浅谈农业科技革命的发展和影响
摘要农业科技革命自随着第二次科技革命兴起以来,以不同的方式对农业生产发展带来剧烈影响,一方面,它对于探索农业物种和农业增产方面发挥着巨大作用;而另一方面,它也引发诸如环境恶化,物种侵袭,基因污染等一系列问题。
关键词农业科技革命;绿色革命;社会发展
1 第一次农业科技革命
19世纪中叶开始,农业科学技术领域的基础理论相继出现,达尔文的进化论,孟德尔德杂种优势理论,摩尔根遗传学理论及其推动的现代育种方法和种子产业,19世纪40年代指物矿质营养学说及其推动下的化肥工业和有机合成农药工业,为现代农业技术革命做好了理论和实践的准备。
经过长期科学和技术发展的积累,到20世纪中叶,农业科技有了重大突破,发生了第一次绿色革命,其主要特征是把水稻的高秆变矮秆,另外辅助于农药和农业机械,从而解决了19个发展中国家粮食自给问题。我国的杂交水稻是第一次绿色革命时期的杰出代表,解决了占世界人口五分之一的中国人的吃饭问题,为中国的腾飞奠定了基础。科学技术促进农业生产力跨越发展,以育种技术和农业机械、化学技术为主导的第一次农业技术革命分别在发达和发展中国家相继出现,世界上一些国家科技对农业增长的贡献率一般都在70%以上,如以色列这样一个极度缺水的国家,它的科技对农业的贡献率达到90%以上,这些共同推动世界农业飞速发展。
到20世纪40-70年代,发达国家借助两次科技革命和一次农业科技革命的成果,依靠先进的科学技术和现代化工业基础,对传统农业进行改造,通过增加农业投资,运用积极手段和措施,加强对农业的干预,发展农业生产资料制造工业和农业科学研究,利用科学技术和现代化工业提供的物质条件逐步装备农业。到70年代,经济发达国家基本实现了农业现代化,使农业生产技术由经验转向科学;以机械代替人力、畜力以及传统的简单手工工具;大量地使用化学肥料、化学农业、除草剂和农业塑料制品等;作物和畜禽品种良种化,产量提高;灌溉技术得到发展;农业也进行了全面科学管理。农业科技革命推动并支撑着社会发展。
2 第二次农业科技革命
进入21世纪,全球面临人口爆炸、生态危机、食品缺乏等等问题,在发达国家的前鉴下,发展中国家极力推动以主要农作物的高产品种和高产技术为突破口,发展灌溉技术和旱作技术,以解决半干旱、干旱和沙漠地区的农业生产问题,于是出现了注重高投入-高产出与持续农业相结合的“第二次绿色革命”,在增加粮食生产的同时,科学地保护和开发利用自然资源;充分利用地球上生物资源的多样性解决食物安全;通过遗传改良提高作物产量和增加稳产性;生物技术与信息技术;农民参与式的农业科技推广形式。
新的农业科技革命以生物技术育种、超级水稻、生物农药、精准农业技术的出现为标志。生物技术在农业中的运用打破了传统动物、指物、微生物之间的遗传界限,扩大了遗传资源的利用面,提高了育种目标的准确性。信息技术和人工智能技术的高速发展促使一种新颖农业生产管理思想的诞生,从而产生了对农作物实施定位管理、根据实际需要进行变量投入等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业的概念,理论上,实施精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力,而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。
在对传统作物进行生物技术改造、将先进管理模式应用于农业生产方式的同时,农业科技革命也积极拓展农业可施展范围,被称为农业的“三色革命”。即:绿色革命,扩大农作物叶绿素体面积以加强光合作用,提高农作物产出率,农作物的最高产量在很大程序上取决于光能利用效率的高低;白色革命,地球上的植物资源极其丰富,用来发展畜牧业,将粗蛋白转化为以奶品、肉类为主的高级蛋白质,既提高人民生活水平,又扩大了食物的来源;蓝色革命,征服海洋、建立以海洋为主的水体农业,海洋占地球总面积71%,不仅生物品种多,而且数量巨大,海洋可提供的食物,比陆地全部可耕地提供的食物多得多。一旦完成,人类再不虞食品供应危机。
3 两次农业科技革命的影响
两次农业科技革命对于农业的发展,探索农业物种,解决世界粮食问题等带来的促进作用是不言而喻的,然而,我们也应该看到,在每一次的科技革命中,它都同时伴随着消极的方面。
1)第一次科技革命的影响。第一次农业科技革命很大程度上解决了亚洲和拉丁美洲的粮食危机,为这些地区的发展奠定了基础。但是也导致了生物入侵,地方品种大量消失,遗传变异和生物多样性丧失,农业生态系统,农田生态系统更加脆弱,农业抗灾能力下降等一系列问题。据统计,目前我国的外来入侵物种有400余种。在世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中,我国有50余种。每年仅因10余种主要的外来入侵生物造成的经济损失就达574亿元直接威胁我国的经济、生态与社会安全及国家利益。
2)第二次科技革命的影响。第二次绿色革命对于第一次农业科技革命而言,更加注重优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。但是它最严重的问题是伴生着基因污染。与此前科技带来的显性可观察负面影响不同,生物技术应用农业生产的转基因新物种和新品种,对于自然和人与自然的关系隐蔽而不可预期。转基因作物中含有从不相关的物种转入的外源基因:外源基因扩散到其他物种,造成了自然界基因库的混杂或污染。与其他形式的环境污染不同,植物和微生物的生长和繁殖可能使基因污染成为一种蔓延性的灾难,而更为可怕的是,基因污染是不可逆转的。
另外基因工程改造的作物将基因传递给杂草,衍生出超级杂草,食用杂草的昆虫也随之进化为超级害虫。生物链的传递效应,对于处于塔尖的人类而言,食品安全问题迄今没有明确答案。工业革命破坏人类生存的环境基础,农业革命很可能
动摇的是人类自身的存在基础。
4 总结
中国是发展中国家也是农业大国,捍卫粮食安全,既是捍卫中华民族的生存命脉,也是捍卫源远流长的中华文明之根。在科技革命成为人类发展主流的背景下,中国一方面要积极投身一体化进程中,加强国际合作,主动出击,应对挑战;另一方面也要保持警惕,加强自我发展意识,深化体制改革,不止是农业生产体系,而是涉及社会各方面的通力协作,伦理意识和制度建设双管齐下,积极而慎重地推进“农业科技革命”。
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