生命科学在后现代农业发展中的应用课件.ppt
2017年4月21日,关于现代农业之后的农业,现实和电影的距离：火星上真的能种土豆？火星一直以来都处于人类想象和文化的核心位置，它红色的外表和周而复始的亮度变化让人们感到震惊不已。火星救援书写了一部火星生存指南，讲述了 一名落难的宇航员孤身在火星上求生的故事。当你有一天孤立无援，天地不应时，你会怎么办?看了火星救援，相信你会得出答案。为什么火星看上去是红色的，火星上也有沙尘暴吗?,火星表面的岩石含有较多的铁质，当这些岩石受到风化作用而成为沙尘时，其中的铁质也被氧化成为红色的的氧化铁。由于火星表面非常干燥，没有液态水的存在，因此火星上的沙尘极易在风的吹动下到处飞扬，甚至发展成覆盖全球的尘暴。1971 年，“水手 9 号”空间探测器飞临火星上空时曾经观测到一次巨大的尘暴，正是这种反复发作的沙尘暴，使火星表面几乎到处都覆盖着厚厚的氧化铁沙尘,从而呈现出红色的面貌.火星上的风速每秒达到 180 多米，而我们通常所说的 12 级台风，风速为每秒 32.6 米，远不如火星沙尘暴强度。火星沙尘暴一旦刮起来可持续三个多月，从地球上望去，就像一个暗红色的灯笼。,火星上真能种植土豆吗，国际空间站现在能种植哪些食物以供食用?电影中，马克沃特尼在等待救援的 549 天里，用技术利用仅够存活 31 天的补给，成功在火星上完成造水、造空气、发电，甚至还用自己的便便种土豆养活了自己。虽然火星上种土豆的情节引起了观众的怀疑，但是导演雷德利斯科特称，在火星上种植土豆并非不能实现，这项技术在 NASA 是有科学实验原型的。NASA 的植物学家 Bruce Bugbee 称，我们是可以在火星上栽种土豆的，而且可以在火星上种植的不单单只有土豆。事实上，美国宇航局已经在实验室中进行了模拟食物种植，他们所使用的土壤都是模拟真正火星土壤的 PH 值和化学构成。科学家们已经在模拟土壤中种植了数十种作物。火星稀薄的大气拥有许多二氧化碳，植物可以借助它们从太阳获取能量。植物能够吸收二氧化碳并释放氧气，从而将火星改造成一个更适宜人类居住的星球，让火星拥有可以自由呼吸的大气。不过，这位专家表示：“将人类粪便直接排泄到植物上会给植物带来微生物威胁。人类的排泄物需要先进行堆肥发酵处理。”,阿凡达(Avatar)是一部由詹姆斯卡梅隆执导，二十世纪福克斯出品，萨姆沃辛顿、佐伊索尔达娜和西格妮韦弗等人主演的科幻电影，该片于2009年12月16日以2D、3D和IMAX-3D三种制式在北美上映。该片讲述了人类与潘多拉星球大战的故事。截止2010年9月4日，该片以全球累计27亿5400万美元的票房，一举刷新了全球影史票房纪录（不计算通货膨胀）。2010年该片还获得第67届金球奖最佳导演奖和最佳影片奖，第82届奥斯卡金像奖最佳艺术指导、最佳摄影和最佳视觉效果奖等多个奖项。.,十八大以来现代农业建设成就斐然,各级农业部门认真贯彻落实党中央、国务院决策部署，紧紧围绕保供给、保收入、保生态目标，以绿色发展为导向，以改革创新为动力，以结构调整为重点，全力推进各项工作，农业现代化建设取得巨大成就。概括起来有“五新”。崇尚创新强基础，农业综合生产能力迈上新台阶。注重协调抓统筹，农业均衡发展取得新进展。倡导绿色优生态，农业可持续发展取得新突破。厚植开放拓空间，农业对外合作呈现新局面。推进共享惠民生，农村居民收入实现新跨越。,一、后现代农业的概念,后现代农业是发展于现代农业之后，坚持弘扬尊重自然、保护环境、节约能源、善用科技、城乡互助、人文关怀、伦理约束等具有鲜明后现代主义特征的思想理念。强调从经济、政治、社会、文化以及生产、生活、生态等多维度，综合考虑农业发展目标的农业发展模式。后现代农业是生态农业的初级阶段，全国各地大力推进有机食品、绿色食品、无公害农产品生产、都市型农业建设等，都属于现代农业的范畴。,二、后现代农业的特征,符合生态化的发展方式具备量达标的安全农产品应用先进的科学技术农业产业向多功能发展农业发展向本原方向延伸农业产业体系健康发展,二、后现代农业的特征,后现代农业模式,三、后现代农业发展趋势古代农业传统农业现代农业(石化农业)后现代农业(生态,可持续),三、后现代农业发展趋势,系列政策部署为中国推进以绿色、生态等为主要特征的后现代农业建设迎来了新的历史机遇。2010年底颁布全国主体功能区规划2012年发布全国现代农业发展规划：提出以“七区二十三带”农业战略格局为核心，引领全国现代农业加快发展。2015年，十八届五中全会：确立五大发展理念，提出发展资源节约型和环境友好型农业。2016年“十三五”规划纲要：加快转变农业发展方式，着力构建现代农业产业体系。,四、后现代农业对科技创新的需求,实现后现代农业的前提是科学技术水平高度发达、农产品极大丰富、人与自然更加和谐、农业生产内涵发生深刻变化，推进实现后现代农业迫切需要科技创新取得巨大进步。科技创新是后现代农业发展的基础科技创新是后现代农业发展的源动力科技创新是后现代农业建设的关键观光农业、有机农业、循环可再生农业、可持续农业、都市农业等后现代农业发展模式，离不开科技创新的引领和支撑。,五、后现代农业的重点技术领域,保护性土壤耕作利用技术农田免耕、少耕，物秸秆、残茬覆盖地表，减少土壤风蚀、水蚀。高效环境修复与利用技术利用生物体、生物的代谢反应过程和生物合成产物对环境进行监测、治理和修复；微生物环境修复技术等。循环农业技术体系建立具有互生的生态食物链、安全绿色的农产品、生产消费过程中无废物、保持水土、延长生产链等特征的可持续的农业模式。,五、后现代农业的重点技术领域,农业智能化生产技术无人机技术、精密机械技术、人工智能技术、传感器技术、大数据技术、LED农业应用技术等健康农产品生产加工技术按照充足和均衡的营养水平要求，开发农产品生产、加工和储藏技术农业智能机器人技术电子技术、信息技术、生物技术、现代制造技术等高新技术与农业机械技术融合科技进步与生态平衡的统筹建立科技发展与生态平衡之间相互促进、相得益彰的良性循环的技术体系,互联网技术-在后现代农业农村建设中的方向和作用,我国农业历史悠久，并且曾经有过长期闪耀的农业文明，中华民族不可否认的具有“农”属性的基因，所谓民族的才是世界的，具有中华传统文化的回归和具有与时俱进中国特色的创新，必将使中国引领世界农业农村发展。运用互联网思维及手段来谋划中国后现代农业农村发展正当其时。,一、运用互联网（信息技术）思维及手段将“三农”数据化，为建设后现代农业农村打下数据之能源基础，构建虚拟农业，连通微观世界、现实世界与虚拟世界，解放人力。二、运用互联网思维及手段统筹优化配置城乡及国内外资源，为建设后现代农业农村开辟新天地，拓展农业边界，激发农村活力。三、基于互联网思维及手段在所取得的成功经验，尤其借鉴中国式互联网成功，实施单品突破，创新引领后现代农业农村发展，建出中国特色。百度通过互联网实现了人与信息的连接，阿里巴巴通过互联网实现了人与物品、人与资金的连接，腾讯通过互联网实现了人与人的连接，共享经济通过互联网实现了人与服务的连接。,四、运用互联网精神和理念统一认知，需要打造认知统一、具有长远眼光和信念坚定的命运共同体，时代有要求、政府有责任、市场有打算、农民有期盼，要致力于让农民获服务得实惠、让从政者获民心得政绩、让经商者获利润得好处、让学者获肯定得口碑、让中国获发展得强盛，让世界更和谐、让地球更美好！,生命科学在后现代农业发展中的应用,1.新一代基因组测序技术,1.加速育种2.环境及食品安全监测,高通量测序能一次对百万条核酸进行序列测定，对一个物种的转录组和基因组进行全面细致的分析。,2.基因组编辑技术,基因编辑技术能够对目标基因进行靶向修饰，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。,1.安全，不滞留外来DNA2.创新种质，廉价且高效地编辑植物基因组,3.单倍体育种技术,利用组织培养技术，如花药离体诱导产生单倍体植株，再通过使染色体组加倍恢复正常染色体数，获得纯合株系。,1.迅速获得优良纯合系后代2.充分显现重组配子类型3.获取新的遗传资源和选择材料,4.合成生物学,基于分子生物学、生物化学、细胞生物学等学科，设计新的生物系统或对原有生物进行深度改造，建立人工生物系统。,1.创造全新的或增强了某种特性的植物体2.高效可控的生物能源,5.人工肉,借助3D打印技术，利用肉牛干细胞片培养获得的人工肉。,1.环境友好，节约土地、能源及水资源2.不会损害动物福利、伦理以及传播疾病,POTATO EATER,Minituber production by areoponics(雾培）,请批评指正！,
