近几年来生物芯片技术突飞猛进[10],它是将成千上万种具有生物识别功能的分子,有序地陈设 在面积很小的基片上,与标记的检验分子反应或杂交,再通放射自显影、光化学、电化学、酶标显示或活性检测,即可取得大量的十分丰富有用的生物信息,在农业上有着辽阔的应用天地。例如通过平行观测基因表达谱进行功能估量 ,能更确切地费解环境因子、抗病能力的基因表达影响,最终有可能免除进行费时、费钱的大田试验。另外生物芯片用于基因测序,可大大加快基因多态性鉴定,缩短了动植物育种和新品种产生周期。
4. 为了进一步转变农业增长模式,优化农业生产结构,走优质、高效、精细农业之路,全面提高农产品质量,发展绿色农业、满足国内需求、确保人民身体健康和迎接入世,急需引用已成熟的估量 仪器和技术,加以外延、衍化、简化从而研发出一批实用、价廉、便携式的农业专用仪器。
纵观世界农业发展进程,可说经历了3个过程,即:一是为了食 饱、追求高产;二是为了食 好,追求农产品有营养价值和口感;三是为了全面确保人们身体健康、则请求农产品不仅优质,而且无公害。另外从迎接“入世”而言,我国农产品面临的挑衅就是品质不如国外同类产品,且农药、兽药残留和有害重金属等安全指标又常超标,而其价格则不见得比国外低,所以形势是很严肃 。
为确保农产品高产、高效、优质、无公害、各国国情不一、措施也不同,在西方发达国家是加大农业科研力度,培养新品种,推行科学种植和养殖措施,并以完整的法治体系确保产品优质和无害。我国正处在计划经济向市场经济转轨期、无序、不讲法制和道德,甚至野蛮经营运作等负面现象相当严重、暂且难免,所以我国农业领域从品种来 产品,再来 餐桌上的食品,假、冒、伪、劣、害真是五毒俱全,从种子、生产环境、来 农药兽药的违禁生产和使用,以及超标施用。政府对此极器重、正大力加强法治建设和执法力度,但就我国国情而言,还必须有相应简便、实用的检验仪器和方法,以利于在源头,即在生产、收购、加工和营销现场进行检测,这也许可称为具有发展中国家特色的“物化法官”吧!为实现农业现代化,除了上面已叙的对通用科学仪器有更高需求之外,还应器重以下农业专用仪器的研发和产业化。
4.1. 农产品品质速测仪
4.1.1优质小麦品质速测仪
我国小麦年产量已达1亿多吨,居世界之首。但品种多而杂,且大多仅适于做馒头、面条,缺乏做面包和饼干、糕点的强筋和弱筋小麦,所以涌现了国产小麦市场疲软,而每年进口优质小麦300-500万吨,对此只有从育种、繁种、种植、收购和加工全面实施优质优价措施,关键之一就是要有品质速测仪代替当今憑感官、体会的检验办法。近年引进的小麦品质测定仪品种很多,也很昂贵,我认为可借用已成熟的粘度计和糊化特性测定的机理、研发小麦品质速测仪,也许是捷径之一。
4.1.2 稻米品质速测仪
我国稻谷产量已达2亿多吨,居世界首位,但因品质欠佳、产稻大省积压稻米达1500多万吨,而市场走俏的是泰国米,其中除营养成份略有差别外,主要的是直、支链淀粉比例差异较大,也即粳性和糯性口感差异很大,在国标中确定用碘试剂与淀粉反应,根据直链淀粉生成蓝色复合物,而支链淀粉生成棕红色复合物,用分光光度计即可测定二者比例,确定稻米品质,故依此机理,完全可研发出专用的分光光度计,作为稻米品质速测仪。
4.1.3 赖氨酸测定仪
赖氨酸是人体和畜禽必需从食物和饲料中吸取最重要的氨基酸养分之一,也是评判 稻、麦、豆类作物、粮食和饲料的重要指标之一,国标中确定用染料结合法测定,即运用偶氮磺酸作为染料与样品中赖氨酸结合、显色,用分光光度进行测定。80年代初国内运用上述机理研发和小批量生产过这种仪器,但因未能及时更新结构和性能陈旧而停产,现在应有足够条件研发新一代仪器了。
4.1.4 优质油菜速测仪