在2011跨國技術轉移北京論壇上,,來自全球20余個國家和地區(qū)的80余家世界知名技術轉移機構、研發(fā)服務機構,、大型跨國企業(yè),,帶來了400余項技術,,內容涉及農業(yè)、生物醫(yī)藥,、新能源,、信息技術等諸多領域。
在這次論壇上,,各國的高新科技爭奇斗艷,。而這期的報道,將聚焦現(xiàn)代農業(yè)科技,,通過這個窗口,人們得以窺見未來農業(yè)的新面貌,。
“辣椒傳感器”告訴你辣不辣
辣椒素是導致辣椒有“辣”味或“辛辣”味的化學物質,,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)建的史高維爾指標為基準的,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,,但這個方法的主觀性很大。
英國科學家發(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,這項技術就可以批量生產(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,。而美國科學家的一項發(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行除菌處理,。最后,利用炭過濾裝置除去水里的固體雜質,,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菌,,最終把水分儲存到存儲容器中,這樣就產(chǎn)生了純凈的可飲用水,。
運用這種方法,,造水的能耗和花費都很低,生產(chǎn)一公升水僅需要花費三到四美分,。目前這套設備已經(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的事物,但是日本科學家的一項研究成果,,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,它還因為含有“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,。這種物質對于抗過敏有顯著的效果,而花粉癥作為一種身體對外來物質反應過激的過敏反應,,正是它所治療的對象,。
這項發(fā)明給人們帶來的好處是顯而易見的。據(jù)研究顯示,,日本國內有25萬人對花粉過敏,,而這項技術將為他們帶來福音。利用這項技術,,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發(fā)芽,并使糙米內部發(fā)生變化,,一些具有特殊生理功能的活性物質含量顯著增加,,從而產(chǎn)生有保健功能的成分。
科學家發(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,,部分蛋白質分解為氨基酸,淀粉轉變?yōu)樘穷?,也使食物的口感得以改善;而在保留了豐富的維生素,、礦物質和膳食纖維等營養(yǎng)成分的同時,,還產(chǎn)生了多種具有促進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、預防消化道癌癥,、抗衰老等保健功能,。
但是科學家在研究中也發(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”,,其中一部分物質也會對人體產(chǎn)生不良的影響,。所以從1995年開始,日本的科學小組就開始進行研究,。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)授權給十多家公司生產(chǎn),這種頂部帶有乳白色圓點的大米,,已經(jīng)成為人們喜愛的食物,,并被加工成糕點、米茶等食物,。
自動控制系統(tǒng)讓耕種更方便
水旱輪作是現(xiàn)代農業(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,,還能改變土壤團粒結構改善氧化還原條件,對還原性有毒物質起到氧化降解作用,。此外還能使土壤有機質礦化,,起到釋放養(yǎng)分,促進作物生長作用,。
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,,費時且費力,。日本科學家發(fā)明的“地下水管道自動控制系統(tǒng)”,使得這項工作變得輕松起來,。
這套系統(tǒng)的管線按照田字格的形式埋于地下,,設在田壟上的排水箱控制水量貯蓄,打開水閥時,,水箱中的水緩緩注入田塊,,逆向操作時,田地中的水則被排空,。系統(tǒng)中的水位調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,。同時鋪設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,而新技術則能產(chǎn)出1814公斤,。
對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的物品,因為它在消滅害蟲的同時,,也會對人體健康產(chǎn)生影響,。而新加坡科學家的一項研究成果使殺蟲劑對人體不再有危險。
傳統(tǒng)的殺蟲劑,,運用的是生物化學的方法消滅害蟲,,而且在使用過后會有殘留從而影響環(huán)境,而新的微生物殺菌劑,利用一種對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就可以開始使用,,以減少疾病的傳播。因為這種厭霉菌的“領地意識”非常強,,它會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,,不用擔心釀酒用的葡萄遭受農藥污染,。而且使用這種殺菌劑還有一個好處,就是不管天氣情況如何,,噴灑農藥的藥效都不會減弱,。
高效殺菌的微波技術
高溫、干燥,、巴氏滅菌……是目前被普遍用來對食品進行滅菌與保鮮的技術,。但是經(jīng)過這些方法殺菌的食品,往往會影響食品的原有風味和營養(yǎng)成分,。因為常規(guī)熱力殺菌是通過熱傳導將熱量從食品表面?zhèn)髦羶炔?,所以?jīng)過高溫殺菌的胡蘿卜和豌豆,常常會變成一堆漿糊,。
美國科學家發(fā)明的微波滅菌技術則不會影響食物口感。由于微波具有穿透作用,,對食品進行整體處理時,,食物表面和內部同時受到“微波熱效應”與“非熱效應”的共同作用,微波熱效應使食品中的蟲類和菌體吸收微波能升溫,,從而使其蛋白質失去生物活性,,導致微生物體生長發(fā)育延緩和死亡,達到食品滅菌,、保鮮的目的,。而微波的非熱效應則能使微生物體內的分子結構發(fā)生改變,進而其生理活性物質發(fā)生變異,,從而起到滅菌作用,。
微波殺菌的時間很短,一般在三到五分鐘,。同時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%。
利用這種先進的殺菌技術,,人們可以吃到食物像剛出鍋時一樣的口感,,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數(shù)年。
無害的電網(wǎng)驅蟲裝置
我國臺灣地區(qū)科學家最近發(fā)明了“電網(wǎng)驅蟲裝置”,,它的殺菌方式獨辟蹊徑,,利用了電能。現(xiàn)有的驅蟲方式,,大多利用藥物噴灑于植物上或是用含有驅蟲藥的肥料施于土壤中,,對環(huán)境以及植物本身仍有危害。
而利用電能的驅蟲裝置則依靠物理方式驅散害蟲,。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)外接一套通電設備,,通電后,金屬網(wǎng)外的昆蟲就無法進入植物的生長空間,,從而起到了驅蟲作用,。
能替代柴油的綠色燃料
澳大利亞的科學家找到了一種綠色、高效的柴油替代品——CJO生物燃料,。它不但能降低溫室效應達到排放要求,,還能減輕對石油燃料的依賴。
這是一種生態(tài)型的安全生物燃料,,從麻風樹中提取而來,。麻風樹,被普遍認為是一種“柴油植物”,,堅硬耐旱,,一般有三到四年的成熟期,能一直持續(xù)產(chǎn)果達50年,。麻風樹的果實不可食用,,但是通過先進技術能提取占其果實重量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——麻風樹原油(CJO),。而加工剩下的果實殘渣還能用作肥料或是動物飼料,,大大降低了對生態(tài)環(huán)境有害的釋放物的排放,。
麻風樹原油可直接替代傳統(tǒng)的柴油燃料,現(xiàn)有的機器設備不需要任何的改進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)