Page 64 - 现代农业技术发展与创新研究

Research on the Development and Innovation of Modern Agricultural Technology
现代农业技术发展与创新研究

（三）新一代生物技术和先进材料技术相结合将颠覆传统农用投入品生
产模式
农用投入品是农业高效生产不可或缺的要素。以合成生物学、RNA 干扰技
术为代表的新一代生物技术和以纳米、石墨烯为代表的先进材料技术相结合，将

颠覆传统化肥、农药、兽药等农用投入品的制造。传统化肥、农药、兽药在保障
农业高产的同时，也带来了严重的环境污染、抗药性和健康等问题。发展现代农
用投入品，在确保高产稳产的同时，还可以保障食品安全、公众健康和环境安全。
近年来，利用合成生物学制备微生物次生代谢产物、利用 RNA 干扰技术防治病

毒病等技术，开辟了从基因水平进行病虫害防治技术研发和药物制备的生物学新
途径。利用纳米新材料研发高效农药传递系统、家畜疫苗递送系统、疫苗纳米佐
剂和基于智能生物材料的农药控释技术等，实现了靶向施药，提高了动植物免疫
效果。此外，作物耐旱增强粒子、基于石墨烯开发的新型抗病植保材料（可以通

过过滤病原体来节约用水并保护植物的材料）、人造病毒作为预防性或者治疗性
疫苗、作物微生物组学技术等也是农业生物药物与生物肥料领域重大现代技术的
研究方向，将形成智能、可持续的农用投入品生产模式，在促进农业生产的同时，
保障农业可持续发展和环境安全。

（四）植物工厂等非传统种植空间系统将使农作物种植空间得到变革和
拓展
植物工厂是指在建筑设施内种植作物，通过设施内高精度环境控制，实现农
作物周年连续生产的高效农业系统。其是由计算机对植物生长发育过程中的温度、

湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境要素进行全天候自动控制，不受或
很少受自然条件制约的省力型生产方式，实现了不用土、不用阳光、全天候的植
物智能化生产，摆脱了季节、气候和空间限制，利用工业化方式进行农业生产，
使农业生产方式产生了变革。目前，植物工厂已进入产业化发展阶段，植物工厂

产品已进入普通消费市场，微型植物工厂装置进入了餐厅、超市和家庭。借助植
物工厂，人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里进行作物生产，极大地
拓展了农作物种植空间。植物工厂融合了现代生物技术、智能装备与信息技术等
新科技，是全球农业高技术研究的热点，也是一个国家农业高技术发展水平的重

要标志。制约植物工厂发展的主要因素是成本费用。未来随着关键核心技术的现
代发展和创新，相关成本制约问题或得到有效解决，种植空间得到大幅度的拓展，

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