有机合成的定义范文

导语：如何才能写好一篇有机合成的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract: The implementation of nomads settlement project made scattered herdsmen be moderately centralized, directly influencing the transformation of the modes of production and life of the nomads. Taking the nomads settlement project as the opportunity has important significance for accelerating theconstruction of professional cooperatives.

关键词: 游牧民;工程;合作社;意义

Key words: nomads; engineering; cooperatives; meaning

中图分类号:F3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0250-01

0引言

农牧民定居工程的实施,使分散居住的牧户适度集中、聚集,从而直接影响游牧民的生产生活方式的转变。一是游牧民定居后,生活条件得到改善,牧民获得信息的渠道增加,生活、生产观念会随之发生变化;二是由于集中生活,形成消费群的集中,在牧民定居点农贸市场会逐渐形成;三是由于人群集中,会带动第三产业的发展,那么人口的增加也成为一种趋势,消费群体扩大,对农产品的需求量也会相应增加。这种变迁将对发展农牧民专业合作社带来很大机遇:一是由于牧户的集中,便于我们开展宣传和组织工作,降低了合作组织的发展难度;二是由于观念转变,牧民对合作组织容易接受;三是由于集中消费区的形成,对畜产品的需求量增加,为合作社规模经营创造了条件;四是定居与暖棚的同步建设,为合作社的发展奠定了产业基础。因此,要按照因地制宜、分类指导、积极发展的方针,坚持民办、民管、民受益的原则,加快培育多种类型的畜牧业合作组织,多渠道引导分散养殖户转变观念、积极参与。

1发展农牧民专业合作组织的目的和任务

发展目的:组织牧民发展畜牧业生产合作社就是为了转变牧民粗放的经营方式和落后的生产方式,实现畜产品的规模经营,解决生态平衡与劳动力合理使用,增加成员收入。

发展重点:立足地方优势和主导产业,组建牧民专业合作组织。玉树、果洛州应围绕发展牦牛、藏系羊为主、环湖地区应围绕发展细毛、半细毛以及改良羊为主,发展专业合作组织。

2发展的主要途径

2.1 农牧业服务部门带动由县农牧业服务部门领办或乡镇机构改革分流人员指导和兴办,农牧户以土地草场、资金、劳动力和技术等共同参股,发展营利性专业合作组织。

2.2 供销社转型带动基层供销社要充分发挥资产、场地、信息、营销网络、组织等优势,改革管理体制,转变经营机制,围绕畜牧业专业生产、流通、加工等,兴办各类专业合作组织,带动更多从事专业生产的农牧户联合起来,促进农牧业生产经营向贸工农一体化的方向发展。

2.3 科学技术协会带动充分发挥科学技术协会的技术、人才和组织优势,发展壮大各类专业技术协会,把专业技术协会的职能逐渐向产前、产中、产后延伸,吸引更多的农牧民到协会中来,扩大协会覆盖的范围和影响力,形成多样的农牧民专业合作组织。

2.4 龙头企业带动依托从事农畜产品贮运、加工、销售的农牧业产业化经营龙头企业,把从事同类农畜产品生产的农牧民组织起来,建立农牧民专业合作组织。

2.5 能人带动围绕同类农畜产品的生产和市场营销,依托能人、大户的技术、管理经验和资金、销售网点优势,由专业经营大户带头,在一定区域内联合其他专业户和农牧户兴办专业合作组织。

2.6 基层组织带动鼓励村级组织带头发展农牧民专业合作组织,在农牧民专业合作组织中发挥核心作用,形成“村委会+协会”的发展格局,加快农牧民专业合作组织的发展。

3合作范围与合作方式

3.1 草场利用合作合作组织对拥有的草场进行有效整合,按草场分布状况划分羔羊育肥草场、母羊草场(在四季草场轮牧)、后备母畜草场、种公羊草场、综合草场(夏秋草场)等;草场利用方式,一方面合作组织对草原通过人工种草满足牲畜草料需求,保护草原;另一方面实行划区轮牧和季节性轮牧;既保护了生态,又避免草场超载。

3.2 牲畜饲养合作对成员入社的牲畜进行分类,形成母羊群、种公羊群、育肥羊群、牛群等,由合作社组织统一管理牲畜,即统一购买牲畜、统一放养,并对牧民进行饲养方法培训。

3.3 流通领域的合作流通领域的合作主要在购买生产资料和出售畜产品方面。由合作组织直接到产地购买牧草和精饲料,从药厂订购兽药,为牧民成员节省成本;在羊毛销售上与毛纺厂联合,减少了中间环节。

3.4 综合性合作方式牧民加入合作社,成员入社可将牲畜以股份的形式加入合作社,草场以流转的形式交由合作社统一使用;一是对牲畜进行优化组合:对成员入股的牲畜进行分类,形成母羊群、种公羊群、育肥羊群、牛群等,由合作社组织统一管理牲畜;二是整合草场:对合作社拥有的草场进行有效整合,按草场分布状况划分羔羊育肥草场、母羊草场(在四季草场轮牧)、后备母畜草场、种公羊草场、综合草场(夏秋草场)等;三是以草定畜:根据草场的承载量,确定放牧数量,并实行划区轮牧,分群放牧;对草场不能承载的牲畜进行舍饲育肥。四是整合劳动力。除管理人员外,将入社成员根据成员的实际情况和生产技能进行分组,形成生产组和服务组。由于分工合作,将节约三分之一的劳动力可转移到其他产业,或外出务工,增加劳务收入。

合作社产品销售与分配。由合作社畜产品销售,实行统一定价、统一出售;畜产品收入进行统一核算,统一分配。收入分配程序:首先,由合作社统一补充牲畜,达到社员入社时的规模;其次,合作社根据章程规定提取公积金、公益金和管理费;第三,盈余部分的60%以上用于成员分配。根据社员入股的牲畜等生产资料的量确定各成员所占股的比例,按股分红。

因此,合作组织的建设,不仅能够解决一家一户分散经营的生产弊端,而且有利于形成规模、形成效益,更有利于使牲畜、草场和劳动力得到有效整合利用。

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CO是众所周知的有毒气体，人为排放到空气中的CO易造成空气污染并严重影响人体健康。但CO是碳的一种重要化合物，具有可燃性、还原性和加合性等化学性质，在科学、技术以及社会生产和生活中应用广泛。

1CO的工业来源

工业上CO的主要来源是水煤气和烃等。水煤气是由水蒸气与灼热的焦炭反应得到：

C(s）+H2O(g)CO(g)+H2(g)

该反应是一个吸热反应，所需热量由同时进行的碳的燃烧来提供：

C(s)+O2(g)CO2(g)

碳燃烧过程中如使用空气或氧气， 则分别得到低热值或中热值的合成气（CO+H2）。两者的组成（CO与H2的比值）、热值和用途均不同[1]。

在发展“洁净煤技术”的绿色化学化工过程中，我国完成的新型水煤浆气化中试装置，碳的有效转化率在98%以上，能产出含量达83%的有效合成气（CO+H2）， 各项技术参数接近或达到世界先进水平。中国矿业大学的科研人员在开展地下煤炭气化技术研究中，大胆进行探索，借鉴水煤气生产原理，通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气，能连续产出热值高达12500 kJ/m3的煤气，最高时可达16000 kJ/m3，既含有CO又含有H2，获得了世界性的突破。目前，这一技术已进入实用阶段。

合成气中的CO含量一般在25%─40%，为获得工业生产中所需高质量的CO，最早采用深冷分离法，尽管该法可制得纯度极高的CO气体，但需高压低温，能耗大、成本高，只有采用大规模装置生产时才具有经济价值。而变压吸附法是一种有效分离CO的方法，它操作方便、能耗低，但实现该技术的关键是研制开发出高效的CO吸附剂。

为此，我国北京大学的科研人员利用铜离子能与CO络合的性质，研制出了对CO有高吸附容量和高选择性的氯化亚铜（CuCl）分子筛高效吸附剂，其吸附性能达到国际领先水平，获中国、美国、加拿大三国发明专利。利用此吸附剂，已开发成功大规模变压吸附分离CO的工程技术，并于2003年2月在江苏丹化醋酐有限公司实现了大规模工业化生产。该项具有自主知识产权的原创性重大应用技术，对原料气中的CO吸收率高于85%，分离出的CO纯度高于98.5%，其应用前景十分广阔。

广泛用于有机合成的CO还可由CO2气体和灼热的石墨反应制备，其化学反应方程式为：CO2(g) +C(s,石墨) 2CO(g)。研究表明，由于生成CO是个吸热反应，在温度为298.15 K时，平衡常数K

2 CO的重要应用

2.1用于工业燃气和民用燃气

CO在空气或氧气中燃烧，生成CO2并放出大量的热：

CO(g)+ O2(g)CO2(g)，ΔrHm=-284 kJ・moL-1

与燃煤相比，CO具有热值高、清洁卫生、污染少和使用方便的优点。所以，CO和水煤气都是很好的工业用燃气和城市居民生活用燃气。如截止2003年底（西气东输工程到达）以前，南京市管道煤气用户曾达35万户。

为提高CO气体的燃烧效率，我国两院院士，著名的石油化工催化剂专家闵恩泽教授（获2007年国家最高科学奖），曾于20世纪70～80年代带领科研小组人员研制和开发出CO助燃剂，并早已投入生产和应用。

通常烧木炭或燃煤时发出的蓝色火焰即是CO的火焰。而科学研究发现，CO在与O2发生燃烧反应过程中，能形成激发态的CO2* 和O2*，当这些激发态分子回到基态时就产生辐射。这是与光化反应相反的过程，称之为化学发光[2]。

2.2 作燃料电池的燃气

燃料电池的研究开发已有半个世纪的历史，已取得很大进展。燃料电池不但能用H2作燃料，还可利用CO以及天然气(CH4)、甲醇(CH3OH)、碳氢化合物（如C4H10）等作燃料。如工作温度为650 ℃的熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。有关电极和电池反应式为：

负极（燃料极）：CO+H2-4e-+2CO32-3CO2+H2O

正极（空气极）：O2+4e-+2CO22CO32-

总反应式：CO+H2+O2CO2+H2O

由于在MCFS中供给空气极的空气中必须含CO2，而在大型MCFS中，此CO2取自燃料极生成的气体，并且在Ni（燃料极）的催化作用下还可发生如下变换反应：

CO+ H2OCO2+H2

故MCFS可直接用煤气化所产生的含CO的水煤气作负极燃料，是将来可取代火力发电的大规模电源。同时，MCFS不用贵金属，具有超电势低、废热温度高、部分CO2可循环使用等特点，其效率高达50%～60%，可用于复合发电。欧洲的荷兰已制成了寿命超过40000 h的MCFS电池，美国也已建成2MW的发电装置。目前，CO除可用作熔融碳酸盐燃料电池（MCFS）、固体高分子型燃料电池（PEFC）的燃料外，科研人员正在研究开发将煤气（CO+H2）用作固体电解质型燃料电池（SOFC）的燃料[3]。

2.3用于化工原料

CO是最重要的碳基合成有机化工产品原料，如从CO出发可合成出甲醇、甲酸、醋酸、醋酸酐、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、光气、聚氨酯、草酸酯和金属羰基化合物等多种高附加值产品。

在19世纪末到20世纪初，以煤为原料的有机化学工业就得到了迅速的发展，而到了20世纪40年代后，石油化学工业的兴起，煤才逐渐被石油所替代。

但自1973年第一次“石油危机”爆发开始，随着世界能源需求和结构状况矛盾日益加剧，并受高油价驱动，又迫使人们开始寻找和开发石油替代品及其衍生物。而在这一过程中采用煤为基础， 以CO作原料的有机合成研究变得异常活跃， 并逐渐形成专门的学科 ―― 一氧化碳学，随后发展为碳一化学（C1化学）。

20世纪80年代，日本催化学会C1化学委员会就将C1化工技术定义为两部分组成：即制造CO、H2或者CO/H2 （合成气）的技术和利用CO及合成气制造化学品、燃料的技术[4]。

广义上讲，凡以CO、CO2、CH4、CH3OH、HCN等含一个碳原子的化合物为原料来合成化工原料和燃料的化学，都可定义为C1化学。

由于CH4属于天然气化学；CO2气体虽取之不尽，用之不竭，但人们对它的研究还不够，化工上的应用并不多，同时CH4、CO2及CH3OH等都可由CO制取，故狭义的C1化学就是指一氧化碳（CO）化学， 或称合成气（CO+H2）化学。

工业上利用煤气化等所获得的合成气（CO+H2）或CO为原料，经过一系列化工过程，可制备多种燃料和有机化工产品[4]（见下图）。

近几年来，利用合成气能够生产的化工产品不下30～40种，我国正在开发的也有20～30种。

并且，我国能源专家在开展“煤的间接液化技术”研究中，已开发出一种与我国“煤型”相匹配的“MFT合成汽油新工艺”[5]， 1 m3合成气（CO+H2）可得汽油100 g～110 g，且汽油的收率达76.3%，其辛烷值在85以上。继南非、美、德等国之后，我国已成为世界上少数几个掌握“煤变油”技术的国家之一。目前，我国已在等地建设规模较大的煤制油工厂，这对我国社会经济的可持续发展具有重要战略意义。

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2.4 用于冶金工业的还原剂

CO是一种重要的冶金工业精炼还原剂。例如钢铁生产中，常用焦炭作还原剂，焦炭在高炉中主要发生下列反应：

C(s)+O2(g)CO2(g)

C(s)+CO2(g)2CO(g)

故实际最后起还原铁矿石作用的主要是CO而不是焦炭。

同时，冶金工业上为了减少燃煤时产生的硫的氧化物对空气和水质的污染，常用氨水、熟石灰的乳浊液或生石灰等吸收SO2。有时还采取“以毒攻毒”的方法，在500 ℃和铝钒土的催化作用下，利用CO来还原烟道气中的SO2，并回收得到硫。

2.5 制备光降解塑料

CO与乙烯基聚合物可发生共聚反应生成聚酮[3]。聚酮分子链中含有大量的羰基，能吸收太阳光中波长为280～290 nm的紫外光而发生光化学反应，故聚酮类高分子材料在室外能发生光降解。目前，美国Dow Chemical 和Du Pont等公司已经工业规模化生产CO与乙烯（E/CO）的共聚酮。聚酮的分子链中酮基的含量越高，其降解速率越快，在共混物中加入二氧化钛（TiO2）可提高光降解速率。如与淀粉、纤维素等生物材料共混合则能得到光和生物双重降解的高分子材料。低酮含量的E/CO可直接作为降解塑料，高酮含量的E/CO常被用作母料与非光降解性聚合物共混制造光降解塑料。除E/CO之外，利用CO与丙烯、对叔丁基苯乙烯等共混，还可制得交替结构的聚酮，得到不同性能的光降解塑料产品。我国科学工作者在这一领域也已开展了卓有成效的研究工作，这对解决环境污染，充分利用自然资源等具有重大意义。

2.6制备金属羰基配位化合物

在金属羰基配位化合物中，CO以碳原子和金属原子相连，M－C－O在一直线上，CO分子一方面提供孤对电子给予中心金属原子的空轨道形成б键；另一方面又有空的反键π轨道可以和金属原子的d轨道形成π键，两方面的键合称为б－π配键，互相促进，因此， CO中的碳原子作为配位原子易与过渡金属元素形成稳定的配合物。利用CO作为配体，可制备多种羰基化合物，如Fe(CO)5、Cr(CO)6、Ni(CO)4等，这些物质不稳定，受热分解可制备高纯的Fe、Cr、Ni等金属。长期以来，科学家们以CO等简单分子作原料，致力于开发研究金属有机化合物，以制备有机合成反应的高效和高选择性催化剂，以及制取高纯度的金属等。随着纳米科学技术的发展，美国康奈尔大学的科学家于20世纪90年代末，利用CO分子结构的特殊性，在实验温度为-260 ℃的条件下，已成功地将CO分子和Fe原子组合起来，制得了FeCO和Fe(CO)2分子。这一研究成功的意义在于[6]： 不但有助于人们了解化学键的性质，还有助于制造更为复杂的分子，从而丰富和发展物质结构理论。

2.7其他应用

CO还可用作石化工业聚烯烃塑料生产反应中的中止剂、半导体工业多晶碳钻石膜生产中化学气相淀积工艺的碳源、激光气体组分等。

3CO与食品气调技术

研究发现，CO作气调包装食品有某些有利的防腐效果，比之CO2和N2，它能够几倍甚至几十倍地延长鱼肉的货架期，使之保持肉色鲜红。因此，近年来国外用CO作为一种新型气体发色剂在畜产品（如牛肉）和水产品（如金枪鱼）等加工中的应用越来越广泛。但其发色产品的安全性问题尚未解决，因此，一氧化碳作为气调贮藏气体补充剂的商业应用，还有待进一步的试验和研究[7]。对此，我国农业部颁布的并于2008年5月1日起实施的“生食金枪鱼标准”中，就包括了“禁止使用一氧化碳保色工艺”的内容。

4 医学科学研究与CO

CO过去一直被认为是对生物体有毒性的气体， 但20世纪80年代以来的科学研究发现[8]，生物体内的血红素在血红素氧合酶的作用下，能被氧化分解出极微量的CO。这种内源性的CO具有神经信息传递功能，能介导某些生理和病理活动，并在发挥生物效应后经血红蛋白运输，由肺部排出体外。它与血压调控、肌肉松弛、激素的释放、痛觉与嗅觉的发生等有关，且在维持血管能力和心肌保护中也起作用。

据英国广播公司2007年10月份报道，英国谢菲尔德大学的研究人员发明了使用一氧化碳帮助器官移植的新方法[9] 。该方法是利用载体分子将小剂量一氧化碳通过准确定点注射或口服进入患者体内，或调整分子设计使它指向特定部位，而对身体其他部位不产生影响。由于这种分子是水溶性的，能很快进入血流，容易被吸收，其微量的一氧化碳有助于扩张―血管，减少炎症，从而提高移植器官的成活率，克服了传统的一氧化碳吸入法有导致患者和医务人员意外吸入高剂量一氧化碳而中毒的风险。实验室试验显示这种方法前景良好，研究人员希望在2010年前开始人体试验。

目前，尽管对CO在人体中的作用机制尚不十分清楚，但随着研究的深入，希望不久的将来，人们能够有效利用CO来为人类的健康服务。

参考文献：

[1]普通高中课程标准实验教科书・化学（选修2)[S].北京：人民教育出版社,2005：41.

[2]傅献彩等.物理化学,(下册)[M].北京:高等教育出版社,1990:850.

[3]贡长生，张克立.绿色化学化工实用技术[M].北京:化学工业出版社,2002:395，441.

[4]陈国权等．合成气化学化工百科全书（第6卷）[M].北京：化学工业出版社，1997

[5]黄宝圣.洁净煤技术方兴未艾――我国煤炭工业的绿色化技术.化学教育[J],2005,(2):3.

[6]白春礼.纳米科技[J].化学通讯,2000,6。

[7]一氧化碳用来保鲜安全吗？省略.2007－2－2.

[8]高剑南,陈一虎.试论物质的两面性.化学教学[J].2004,(9):2.

[9]英科学家发明使用一氧化碳帮助器官移植新方法.news.省略.2007－10－22.

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关键词：基因芯片；昆虫抗药性；解毒酶基因；靶标基因

中图分类号：S481+.4；S433；Q811.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）14-3335-06

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.14.002

Application of Microarray Technology on Insect Resistance Research

WU Hua-Jun，LUO Lin-Lin，LIN Tong

（College of Forestry， South China Agricultural University， Guangzhou 510642，China）

Abstract： Abuse of chemical pesticides leads to the problem of insect resistance， which has become increasingly prominent. The objective of study on insect resistance is to control insect pests more effectively. The progress of application of microarray technology on insect resistance research， especially the expression of the genes encoding cytochrome P450 monoxygneases， estaesres， glutathione-S-transferases and acetylcholinestcrase were reviewed in this paper to provide the references for study on insect resistance at the molecular level and lay the foundation for comprehensive interaction research between insects and pesticides from the genomics level in-depth.

Key words： microarray； insect resistance； detoxifying enzyme gene； targe site gene

化学杀虫剂在人类近几十年的农业生产中扮演着重要角色，特别是在虫害综合治理方面起到了重要作用。但杀虫剂的大量持续性使用导致了昆虫抗药性的发生和发展，世界卫生组织（WHO）对昆虫抗药性的定义为：“形成具有耐受杀死正常种群大部分个体的药量的能力。”昆虫已对有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类等杀虫剂均产生了抗药性[1]。据报道，截至2007年至少有543种昆虫对杀虫剂产生了抗药性[2]。昆虫日益增强的抗药性造成了农作物的大量减产和害虫的再猖狂，农药的不合理使用甚至加剧了人类各种疾病的蔓延和环境污染，造成经济社会的重大损失。研究昆虫产生抗药性的机理对防止和延缓昆虫抗药性至关重要。确定昆虫抗性的产生、发展及抗性水平是提高害虫防治效果的关键。传统的抗药性检测方法由于存在费时、耗力、所需样虫数量大等不足，很难适应抗药性治理的需要[3]。近年来，基因芯片的出现和应用为害虫抗药性研究提供了理想的研究平台。

基因芯片技术是 20世纪 90年展起来的分子生物学技术，是各学科交叉综合发展的产物。1995年第一块基因微矩阵芯片在斯坦福大学诞生，并首先被应用于人类基因组的研究[4]。1996年世界上第一块商业化的基因芯片研制成功[5]。中国基因芯片产业从20世纪末起步，并已涉及到多个应用领域，主要产品包括基因表达谱芯片、有害生物监测芯片、转基因农产品检测芯片和人类病毒基因检测芯片[6]。同时，基因芯片在测量基因组大量基因表达水平上有着优异的表现，已经在许多不同的生物体上得到运用，包括酵母、线虫、人类、白鼠、果蝇和植物上[7-12]。基因芯片相比于传统的研究方法更快捷、高效地对昆虫抗药性的产生、发展机制做出检测，有助于人们从分子水平上去研究昆虫抗药性。

本文综合了国内外用基因芯片平台研究害虫抗药性的研究成果，综述了由基因芯片检测到的抗药性基因的表达变化情况和与此相关的昆虫抗药性产生及发展的分子机制，为在分子水平上研究昆虫抗药性提供依据，为从基因组学水平深入、全面开展昆虫与农药的互作研究奠定基础。

1 基因芯片概述

1.1 原理及特点

基因芯片原理是把核酸片段作为识别分子，按预先设置的排列固定于载体的表面形成微点阵，利用反向固相杂交技术，将标记的样品分子与微点阵上的核酸探针杂交，以实现多达数万个分子之间的杂交反应，并利用特定的检测系统来高通量、大规模地分析检测样品定基因分子的存在或者多个基因的表达状况[13]。基因芯片最显著的特点是高通量、高度并行性、高灵敏度[14]。

1.2 制作方法

用于构建基因芯片有多种方法，一类是点样法，即直接将大量合成好的探针通过机器人有序地点印在芯片表面。用这种方法，cDNA微阵列能在基板上点上万个克隆。另一类是在固相支持物表面进行的原位合成。原位合成又包括分子印章合成、压电打印和光引导等3种途径[15]。分子印章合成法是根据需要设计出一组图形不同的微阵列印章，然后把不同碱基的核苷酸涂在不同的印章表面，依次压印在基板表面；压电打印法通过压电晶体或其他方式从微小的喷嘴内把生物样品喷射到载体上，类似于喷墨打印技术；光引导即将光刻技术与DNA化学合成技术相结合，以化学合成的方法使DN段固定于芯片载体表面，一般用于寡核苷酸芯片的制作[16]。

1.3 分类

按照所用载体材料不同分类，可分为硝酸纤维素膜芯片、尼龙薄膜芯片等有机合成物片基型芯片；玻璃芯片、陶瓷芯片等无机片基型芯片[17]。据载体上所储存的生物信息的类型分类可分为寡核苷酸芯片、cDNA芯片。寡核苷酸芯片是指把已合成好的一系列寡核苷酸固定在介质上，制成高密度的寡核苷酸阵列，并与荧光标记的靶基因杂交进行检测。寡核苷酸芯片主要用于测序、点突变、表达谱分析等[18]。cDNA芯片是指用点样法制备的较低密度的尼龙膜或玻璃芯片，固定在芯片的探针是cDN段，把未知序列的cDN段用荧光标记后与靶基因杂交，通过点和耦合器件与激光共聚焦荧光扫描仪对信号强度进行检测[19]。根据基因芯片的功能分为基因表达谱芯片、测序芯片、克隆选择和文库筛选芯片、物种鉴定和基因组分型芯片、多态性分析芯片、突变检测芯片等。其中，基因表达谱分析是基因芯片技术应用最为广泛的，它使得人们能够更清晰地认识生命世界。表达谱芯片可将克隆到的大量基因特异的探针或其cDN段固定在一块DNA芯片上，对来源于不同个体或者同一个体的不同基因发生的变化进行检测[20]。目前的昆虫芯片主要是表达谱芯片，用于研究昆虫在发育过程中或在某一因素影响下昆虫基因表达谱的变化，例如在低温刺激、高温刺激、蛋白酶抑制剂、核型多角体病毒、农药胁迫下的基因表达谱等。

2 基因芯片检测到的解毒酶基因

解毒酶的活性显著增高是昆虫抗药性的重要机制之一，意味着对杀虫剂的解毒能力增强，加速代谢进入昆虫体内的杀虫剂，使其变为无毒或低毒物质，从而使杀虫剂不能达到作用部位，由此产生对杀虫剂的抗性，即代谢抗性[21]。代谢抗性作用的发挥依赖于细胞色素P450氧化酶（Cytochrome P450 monoxygneases，P450s）、非专一性酯酶（Estaesres，ESTs）、谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione-S-transferases，GSTs）三大解毒酶家族[22]。昆虫代谢抗性涉及氧化还原作用、水解作用、基团转移作用及轭合作用，通过上述生化过程把农药转变为易溶于水的极性分子，从而排出体外，达到抗药性效果[23]。表达谱基因芯片检测到的解毒酶基因表达情况见表1。

2.1 细胞色素P450氧化酶（P450）

P450是昆虫体内主要解毒酶系，是昆虫对DDT和拟除虫菊酯类等杀虫剂产生抗性的主要原因之一，并与昆虫交互抗性的产生密切相关，P450酶系的解毒代谢能力增强是因为抗性昆虫体内P450基因过表达。昆虫P450基因是由Ray首次发现的[24]，目前从已知的235个P450亚家族中已经克隆出1 000多个P450基因[25]。与抗性相关的P450基因主要有6个：CYP6A1、CYP6A2、CYP6A8、CYP6A9、CYP6B2和CYP6D1等[26]。

Daborn等[27]利用基因芯片技术和逆转录PCR技术对模式昆虫果蝇（Drosophila melanogaster）DDT抗性品系进行研究，在其P450基因组中发现只有CYP6G1转录水平很高，其mRNA的转录水平是敏感品系的10～100倍。通过基因芯片对果蝇的全基因表达谱的进行分析，发现CYP6G1基因发生了过表达，并发现了存在与对DTT产生抗性有关的等位基因，这等位基因是以嵌入CYP6G1基因的5′端进行表达的[28]。Goff等[29]通过聚合酶链式反应（PCR）扩增果蝇的132个基因，并将其制成基因芯片。这些基因中含有果蝇细胞色素P450家族多个基因，发现果蝇的一个野生抗性品系CYP6家族的基因发生了上调表达，并发现CYP6A8基因的上调表达与果蝇对烟碱类杀虫剂吡虫啉的抗性相关，但并不会导致抗性果蝇对马拉硫磷产生交互抗性；而果蝇对多种杀虫剂的交互抗性则被认为是与CYP6G1基因相关。

Shen等[30]通过PCR扩增和克隆的方式得到了淡色库蚊（Culex pipiens pallens）810个cDNA基因，其中24个CYP4基因被点样在尼龙薄膜制成微阵列cDNA芯片。这24个克隆基因发生了表达改变，通过查找GenBank发现这些克隆基因属于P450基因。在淡色库蚊抗溴氰菊酯品系及敏感品系中有CYP4H21、CYP4H22v1、CYP4H23v2、CYP4J4v2、CYP

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[关键词]公共经济;社会公共需求;公共产品

公共经济(publiceconomics)是随着政府经济活动的迅速扩展——从财政收支活动扩大到直接介入生产领域并形成一定规模的公共部门生产,宏观经济学与福利经济学的发展而兴起的、以政府经济行为的效率与公平为研究对象的经济学学科。传统的财政学主要研究政府的收入问题,与其相比,公共经济学不仅大大拓展了研究领域——增加了政治过程和政府行为的分析、公共支出的分析等,而且改进和完善了研究方法。20世纪50年代以来,一些着名的公共经济学大师如马斯格雷夫等纷纷以公共经济替代公共财政(publicfinance),这种改变意味着财政学科随着经济理论的发展而发展,发生了重大的变化。

一、问题的提出

1.关于公共经济存在依据的两大理论

关于公共经济存在的依据,西方主流观点认为是市场失灵。该观点以福利经济学为基础,以市场失灵为逻辑出发点,把提供公共物品作为公共部门活动的基本内容,把满足社会公共需求作为活动的目的,把公共选择作为公共部门决策的政治过程,形成了以公共产品理论为基础的财政理论。从亚当·斯密开始,英国学者的传统思想认为,市场是主导,而公共部门是一种例外,只有产生特定的市场缺陷才需后者介入。如亚当·斯密认为受多种力量和动机驱使的人类,在“看不见的手”的支配下相互交往,产生合乎社会需要的结果。欧洲大陆经济学家的传统思想尤其是德国经济学家的传统思想,则是从两方面来看经济体制,认为公共部门和私人部门天生是平等的,如谢夫勒提出了“按比例满足”公共需要和私人需要的规则,但没有成为主流。凯恩斯之后的经济学主流承认现有的经济是以市场经济为主体的混合经济形式,是以市场失灵或市场缺陷为起点论述公共经济的存在。我国的当代财政学者大多数也持有这种观点,如张馨等学者就从市场失灵出发提出了要构建公共财政框架。该派观点是从供给角度为公共经济寻找理论支持,探讨如何更好地提供公共产品。事实上,市场失灵只是为公共经济的存在提供了一种可能,但并不是必然,而公共产品只是公共需要的表现形式,以其作为理论研究的逻辑起点是存在缺陷的,这在后文中将加以详细论述。

关于财政存在的依据另一种观点是由社会公共需求论提出的,该派学者认为财政存在的依据是社会公共需求。这一流派,兴起于20世纪70年代末80年代初,在当时引起了很大的反响和共鸣,何振一是社会共同需要论的提出者。他指出:“所谓‘社会共同需要’,区别于生产单位、集团和个人的需要,但不是这些需要的简单加总,而是马克思所说的一般需要。它是‘社会’的共同需要而不是任意的‘共同需要’。”他认为:“社会再生产过程中为满足社会公共需求而形成的社会集中化的分配关系,这就是财政范畴的一般本质或内涵……”社会共同需要论在80年代初期风行一时,很快就冷却下来。这是由于在当时的经济体制下,没解决财政的“公共性”与“阶级性”同一的问题,但它以“公共性”问题作为核心问题来研究,具有很重大的意义。随着市场经济在我国的逐渐确立,我国财政学者开始探寻传统的财政理论与西方公共财政论的共同点,力求找到一个最佳切入点实现双方的融合。在这种背景下,社会共同需要论又重新引起人们的关注和思考,有的学者认为“共同需要说实际上是建立在公共产品理论基础上的”,“90年代之后,共同需要说又有了进一步的发展”,而有的学者则假设“在共同需要论的基础上发展公共财政论很可能是中国财政学的发展趋势”。

2.本文观点

本文认为,公共经济存在的根本依据是满足社会公共需求。我们试图从需求角度即从社会公共需求出发来分析公共经济存在的依据。基本逻辑认为:社会公共需求的客观存在是公共经济存在的依据,公共经济提供公共产品满足公共需要,而市场失效仅仅为公共经济的扩展和延伸提供了一种可能性。这里提到的社会公共需求不同于社会共同需要论的关于社会公共需求的定义——其理论基点认为财政是一种分配关系,而现代财政理论已经普遍认可马斯格雷夫的财政具有三大职能的观点,本文研究的社会公共需求是一种集体性消费,具有了新的内涵,有了新的发展。

人类社会的需要,可以分为私人需要和公共需要两大类型。前者是指作为社会公众集体中的个体对产品和服务的需要,消费者通过支付货币购买商品和服务得到满足,这种需要具有竞争性和排他性。我们首先采用排除法对社会公共需求进行定义,即公共需要是相对于私人需要而言的,是除私人需要以外的需要。显然这个定义忽略了公共需要源于私人需要这一特性,也没有揭示出公共需要所具有的本质特征。因此,我们对这个定义作初步地补充:

一是公共需要源于私人需要,并且是私人需要的有机合成的集合体(不是私人需要的简单加总)。

二是社会公共需求是社会公众的共同需要,与私人需要相对应,公共需要具有非竞争性和非排他性。所谓非竞争性是指对于任意一个给定的需要水平,增加额外的一个消费者不会引起为满足公共需要提供的产品的成本增加,即消费者人数的增加引起的边际成本为零。非排他性是指某些人公共需要的满足并不排斥其他人公共需要的满足。

社会公共需求是指公共部门主要是政府以公共产品形式来满足的共有需求。它是共同的私人需要的集合体,通过公共产品来表现,是一种集体性消费。对应于私人需要通过私人产品来满足,公共需要通过公共经济提供公共产品来满足。它可以分为同质性和异质性的社会公共需求,前者是指拥有共同利益——根本利益和具体利益一致形成的需求共同体;后者是相对于同质而言,是指拥有共同的根本利益,不同的具体利益,多个子集团所组成的集团的需求。社会公共需求在不同社会阶段的具体内容和表现形式不同,为了研究的方便,本文主要讨论市场经济条件下的社会公共需求。

二、满足社会公共需求是公共经济存在的根本依据

1.公共需求与公共经济

(1)公共需求与公共产品

需求是对物或服务的一种欲望,社会公共需求是政府以公共产品形式来满足的共有需求,公共产品只是公共需求的表现形式。正如前面提到的,需要一般可以分为私人需要和公共需要,产品也可以相应地划分为私人产品和公共产品。私人产品是具有竞争性和排他性的产品。公共产品根据其范围不同有广义和狭义之分:狭义的公共产品即纯公共产品,具有消费上的严格的非竞争性和非排他性的产品;广义的公共产品,除纯公共产品外,还包括具有不完全的非竞争性和非排他性或二者至少有一种存在的产品。结合公共需要的特征很容易得出私人产品不能用于满足社会公共需求的结论。

共同的私人需求的有机组合构成了社会公共需求,社会公共需求通过公共产品来表现,公共产品可以满足私人需求,但当公共产品对应于社会公共需求的满足时,其目的具有公共性,不能拿公共产品用于私人目的。社会公共需求必须由公共产品来满足。一是公共产品的性质决定了其具有满足社会公共需求的本质特征,这使得公共产品所固有的职能在于满足社会公共需求;二是私人不可能也不愿意(不含有政治目的)提供公共产品。在人类历史发展过程中,政府在提供公共产品中发挥了重要作用。从某种意义上说,正是由于人类对公共产品的需求,这种公共需要的存在,才导致了政府的产生和形成。韦伯和马克思都从公共工程的组织角度阐明了政府存在的原因。边际革命发生后,人们更是逐渐意识到,政府的活动也能带来效用。萨缪尔森在《公共支出的纯理论》中对公共产品的最优供给给出了一般均衡的解释,并指出在满足一些条件的情况下,由政府提供公共产品可以达到资源配置的帕累托最优。

(2)公共需求和公共经济

人类与动物的一个重要区别是在于人类社会的组织要比任何动物世界复杂得多。正如亚当·斯密强调指出的,人类社会组织的一个显着特点是分工。经济社会以来,从来没有过私人有效提供公共产品,绝大多数公共产品是由政府提供的,相反是人类自身瓦解了公共供给方式,在私有制产生以前,共同需求——人类的根本需求和具体需求是一致的,私有制产生以后,私人需求才从共同需求里独立出来,在生产力发展到有剩余产品的时候,才产生了对某个物件的独占意识。人类社会的进步在于不断分化、分工,公共权力分散,但公共需求一直客观地存在着。

从公共产品提供的主体看,可以分为私人部门和公共部门,其中私人部门即指市场,而公共部门狭义来说指政府,广义来说除政府外,还包括某些具有共同利益的集团、团体和组织,如民间组织和国际性组织。作为不同的主体,私人部门和公共部门在理论上都具有参与公共产品配置的可能,但是从社会发展的角度来看,市场更加注重追求效率,市场不能或不愿承担的责任逐渐由政府承担,公共部门提供公共产品满足公共需要和市场提供私人产品是专业化分工所决定的,是一种自然属性,是分工规律演变使然。

2.同质性与异质性公共需求的存在形成了公共经济的多层次性

由于个人在收入、文化、信仰和地区等方面的差异,公共需求有群体性差异,难免形成利益集团,整个社会资源是被瓜分的。基于此,社会公共需求可以分为同质性和异质性的社会公共需求,前者是指根本利益和具体利益一致形成的需求共同体,体现了社会需求的公共性,其实质反映了社会全部成员的共同意志;后者是指拥有共同的根本利益而具体利益不同,多个子利益集团所组成的利益集团的需求,它源于社会需求的私人性,即社会需求首先要能够体现私人的需求。正是因为各个利益集团之间的具体利益相异,所以有必要选择一种机制去协调各种不同利益之间的冲突。暴力机制在现代社会是不文明的;阴暗机制扰乱社会的稳定,是非理性非道德的;社会机制缺乏权威性;市场机制在协调上力量不足;现代政治机制具有强制性和文明性,对少数人执行强制统治,文明的一面体现在民主机制上,在直接民主制下,各个利益集团可以直接投票表达自己的需要,这种方式适应于小范围如社区内;在代议民主制下,通过选择人代表表达自己的偏好,在既定的投票规则下协调利益冲突。可见,政治机制相对而言是最优的,但并不排除其它机制的共同使用。这表明公共需求是公共经济存在的依据。

前文已经论证公共需求是公共经济存在的依据,那么在存在同质性和异质性需求的情况下,中央政府与地方政府将如何分工呢?事实上,由于公共需要的同质性和异质性的存在,公共经济也具有层次性。关于公共经济的分权代表性理论有:一是蒂布特的“以足投票”模型,该理论首先从公共产品入手,假定居民可以自由流动,具有相同偏好和收入水平的居民会自动聚集到某一地方政府周围,居民的流动性会带来政府间的竞争,一旦政府不能满足其要求,那么居民可以“用脚投票”迁移到自己满意的地区,结果地方政府要吸引选民,就必须按选民的要求供给公共产品,从而可以达到帕累托效率。其实,公共产品只是表达公共需要的媒介,政府采取的行动的逻辑起点不是公共产品而是如何满足公共需要,只有需要得到有效满足,官员的选票才可能得到最大化。二是奥茨在《财政联邦主义》(1972)一书中,通过一系列假定提出了分散化提供公共产品的比较优势,即奥茨“分权定理”:对某种公共产品来说,如果对其消费涉及全部地域的所有人口的子集,并且关于该公共产品的单位供给成本对中央政府和地方政府都相同,那么让地方政府将一个帕累托效率的产出量提供给他们各自的选民则总是要比中央政府向全体选民提供的任何特定的且一致的产出量有效率得多。因为与中央政府相比,地方政府更接近自己的公众,更了解其所管辖区选民的效用与需求。也就是说,如果下级政府能够和上级政府提供同样的公共产品,那么由下级政府提供则效率会更高。有关公共经济分权理论的解释,除此之外,还有斯蒂格勒的“菜单”理论和布坎南的分权俱乐部理论等。

从性质上看,社会公共需求从本源上可分为同质性与异质性需求。同质性的公共需求容易推断由较高一级的政府来满足,尤其是全国性的同质性需求,由中央政府来满足;异质性公共需求的存在要求提供独特的公共产品,如果中央政府对社会公众具有完全信息,那么它就能有效满足这两种公共需求,而现实经济生活中中央与公众之间是信息不对称的,地方政府相对而言具有信息优势,更容易了解民众信息和需求,特别是在联邦政治市场,政府官员任命的程序是民众选举的,选民的意志得到了很好的表达,官员对民众的偏好比较了解,能更好的满足异质性公共需求。可见,一般而言,中央满足同质性公共需求,地方政府满足异质性需求,这就形成了公共经济的层次性。

三、市场失灵为公共经济的扩展提供了可能

1.市场失灵与公共经济

市场失灵是指通过市场这只“看不见的手”无法实现资源最优配置的情况,原因是当商品或服务的边际社会收益与边际社会成本不匹配时,市场无法或不愿意提供该类产品或服务或提供的数量不能实现社会福利最大化,是一种资源的无效配置状态。一般而言,市场失灵的具体表现有四点:一是垄断;二是信息不对称;三是外部性;四是公共产品的存在。

简单来说,市场失灵一般有两个原因,即市场势力和市场的不存在。(1)市场势力,如果某些人和厂商是价格制定者,那么资源配置一般是低效率的。因为一个拥有市场势力的厂商可能会通过减少供应的方式将价格提高到成本之上,这样用于商品生产上的资源变得不充分了,帕累托最优遭到破坏,出现市场失灵。只有当消费者和生产者都成为价格接受者的时候,福利经济学的基本原理才得以成立;(2)市场的不存在。对一种商品来说,如果市场不存在,那么很难预料市场能够有效配置资源。实际上对某些商品来说是不会有市场的(如贫困保险,因为其存在着信息不对称的问题)。由于市场的不存在而可能出现的另一类低效率就是外部性,即一个人的行为以一种现存市场以外的方式影响到另一个人的福利的情形。

垄断、外部性、信息不对称的存在,都对公众私人需求的满足形成了威胁,而这种威胁却是私人部门很难化解的,于是对于化解此类威胁的需求形成了一种较为隐晦的公共需求,它不同于作为满足公共需求直接表现的公共产品,它的需求层次更高,但却是维护整个经济体持续稳定发展,即最高层次的同质性公共需求的保证。依据公共需求而存在的公共经济,可以从某种程度上满足这两种公共需求。

2.市场失灵为公共经济的扩展提供了可能

市场存在失灵并不意味着必然要由公共经济来弥补,市场失灵下的公共需求也并非必然以公共经济的方式来予以满足。在不同经济体、不同经济领域中市场失灵的程度不同,对公共需求的满足造成的影响也不同,因此存在多种弥补方式。对于公共部门而言,在市场失灵的情况下,公共需求的满足可以选择通过公共经济来实现,或者通过第三部门来解决。

从市场运行的角度出发,垄断的存在破坏了市场有效竞争的机制,损害了消费者的福利,对于一个国家而言破除垄断保证市场机制的正常运转也是对公共需求的满足,尽管此类公共需求并不像教育或者国防那样属于显而易见的公共需求,但却影响着每一个个体需求的满足。如果是市场势力形成的垄断,公共部门可以选择通过法律的形式来对其进行打击,或在保证企业一定利润的情况下实行政府限价;对于存在自然垄断的行业,可选择由公共经济进入,或实行由公共部门生产并提供或实行市场化生产由公共部门提供这两种方式。

对于公共产品而言,其本身即直接用于满足公共需求。纯公共产品毫无疑问地要通过公共经济的方式来提供,但可以以市场的方式来进行生产。对于混合公共产品而言,就存在混合提供的问题,要视公共产品的种类和性质来确定公共经济和市场在其中所扮演的角色。

对于外部性和信息不对称而言,情况比较复杂,既可以通过公共经济的方式来解决,也可以通过市场自由交易,如在满足“科斯定理”的情形,可以通过界定产权来解决。如外部性中最常见的污染问题,既可以通过公共经济征收“庇古税”的方式,也可以在市场交易的方式来解决问题。而信息不对称更是如此,既可以通过立法来强制披露,或保证信息不对称情况下弱势一方的利益,也可以通过公共经济的方式收集并信息。

由此可以看出,存在市场失灵情况下,对于公共需求的满足方式是多种的,并不必然需要由公共经济来满足。换而言之,市场失灵仅为公共经济的扩展提供了可能而非必然。而公共经济本身具有的一些特点如强制性和规模优势,使公共经济满足公共需要这种可能性最大可能地变为现实性。公共经济不是替代市场,而是市场无法直接配置资源的领域和市场无效、低效的领域,是市场效率无法波及的具有市场缺陷的领域。

3.公共经济的扩展是以公共需求的扩展为依据的

100多年来在世界范围内,西方发达国家的市场机制日臻完善,近几十年里,发展中国家和转型国家的市场机制也在不断的发展,而同时各国公共经济的规模和范围也都存在不同程度的扩张,这并不是因为市场失灵的程度和规模日益加深,而是随着经济的发展,人们生活水平的提高,公共需求的规模越来越大、层次越来越复杂,使得为满足公共需求而存在的公共经济持续扩展。满足公共需求的产品[1],其需求的收入弹性大于1。也就是说,随着社会进步与生活水平的提高,社会对满足公共需求的产品数量和质量的需求越来越高,而这种产品已经越来越趋于非生活必需品。当一个群体的收入超过一定水平,其公共需求就会变得越来越重要,范围也会越来越大,层次也会越来越复杂。

此外,私人部门的日趋完善,使得原有的一部分公共需求可以在市场中得以满足,但又使得一部分原来由市场满足的需求转化为要由公共部门来满足,同时伴随着私人部门的发展引致而来的公共需求骤增。公共经济的扩展也就在所难免。公共经济的扩展同公共经济的存在一样是由公共需求决定的,市场失灵只是为公共经济的扩展提供了契机,而不是公共经济存在和扩展的必然因由。

公共经济的存在、发展和扩张都是建立在满足公共需求的基础之上的。公共经济的范围以及公共经济对市场的影响程度也要以公共需求的满足为限,一方面从公共部门的历史演变来看,公共需求一直客观存在,市场失灵只是在市场经济条件下才出现的;另一方面当今的经济学研究主流是从需求角度出发,以公共需求为逻辑起点,研究如何更好地满足公共需求也成为公共经济的主题之一。可见,虽然市场失效为公共经济的存在提供了可能,但根本性、永续决定的是公共需求。

注释:

[1]此处产品不但包括公共产品,也包括满足各种公共需求的行为.

参考文献:

[1][美]马斯格雷夫等着,邓子基、邓力平译校.财政理论与实践[M].中国财政经济出版社,2003.

[2][美]阿兰·奥尔巴克、马丁·费尔德斯坦主编,匡小平、黄毅译,郭庆旺校译.公共经济学手册[M].经济科学出版社,2005(1).

[3][美]斯蒂格利茨着,郑秉文译.政府为什么干预经济:政府在市场经济中的角色[M].中国物资出版社,1998.