26系小鼠。RT-PCR检测:有两系转基因鼠,当其脾淋巴细胞置于3.25mg/kg的conA(刀豆蛋白,一种抗原诱导物)时,可以诱导产生成熟的ShivalamRNA。用一定量的布氏杆菌接种时,有两系小鼠遭到攻击。四星期后,在转基因鼠脾脏组织布氏杆菌比非转基因鼠少得多(P<0.05)。DavidWinder等[26]把编码Ceropin或Melittin的基因放置在MLV(鼠白血病病毒)的启动子下,转染到EJ细胞(人膀胱癌细胞),然后把这些细胞注入到裸鼠内,发现这些肿瘤细胞停止生长或生长减弱DavidWinder等用PCR扩增,Prepromelittin(PPM前蜂毒素原),Premelittin(PM前蜂毒素)和Prececroppin(PC前抗菌肽)三种核酸片断,均置于MLV启动子下构建融合基因转染进EJ细胞。三种类型的EJ细胞分别注入裸鼠后,测定50d后的肿瘤生长情况,无抗菌肽基因片断的EJ细胞(对照组)致瘤率为70%,带Cecropin基因片断的EJ细胞致瘤率只有39%,PPM为50%,PM为65%,其抑制肿瘤的效果明显。

5.抗菌肽的应用前景

目前,大部分植物抗菌肽是从植物种子中分离获得的,它们可以保护植物组织和种子不受真菌病原菌的侵害,但是植物抗菌肽对大部分细菌无抑制活性。因此,依靠基因工程的方法用其它真核生物的抗菌肽基因来转化农作物,培育抗病新品种是当前国内外研究的一个热点。

动物抗菌肽和干扰素、补体一样是机体非特异性天然防御系统的重要组成部分。机体受损伤或病原微生物入侵时,能迅速产生抗菌肽来杀伤入侵者,它对正常真核细胞几乎没有作用。另外,因为抗菌肽的合成速度非常快(假定核糖体上肽键合成速率不变,抗菌肽的产生比IgM要快100多倍),［27］而且小肽的扩散比大的蛋白质和免疫细胞更加迅速,作用更显灵活,所以Boman曾指出,抗菌肽是机体的一种理想的一线防御物。与普通抗生素相比,抗菌肽的“抗菌谱”更广,除了抗细菌外,有的抗菌肽还能作用于真菌、原虫、有包膜的病毒及癌细胞(对癌细胞的选择性作用可能与其细胞骨架的改变有关),同时能加速免疫和伤口愈合过程。这预示抗菌肽在治疗及预防癌症和抗病毒、抗感染等方面具有良好的应用前景。更为重要的是,由于抗生素的滥用导致菌株产生了抗性,人们需要寻找新的抗菌药剂。抗菌肽这种从生物体中获得的物质恰巧具有独特的抗菌机理,不是像一般的抗生素那样通过阻断生物大分子的生物合成来发挥作用,因而极有希望开发成为一类新型的广谱高效抗菌药物。

随着研究工作的进一步深入,可以预见,抗菌肽及其基因工程在医药、卫生、食品工业及农业等方面将会发挥更为重要的作用。另外,有些抗菌肽分子中含有D-氨基酸,这也为研究D-氨基酸如何在核糖体上合成多肽提供了一个理想的模式体系。

6.研究展望及存在问题

抗菌肽是哺乳动物防御系统的一个重要组成部分,具有热稳定、水溶性好、广谱杀菌甚至有的能杀真菌、原虫等优点,而且许多抗菌肽在100℃加热10min条件下仍能保持一定活力,且对较大的离子强度和较低或较高的pH都有较强的抗性,而对真核细胞几乎无作用,仅作用于原核细胞和发生病变的真核细胞,并且与抗生素通过阻断大分子生物合成的作用机制完全不同,病源菌不易对其产生耐药性,由此显示了它具有独特的研究和应用价值。近20年来,人们对昆虫抗菌肽已进行了比较系统的理论和应用研究,但有关畜禽抗菌肽基因工程应用研究方面的报道较少。从哺乳动物抗菌肽特有的性质,显示了它具有以下几个方面在畜牧生产上的研究和应用前景。研究展望及存在问题

6.1药用前景随着传统抗生素的广泛及长期的应用,许多病源菌对它们产生了耐药性,而具有广谱抗菌且有独特的抗菌机制的抗菌肽显然在这方面的应用研究中具明显优势。随着对抗菌肽结构与活性的关系、抗菌肽作用机制及其基因表达调控机制认识的不断深化,设计一种高效的、有利于人类健康的抗菌肽作抗生素替代品是完全可行的。

6.2转基因研究及应用仔猪腹泻、奶牛炎及各种病毒性疾病如猪瘟、鸡新城疫等一直是棘手的疾病,不利于畜牧业的发展。借鉴已成功的昆虫抗菌肽转基因工程,如转基因蚊子、转基因马铃薯、转基因水稻等,把特异的抗菌肽基因转入畜禽特定细胞让其表达,从而产生抗病新品种,不失为一条发展畜牧生产的新思路,前景深远。

6.3抗菌肽基因表达调控及抗菌肽添加剂研究研究表明,［28］抗生素添加剂的使用严重破坏了动物肠道的微生物平衡,并易在动物体内残留,严重影响了畜产品的品质和人类的健康。用基因工程方法生产环保型抗菌肽添加剂,或者,通过日粮因素调控抗菌肽基因的表达而达到畜产品无抗素化值得进一步研究。

然而,由于抗菌肽分子小,分离提纯存在一定的困难,故天然资源有限。化学合成和基因工程法获得抗菌肽是主要手段,但化学合成抗菌肽成本高,而通过基因工程在微生物中直接表达抗菌肽基因,则可能对宿主有害而不能获取表达产物。所以,对抗菌肽的结构、构效关系及作用机理还需进一步研究。

7.结束语

抗菌肽是生物体对外界病原物质侵染而产生的一系列免疫应答反应产物,它的出现为人们寻找理想的抗菌药物提供新的领域,尤其是当今许多抗生素产生了耐药性,因此抗菌肽具有巨大的应用潜力。基因工程技术的发展,极大的促进了抗菌肽的研究和开发,通过抗菌肽基因的克隆与表达而大量生产成为可能。虽然抗菌肽目前还不能直接应用于养殖业,但抗菌肽独特的作用机理不易产生耐药性的特性将吸引科研工作的不断深入,可以相信抗菌肽将在动物养殖和提高畜产品品质方面发挥重要作用。

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篇6

食品安全在人们的生活中越来越重要，它关系到人们的吃穿住行。安全高效的畜牧业发展在我国目前显得尤为重要，特别是三聚氰胺等一系列食品安全事件的发生，更坚定了我国政府把食品安全和发展绿色农牧业提高到了战略的高度，生物饲料正是国家食品安全战略中涉及的重要内容。在国家生物农业发展规划中，生物饲料的发展是优先发展主题。

发展生物饲料不仅是畜牧业发展和食品安全的保障，而且能大大提高畜牧业的经济效益。生物饲料可以替代抗生素，切断经过食物链乱用抗生素、激素等对人类健康的危害。过去几十年里，动物养殖过分依赖抗生素等药物，产生了诸多问题。动物饲用抗生素后引起耐药菌株扩散，对动物、人和环境生态造成严重危害，并引起动物菌群失调， 抑制动物的免疫力，继发二次感染，导致畜产品药物残留，影响人类健康。一些饲料加工企业和养殖户为了追求商业利润，大量使用激素、违禁药品，如瘦肉精和其它药物添加剂，这些物质残留在畜产品内，经食物链进人人体，也会导致一系列疾病如儿童早熟，成人肥胖。由于饲料中长期使用抗生素、超量添加重金属、砷制剂导致畜禽粪尿中含有相应物质，排放到农田、河流，导致生态污染也日益严重。我国农业部对广东、广西、浙江、福建、湖南、江苏、上海、河南等8个省、市、区500多家饲料生产经营及养殖企业的调查结果表明，违禁药品检出率依然高达198%。这些问题已经危及到人类的安全，食物的安全和农牧业的持续发展。因此，从饲料加工和动物饲养环节，严格控制畜产品的品质和食品安全是21世纪我国畜牧业亟需解决的重大问题。

生物饲料的发展促进人畜争粮矛盾问题的解决。据有关方面估计全世界每年约有纤维素资源1000亿吨，我国约有50亿吨，这些农作物秸秆大多数用作燃料和肥料，即使作为饲料的极少部分也多采用传统的直接饲喂的方法，消化利用率极低。若将秸秆、谷壳进行微生物处理，则可大大提高饲料的转化率和动物机体的消化吸收率。我国农业废弃物的干物质总量超过6亿吨，如果能利用其中20%作饲料，就可节省1000亿吨粮食，相当于我国“九五”计划提出的粮食增产500亿千克指标的1倍。据专家预测，2030年我国人口将达到最高峰16亿时，粮食的总需求量为7.43亿吨，超过目前生产能力的50%，同时耕地面积进一步缩小，大约只有现在的80%。到2010年、2020年、2030年我国粮食原粮需求的38%、43%、50%将用作饲料。针对我国饲料资源严重短缺的现状，建立新型饲料资源开发与产业化示范的技术体系，提高我国常规和非常规饲料资源的开发利用水平，增加饲料原料供给，以缓解我国饲料资源短缺，是我们今后的主要工作任务。利用微生物发酵工程和基因工程等生物技术手段，筛选脱除有毒有害物质、提高蛋白质消化利用率的单一或复合菌株，建立节能型发酵工艺和装备，从而生产新型生物饲料。

今后生物饲料的发展仍是我国乃至全球饲料发展的重点，目前全球饲料产量已超过6亿吨。发达国家的饲料业已进入稳定发展时期，但发展中国家今后仍将比较快速的发展，全球饲料业仍将保持2%～3%的增长速度，这将带动生物饲料的快速发展。根据我国饲料工业的发展规划，2010年全国配合饲料生产能力需达到1.4亿吨，配合饲料产量1亿吨，浓缩饲料1000万吨，预混合饲料500万吨，饲料添加剂基本实现国产化，而我国饲料工业整体水平还达不到90年代末国际水平。

非常规饲料资源是指在传统的动物饲养中未作为主要饲料使用过以及（或）家畜家禽商品饲粮中一般不用的饲料。非常规饲料资源面广、种类多、量大，而且一般没有进行科学的、大规模的开发利用。在这个意义上，非常规饲料资源中有些可以称得上是有开发前途和利用价值的“新型饲料”。在我国，非常规饲料资源主要指作物、树木和家畜家禽生产过程的废弃物以及人们消费食品的加工下脚料等。

随着畜牧业生产的发展，常规饲料越来越满足不了畜牧业生产发展的需要，开发利用非常规饲料资源就成为解决饲料短缺的重要措施。对于家畜来说，非常规饲料资源（NCFR）是既有能量又有蛋白质的重要饲料来源（在2000年分别占到代谢能和粗蛋白产量的36%和26%），几乎与主要的农作物同样重要，后者在2000 年的贡献是将近42%的能量和39%的蛋白质产量。研究表明，以质量分数为45%的平茹菌糠代替等量的麸皮进行生长猪比较试验，结果菌糠组平均日增重504g，比麸皮组提高了1403%；又有试验用木薯制取淀粉后的渣渍转化的菌体蛋白饲料配以其他料饲喂猪、鸡，增重效果、饲料转化率接近于蛋白质含量为14 %～15 %的配合饲料；糖颗粒是玉米生产葡萄糖时的副产品，可代部分玉米等能量饲料，内蒙古赤峰地区的一些饲料厂在蛋鸡产蛋高峰料中添加量为13.5%，在肉仔鸡4 ～6 周龄料中添加量为12%，并用土霉素渣和酶化血球蛋白粉等非常规原料，养殖户反映效果良好，市场需求量大。因此，从我国的实际出发，加大对非常规饲料资源的开发、利用、研究将是畜牧业可持续发展的有效途径之一。

对非常规生物饲料的研究主要是体现在以下两个方面：

一些学者或企业以农作物秸秆通过微生物发酵制成了鱼用发酵饲料， 并结合施肥和水质控制管理进行罗非鱼、鲢鱼等鱼类的养殖。结果表明，饵料系数为4，养殖效果良好，投入与产出比为1∶1.8。还有一些学者利用解氰、脱脂、脱酚、解碳、解磷和降解纤维素的多元菌株与谷壳、秸秆类农业废弃物和其它饲料配合发酵，生产秸秆发酵饲料，也能在不同程度上提高秸秆饲料的转化率，从而达到促进消化和生长的目的。这类饲料最大的特点是能量和蛋白不足，较适于母猪和节粮型畜牧业。此外，也有人把农作物秸秆（如麦秆、稻草、玉米秆、花生壳等） 生产成为鱼生物饲料；另一方面，利用农副加工废弃物开发的生物饲料即利用酒糟、豆渣、糖渣等以及水产加工废弃物等与其它原料配合，经微生物发酵加工而成的饲料。这些非常规饲料添加到畜禽日粮中，起到节约常规饲料，促进畜牧业生产的作用。非常规饲料资源面广、样多、量大，而且一般没有进行科学的、大规模的开发利用。在这个意义上，非常规饲料资源中有些可以称得上是有开发前途和利用价值的“新型饲料”。

非常规饲料资源对于家畜来说，是既有能量又有蛋白质的重要饲料来源，几乎与主要的农作物同样重要。美国、加拿大、英国、法国、印度等都开展了以淀粉渣为原料采用曲霉和酵母联合生产菌体蛋白的研究；J.N.Nigam研究用菠萝罐头厂的废液为原料，利用产朊假丝酵母（Candida utilis）NRRL-Y900去除该废液中90%一95%的COD（化学需氧量）的同时，得到微生物蛋白； M.Ibrahim Rajoka用双氮纤维单细胞菌（celluomonas biazotea）发酵耐盐多年生的杂草来生产微生物蛋白并对其最佳发酵条件进行研究；法国利用黑曲霉将次等香蕉转化为高蛋白质动物饲料，经过48小时固态发酵后，产品蛋白质的含量可达20%，比原料提高了7倍；德国采用镰刀菌进行固态发酵甜菜渣，可获得粗蛋白含量为24%的蛋白饲料等等。

内蒙古地区是我国最重要的草原畜牧业基地，有草地8888万公顷，其中可利用草场面积6818万公顷，占全国草场总面积的四分之一，且有非常丰富的非常规饲料资源，资源面广、种类多、量大，而且一般没有进行科学的、大规模的开发利用。内蒙古得天独厚的天然草原构成了我国畜产品生产巨大的优势资源，大力推进内蒙古非常规生物饲料发展，提高生产水平，对推动农牧业产业结构的调整、增加农牧民收入、促进经济可持续发展、推动新农村新牧区建设和生态建设具有重要意义。

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篇7

上海种源农业产业发展现状

种源产业是国家战略性、基础性核心产业，是上海现代农业建设的发展重点。改革开放特别是进入新世纪以来，上海农业生物品种选育工作不断加强，培育了“沪油”系列双低油菜、“申优”系列杂交粳稻、“沪旱”系列节水旱稻、“银冠”花菜以及部分设施专用种子等一批优质特色品种；形成了一批成长较快的种子企业；种业基地建设有序推进；农作物种业发展的政策扶持力度逐步加大，为该市种业长远发展创造了良好基础。良种培育和推广，对提高农业综合生产能力、稳定粮食生产和确保地产蔬菜有效供应发挥了重要作用。

1.上海选育的优质特色品种。粮食作物水稻、油菜和大麦中培育了寒优湘晴、秋优金丰、“申优”系列杂交粳稻、“沪优”系列节水旱稻、“沪油杂系列”双低油菜、“花30”系列啤酒大麦；蔬菜中的矮抗青、新夏青、“”系列上海青菜品种享誉全国，设施专用品种浦粉系列番茄、碧玉系列黄瓜、特旺达茄子等具备与进口品种竞争的能力；水果中的“大团蜜露桃”、“锦”字系列黄桃、“沪油”系列油桃、“沪培”系列葡萄成为地方特色品种；上海荷斯坦奶牛冻精产品在全国奶牛育种业中排名第一；新杨褐壳蛋鸡和新浦东鸡是国内仅有的几个肉蛋鸡品种之一；“浦江1号”团头鲂、罗非鱼、康乐蚌、“申福1号”坛紫菜等水产养殖品种全国闻名。“申香”系列香菇是我国香菇生产的主栽品种。大量种养殖作物品种不仅在上海广泛应用，还推广至全国市场。

2.种子企业。近年来，上海重点培育了上海种业公司、上海农工商集团、光明种业有限公司、上海奶牛育种中心有限公司等种业集团，各集团种业发展侧重点不同，上海种业集团主要从事穴盘种苗、新优花卉的生产；上海农工商集团主要从事种公牛、种肉牛、种猪、蔬菜种苗、优质稻种、花卉种球、种鸟、水产种苗等8大种苗的生产；光明种业有限公司力图在国内粮食产业链上的育种环节有所突破；上海奶牛育种中心的核心是荷斯坦冻精产品，并已连续3年列全国市场份额第1。

3.种业基地。“十一五”以来，以实施“种子工程”为契机，上海加快了种子基础设施建设，良种繁育基地体系已基本形成，建成了上海农作物南繁基地与南繁工作站。2009年，建设稻麦良种基地18个，生产基地面积近1333hm2，配备种子烘干、精选、包装、加工流水线10套，改善了种子仓储、晒场等设施条件，良种供应能力大大增强，基本能满足本市主要农作物统一供种的需要。蔬菜“种子工程”确定了14种蔬菜作物作为良种化主攻目标，落实了一批良繁基地，在外省市建立了一批繁种基地，实行提纯复壮和良种繁殖。目前全市蔬菜有原种圃53hm2，良种繁育面积666hm2，并形成了浦东孙桥、金山银龙、闵行马桥等现代化种苗繁育基地。光明乳业公司建立了6000头现代种奶牛场，成为全国奶牛种源基地。水产养殖方面，上海建设了标准化水产养殖场、标准化渔船等渔业设施，以及嘉定区望新水产良种场等4大良种场，并在市外建设了苗种基地，如上海水产研究所江苏启东科研基地等，提升了上海市水产良种的繁育能力和水产优质苗种的供给能力。

4.种业发展的政策。种子管理体系已逐步完善。通过加快种子管理体制改革，实施政企分开，加强种子管理、执法机构和队伍建设，种子管理、执法体系日趋完善，目前上海市拥有持证种子执法人员100余名、质量检验员44名，承担种子管理、执法、检验工作，为规范种子市场秩序，确保全市农作物种子质量，促进农业持续稳定发展发挥了重要作用。

5.种源农业产值。上海种源农业产值一直实现稳步增长。2009年，上海种源农产品生产实现产值12.96亿元，比上年增长4.8%，占全市农业总产值的比重由上年的4.4%提高到4.6%。种源农业产值构成中，种植业占16.9%，林业占8%，畜牧业占55.9%，渔业占19.2%。种源生产区域集中度较高，郊区各区（县）依托各自主导优势产业带动种源农业发展，光明食品（集团）公司、青浦区、松江区和崇明县集中了种植业种源的73.8％；松江区、金山区和崇明县集中了林业种源的57.2％；光明食品（集团）公司、金山区和浦东新区的原南汇区部分集中了畜牧业种源的71％，其中金山区以优质生猪养殖带动畜牧业种源生产发展，集中了上海郊区近40％的苗猪种源，浦东新区的原南汇区部分大力发展优质禽蛋生产，集中了全部种蛋种源的44％；青浦区、奉贤区和崇明县依靠水利资源和特色渔业，发展渔业种源生产，这3个区（县）渔业种源生产占上海郊区的80％以上。

上海也积极开拓种源农产品外省市场和国外市场。2009年，上海销往外省市的种源农产品实现产值2.75亿元，比上年增长19.4%，其中蔬菜种子和花卉种苗以销往外省市为主，销往外省市的产值分别占其销售产值的61.7%和80.1%；光明食品（集团）公司的荷斯坦种公牛冻精销售形势喜人，在全国市场的占有率居前列；种植业、渔业的鳗苗比上年也有较大增长。在开拓国外市场上，2009年，光明食品（集团）公司生产的花卉种苗，实现出口1373万元，比上年增长2.7%，其中上海鲜花港出口的蝴蝶兰品种好、价格高，销往日本、韩国、法国、美国等多个国家，嘉定区蔬菜种籽也实现了出口突破。

上海种源农业技术发展现状

1.技术研发机构及平台。与种源农业产业发展相关的技术研发机构与平台有中国科学院上海生命科学研究院、上海交通大学、复旦大学、上海农业科学院、上海市农业生物基因中心、上海海洋大学等研发机构，以及国家植物基因研究中心（上海）、国家转基因生物分子特征验证测试中心、农业部转基因植物环境安全检测中心（上海）、国家食用菌工程技术研究中心、农业部冷库及制冷设备检验测试中心等研发平台。上海是我国最早开展生物技术研究的城市之一，在种源农业生物技术领域与我国其他省市相比具有明显的比较优势。

2.转基因生物育种技术。先后承担了国家水稻结构基因组和功能基因组研究计划，分离了水稻品质改良、抗逆、育性、抗虫、新型疫苗等功能明确的功能基因；转基因技术及其在品种改良上的应用曾在全国率先建立了花粉管通道法转化植物，建立了水稻、土豆、油菜、甘蓝、棉花植物等转基因系统，在棉花棉纤维改良、品质改良水稻、抗病虫水稻、耐盐碱水稻、脂肪酸改良油菜等植物基因工程方面获得了明显成绩；转基因生物安全性检测和评价制定了多项国家转基因生物分子特征检测的技术标准。

3.种质资源保存技术及保存库。种质资源是遗传育种和品种改良的物质基础。2002年建成的上海市农业生物基因中心，包括低温低湿和液氮两套保存系统，可实现30万份种质资源的长、中、短期保存，建有现代化的种质资源研究与利用实验室，可实现优异种质的综合评价与鉴定，有利基因的发掘、分离与转移以及主要农作物功能基因组研究和种质资源的创新与利用。拥有现代化的农作物种质库、微生物库、植物离休材料库、动物生殖细胞库和遗传工程材料库，可采用-196℃液氮、-80℃超低温冰箱和液状石蜡及冻干管等多种保藏技术保存微生物、动物资源和植物离体材料。

上海发展种源农业产业SWOT分析

1.优势（Strength）。

（1）基础优势。种源和设施农业均有较好的技术和产品基础，种子、种苗、水产品、果蔬花卉等产业经过多年发展，具备了一定的产业布局和规模，有些在国内具有较大市场和影响力，如光明乳业集团的荷斯坦奶牛冻精产品占到全国26.71%的市场份额（2006年数据），在全国奶牛育种业中排名第一；上海青菜种子占到同类产品市场10%。

（2）市场优势。上海农产品消耗量大，农产品本地品种的市场认同度高，产业的发展有很好的市场基础。

（3）技术和人才优势。上海已成为我国最大的农产品消费中心和中转中心之一，国内外高新技术与产品汇集在上海或通过上海进行销售，如国外大型种子公司纷纷将总部设在上海，区域与市场的优势使其在引领产业发展高新技术的快速发展方面有良好的环境。

2.劣势（Weakness）。

（1）农业基础薄弱。种源和设施农业技术与产品的市场相对而言较小，农业相对于工业和服务业的低效性，效益不高，吸引力不足。

（2）现有种业企业规模偏小。尚未形成具有一定市场竞争力的规模型企业或集团，企业科技投入不足，技术人员层次低，良繁技术比较粗放等，导致种子产业科技含量不高，市场竞争能力不强。

（3）优势品种仍然缺乏。主要农作物水稻品种仍以浙江品种为主，小麦作物品种以江苏品种为主。种子企业缺少强优势品种，企业发展后劲不足。蔬菜、西甜瓜、水果也缺少突破性品种，与日本、韩国等国家相比仍有较大差距。

（4）相关技术人才缺乏。以设施农业为例，有了现代的装备，没有相应的人才去使用管理，农业装备与设施的效益也难以发挥，近年来，农业种养殖一线的技术人员更是呈现减少的趋势。

（5）产业发展的机制体制不够完善。如良种选育、扩繁推广、经营的脱节，尚未形成“科研服务生产，生产促进经营，经营回报科研”的良性循环机制，严重影响种子经营规模的扩大，难以实现真正的良种产业化。

（6）种子加工手段相对落后。种子加工设施、加工技术、种子包装落后，种子外观、商品性较差，与国外种子产品相比尚有一定差距。

3.机会（Opportunity）。

（1）现实需求。上海有基本农田面积21万hm2，粮食、各种蔬菜、生猪、家禽、鲜蛋、鲜奶和淡水养殖等需要大量的良种供应，同时上海也为周边甚至全国供应种源，如上海是中华绒螯蟹、优质奶牛的主要供种地；“十二五”期间，上海设施农业覆盖率将由2010年的61.4%增加到2015年的80%，同时，大量塑料大棚和小拱棚的装备升级改造。另外，上海是一个拥有2000多万人口的国际性大都市，有一个硕大的农产品消费市场，同时上海也是农产品进出口的重要集散地之一，这些为设施农业技术的提高创造了发展机遇。

（2）政策支持。2011年4月，国家了《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》，上海随后了《上海市人民政府贯彻<国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见>的实施意见》（沪府发〔2011〕47号）文件，国家专门就设施农业发展制定了《全国设施农业发展“十二五”规划（2011-2015年）》，以及《农产品冷链物流发展规划（2011-2015年）》。最新的《上海市现代农业“十二五”规划》也将现代种业列为“十二五”上海产业发展的重点，将设施农业建设列为“十二五”发展的主要任务，表明了国家和上海对种源和设施农业发展高度重视。

4.威胁（Threats）。

（1）国内外优势产品和技术对区域内相关产业的发展冲击。如种源产业，一些跨国农业生物技术公司纷纷抢占中国市场，通过在中国设立研发中心、发展经销商等逐步渗透中国的农业种源种子行业，对我国农业生产和农业科技发展构成了巨大挑战。又如设施农业，其技术涉及面广、学科类型多样，我国设施农业在设施结构设计安装水平上与国外差异不大，但在环境控制技术和设备、设施种养殖品种及管理水平上与国外还有很大差距，短期内整体突破困难较大。

（2）地方保护主义的限制。大多数种源农产品生产、推广地域特征明显，推广应用范围十分有限，目前种源农业生产主要目的依然是满足自身农业生产的良种需要，通过市场销售的种源农产品比重仅为l/3，种源农产品市场化推广应用水平与产业化发展要求差距较大。

上海种源农业发展技术研发和产业发展建议

1.技术研发建议。

（1）完善建立种源、设施农业研发重点实验室或中心，建立专项性、持续性研发资助机制。在已有国家植物基因研究中心（上海）、国家转基因生物分子特征验证测试中心、农业部转基因植物环境安全检测中心（上海）的基础上，借助其基础研究优势，组建专业性、产业应用性更强的农作物品种鉴定中心，开展农业生物种养殖品种的特异性、抗病性和抗逆性等的鉴定和鉴定技术方法研究等工作。建立专项性、持续性研发资助机制，选择产业发展重点、核心技术方向，通过制定长期性的和阶段性的研发目标、内容和方法，持续支持，保障技术研发的连贯性。

（2）成熟技术完善并集成应用。对于技术相对较为成熟，需要完善或普及应用的技术项，应优先支持，推广普及，及早在产业发展中发挥重要作用，如建立种质资源保护利用及其信息化平台，推广普及种子生产、加工、检测技术，发展完善农产品安全优质生产监管技术和采后低碳绿色保鲜技术。

（3）核心技术重点支持快速发展。对于对产业发展具有重要作用而目前尚处于研发阶段或需要长期不断实施和完善的技术项，应重点关注，长期支持，如种质资源创制和分子改良育种技术、新品种的选育与推广、设施环境信息获取技术及设施环境控制算法、设施绿色安全农产品种养殖及采后绿色供应链技术体系。

（4）前沿技术大力关注。那些对产业发展有重要提升作用但目前区域研发基础较弱的技术项，可以大力关注，通过引进吸收或其他方式进行支持，实施技术逐步储备，如特殊需求设施装备设计制造、农产品加工、保鲜、物流等技术设备、基于生物模型的环境精准控制技术、温室节能新型技术等。

2.产业发展建议。

（1）政策扶持方面。鼓励和支持本地农业生产应用本地良种良法，加大种源和设施装备龙头企业建设的政策扶持力度。根据上海“十二五”农业发展目标，上海将着力打造2~3个育种能力强、生产加工技术先进、市场营销网络健全、技术服务到位、具有自主知识产权和国际竞争力的“育繁推一体化”现代农作物种业集团，培育若干专而精的、有成长潜力的种子企业；农业设施装备水平显著提高。种源和设施装备龙头企业一方面是产业发展的体现，另一方面是各项先进技术的应用载体，需要集各方力量共同支持其发展。

篇8

古人说的好，尽信书，不如无书。教师根据学生出席卡反馈的内容，要求学生对提出的课程外延内容作陈述，教师和其他同学提出观点和意见，增加学生发言机会，提高学生认识问题、分析问题和独立思考的能力，拓宽学生知识面，增强学生自信和适应社会的能力。

2教学形式的开放

教学形式是教学的方法，不同的教学方法产生不同的教学效果。单一的教学方法乏味，引不起学生的兴趣。教学方法是为了完成一定的教学任务，师生在共同活动中采用的手段，它包括教师教的方法和学生学的方法，是教师引导学生掌握知识技能、获得身心发展的方法。一直以来，我国传统的教学方法以讲授式为主，只强调教师的教法，而忽视了学生的学法，将教学活动看成是一个单向流动的过程，而不是一个双向甚至多向交流的过程。开放式教学的教学方法将教学活动定位为教师—学生的双向交流活动，既重视教师的“教”—教会学生学习，又重视学生的“学”—学会如何学习。在教学过程中，积极采用启发式、讨论式、答辩式、问题式等现代教学方法，采用多媒体演示和网络教学平台，这无疑是教学方法的一大进步，对于提高教学水平，培养学生独立思考意识和创新精神有积极的作用。针对“生物技术概论”课程的特点，我们在授课过程中部分章节采用多媒体教学、启发式教学和分组讨论是授课过程常用的教学方法，根据学生自己的兴趣，结合课程内容写综述性论文，鼓励学生发表，并要求学生在课堂试讲，陈述个人观点。借助网络教学平台，每周提出一些问题，要求学生选择性的完成，课余时间带领学生参观学校研究测试中心，校外产学研实习基地，增强学生对专业的认识。

3教学过程的开放

开放式教学倡导师生之间精神世界的开放，从而使师生关系呈现出民主、平等的特征。开放式教学认为，面对知识的学习师生都是认识的主体，教师是有主导作用的主体，学生是有研究探索的主体，二者的主客体地位在教学实践过程中不断进行着相互转化。教师由于闻道在先，在教学过程中积累了丰富的经验和策略，是研究的先行者、组织者。但师生在知识、经验上的差异不能造成人格上的差异，学生的学习经验和研究能力同样具有其独特的价值。教师应处在与学生平等的地位上，充分尊重、信任每个学生，倾听学生的声音，理解学生的情感、意愿等内心世界，让学生有足够的表达自己思想和情感的机会，学生的个性中往往蕴藏着创造性的萌芽，对学生的任何创新都应予以及时的肯定。开放教学理论认为，互相信任和尊重的气氛可以产生最好的学习效果，从而有效地刺激和促进学生的发展。因此，开放式教学中的师生关系应该是民主、平等的关系，教师与学生相互尊重，创造和谐融洽的学习氛围。

4教学效果分析

授课结束后，我们利用同一套试题对开放教学班和正常教学班进行了闭卷测试，卷面总分100分，我们对两个班级的卷面最高成绩、最低成绩、平均成绩等进行了统计(见表1)。从表1可看出，开放式教学班最高成绩为96分，正常班为93分，开放式教学班平均成绩显著高于(P＜0．01)正常班，正常班最低分低于开放式教学班9分，优秀率、良好率和及格率在开放式教学班均高于正常班，不及格人数在正常班多于开放式教学班。这些指标反映出，开放式教学班教学效果优于正常教学班。试卷题型包括填空(10分)、选择(20分)、术语解释(20分)、判断(10分)，简答(20分)和论述(20)六种题型。其中，客观题60分，主观题40分。对卷面主观题和客观题等在两个班的得分进行了统计(见表2)。客观题得分在开放式教学班和正常教学班差异不明显，主观题得分差异比较明显，差距接近9分，两个班在填空题、选择题、判断题、术语解释4个题型的平均得分都比较接近，但是简答题和论述题得分，开放式教学班的均分均显著(P＜0．05)高于正常教学班，差距均在4分以上，说明开放式教学班学生对主观知识的掌握优于正常教学班。

5讨论

开放式教学是培养跨世纪创新型人才的需要，它是在改革传统教学方法的基础上提出来的，是对教学系统的改革。生物技术概论是高校动物科学专业、水产专业和生物技术专业的专业基础课。学好这门课程对动物科学、水产专业和生物技术专业本科学生来说，是他们对基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、生物技术与农业、食品、能源、人类健康、环境保护和生物安全等知识的掌握必不可少的一门课程，而且通过学习这门课程，能使学生的视野得到开阔，想象力有所启迪，分析问题和解决问题的能力得到提高，特别是能掌握和了解现代生物技术在畜牧业中的应用以及研究原理，以适应现代畜牧业科学技术和生命科学技术的迅速发展的需要。为学生完成毕业论文打下坚实的理论基础，并具有制定分子水平研究路线的能力。本研究将开放式教学引入生物技术概论，经过详细的调查和研究，初步构建了生物技术概论开放式教学体系。实践表明开放式教学可以提高学生的学习兴趣，培养学生的创新意识和工程实践能力，提高教师的综合素质，促进生物技术概论课程理论教学体系的完善和发展。

6结语

篇9

关键词:科学;技术;文明;科学主义

中图分类号:J0-05 文献标识码:A文章编号:1005-5312(2010)19-0034-02

“科学”一词的英文是science,它起源于拉丁文“知识、学问”。日本人把science译为科学,即分类的知识、学问。十九世纪末,康有为引进并使用“科学”二字。此后,科学二字便在中国逐渐传播开来。

“技术”一词的英文为technology,其词根techne来源于希腊语。在希腊语中技术的本义是对纯艺术和实用技巧的论述, 是利用一切自然和人的力量来满足人类需要的理智的技巧。

科学与技术是有区别的。科学强调“学”这一概念的,技术强调“术”这一概念 。朱维铮先生概括“学”与“术”这两个概念的区别“学贵探索,术重实用”。科学注重的是求得真知,既要得到真理,又强调追求真理的探索过程。技术侧重实用性,它的目的是使用一些技巧来满足人的需要。

虽然科学与技术的侧重不同,但是它们从产生开始,就密不可分地联系在一起。对美好生活的追求促使人类寻求能改善生活的技术,人类思考总结这些技术产生了科学知识,同时这些科学知识又成为提高技术的理论基础。现代社会中技术是科学的后继产物,技术成为科学的一部分,本文中将科学、技术这两个概念合称为“科学”,以便于论述。

一、科学与文明进程

科学的历史的久远程度与人类的历史大概相同。大约在旧石器时代,原始人就在制造石器的过程中开始取得一些技术进步,到旧石器晚期各种技术的改进加快,这对文明的形成有重大作用。最初的科学是与人类生活相关联的,所有文明最初形成时都必然要定居,而这需要有各种各样的科学知识。

一两万年前,原始人发明了弓箭,捕获动物的技术得到提高,猎物被圈养、驯化,人类由狩猎时代进入畜牧时代。钻木取火的发明让人类不再依赖天然火种,人类结束茹毛饮血的时代,更多的熟食使原始人生活质量得以改善。对火的运用又催生了其它技术,例如,制陶技术、冶炼技术。这些技术结束人类一万多年迁徙不定的生活,人类进入五千年的文明史。

文明就是人在自然界把自己加以界定的一种概念和行为,并且要区分自己与自然界的不同。文明发生时必然有大量改造自然的科学活动。最初的科学与人类认识自然、改造自然的活动相关,这摆脱不了服务自身生活的目的。文明形成之初人类要耕种、定居需具备农业、畜牧业、城防等方面的科学知识。农业和畜牧业是人类迄今最重要的发明,科学对人类文明的建立有着莫大的功劳。

科学一直跟随文明的进程而发展,同时科学革命改变文明的发展方向。中国古代有火药、指南针、造纸术和印刷术这四大发明,没有人能否认它们对文明的影响。火药解决了游牧民族对农耕民族的威胁。宋代有专门生产火药和火器的工厂,火器是当时抵御北方少数民族进攻中原的有效武器。北宋的“霹雳炮”、“震天雷”就在抗金战争中大显威力。指南针把人类文明联系在一起。指南针传入欧洲,使哥伦布、达伽马的远洋航行成为可能,从而促进了15、16世纪大航海时代的到来,人类文明逐渐紧密联系起来。纸和印刷术使知识得以普遍传播,从而改变教育的面貌,加速了文明发展的脚步。

培根在《新工具》中写道:“印刷术、火药和指南针因为这三大发明首先在文学方面,其次在战争方面,再次在航海方面而改变了整个世界许多事物的面貌和状态,并由此产生无数变化,以致似乎没有任何帝国、任何派别、任何名人能比这些技术发明对人类发展产生更大的动力和影响。”培根这段话说明科学革命使得文明发生了变异。随着17、18世纪科学革命的加速,西方逐渐进入现代文明时期。

二、科学主义与现代文明

从18到20世纪,科学主义范式出现。尤根・哈马贝斯认为“‘科学主义’或‘唯科学论’,就是科学对自己的信任,即坚信,我们不再把科学理解成为一种可能认识的形式,而是把它与知识等同起来。”现代科学的文化效应使得科学家们成为人类唯一的公认立法者,任何学说、观点、立场如果和科学及其方法论不一致就会被宣判为迷信。科学决定论占据了人的思想领域,成为一些现代人的信仰。

科学主义与科学精神不同。科学精神强调实事求是,科学主义中的则将科学意识形态化,它与科学的社会应用价值紧密联系在一起。认为科学能解决一起问题,是一种科学万能论。而将科学绝对化、信仰化会对人类文明造成莫大危害。

首先是滥用科学会使人类赖以生存的环境损失惨重。

人类滥用科学致使自然环境遭受到破坏,以石油污染为例,近四十年来因为各种原因流入海洋的石油及其制品至少有1000万吨,石油在海面上形成的油膜导致海水缺氧、海内生物畸形、死亡,破坏海洋生态平衡。又如因科学发展研制出的化肥、油漆、洗涤剂、杀虫剂等会对土地、水源、空气造成污染,这会加速人类文明的灭绝。有专家认为,可能在今后20一30年中,地球上有四分之一生物将处于严重的灭绝危险之中。现在乎均每年有一个物种消失,有许多物种甚至在被人记录之前就己消失。这与使用科学强行改造自然有莫大的干系。

科学支持下的战争也对环境造成巨大破坏。一战中大量飞机、枪支、军舰的运用使这场战争横扫世界,造成大约一千万人死亡,两千万人受伤。二战中原子弹在日本长崎、广岛的投放使十五万人化为灰烬,成千上万人遭受核辐射。

主观上预设科学的绝对真理性,使得人毫无保留地去滥用科学去改造自然,造成人类生存环境破坏。破坏之后又坚信科学能解决一切问题,这种盲目乐观并不会有利于问题解决。

其次,科学进步与人的价值缺失有一定关系。

科学在现代社会的应用中渗透到社会经济、文化、生活的各个方面,它给人类带来巨大的物质财富和便捷的生活的同时,也使人的价值属性越来越模糊。在马克思看来科学的力量使人的属性对像化、异化,人的物质生产与精神生产及其产品变成异己力量,反过来统治人。人被机器隔离开来,个人越来越孤立,只能被动地适应社会。在现代社会中“科学凭借它的方法和概念,已经设计并促成了一个领域,在这个领域中对自然的统治和对人的统治仍是联系在一起的――这种联系对这整个领域来说超于成为命定的。”马尔库塞认为人们关注科学而不注重人的价值,科学站在人的对立面统治着人。

人的自然存在的属性也受到威胁。人类基因图纸正在测绘中,在不久的将来人类可以修复基因缺陷而达到治疗很多疑难杂症的效果。根据这一理论,人类可以活得更长甚至长生不老。但基因工程在造福人类同时也挑战人的道德、伦理观念。它有可能改变人的物种,人类的基因如果一代又一代修改下去,人类将改变自己的生物特征,将来的“人”或许是与现在的人类是完全不同的两种生物。

同样,人类的克隆技术也挑战人自身的社会属性。1997年一项关于克隆人的调查中,被调查者中有23%的人表示愿意被克隆。克隆人到底算人还是物掀起一场激烈争论。有的认为克隆人是物,可以用于提供医疗器官,但这会有失残忍;有的认为克隆人是人,他具有人的生理特征,但克隆人从法律、伦理、道德方面上又没有清晰的界定。克隆技术使得以及人的定义被物化,人或许会定义成一个一个DNA构成的系统。

科学的发展还会使一部分人控制另一部分人,人的自由性减弱。比如转基因的农作物虽然产量很高,但转基因作物不能收获种子用来再种植,种子只能在相应的种子公司购买。科学成果掌握在一部分人手里,需要的人必须付出代价才能获得这些成果的使用权。一部分人被另一部分人所控制,人的自由性丧失,科技陷入原教旨主义。

三、科学与人文

科学起源于公元前的古希腊社会。科学从产生起就与哲学有密不可分的关系。在希腊人看来当时的科学是哲学的一个分支或部分,“哲学”本身也是一种“科学”,它的题材是自然,是推究事物是怎么构造的和进行变化的。比如亚里士多德的物理学、天文学、生物学等科学理论曾长期统治西方世界一直到中世纪末期,其作用和影响并不比他的哲学在历史上的影响小。

启蒙运动早期很多科学家都相信他们的工作属于“哲学”范畴,比如牛顿的物理学名著叫做《自然哲学的数学原理》。在中世纪“科学”与“哲学”并肩打败了神学。伴随着胜利,现代科学开始崛起,它在知识领域和社会生活领域取得巨大成功。17世纪到18世纪中叶,随着牛顿力学的广泛接受,科学逐渐取代宗教的权威地位。19世纪以后,科学在认识自然、改造自然的过程中发挥了巨大作用,此后科学的崇高地位奠定。

科学被认为是客观的、精确的,完全排除了主观不确定性,而在人类认识自然体系中具有绝对真理性。这种绝对真理性也对社会科学产生了重大影响,比如马克思用机械论来表达他的理论,弗洛伊德的精神分析学是运用科学研究方法的一门学科。

当然将科学研究方法应用于人文学科一定程度上增加人文学科知识的准确度和可操作性。但是科学技术的扩张使得人文学科的领地越来越小,科技与人文学科的分裂使得文理科发展不对称,造成科学与人文学科的疏远。

这种疏远使得科学和人文对立,使人成为单向度的人。科学的统治地位使人文发展不良,导致人文学科异化,使人文屈服与科学。

现今社会中“科学技术是第一生产力”的口号就是盲目推崇科学、贬低人文的产物,它将科学置于最高的地位,却不知“技术的解放力量――物的工具化――变成自由的枷锁:人的工具化。”科学和人文像是文明的左右脚,用科学至上的眼光来对待文明,将会使人文萎缩,最终会导致文明的残缺。

四、结语

从洪荒时代到网络时代科学技术始终伴随着人类文明的脚步,从最初的制造弓箭到如今的核技术、航天技术,科学丰富了人类的物质生活,推动了文明的进程。伴随着现代科学的崛起,科学给文明带来新鲜活力的同时也造成环境破坏、人的属性受到挑战等等弊端。科学主义诞生,科学这一新信仰束缚了人的自由,冲击了人的道德、伦理观念,使科学与人文疏远,如果任其发展或许将来某天会导致文明的缺失。正视科学的地位,将科学与人文融合,文明的脚步才能健康稳健地走下去。

参考文献:

[1]赫伯特・马尔库塞.单向度的人[M].张峰等译.重庆:重庆出版社,1988.

篇10

1.农业科技人才不足，生态农业科技含量不高乡镇农业科技人才不足，在生态农业建设过程中还有许多关键技术尚需解决，主要包括土壤生态培肥与地力维持技术、水土流失控制技术、病虫草害综合防治技术、环境污染控制与综合治理技术、废弃物的资源化利用技术等。科研与技术服务等产业支撑体系不完善，在很大程度上制约了生态农业的快速发展。由于农业科技人员不足，加上农民的科技、文化素质普遍偏低，对现代农业科技成果的吸收和消化能力十分有限，一些现代的基本种植、养殖、加工技术还没有普及到广大农村,科学技术对农业经济发展的促进作用远未发挥。因此大部分地区的生态农业依然停留在传统农业阶段，农业科技的落后大大地制约了生态农业的生产效率与经济效益的提高。

2.资金短缺，投入不足生态农业的发展初期需要有一定的资金支撑。目前，全县人均GDP、地方财政收入和农民人均纯收入与发达地区相比差距明显，发展资金缺口较大。资金的短缺导致生态农业的财力投入不足。首先是政府的财政投入有限，其次是企业和农户尚未成为生态农业建设的投入主体，第三是缺乏信贷等国家政策性银行和商业性银行的贷款支持，尤其是农户投入普遍偏低。有个别贫困户连必备的生产资料都买不起，缺乏扩大再生产的资金积累，造成贫困的恶性循环。从调查的村、户来看，农业投入水平偏低，绝大多数农户投入生产性资金只用于基本农业生产。从投入的生产领域来看仍侧重于农田投资和粮食生产。从事畜牧养殖、农副产品加工的投入不足，农业再生产类型简单化，扩大再生产的经济支撑力有限。

3.生态农业商品化程度低，产业化水平低从调查的村、户来看，多数农户仍以自给自足性经济循环为主，生态农产品以满足农户家庭生活需求为主，用于市场出售的量很少。特别是生态畜牧业产品和经济作物，以仅仅满足农户的需要为限，生态粮食作物商品率相对较高，但总量仍然偏少。由于商品化程度低，农业经营资本增值迟缓，许多农户靠外出务工、经商取得收入，缺乏从事农业生产的积极性和投资热情。此外，农业生产的，使农村基本上以农户为生产单位，缺乏有组织的大市场引导，生产经营组织分散无序，规模种植和集约经营效益差，生态农业产业化水平低。同时，生态农业的产业链短，经济效益低。生产规模小,经营分散,科技含量低,加工程度低,经济效益低。在这种背景下,要把生态农业做大做强,真正成为拓展农产品需求的新增长点，就必须走一体化的经营道路，大力推进生态农业产业化。

二、围场发展生态农业建设办法

1.坚持生态农业建设与农业结构调整相结合要在生态农业建设总体规划前提下，依靠农业新技术革命，按照品质优良、规模适度、布局合理、效益显著的目标要求，进行农业结构的战略性调整。在稳定粮食综合生产能力和确保供需平衡的基础上，重点培育和发展无公害的水果、蔬菜、食用菌等经济作物，并形成优势产业，提高农田产出效益。在农业生产方式上，充分考虑和利用种养业之间的链条循环关系，致力发展立体生态农业、庭院生态农业。

2.坚持生态农业建设与改善生产条件和生态环境相结合一方面，加强农业基础设施建设，通过完善水利设施配套、建立农业生产信息网络等措施，增强农业的抗风险能力。另一方面，把建设生态农业与美化生态环境结合起来，在依法保护和科学合理开发利用土地的前提下，做好退耕还林、封山育林工作，改变农村能源供给，治理工业“三废”，控制水土流失，防止水土污染，减少农业灾害。

3.坚持生态农业建设与发展无公害农业相结合重点围绕提高食物生产质量、食品营养和食品安全，控制常规化肥、农药的用量，推广生物良种、生物肥料、无残毒农药的使用面和技术应用；在有条件的地方划定一些区域进行无土栽培、无农药化肥栽培和生物饲料养殖示范，依靠基因工程和生物技术成果，提高农作物和畜牧产品的产量和质量，降低农业生产的直接成本；按照绿色食品质量认证体系的要求，开展无公害农产品和山野菜的系列加工，努力打造地方特色品牌，开辟绿色食品生产基地。

4.坚持生态农业建设与推进工业化、城镇化相结合围绕以休闲旅游产业为引擎、以生态农业为基础、以商贸物流为动力、以清洁能源为支撑目标，实行四业相互渗透和相互推动，促进县域经济和小城镇建设快速发展。把发展农产品深加工同开辟农民就业新渠道、实现农产品价值和增值结合起来，依靠生态农产品的物流，带动起人流、资金流、信息流，走出一条生态农业产业化和城乡工业化、城镇化建设同步推进，兴业富民同时启动的农业现代化发展路子来。