在2011跨國技術(shù)轉(zhuǎn)移北京論壇上,,來自全球20余個(gè)國家和地區(qū)的80余家世界知名技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu),、研發(fā)服務(wù)機(jī)構(gòu)、大型跨國企業(yè),,帶來了400余項(xiàng)技術(shù),,內(nèi)容涉及農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥,、新能源,、信息技術(shù)等諸多領(lǐng)域。
在這次論壇上,,各國的高新科技爭奇斗艷,。而這期的報(bào)道,將聚焦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,,通過這個(gè)窗口,,人們得以窺見未來農(nóng)業(yè)的新面貌。
“辣椒傳感器”告訴你辣不辣
辣椒素是導(dǎo)致辣椒有“辣”味或“辛辣”味的化學(xué)物質(zhì),,所以測量辣椒素濃度就可以知道任何辣椒,、辣椒醬及其他類似食品的“辣度”。目前,,食品中辣椒素濃度的測定是以1912年創(chuàng)建的史高維爾指標(biāo)為基準(zhǔn)的,,它將辣椒用水稀釋到不再帶有辣味,,然后根據(jù)所加水量的倍數(shù)確定辣椒的辣度,但這個(gè)方法的主觀性很大,。
英國科學(xué)家發(fā)明的“辣椒傳感器”,,采用了一種測定辣椒素濃度的靈敏電分析法,它利用電極為碳納米管的吸附溶出伏安法,,將辣椒中的辣椒素吸附在電極上,,然后再測定辣椒素的含量。在不久的將來,,這項(xiàng)技術(shù)就可以批量生產(chǎn),,人們在家里就能用它測量比如一鍋水煮魚的辣度。
用空氣造水的新儀器
打井或者修建雨水蓄水池,,這些方法都可以找到水源,。而美國科學(xué)家的一項(xiàng)發(fā)明更加巧妙,向空氣“要”水,,這就是空氣凈水器,。
這種儀器的原理在于,通過一個(gè)空氣過濾器吸收潮濕的空氣,,這些空氣通過蒸發(fā)器冷卻并壓縮,,然后依靠紫外線射線進(jìn)行除菌處理。最后,,利用炭過濾裝置除去水里的固體雜質(zhì),,并在離開系統(tǒng)之前,通過二次紫外線射線幫助處理任何遺留的細(xì)菌,,最終把水分儲(chǔ)存到存儲(chǔ)容器中,,這樣就產(chǎn)生了純凈的可飲用水。
運(yùn)用這種方法,,造水的能耗和花費(fèi)都很低,,生產(chǎn)一公升水僅需要花費(fèi)三到四美分。目前這套設(shè)備已經(jīng)投入批量生產(chǎn),,也許不久的將來,,在田間地頭勞作的人們就能用上這套“空氣水”設(shè)備了。
用綠茶治療花粉癥
綠茶和花粉癥,,聽起來是兩件不相關(guān)的事物,,但是日本科學(xué)家的一項(xiàng)研究成果,使綠茶變成了緩解花粉癥癥狀的一劑良藥,。
日本研究人員發(fā)現(xiàn),,綠茶除了具有以往發(fā)現(xiàn)的降低血壓、減輕壓力、抗氧化等作用外,,它還因?yàn)楹?ldquo;甲基化兒茶素”,具有可以緩解花粉癥癥狀的作用,。
利用濃度為50%的乙腈提取出茶葉有效成分后,,再層層過濾,甲基化兒茶素就能被分離出來,。這種物質(zhì)對(duì)于抗過敏有顯著的效果,,而花粉癥作為一種身體對(duì)外來物質(zhì)反應(yīng)過激的過敏反應(yīng),正是它所治療的對(duì)象,。
這項(xiàng)發(fā)明給人們帶來的好處是顯而易見的,。據(jù)研究顯示,日本國內(nèi)有25萬人對(duì)花粉過敏,,而這項(xiàng)技術(shù)將為他們帶來福音,。利用這項(xiàng)技術(shù),日本已經(jīng)將它制成了飲料,、袋茶,、奶粉等多種產(chǎn)品。
抗衰老的發(fā)芽糙米
相比普通糙米,,食用發(fā)芽糙米可以使人類更健康,,而且在防治疾病等方面也能發(fā)揮有益的作用。日本科學(xué)家不但發(fā)現(xiàn)了它,,并且將它搬上了人們的餐桌,。
發(fā)芽糙米是以去殼米為原料,但它仍保留著外皮,、糊粉層和胚芽,,所以在一定溫度下它會(huì)發(fā)芽,并使糙米內(nèi)部發(fā)生變化,,一些具有特殊生理功能的活性物質(zhì)含量顯著增加,,從而產(chǎn)生有保健功能的成分。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),,在糙米發(fā)芽的過程中,,糙米中含有的大量酶,如淀粉酶,、蛋白酶,、植酸酶等物質(zhì)被激活和釋放,糙米的粗纖維皮層被酶分解軟化,,外皮變得柔軟,,部分蛋白質(zhì)分解為氨基酸,淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷悾彩故澄锏目诟械靡愿纳?;而在保留了豐富的維生素,、礦物質(zhì)和膳食纖維等營養(yǎng)成分的同時(shí),還產(chǎn)生了多種具有促進(jìn)人體健康和防治疾病的成分,,如γ-氨基丁酸,、肌醇六磷酸等。它們有降低心腦血管疾病發(fā)病率,、預(yù)防消化道癌癥,、抗衰老等保健功能。
但是科學(xué)家在研究中也發(fā)現(xiàn),,糙米在發(fā)芽過程中產(chǎn)生的γ-氨基丁酸具有“雙面性”,,其中一部分物質(zhì)也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響。所以從1995年開始,,日本的科學(xué)小組就開始進(jìn)行研究,。1999年,他們成功解決了γ-氨基丁酸中不良成分的問題,,并將發(fā)芽糙米推廣至全國,。
目前,發(fā)芽糙米已經(jīng)授權(quán)給十多家公司生產(chǎn),,這種頂部帶有乳白色圓點(diǎn)的大米,,已經(jīng)成為人們喜愛的食物,并被加工成糕點(diǎn),、米茶等食物,。
自動(dòng)控制系統(tǒng)讓耕種更方便
水旱輪作是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)很普遍的一種耕作方法。這種方法能改變病蟲害的生存條件,,還能改變土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)改善氧化還原條件,,對(duì)還原性有毒物質(zhì)起到氧化降解作用。此外還能使土壤有機(jī)質(zhì)礦化,,起到釋放養(yǎng)分,,促進(jìn)作物生長作用。
但這也意味著,,每隔幾年,,田地中就要經(jīng)歷一場“滄海桑田”似的大改變,費(fèi)時(shí)且費(fèi)力,。日本科學(xué)家發(fā)明的“地下水管道自動(dòng)控制系統(tǒng)”,,使得這項(xiàng)工作變得輕松起來。
這套系統(tǒng)的管線按照田字格的形式埋于地下,,設(shè)在田壟上的排水箱控制水量貯蓄,,打開水閥時(shí),,水箱中的水緩緩注入田塊,逆向操作時(shí),,田地中的水則被排空,。系統(tǒng)中的水位調(diào)控器控制著田地的水位幅度,從田面20厘米到地下30厘米,,無論是地面還是地下的水位都被精確地操控,。同時(shí)鋪設(shè)在主管道附近的輔助水孔,還能為田地輸送少量水分,,防止土壤龜裂,使排水和供水更加均勻,。
在這套精確設(shè)備的控制下,,用水量可以比傳統(tǒng)方式節(jié)省40%。而且還能使作物高產(chǎn),,用傳統(tǒng)輪作方法每十畝田地能產(chǎn)出1703公斤稻米,,而新技術(shù)則能產(chǎn)出1814公斤。
對(duì)人無害的微生物殺菌劑
殺蟲劑,,一直被人們看做是一種危險(xiǎn)的物品,,因?yàn)樗谙麥绾οx的同時(shí),也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響,。而新加坡科學(xué)家的一項(xiàng)研究成果使殺蟲劑對(duì)人體不再有危險(xiǎn),。
傳統(tǒng)的殺蟲劑,運(yùn)用的是生物化學(xué)的方法消滅害蟲,,而且在使用過后會(huì)有殘留從而影響環(huán)境,,而新的微生物殺菌劑,利用一種對(duì)人體無害的厭霉菌作為主要成分,。這種殺菌劑在植物開花時(shí)就可以開始使用,,以減少疾病的傳播。因?yàn)檫@種厭霉菌的“領(lǐng)地意識(shí)”非常強(qiáng),,它會(huì)攻擊其附近的其他微生物,,使它們無法生存。
比如在一些制備紅酒的葡萄種植園中,,現(xiàn)在就已經(jīng)運(yùn)用了這些安全的微生物殺菌劑,,把它們稀釋在水中后,直接噴向植物表面,,不用擔(dān)心釀酒用的葡萄遭受農(nóng)藥污染,。而且使用這種殺菌劑還有一個(gè)好處,就是不管天氣情況如何,,噴灑農(nóng)藥的藥效都不會(huì)減弱,。
高效殺菌的微波技術(shù)
高溫、干燥、巴氏滅菌……是目前被普遍用來對(duì)食品進(jìn)行滅菌與保鮮的技術(shù),。但是經(jīng)過這些方法殺菌的食品,,往往會(huì)影響食品的原有風(fēng)味和營養(yǎng)成分。因?yàn)槌R?guī)熱力殺菌是通過熱傳導(dǎo)將熱量從食品表面?zhèn)髦羶?nèi)部,,所以經(jīng)過高溫殺菌的胡蘿卜和豌豆,,常常會(huì)變成一堆漿糊。
美國科學(xué)家發(fā)明的微波滅菌技術(shù)則不會(huì)影響食物口感,。由于微波具有穿透作用,,對(duì)食品進(jìn)行整體處理時(shí),食物表面和內(nèi)部同時(shí)受到“微波熱效應(yīng)”與“非熱效應(yīng)”的共同作用,,微波熱效應(yīng)使食品中的蟲類和菌體吸收微波能升溫,,從而使其蛋白質(zhì)失去生物活性,導(dǎo)致微生物體生長發(fā)育延緩和死亡,,達(dá)到食品滅菌,、保鮮的目的。而微波的非熱效應(yīng)則能使微生物體內(nèi)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,,進(jìn)而其生理活性物質(zhì)發(fā)生變異,,從而起到滅菌作用。
微波殺菌的時(shí)間很短,,一般在三到五分鐘,。同時(shí)它還能保留更多的營養(yǎng)成分,常規(guī)熱力處理的蔬菜能保留46%~50%的維生素C,,而微波方式則能保留60%~90%,。
利用這種先進(jìn)的殺菌技術(shù),人們可以吃到食物像剛出鍋時(shí)一樣的口感,,而且它的殺菌能耗只有常規(guī)方法的1/10,。此外,用這種方法殺菌的食物不但可以在常溫中保存,,而且保存期限甚至能長達(dá)數(shù)年,。
無害的電網(wǎng)驅(qū)蟲裝置
我國臺(tái)灣地區(qū)科學(xué)家最近發(fā)明了“電網(wǎng)驅(qū)蟲裝置”,它的殺菌方式獨(dú)辟蹊徑,,利用了電能?,F(xiàn)有的驅(qū)蟲方式,大多利用藥物噴灑于植物上或是用含有驅(qū)蟲藥的肥料施于土壤中,,對(duì)環(huán)境以及植物本身仍有危害,。
而利用電能的驅(qū)蟲裝置則依靠物理方式驅(qū)散害蟲。具體的方法是土壤表面先覆蓋一層披覆層,,其上再覆蓋一層具有彈性的金屬網(wǎng),。其中披覆層上預(yù)留無數(shù)的小孔洞,,供植物從孔洞中生長出來,而覆蓋其上的金屬層又與披覆層之間預(yù)留出足夠空間,,植物就在這兩層空間中生長,。金屬網(wǎng)外接一套通電設(shè)備,通電后,,金屬網(wǎng)外的昆蟲就無法進(jìn)入植物的生長空間,,從而起到了驅(qū)蟲作用。
能替代柴油的綠色燃料
澳大利亞的科學(xué)家找到了一種綠色,、高效的柴油替代品——CJO生物燃料,。它不但能降低溫室效應(yīng)達(dá)到排放要求,還能減輕對(duì)石油燃料的依賴,。
這是一種生態(tài)型的安全生物燃料,,從麻風(fēng)樹中提取而來。麻風(fēng)樹,,被普遍認(rèn)為是一種“柴油植物”,,堅(jiān)硬耐旱,,一般有三到四年的成熟期,,能一直持續(xù)產(chǎn)果達(dá)50年。麻風(fēng)樹的果實(shí)不可食用,,但是通過先進(jìn)技術(shù)能提取占其果實(shí)重量35%~45%的油脂,,經(jīng)過加工就變成可替代柴油的新型生物燃料——麻風(fēng)樹原油(CJO)。而加工剩下的果實(shí)殘?jiān)€能用作肥料或是動(dòng)物飼料,,大大降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境有害的釋放物的排放,。
麻風(fēng)樹原油可直接替代傳統(tǒng)的柴油燃料,現(xiàn)有的機(jī)器設(shè)備不需要任何的改進(jìn)就能保證更高的效率,,并可替代石油等化石燃料,。與傳統(tǒng)的柴油燃料相比,價(jià)格具有競爭力并能提供與柴油同等甚至更好的效用,。(生物谷Bioon.com)