第一章 科學技術與農業(yè)革命導論課件

科學技術與農業(yè)革命導論一、歷史上的科學技術與農業(yè)革命二、現代科學技術和新農業(yè)革命三、現代科學技術與中國農業(yè)、農村發(fā)展第一章科學技術與農業(yè)革命導論一、歷史上的科學技術與農業(yè)革命1.原始科學技術與農業(yè)的興起原始農業(yè)發(fā)祥于人類對動物的馴化和石制農具的發(fā)明。（右表）動物的馴化石制農具在漫長的歷史演化過程中，早期人類通過采集漁獵活動逐漸掌握了一些野生植物的生長規(guī)律，熟悉了一些動物的生活習性，開始了人工栽培和“狗獸以為蓄”的嘗試。人類還發(fā)明創(chuàng)造出各種適于農業(yè)耕作和狩獵的工具，如耒耜、弓箭、網罟、陷阱、柵欄等。第一章科學技術與農業(yè)革命導論大約在距今12000年前，中國在新石器時代早期階段就出現了原始農業(yè)的雛形，其重大技術突破是馴化野生植物和動物。，標志是稻谷和陶器的出現。“從生態(tài)學的角度看，新石器時期發(fā)生的農業(yè)革命就是使人類比起采集和狩獵而言，能夠通過的光合作用的產品從每公頃的土地中獲取更多的太陽能和更多的植物從土壤中吸取礦物質”。農業(yè)帶來的糧食產量增加時人口大幅度增加，并將人類社會的生存和維系緊緊地與農業(yè)聯(lián)系在一起。第一章科學技術與農業(yè)革命導論2.古代中國的科學技術和傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展中國是世界上發(fā)明農業(yè)最早的國家之一，也是世界農作物起源地中心之一。在漫長的農業(yè)文明時代，中國不同區(qū)域的人們已根據各自地區(qū)的不同氣候、土壤特點和植物資源培養(yǎng)不同的農作物，依照不同技術路徑發(fā)展農業(yè)生產。早在夏、商、西周時期，由于青銅農具的逐步推廣和采用青銅工具加工出來的大量質量較好的木質農具的使用，農業(yè)生產得到很大發(fā)展，并成為社會最重要的生產部門。相比之下，畜牧業(yè)在經濟中的比重下降，采集狩獵活動已完全成為農業(yè)經濟的補充。第一章科學技術與農業(yè)革命導論春秋戰(zhàn)國時期，獎勵耕作成為各諸侯爭霸天下的重要策略之一。鐵質農具的廣泛使用、牛耕的推廣、精耕細作傳統(tǒng)的形成、大規(guī)模水利工程如都江堰和鄭國渠的興建以及大量記載農業(yè)生產經驗的文獻的出現，迅速推進了農業(yè)經濟的繁榮和科學、技術知識的積累。秦漢時期，中國在農業(yè)生產工具的發(fā)明推廣、耕作和作物栽培技術創(chuàng)新、大規(guī)模農田水利建設等方面都取得了突出的成就。魏晉南北朝時，中國長期處于南北分裂和戰(zhàn)爭紛爭之中，致使中原地區(qū)的沃野良田大面積荒蕪，農業(yè)生產遭到嚴重破壞。第一章科學技術與農業(yè)革命導論隋唐兩代，中國順利實現了長江、黃河兩大經濟區(qū)域的社會整合，這使中國社會的政治經濟軸心由東向向南北關系，由此促進了南方水田整地技術、田制度、水車技術與茶樹栽培、茶葉生產方法如加工技術的創(chuàng)新，意見《四時要》、《茶經》、《耒耜經》等重要農書的出現。宋元時期，隨著江南地區(qū)人口的增加，地狹人稠、糧食供應問題的凸顯，與水爭田、變山為田成為主要的應對策略。明清時期，由于圍湖造田，農業(yè)自然生態(tài)嚴重破壞，各地水旱蟲害等頻繁出現。為應對2億多人口的糧食供應問題，明代在改造鹽堿洼地、治理黃河、改進耕作技術和引進國外作物品種等方面取得重要的技術探索。第一章科學技術與農業(yè)革命導論3.近代西方的科學技術和“綠色革命”為了解釋近代西方科學、技術和農業(yè)革命的相互作用關系，ArnulfGrubler以19世紀以來農業(yè)技術變革出現的3個技術創(chuàng)新為基點，將農業(yè)革命劃分為三個時期，即“農業(yè)創(chuàng)新”、“商業(yè)化農業(yè)”和“工業(yè)化農業(yè)”。第一章科學技術與農業(yè)革命導論近代育種科學的發(fā)展來源于達爾文和孟德爾的研究成果為基礎的遺傳變異理論。19世紀，為了獲取適合當地地生產條件的最佳農作物品種，各國之間交換了大力的植物種子，并在基礎通過雜交獲得新品種。1900年是一個重要的里程碑。這一年，歐洲的三位生物雪茄卡爾·科倫斯、雨果·德費里斯和艾里奇·馮·切爾馬克各自發(fā)表了有關文章，對30多年前孟德爾對豆類雜交的實驗研究成果進行了挖掘和再發(fā)現。1889年，英國的羅蘭·哈里·比芬在擔任劍橋大學新建的農業(yè)系植物學講師時，就開始認識到孟德爾遺傳學可能會對英國土地使用、農業(yè)經濟發(fā)展和糧食安全供應等產生重大影響。第一章科學技術與農業(yè)革命導論20世紀初，前蘇聯(lián)科學技術瓦維洛夫到阿富汗、中國和中美洲等地從事植物收集工作，意在尋找各地有重大經濟價值的栽培植物及其近緣的野生品種。他希望研究這些增強在世紀各地的變異，以便育種計劃中利用這些變異。瓦維洛夫在列寧格勒附近種質資源庫中收集保存的小麥品種達到30000種。他的工作鼓勵和影響了很多國家的育種者，但卻在本國受到懷疑和批判。第一章科學技術與農業(yè)革命導論1900年之后的十幾年中，借助于各國政府為推廣農業(yè)科學技術成果而建立的科研機構和農業(yè)試驗站，旨在培育出盡可能多的商業(yè)價值的新品種的作物學作為一門應用科學開始蓬勃發(fā)展。隨后發(fā)生的一系列偶然事件，為農作物新品種的研發(fā)提供了足夠的推力，并使政府、商業(yè)機構、科學家攜手合作，共同推動了席卷全球的“綠色革命”。第一章科學技術與農業(yè)革命導論1916年，美國爆發(fā)具有災難性的小麥銹稈病，科學家、農場主、工業(yè)巨頭和政府領袖因此結成戰(zhàn)略同盟，以維護國家安全和促進工業(yè)繁榮的名義呼吁加強高產小麥新品種研發(fā)。1950年，布勞格及其團隊在研制6000種小麥雜交的基礎上培育出抗稈銹病的小麥品種Yaqui50，該品種在施用化肥后產量猛增，但因麥穗太重易出現倒伏，造成糧食減產。第一章科學技術與農業(yè)革命導論在育種技術取得突破性進展的同時，農業(yè)化學也應運而生。農藥技術的進步也是綠色革命發(fā)生的重要因素之一。農業(yè)機械化是近代科學技術促使農業(yè)變革的另一項重要成就。科學和技術進步也對動物農業(yè)領域帶來革命性的影響。人工授精是動物產業(yè)領域的重要技術變革之一。第一章科學技術與農業(yè)革命導論概括起來講，19世紀以來的科學和技術對農業(yè)產生了三大影響，首先是對農業(yè)生產率的影響，不進借助化學和生物技術提高了土地生產率，而且依靠機械技術創(chuàng)新提高了勞動生產率；其次是對土地利用形式的全球性變化的影響，讓工業(yè)化國家將大量的農業(yè)用地恢復為草地和濕地；再者是解放了農業(yè)生產力，大多數農業(yè)勞動力轉移到工業(yè)、服務業(yè)等非農產業(yè)領域；還有是對農村社區(qū)發(fā)展的影響，雖然促進農村的城市，但也對農村區(qū)域的自然生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境造成一定影響。第一章科學技術與農業(yè)革命導論綠色革命成功的主要因素（1）創(chuàng)新植物的育種方法（2）技術結合或整合（3）當地受過培訓的當地科學家的參與（4）確保農民知情并保護其生產積極性的計劃和政策第一章科學技術與農業(yè)革命導論二、現代科學技術和新農業(yè)革命1.現代科學技術革命及其在農業(yè)中的應用1953年，沃森、克里克發(fā)現遺傳物質DNA的雙螺旋結構。1968年，沃納·阿爾伯發(fā)展限制性內切酶。1973年，斯坦福多種的斯坦利·科恩與赫伯特·博耶完成將外部機體的基因植入主基因的實證實驗他們發(fā)現的基因減拼或重組技術打開了基因工程研究領域的大門。等……第一章科學技術與農業(yè)革命導論2.生物科學技術與“第二次綠色革命”1999年4月《商業(yè)周刊》中的文章指出，90年代出現的生物農業(yè)代表著“第二次綠色革命”，其涉及產業(yè)既包括植物，也涵蓋了基因改良的動物。1983年，世紀第一例轉基因植物—轉基因煙草問世。轉基因農作物、動物克隆技術和微生物增加重組技術等技術掀起了革命。第一章科學技術與農業(yè)革命導論?？诟爬ㄖv，轉基因農業(yè)持續(xù)推進可能面臨的挑戰(zhàn)如下:1）轉基因農業(yè)對是經濟影響的不確定性。2）轉基因農業(yè)對環(huán)境影響的不確定性3）轉基因農業(yè)對食品安全和健康也具有不確定性4）轉基因農業(yè)可能面臨市場拓展方面的不確定性5）轉基因農業(yè)在管理規(guī)劃方面將面臨更大的挑戰(zhàn)第一章科學技術與農業(yè)革命導論轉基因作物要轉換成農業(yè)革，必須解決的問題：1）農業(yè)生物技術必須讓發(fā)展中國家的農民買得起。2）公共部門需要對轉基因技術研究進行更大的投資。3）公共政策必須大力支持轉基因作物的商業(yè)化。4）發(fā)展中國家的規(guī)制體系建設。5）各利益相關者的協(xié)調合作。第一章科學技術與農業(yè)革命導論轉基因農業(yè)持續(xù)推進可能面臨的挑戰(zhàn)（1）轉基因農業(yè)對社會經濟的不確定性（2）轉基因農業(yè)對環(huán)境影響的不確定性（3）轉基因農業(yè)對食品安全和健康的影響也具有不確定性（4）轉基因農業(yè)可能面臨市場拓展方面的不確定性（5）轉基因農業(yè)在管理規(guī)劃方面將面臨更大的挑戰(zhàn)第一章科學技術與農業(yè)革命導論轉基因作物要轉換成農業(yè)革命必須解決的問題（1）農業(yè)生物技術必須讓發(fā)展中國家的農民買得起（2)公共部門需要轉基因技術研究進行更大的投資（3）公共政策必須大力支持轉基因作物的商業(yè)化（4）發(fā)展中國家的規(guī)劃體系建設（5）各利益相關者的協(xié)調合作第一章科學技術與農業(yè)革命導論三、現代科學技術與中國農業(yè)、農村發(fā)展1.現代中國農業(yè)科學技術的主要成就20世紀80年代中后期，基本上解決了長期困擾社會經濟發(fā)展的糧食供應不足問題，畜牧、水產、園藝和工業(yè)原料作物的生產得到快速增長。近年來，中國取得了一系列重要的農業(yè)科技創(chuàng)新成果。等成就第一章科學技術與農業(yè)革命導論2.現代農業(yè)發(fā)展的生態(tài)化轉向可持續(xù)發(fā)展理念的提出和各類環(huán)保風潮的興起，逼近影響著各國農業(yè)政策法規(guī)的修訂，而且在推動農業(yè)現代化向生態(tài)化轉型，即現代農業(yè)的發(fā)展必須以系統(tǒng)學、生態(tài)學的理論為指導，實現生態(tài)、經濟和社會效益整體優(yōu)化和協(xié)調發(fā)展。進20多年來，有機農業(yè)、生物農業(yè)、自然農業(yè)、生態(tài)農業(yè)和可持續(xù)農業(yè)等一系列旨在替代常規(guī)現代化農業(yè)的理論和實踐層出不窮，盡管其概念和內涵不盡相同，但都表現出顯著的農業(yè)現代化向生態(tài)化轉型的強烈訴求。第一章科學技術與農業(yè)革命導論3.中國以科學技術促進農業(yè)、農村發(fā)展的戰(zhàn)略選擇總體而言，中國農業(yè)、農村發(fā)展同時面臨工業(yè)化、城鎮(zhèn)化