1、生物技术在农业生产中具体应用
现代生物技术是一门集多项顶尖技术与工程原理、信息科学等为一体的综合性学科。一般来说现代生物技术主要包括以下七项技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术、生物芯片技术。上述七项技术彼此之间是相互联系，相互渗透的。其中基因工程是核心技术，它能带动其他技术的发展。因此本研究以基因工程在农业中具体应用为例进行系统研究。
（1）基因工程在植物遗传改良中的应用
我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展，以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面，刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物，获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系；在抗旱作物方面，我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄，得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面，可以说我国处于世界领先地位。
（2）基因工程在利用农作物生产食品中的应用
利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面：改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良，也可延长果实储存期和改良食品风味。
2、生物技术在农业生产应用中存在的问题
（1）生物技术研究方面存在的问题
首先，基础研究比较薄弱。其主要原因：一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著，所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究；二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性，所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次，应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题：分离植物目的基因困难，导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三，某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位，也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入，影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破，特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。
（2）生物技术应用所导致的一些问题
首先，对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用，为我们解决了许多重大的环保问题，同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认，由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微，生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加，利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时，氮素等农业资源的使用量也随之加大，造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变，对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应，产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见，生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次，对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面：一是转基因食品的毒性问题。在这方面，目前只有一些相关的试验报道，尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠，结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏，有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源，那么将此作物的基因转移到其他作物，这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面，相关研究显示可能性是比较小的，但是我们也不容忽视。
（3）人才紧缺
根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计，我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所，招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万，每年毕业的人数5—7万。估计到2020年，我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万，我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题：一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量；另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国，培养既懂科研技术，也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了，但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。
二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施
1、加强农业生物技术的研究
（1）加强生物技术的基础研究
由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以，针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱，我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究，同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。
（2）注重生物技术的应用研究
在生物技术领域，基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合，进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如，在生物固氮方面，在我国农区的布局上，氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作，可缓解和排除氨阻遏的障碍，发挥根瘤菌的固氮作用，实现两种作物互惠和高产；在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。
2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响
（1）现代性与传统性相结合
除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等，我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合，把生物技术育种与传统育种相结合，把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时，又顺应大自然本身的发展规律。
（2）建立健全转基因食品安全评估体系
针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的，我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此，我们要确立科学客观的评价原则，既不能以偏概全，夸大威胁，也不能漠然视之，回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人，将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手，实事求是地个案评估，作出科学的评价，尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处，使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术，建立健全相应的法律、法规体系和管理机构，加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传，提高全民对转基因食品的安全意识。
3、加大人才的培养
文献提出了一种以多主体的顺序“接力”为主要特征的创新模式，并称之为“接力创新”。文献［2］预测在生物制药业、生物农业、信息业、纳米业等新兴产业中广泛存在接力创新。其中，接力创新在生物制药产业的普适性已被文献［1，3－4］等证明。文献［5］验证了信息产业（主要是新一代信息技术）中也大量存在接力创新。那么，农业生物技术、纳米技术等是否也如预测的那样遵循接力创新呢？如果遵循，那么是否具有自身的特性以及为何会形成这种特性呢？这些问题尚未得到回答①。与生物制药产业相类似，生物农业产业同样建立在现代生物技术的基础上，并且是除生物制药产业以外运用现代生物技术最为广泛、发展最为迅猛的产业，也是中国战略性新兴产业中的重点产业。从理论层面看，研究农业生物技术的接力创新可以拓展接力创新的应用范围、深化和完善接力创新的相关理论。从实践层面看，中国是一个农业大国，生物农业产业的发展对于促进中国农业技术现代化、保障国家安全具有重要的战略意义。揭示农业生物技术的接力创新的特性，为中国生物农业的产业创新研究提供了一个新的视角，可以帮助相关创新主体明确定位、科学决策，指导产业集群、创新网络、产业政策等方面的研究。本文采取多案例研究方法，通过与生物制药技术等的接力创新进行对比，探索农业生物技术的接力创新②。下文安排如下：在文献回顾的基础上提出研究变量；进行研究设计；通过案例分析得出主要发现；探讨农业生物技术接力创新的形成机理；总结研究结论和政策启示。
2文献回顾与研究变量
2．1文献回顾
接力创新的渊源可以追溯到Pavitt对“基于科学的高科技部门”的论述［6］以及国家创新系统中“基于科学的体制”［7－8］。“模式2”等理论也强调了“后现代”社会中科学研究与创新的交互作用［9］，并进而形成“三螺旋”模型所描述的大学承担企业功能、企业承担学术功能的现象［10］。这些经典研究（但不限于这些研究）事实上分离出一类基于科学的创新。例如：Pisano认为科学的深度参与导致生物制药是“基于科学的商业”［11］；陈劲、赵晓婷和梁靓指出生物制药等领域的创新是“基于科学的创新”［12］；对纳米产业的研究也佐证了这种特性［13］。那么，这类基于科学的创新如何才能获得成功？生物制药创新研究逐步揭示出接力创新这一新型创新模式，给这个命题提供了较为完美的答案。①文献［3］提出：专家型公司是建立在科学研究的基础上的、专注于分子生物学研究和现代生物技术研发前端的小型生物技术企业；而核心公司是在新药的研发、生产和营销等方面具有综合组织能力的大型一体化公司。生物制药源于20世纪70年明的DNA重组技术［14］，当前已成为涉及分子生物学、基因组学、蛋白质组学、遗传学、生物化学、组合化学、生物信息学、计算科学和纳米技术等众多科学技术的复杂体系［11］。文献［15］指出生物制药创新主要来自大学，大学、公共研究机构、盈利性公司等不同类型的组织在创新过程中建立联系、共同参与创新［16－18］，大型制药公司与利用生物技术开发新药的专业化企业之间是合作关系［19］。李天柱、银路和石忠国等最早提出生物制药创新中专家型公司与核心公司之间合作的本质是两者的接力创新，技术转让、合同研究、并购、联盟等常见的合作方式其实是实现接力的具体手段［3］①。在此后的研究中，李天柱等进一步针对生物制药起源于基础科学研究的特性，将大学等公共研究机构纳入接力创新框架，提出了接力创新的完整概念，分析了“大学－专家型公司－核心公司”之间的主要接力关系和接力方式［1］，并探讨了接力创新的一般规律和发生机理，比较了接力创新与合作创新（包括产学研合作）、开放式创新和二次创新等其他典型创新模式的异同及应用思路［2］。虽然接力创新概念的提出时间较晚，但是由于它对基于科学的创新具有重要价值，已引起了一些学者的关注。文献［5］验证了信息产业中广泛存在接力创新且它具有自身的特性；有学者运用接力创新研究了区域创新平台、新兴产业载体等［3－4，20－21］。然而，总体来看，目前关于接力创新的研究主要是基于生物制药产业开展的，而生物农业产业等其他基于科学的产业是否遵循接力创新及其特性则尚无专门研究。
2．2研究变量
本文旨在验证前人对接力创新的推断，但是由于针对农业生物技术的类似研究尚属空白，因此本文实际上属于对农业生物技术接力创新的探索。针对这一研究目的，首先，本文将研究问题明确为“农业生物技术是否遵循接力创新，如果遵循，那么是否具有自身的特殊性及其形成机理是什么”，以避免被海量数据所“淹没”［22］；其次，除了可从研究问题直接推出的研究变量外，本文并未事前指定其他变量，以防止在研究过程中束缚思想、阻碍新理论的构建；最后，本文借鉴现有文献的逻辑，但尽量保持开放心态，以免限制研究发现和产生偏差［22］。基于上述思想，根据代表性文献［1－3］铺垫的理论基础，本文利用如下变量研究农业生物技术的接力创新：1）接力创新。接力创新的本质是：能力显著异质、优势明显互补的创新主体共同参与创新，但各主体加入创新过程的时间有先有后，且它们承担不同的任务，在创新过程中地位平等、缺一不可、各司其职、很少“越界”，主体间的顺序接力推动创新获得成功。也有文献指出，在新兴技术的创新中，能力互补的创新主体通过联盟等组织间合作方式共同完成创新是一种普遍现象［23］，因此不能认为只要多个主体共同参与的创新就属于接力创新。为了使研究更加严谨［24］，针对接力创新变量，本文提出一个竞争性解释：农业生物技术不遵循接力创新，实际上只是采取了战略联盟等合作创新模式。2）接力关系。接力关系这一变量是参照当前接力创新最为典型的生物制药产业而提出的，其存在的前提是接力创新变量能够得到较好的解释。具体而言，农业生物技术创新过程中可能存在如下接力关系：第一，以不同创新主体之间的知识创造接力为主线；第二，以不同主体之间的知识产权接力为实现手段；第三，以金融接力为支撑，即创新过程中存在不断有新的资金加入、原有资金退出的接力现象；第四，创新过程中政府支持政策也具有与金融支撑类似的接力现象。3）接力方式。接力方式是上下游创新主体之间实现接力的具体手段。参照生物制药技术的接力创新，农业生物技术创新的主要接力方式应包括授权许可、平台技术转让、合同研究、并购、联盟等多种方式。与接力关系变量相类似，接力方式变量存在的前提也使接力创新变量得到较好的解释。
3研究设计
3．1研究边界
按照一般理解，农业生物技术是运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及分子育种等生物技术改良动植物及微生物品种的生产性状，培育动植物及微生物新品种，生产生物农药、兽药和疫苗的新技术［25］。该定义指出，农业生物技术建立在以DNA重组为核心的现代生物技术体系的基础上，从而与其他农业技术区分开来。例如，袁隆平院士发明了“杂交水稻”技术，为中国和世界做出了巨大贡献，但是该技术没有利用DNA重组及其他现代生物技术，因此不属于本文研究的农业生物技术①。
3．2研究方法
案例研究最适合于研究“怎么样”（how）和“为什么”（why）的问题［24］。案例研究以案例为基础，从中归纳产生理论，理论的产生完全根植并升华于案例内或案例间的构念之间的关系及这些关系所蕴含的逻辑论点［26］。案例研究可分为单案例研究和多案例研究［27］，其中多案例研究在有效性和普适性方面比单案例研究更具优势［28－29］，特别是当多个案例同时指向同一结论时，案例研究的有效性更会显著提高［24］。本文对农业生物技术接力创新的探索正属于“how”和“why”的问题，适合于采用案例研究方法。考虑到归纳理论的有效性，本文采用多案例研究方法。
3．3数据收集
案例研究中常用的数据来源包括文献、档案记录、访谈、直接观察、参与性观察和实物证据［30］，本文采用文献分析作为数据收集方法。数据收集按照下面步骤进行：第一阶段，研读有关行业报告和资讯收集，找出已进入商业化阶段的农业生物技术。在这一阶段，国家科技部高新技术司编写的《中国生物产业发展报告》等权威报告、生物谷②等专业网站提供了最初的筛选范围。第二阶段，针对收集到的农业生物技术名录，广泛收集其技术创新过程的信息，获得大量零散的技术创新片段。在这一阶段，除了论文、研究报告等文献外，维基百科③、谷歌、果壳网④等网站也是丰富信息的重要来源⑤。第三阶段，使用三角验证法确认数据的质量，即研究者可利用多重证据来源和多重研究方法以减少偏见的影响［31］。第四阶段，将经过验证的创新案例片段进行拼接，从而得到完整的案例。在收集数据资料的过程中，笔者还建立了案例档案和证据链以保证案例质量。不可否认，诸如文献分析这种二手数据收集方法与访谈法、观察法等相比确实并非最优选择，这是在现有研究条件约束下所做出的一种满意决策。由于本文是从总体上对农业生物技术创新进行研究，不以研究每个案例的微观过程为目的，因此通过上述过程收集的案例资料可以满足研究要求。待条件成熟时，再进一步利用一手资料验证本文研究。3．4案例简介多案例研究所需的案例一般以4～10个为宜［22］，所选取的案例要具有较大的典型性和极端性，并具有独特的研究价值［32］。本文选择表1中的8个案例作为研究对象。案例选择主要基于3个标准：一是尽可能广泛覆盖生物农业的相关领域，以提高研究结论的普适性；二是尽量针对典型的农业生物技术及企业，以提高案例的典型性和代表性；三是在满足前两个标准的前提下，尽量采用涉及中国企业的案例，以增加对中国的指导价值。需要指出的是，由于拼接案例受到数据来源的限制，因此肯定还有其他典型案例无法得到，这可能在一定程度上影响本文的研究质量，但笔者认为表1中的案例已可以较好地满足研究需要。
4研究发现
4．1农业生物技术接力创新的特性
表1中的案例具有一个共同特征：一项农业生物技术创新的全过程主要表现为，不同企业先后加入创新过程，分别完成创新链上不同环节的任务，创新是通过上下游企业之间的接力传递而逐步推进的。这一特征与接力创新的本质是一致的，因此可确定接力创新是农业生物技术的重要创新模式。例如，NaturalIndustries公司在成功研发了生物抗虫害技术后于2012年被诺维信公司（Novozymes）收购，诺维信公司将此技术应用于水果、蔬菜等农作物种植市场。在这项创新中，NaturalIndustries承担上游的研发任务，诺维信公司在NaturalIndustries的基础上继续完成商业化，属于典型的接力创新；在诺维信公司和孟山都公司（Monsanto）的联盟中，诺维信公司负责研究提高抗病虫害能力、作物产量和土壤肥力的生物土壤改良技术，孟山都公司在诺维信公司研发的基础上完成田间试验、注册与商品化，这也是典型的接力创新；孟山都公司收购Asgrow、Holden等公司的目的是利用这些公司的市场网络将其玉米、大豆等转基因育种技术推向美国、比利时等国家的市场，本质上是孟山都公司完成上游的技术研发、Asgrow等公司完成下游的商业化，这也是接力创新的具体表现。表1中的其他案例也遵循类似的接力创新模式。事实上，笔者所收集的案例数量远超表1中的案例数量，只是很多案例因不够完整、不够具体或不够典型等而未被纳入分析，但其中很多案例也表现出上下游创新主体顺序接力的特性。必须承认，表1中的案例确实存在多个创新主体参与并广泛运用联盟、并购等合作方式的事实，但本质上还是上游主体完成其承担的任务后，像接力赛跑那样传递给下游主体继续开展后续任务，因此属于接力创新而非一般意义上的合作创新，变量1的竞争性解释可以排除，对生物农业中广泛存在接力创新现象的支持进一步加强。但是，与生物制药技术等相比，农业生物技术的接力创新表现出自身的显著特性。1）农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护等领域，而在生物农药、兽药和疫苗等领域出现得较少。即便在转基因作物等接力创新的易发领域，接力创新也是最近10余年才逐步兴起的，一些生物农业巨头曾独自在这些领域取得了成功，如孟山都公司推出了保铃抗虫棉花等。因此，笔者认为，接力创新是农业生物技术创新的新趋势，该发现修正了文献［1］的结论———文献［1］曾推测生物农业应像生物制药业那样普遍遵循接力创新模式。2）文献［1］和文献［2］指出，生物制药技术的创新基本上遵循“大学—专家型公司—核心公司”（如忽略掉大学，则为“专家型公司—核心公司”）顺序接力的单一模式。但是，农业生物技术的接力创新明显分化为3类（如表1所示）：第一类，专家型公司与核心公司的接力，如“NaturalIndustries－诺维信”和“TJTechnologies－诺维信”，这与生物制药技术的接力创新基本一致；第二类，核心公司与核心公司的接力，如“诺维信—孟山都”、“孟山都—礼来（EliLilly）”及“孟山都—拜尔作物科学（Bayer）”，这与生物制药技术的接力创新有差异较大；第三类，核心公司与其他中小公司的接力，如“孟山都－Asgrow、Holden”、“孟山都—中国种子集团、河北中业集团”及“杜邦先锋（Dupont）—山东登海种业”，这与生物制药技术的接力创新恰好相反。3）农业生物技术的接力创新极少涉及大学，或者说鲜有直接利用大学科学发现的情况———这进一步修正了文献［1］的结论。文献［1］曾猜想，农业生物技术与生物制药技术一样，创新应直接建立在大学科研的基础上。同时，农业生物技术创新对专家型公司的依赖相对较弱，很多重要技术都是核心公司研发的。理论上讲，农业生物技术与生物制药技术一样，其前端研发工作最适合由专家型公司承担，但这一特性并未得到案例的支持。
4．2接力关系
农业生物技术创新中的接力关系大体上符合变量定义中对接力关系的陈述，但又有不同表现。1）以知识创造接力为主线。接力创新的本质是通过上下游创新主体之间的顺序接力，逐步完成创新中最基本的知识创造过程［1］。已证明农业生物技术的创新遵循接力创新模式，因此创新生态系统必然围绕知识创造及其顺利接力进行构建。例如，在“诺维信—孟山都”的接力创新案例中，诺维信公司将自己研发的土壤改良技术知识传递给孟山都公司，由孟山都公司继续创造田间试验、注册及商业化等方面的知识。表1中的其他案例也是如此，不再赘述。2）以知识产权接力为手段。在接力创新中，知识产权也是一个与知识创造协同发展的接力过程，知识产权转移成为创新主体实现接力的手段。在这一点上，农业生物技术的接力创新符合接力创新的一般规律［1］（具体的接力方式详见下文分析）。3）对金融支撑的接力需求不强。接力创新对金融支撑通常有强烈的需求，如生物制药需要公共财政、天使投资者、风险投资、核心公司、资本市场等复杂资金接力支撑整个创新过程［1］。在农业生物技术的第一类接力创新中，位于创新链上游的专家型公司主要依靠风险投资和公共财政的资金，在创新任务被传递到核心公司后主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金，因此整个过程表现出一定的金融支撑接力性质。在农业生物技术的第二类和第三类接力创新中，整个创新过程都主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金，金融支撑接力的特性并不显著。总体来看，虽然农业生物技术创新面临高度的不确定性和风险性，投入巨大、周期漫长，但是对金融支撑接力的需求却不强烈———这与接力创新的现有理论相比可谓大相径庭。4）强烈依赖政策支持接力。政府政策在农业生物技术创新中发挥重要作用。以转基因作物为例：实验室研究阶段需要有利于转基因实验、动植物新品种专利保护等方面的政策；育种研究阶段需要政府开放对转基因动植物新品种试验管制、大规模田间试验审批等方面的政策；更突出的是，生产和商业化阶段的成败在很大程度上取决于申报审批、品种审定和证书发放、大规模种植许可及国际贸易管制等一系列有利政策。只有在创新的不同阶段分别配置合适的政策且各政策之间无缝衔接，才能为农业生物技术创新奠定良好基础，任一环节上的政策变化都可能给创新造成重大影响。2012年欧盟质疑孟山都公司的“NK603”转基因玉米的安全性，曾造成孟山都公司所有的转基因作物都面临被欧盟禁止的威胁。政府政策对新兴产业创新普遍具有重要意义［33］，但是像农业生物技术这样对政策支持接力的依赖如此之高是罕见的。
4．3接力方式
农业生物技术的3类接力创新具有相对稳定的接力方式，不像生物制药创新的接力方式那样动态复杂。下面针对3类接力创新分别论述。在第一类接力创新中，上下游企业间的接力方式主要是并购。通常是下游的核心公司并购上游的专家型农业生物技术公司，这与生物制药创新中专家型公司整体出售这一接力方式的相似度较高。采用这种接力方式的一般情况是，上游企业提出创意且技术研发已成型，而下游企业拥有田间试验、申报审批、市场推广等一系列加速技术商业化的能力，且下游企业的营销网络和顾客基础规模较大，能使技术在商业化环节发挥更大价值。同时，上游的专家型公司大都是借助风险投资创办的，通过并购可获得较高的企业价值溢价，风险投资愿意推动这样的并购；而下游的核心供公司则拥有充足资金可为并购支付较高价格。诺维信公司收购NaturalIndus－tries和TJTechnologies都属于这种情形。在第二类接力创新中，上下游企业间的接力方式包括联盟、技术转让、授权许可等，这些方式的本质都是通过签订某种契约将知识产权从上游企业传递到下游企业，我们统称为协议合作。协议合作普遍发生在核心公司之间，一般是上游的核心公司提出研发创意且完成基础研究和实验开发，而下游的核心公司完成申报审批、市场推广等商业化工作。其中，如果采用联盟方式，则会按照企业对创新的贡献预先约定好利益分配办法，上下游企业通过分割创新的终端收益获得各自的回报。“诺维信—孟山都”的接力创新联盟即是如此；如果采用技术转让或授权许可，那么上游企业通常事先划定下游企业使用技术的范围和条件，上游企业除了获得一笔技术转让费（或技术许可的门槛费）外，通常还能在未来创新成功后获得从创新收益中分成的权利。孟山都公司将其转基因抗除草剂大豆技术许可给拜耳作物科学就采用了这种方式。在第三类接力创新中，上下游企业间的接力方式包括股权收购、合资等途径，我们统称为资产联结。使用资产联结这一名词是因为这种接力方式一般发生在上游企业为核心公司而下游企业规模较小的情况下，核心公司掌控全部技术研发及田间试验、申报审批等后期创新工作，但在最终拓展市场（尤其是拓展国际市场）时面临较大障碍，因此以股权收购或合资方式控制下游企业，借助下游企业拥有的市场网络以及对特定市场熟悉等优势加速技术创新扩散。这种情形与第一类接力创新中核心公司收购上游专家型公司的方向恰好相反、目的也不同，为区别方便称之为资产联结。杜邦先锋与山东登海种业合资成立山东登海先锋种业有限公司，将其转基因玉米种子推向中国市场就是以资产联结方式实现创新接力的实际反映。此外，接力方式变量中包含的合同研究、平台技术转让等典型接力方式并未在生物农业产业中发现相应的案例，这也反映出农业生物技术接力创新的不同之处。
4．4其他发现
除了上述基于3个变量得到的发现外，笔者在研究过程中还发现中国企业在农业生物技术创新中主要参与第三类接力创新，基本上是承接跨国公司已研发成功的技术并将之拓展至中国市场。从企业创新管理的角度看，中国企业采取这种方式可以规避生物技术研发的高度不确定性和风险，且可获得相应的创新收益。然而，从企业的核心竞争力和中国生物农业发展的角度看，这种接力创新愈演愈烈可能使中国企业逐渐丧失自主研发的动力和热情，并使中国生物农业的核心技术受制于人，因此必须引起高度重视。
5农业生物技术接力创新的形成机理
以转基因作物为例的农业生物技术创新过程可抽象为图1。图1农业生物技术的创新过程（以转基因作物该过程由上游的实验室研究、中游的育种研究和下游的大规模生产与商业化3个序贯相连的阶段构成，每一阶段又可细分为更多阶段。3个阶段的主要任务和所需能力存在显著差异：实验室研究的目标是克隆目的基因，创造转基因作物品系，因此基础研究能力在这一阶段最为关键②；育种研究的目标是开发育种工艺和方法，并通过小规模田间种植试验对工艺方法和安全性进行检验（试验面积约为100m2），这一阶段也有较强的科学研究成分，但更接近生产技术和工艺的研发；规模生产和商业化阶段的目标是，通过大规模田间释放试验确定稳定的育种技术和工艺，并对试验成功的作物品系进行申报审批和开展商业推广，因此，除了研发能力外，对政府的公关能力和商业化能力也至关重要。平均而言，农业生物技术的创新周期长达13年、投入超过1．3亿美元。其中，创新链上游的实验室研究能否成功具有非常大的不确定性，创新链下游的大规模生产和商业化面临的风险同样惊人，尤其是能否通过品种审批具有巨大的不确定性，整个创新周期中约三分之一到一半的时间用于通过政府审批，平均审批费用超过3500万美元。此外，商业性推广还面临不同国家在政策、社会和国际贸易方面的严格壁垒［34］。农业生物技术创新的过程和特点与接力创新发生的一般规律十分吻合［2］。具体而言，受规模、资金、公关能力和市场网络等因素的限制，专家型的农业生物技术公司基本上不具备完成整个农业生物技术创新的能力，也无力承担创新过程中的风险（尤其是下游风险），因此通常聚焦于从事创新中前段的实验室研究或育种研究，或在创新后段的商业推广、大规模种植等环节参与进来，因此此时不确定性已很低。孟山都、诺维信这类核心公司拥有完成整个创新过程的能力，但创新的不同阶段所需的能力存在较大差异，由核心公司独自完成创新仍是低效率的。特别是在实验室研究环节，核心公司的能力有时明显弱于专家型公司。而在创新后端，单独一家核心公司———不论其规模和影响力如何巨大———突破不同国家的政策、社会及国际贸易等方面的障碍都显得力不从心。因此，根据农业生物技术创新在不同阶段的特点，由优势能力各异的企业分别承担创新任务，通过接力合作推动创新成功无疑是更好的选择。
但是，农业生物技术自身的特殊性又使其接力创新具有如下自身的特性：1）农业生物技术体系庞大、涉及领域较多，不同细分领域存在一定差异。我们观察到，一些农业生物技术（如生物农药技术、兽药技术等）的研发难度不像转基因作物那样大，其创新风险相对较低，尤其是遭受的政府管制相对宽松。这些技术的创新可能在一家规模较大的公司内部或采取其他合作创新方式即可完成，因此农业生物技术接力创新的发生范围不如生物制药技术那样普遍。同时，根据我们的不完全观察，在生物技术产业发展早期，专门从事农业生物技术研究的专家型公司相对较少，因此孟山都等核心公司只能自己开展技术研发并完成创新过程。近十几年来，从事农业生物技术研发的专家型公司的数量开始增加，这在一定程度上解释了最近10余年接力创新（尤其是第一类接力创新）在农业生物技术领域才大规模兴起的原因。2）生物制药技术创新所需的异质性能力严格分布在不同的创新主体中，只能采取“大学—专家型公司—核心公司”的接力方式［1］。而农业生物技术创新所需能力的分化并不像生物制药技术创新那样严重，可根据实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体，这加速了接力创新的分化。有些技术研发专家型公司的能力突出，而商业化能力掌握在核心公司手中，从而形成第一类接力创新。例如，对于“TJTechnologies—诺维信”的接力创新，诺维信公司的副总裁Videbk表示：“TJTech－nologies的生物解决方案提高了作物产量、业内领先，可与诺维信形成互补”。有些技术的研发能力掌握在一家核心公司手中，而商业化能力掌握在另一家核心公司手中，从而形成了第二类接力创新。例如，对于“诺维信—孟山都”的接力创新，诺维信公司的首席执行官Nielsen认为，这“很好地将诺维信的微生物研发能力与孟山都的田间试验和商业化能力结合起来”，而孟山都公司的首席技术官Fraley认为，“这是技术推向成熟发展的催化剂”。还有一些技术从研发到商业化的能力都掌握核心公司手中，但在技术扩散过程中运用其他公司的资源和网络更易克服市场拓展过程中的障碍，从而形成了第三类接力创新。例如，山东登海种业的规模远小于杜邦先锋，但前者在开发中国市场时却具备杜邦先锋所没有的本土化优势。3）大学科研更热衷于针对人类健康医疗的研究（如干细胞等），直接满足生物农业创新需要的最新前沿科学成果相对较少。这造成农业生物技术创新只能更多地利用相对成熟的现代生命科学发现，大学主要提供基础理论和基本的技术手段，所给予的是间接支持。这可以解释为何在农业生物技术创新中大学进入接力环节的案例较为罕见。而生物制药技术创新的前端离不开大学的参与，这很大程度上是因为生物制药的研发不仅直接建立在大学科研的基础上，而且大学也乐于为生物制药提供直接可用的最新成果。此外，由于大学科研更重视人类健康医疗，因此大学衍生的专家型公司聚焦于农业生物技术的就相对较少。这可以解释农业生物技术接力创新对专家型公司的依赖性不强的现实，其实质是缺乏可以依赖的专家型公司。在前述分析的基础上，结合生物农业的其他特点，可进一步解释农业生物技术接力创新的其他特性。就接力关系而言，农业生物技术创新对资金的需求无疑是巨大的。由于仅有一部分新技术是由专家型公司开发的，很多农业生物技术都是由核心公司负责研发、生产和商业化的，因此核心公司的资金实力、从资本市场融资的能力完全可以支撑整个创新过程。这造成农业生物技术创新对金融支撑接力的依赖远低于生物制药技术。但是，农业生物技术（尤其是转基因作物）在世界任何一个国家都是社会争议的焦点，更是政府严格监管的对象。针对转基因生物的政策法规不仅严格，而且相关政策法规密集地分布于从实验室研究到商业化的各个环节，政策变动对于创新进程而言可能是致命的，这种特性导致农业生物技术创新高度依赖政府支持政策的接力。就接力方式而言，在第一类接力创新中，核心公司理论上也可以像生物制药技术创新那样采取协议研究、平台技术转让、授权许可等方式从专家型公司那里获得技术，但是表1中的案例全部采用并购方式。我们认为，这是核心公司出于对风险规避的考虑。在我们观察到的农业生物技术创新案例中，核心公司并购的专家型公司均为已成功完成技术研发甚至开始初步商业化的公司，这使得核心公司在此基础上进一步开展商业化的不确定性大为降低。虽然并购需要付出较高的溢价，但是可一并得到新技术和专家型公司的技术平台、研发团队等重要的创新资源，能够显著提高核心公司的吸收能力，给技术的商业化进程提供技术保障。如果采用协议研究，那么核心公司一般需要在研发前期就介入，这不仅要支付给专家型公司一笔固定费用，而且要依据技术研发进程支付里程金，并可能需要在商业化成功后付给专家型公司以一定比例的利益分成，更重要的是技术研发能否成功仍是不确定的。如果采用平台技术转让、授权许可等方式，核心公司除了要一次性付出固定费用及未来商业化成功后的利益分成外，所面临的最大风险是在商业化过程中很难得到专家型公司的专有技术能力的保障。在第二类接力创新中，上下游企业为势均力敌的核心公司，并购这种接力方式很难被双方接受，协议合作自然成为更明智的选择。第三类接力创新采用资产联结实现接力，主要是因为核心公司要掌控商业化过程。中种迪卡公司总经理汪泓在谈到与孟山都公司的合资时曾表示：“商业育种企业必须保证从育种、制种到销售全过程不脱节，否则企业的运营风险很大”。但是，下游的小公司本身不拥有核心技术，并购这类公司往往不符合核心公司的战略，技术转让、授权许可等接力方式在控制方面又面临风险，此时资产联结就成为较好的折中选择。
6结语
6．1研究结论
本研究发现，接力创新是农业生物技术创新的最新趋势，其形成机理遵循接力创新的一般规律。农业生物技术创新管理应以接力创新为理论指导，同时重点考虑本文所揭示的一些特性，主要包括：第一，农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护技术等领域，并分化为“专家型公司－核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司－其他小公司”3种类型，且接力链条的前端极少涉及大学，创新过程对专家型公司依赖不强，核心公司在农业生物技术创新中发挥很大作用；第二，农业生物技术的接力创新对金融支撑接力的需求并不强烈，但高度依赖政策支持接力；第三，农业生物技术的接力创新主要采用并购、协议合作和资产联结等方式实现接力，而合同研究、平台技术转让等典型的接力方式则罕有出现。农业生物技术的接力创新之所以会形成自身特性的原因是：首先，农业生物技术的不同细分领域存在差异，即有些领域迫切需要接力创新，而有些领域的需求不大明显；其次，农业生物技术创新所需能力的分化并不严重，可根据创新的实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体，这加速了接力创新类型的分化；最后，大学科研中直接针对生物农业的最新前沿成果相对较少，因此无法将大学纳入接力创新链条，由大学衍生的专家型公司较少承担前端的技术研发任务。上述这些因素进一步造成农业生物技术创新在很大程度上依赖核心公司，而核心公司自身的能力决定了创新对金融支撑接力的依赖不强。然而，由于转基因作物等农业生物技术具有高度敏感性，因此政府对之严格管制，这致使其创新过程非常依赖政策支持的接力。而在具体的接力过程中，为了规避技术研发、商业化等环节面临的各种风险，并购、协议合作和资产联结成为主要的接力方式。
6．2政策启示
根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求，国家应该集中各种力量，着重对生物技术开展基础性的研究，加大技术的投资力度，对一些利润高的技术产品进行重点投资，根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势，预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。
1.分子生物学技术
由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征，再加上人们对短期经济效益的集中追求，所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏，其群体数量将日益降低，品种资源的破坏形势会日益加深，根据这种现实情况，未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展：对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位；为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术；我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究；保存动物遗传资源的生物技术研究。
2.分子育种技术
我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展，逐渐由追求数量转向追求质量，育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法，所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向，分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究，通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量，实现其最大效益。
3.分子诊断技术
畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素，畜禽疾病的危害严重、流行面广，潜在危险性较大，一旦发生就会造成较大的经济损失，因此，利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术，对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一，主要包括：重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。
4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物，这种技术是克隆技术的突破性进展，影响动物发育过程中的基因表达，能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展，是加快动物育种进程、提高育种效率，为濒危动物提供生存方式的有效方法。
二、结语
广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。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。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
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，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高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。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可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，进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。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。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上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。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。
二、生物技术带来的不利
从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，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。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品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。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，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。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、耐盐、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。
农业生物技术的主要研究内容包括：增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。
根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：
——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。有关专家预测，本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10％以上，而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元，2005年60亿美元，2010年200亿美元；国际农业生物技术应用机构（ISAAA）的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。
——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例，民营机构1992年对这一领域的投资为5．95亿美元，而1999年则达到15亿美元。与此同时，世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮，并购金额从1997年的12．37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成，过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。
据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。
广义上讲，生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。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。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如：美国有200万hm2的Bt棉花，澳大利亚有40万hm2，两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上，只要增产5%，就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外，还有许多经转入特定基因的玉米品种，这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
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，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高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。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可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，进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。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。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上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。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。
二、生物技术带来的不利
从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，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。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品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。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，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。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、耐盐、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。
随着科学技术的发展，生物技术得到了快速发展，尤其是近几年才兴起的新技术，具有投资少、产量多的优点，在农业种植领域中广泛应用生物技术具有十分重要的意义，不仅能有效提升我国农作物产量减少资金投入，也可以提高农产品产量，并且可以实现自然资源的综合利用，因此，生物技术对资源的利用具有重要影响，可以确保环境保护工作的有效开展。
2农业种植领域中生物技术的应用
随着生物技术不断的发展和进步，生物技术在农业种植中得到广泛应用，主要包括以下几个方面：
2.1转基因技术转基因技术应用到农业种植领域中，即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上，以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造，并重新组合，最终将其导入到生物体内，其中，目的基因的提取是转基因技术的核心，据调查了解，当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术，转基因技术对农业种植具有十分重要的意义，在农业种植领域中，常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等，由于植物中提取的目的基因具有良好的性能，因此，利用转基因技术提取植物中的目的基因，并将其转移到另一农作物上，不仅可以促进农作物的生长，也可以提高农产品产量、质量，因此，转基因技术应用在农业种植中具有重要作用，其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究，转基因技术将会得到进一步发展，并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大，据资料表明，当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大，在我国农业种植中，利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外，在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术，杂交育种技术与转基因技术相比，其操作更为简单，在农业种植实践中，杂交育种技术已取得了良好的效果。
2.2组织培养技术组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术，这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下，才能确保植物细胞得到良好的发育，最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中，既可以加快植物繁殖的速度，也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种，同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害，因此，针对组织培养技术对农作物生长的有利条件，在今后的农业种植中，应大力推广和运用组织培养技术，但是，组织培养技术在农业种植中，应注意以下几点：在植物组织培育中，培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件，并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求，有效控制外界因素对植物组织培育的影响，为植物组织培养发育提供优质的条件，并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作，由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象，然而，褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育，所以，做好褐变处理工作，以保证植物培养工作顺利进行。
3结语
