生物技术在林业建设方面的应用

金文兵

摘 要：现代生物技术具有强大的发展潜能，在林业科研方面，同样具有重要的应用前景。本文仅以农业及畜牧业作为借鉴，讨论了生物技术在林业方面的可行性与必要性。

关键词：生物技术 ;林业发展;可行性

一、生物技术概述

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融合的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。生物技术，可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术，虽然生物技术这个专有名词出现较晚，但生物技术的应用由来已久，古人就已经开始了这方面的实践。生物技术的成熟的标志是20世纪70年代基因工程的出现，实践证明，它能改变甚至取代物种的基因。生物技术在农业生产中已有广泛的应用，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。如利用Bt细菌获得经遗传改良的作物，此项技术大大促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。

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，这种绵羊比普通绵羊产毛量能提高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。有人已生产出一种转基因三叶草，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，进而提高产毛量。

生物技术给人类带来的影响也包括生态和环境方面。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。例如近年来，生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。如前所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。20世纪末，人们刚刚在市场上能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。而今，蔬菜水果店里的转基因品种甚至已经无法避开了。

二、生物技术利与弊

任何事物都存在两面性，生物技术也不例外。单从经济角度讲，生物技术带来的弊端也许暂时并不明显，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。因此，也会进一步拉开国与国之间的距离。

此外，从消费者的角度说，生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情形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。近年来已有这方面的报道，甚至已经有了抵制和反对的声音。例如当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，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。因此，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、耐鹽、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。

三、生物技术在林业生产方面的运用

进入二十一世纪，生物技术以其强大发展潜力而成为一个新的经济科目。为加快生物技术产业的发展，我国也始终把生物技术列为国家科技计划，而且已经获得了一批具有知识产权的新基因，新表达系统、生物工程及药物。动植物转基因技术已经成熟，杂交水稻大面积推广，抗基因的棉花、番茄已经进入了商业化的发展，有多基因药物早已经进入了实用化阶段。另外 ，通过对高产、优质、抗逆的动植物新品种，新型药物、疫苗和基因治疗，蛋白质工程几大主题的研究开发，以增产粮食为战略重点和发展生物技术药物产业为突破口，为生物高技术产业的形成奠定了良好的基础，并在遗传工程农作物的培育方面走在世界前列。

就现今而言，世界上已经出现了一批足以影响未来的重大技术，例如人类基因组学或蛋白质组学、干细胞技术与组织工程、生物信息学、转基因技术、克隆技术、生物芯片或蛋白芯片或组织芯片、基因治疗与细胞治疗、反义核酸技术、单抗技术等对现代生命科学及生物技术产业产生了巨大的影响。而且，生物技术企业不断发展壮大，前景广阔，潜力无限。生物技术产业格局从治病为主向治病、保健、提高生活质量的健康产业过渡，而此类产业的兼并重组方兴未艾，龙头企业不一而足。

生物技术在林业方面的应用领域也很宽广。例如包括优质高抗速生林木良种培育，主要包括树种、竹藤、花卉等植物的功能基因组学。木材形成抗逆、抗病虫等性状的基因解析。木本植物速生，优质高抗的分子育种，林木种质资源的指纹鉴定，林木抗逆能力的定量测评，及早期预测筛选技术，还有良种苗木的工厂化繁育。林业生产的关键是良种培育和优质种苗生产，包括老树幼化和快速繁殖等等。其它林业生物技术还包括林业蛋白质工程，酶工程，能约生物技术、环境生物技术及药材生物技术等。

目前，我国在生物技术产业及产业发展尚不具备占领国际市场的能力。生物技术产业是资金密集型产业，是高投入、高风险和高回报的产业，因此，资金短缺是首先要解决的问题。其次是产业化人才缺乏和产学研的紧密衔接需要加强。为此，发展我国的生物技术产业，必须结合我国具体国情，同时运用政府和市场两种资源配置的调节手段，使各方面的优势系统有效地集成。