现代生物技术的核心精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇现代生物技术的核心，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：信息技术 学习兴趣 主动性 优化教学

近年来，随着信息技术的不断发展、计算机应用技术的广泛传播，计算机辅助教学为我们更新教学观念、采用新的教学手段辅助生物教学创造了条件，更为传统教学注入了新活力。生物学科在利用信息技术提高学生学习兴趣、开阔视野、提高能力等方面有着极大的优势。下面，我就有关问题谈谈自己的认识与体会。

1．课件展示，创设情境，激发兴趣。

兴趣是学生主动学习的前提，也是学生积极思维、探索知识的内在动力，培养了学生的学习兴趣，教学就成功了一半。情境教学法，是教师根据教材所描绘的情景，创设出生动形象的教学情境，激发学生学习生物学的兴趣，使学生积极、主动地学习。教师在生物学的教学中要经常运用电教媒体为学生提供生动逼真、色彩鲜明的声像素材，创设情境，使抽象难懂的教学内容变得妙趣横生、生动有趣，从而激发学生学习的热情和兴趣。

比如教师在《保护生物多样性》的教学时，可以首先播放我国特有的珍稀保护动物――大熊猫生活的录像片段，展示它那笨拙可爱、憨态可鞠的形态，把大熊猫的可爱可亲的形象展示在学生眼前，使学生如同身临其境。这不仅激发了学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，主动地全身心地投入到学习之中，并且使学生获得丰富生动的感知，收到了“一箭双雕”的效果。比如在讲《认识生物的多样性》的教学内容时，教师可以首先让学生欣赏著名歌唱家演唱的歌曲《谁不说俺家乡好》，这首美妙的赞美祖国大好河山的歌曲，让学生的思绪情不自禁地走进那美丽的大自然，领略大自然那丰富多彩的美丽景色要，这样创设情境，自然而然导人了教学内容。

在教学过程中，教师可以利用多媒体播放形形的生物，并配以优美动听的音乐，引起学生对生物学的兴趣，这有利于教师的教学探索，使学生在美妙的音乐声中欣赏丰富多彩的生物物种，感叹大自然的神奇，同时唤起学生的情感活动，做到认知活动和情感活动相伴相随，体现形真、情切、意远、理蕴的特点，收到事半功倍的效果。

2．视频展示，加强直观，优化教学。

视频演示仪在教学中使用，可起到优化实物、标本、模型和图片等的演示。生物学教学中，形态、结构和生理等知识是教学的基本内容。实物、模型能体现“直观性原则”的作用。但学生离得远，这样，实物、模型就显得太少。而运用视频演示仪能够由远化近，由小化大，可以更好地贯彻教学的“直观性原则”。比如教师在进行八年级下删的《植物的生殖》中“植物的有性生殖”的教学时，就可以在视频演示仪上对“桃花模型”进行展示示范，引导学生仔细观察，可以很快地让学生掌握花的结构及其各部分的功能。又比如教师在进行“观察鸟卵的结构”的教学时，可以在视频演示仪上进行示范，引导学生边操作边观察。这样，学生就很好地认识了鸟卵的结构及其卵黄上的胚盘。视频演示仪真实直观地辅助教学，使学生能够在较短的时间内更好、更快地掌握正确的操作方法和技能，如临时装片的制作、实验用具的操作要领等，这样就解决了实验教学中因学生多、课时有限等原因而导致的个别指导难的问题，使教师指导到位、学生操作得法。

3．音像播放，化静为动，突破难点。

多媒体课件声像并茂，使信息传递形象化、色彩化、动态化，有利于强化概念、揭示原理、突出重点、分散和突破难点。随着生命科学的发展，生物学教学中涉及大量新成果，而且常常是教学中的重点，难点和疑点。比如教师在进行八年级生物上册中《动物与人类生物的关系》关于“生物反应器”的教学时，由于概念比较抽象，学生难于理解，但它又是本节课的重点和难点，老师可以有针对性地进行多媒体视频播放《生物反应器》录像，使教学内容化静为动，化抽象为形象，学生边观看边思考，这样学生很好地突破了重点，解决了难点。计算机以其丰富的功能，给教师的教学创造了极其有利的条件。老师可以经常利用多媒体计算机的配置功能，运用扫描仪扫描相关图片，也可以从网络上下载教学中所需要的相关图片，还可以将图片、动画资料、声音、文字等资料运用到制作课件中。运用多媒体课件进行教学时，强化了直观效果，在教学过程中，使画面与文字有机地结合，教学环节以过程化衔接，课堂分析简洁明了，使教学过程实现了条理、层次和序列的更优化。在生物教学中，老师恰当地运用多媒体教学，还能强化学生能力的培养和有机地渗透德育教育。如环保和爱国主义思想教育。

4．多媒体课件促使学生更自主地探讨知识，学习更主动。

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【关键词】高中生物；现代化信息技术；合理应用

在高中阶段，生物课的课堂设置定位于集专业性、社会实践性以及实验性与一体的综合学科，广大授课教师在实施教学的具体阶段，通过积极地转变教学思路，运用现代化的教学手段，不仅仅能够提高课堂的教学质量，更能够有效地提升学生们的学习积极性，这对于他们今后在生物学科上有更深入的研究以及兴趣都有着十分重要的作用。

一、高中生物教学中积极采用现代信息技术的重要意义

众所周知，生物学科自身的属性决定了它与语文、历史、政治之类高度人文化的学科有着十分巨大的差异，生物教学过程中涉及到的种种自然现象决定了其在教学过程中，教师简单的通过语言讲解以及死记硬背式的填鸭式教学无法满足学生对学科知识的好奇心，更为灾难性的后果是，传统的利用模型以及教师现场的作画展现课堂内容，不仅仅对生物教学中应有的动态传递造成了忽略，更使学生将生物学科定义为枯燥、无味、死板的一门抽象性科目，与他们的实际生活毫无关系。通过有效的利用现代信息技术的教学手段，授课教师不仅仅能够将生物教学过程中的重点部分进行动态展示，更能够有效地通过文字、图片、影像资料的组合为学生更加直观的理解课堂内容，从而降低相关知识的学习门槛，提高学生积极性与主动性，从而实现构建高效课堂的教学目的。

二、现代信息技术在高中生物课堂中的具体应用方式

（一）有效创设教学情境，提升学生学习兴趣

高中生物课堂教学中往往会涉及到大量微观生物的相关知识，传统教学模式下，学生因为见不到真实可感的画面以及动态演示而无法对这一部分知识进行准确的理解以及感悟，通过现代化信息技术的有效参与，“教学难”的问题可以得到十分有效的解决。举例来说，在高中生物课堂的教学过程中，《细胞的分化、衰老和凋亡、癌变》的教学上，笔者通过使用网络引擎，搜索到大量的细胞生长、分化、癌变以及分化和衰老的图片以及动态演示影像资料，在进行具体筛选后，使用科学组合的方式将其合理安排在授课过程中所具体使用的教学课件中，开展课堂教学的过程中，笔者采用动态演示以及图片展示相结合的方法，将细胞分化、癌变以及衰老的不同阶段的形态以及特征进行了重点讲解，有效地化解了学生学习过程中原有的枯燥无味抵制感，创设出使他们乐于学习、积极探索的课堂情境，促进了整个课堂的高效开展。

（二）在现代信息技术的参与下，将课堂难点逐一突破

高中生物教学过程中，所涉及到的具体理论、概念、原理一直是学习中的难点、重点，传统教学模式下，由于缺乏科学、高效的教学手段辅助，这一部分授课教师通常会采用让学生直接背诵的方法进行教学。然而这样的教学模式往往会导致适得其反的教学效果，由于学生对概念内容理解不全或者是根本就没有理解，这导致他们在实际背诵过程中，无法精确的对概念进行重现。有了现代信息技术的参与，这个难题便迎刃而解了。举例来说，在对免疫部分的授课过程中，涉及到特异性免疫的相关知识与定义，为了确保学生能够对这一部分的准确理解，从而降低学习具体知识的学习门槛，笔者在具体授课过程中，通过使用具体的图像展示，将特异性免疫的分类、特点以及形成过程做出了形象的演示，学生通过这一系列的前期学习与直接感知，对于特异性免疫的具体过程获得了十分形象的概念，开展教学中的巨大拦路虎被有效解决了，教学活动的顺利开展便得到了十分有力的保障。

（三）利用丰富的网络资源，将教学内容积极地拓展

现代化信息技术与传统教学模式相比，最大的优势便是其具有极大的开放性，使用者可以利用网络搜索到诸多传统教学中无法获知的图片信息、科研成果以及理论动态进行及时的课堂讲解，从而使学生在学习过程中，了解到更多的学科知识，在有效拓展视野的同时，增加他们对该门学科的学习兴趣。举例来说，笔者在对学生授课过程中，讲解到《动物细胞工程》这一部分时，不仅仅对学生进行必要原理讲解、细胞工程意义的常规课堂内容的讲解，更通过网络搜索，使学生了解到现今世界上的动物细胞工程研究情况以及我国甘肃省动物细胞工程技术研究中心的相关研究成果，学生更为全面的获得了关于该部分学习内容的知识，他们的知识素养不仅仅在理论知识上得到了提高，实际运用的具体知识也有效地得到了拓展。

通过对现代信息技术的有效运用，学生能够在相同的课堂时间内获得更多、更有效的知识量，这对于他们在实际学习过程中，积极探索、勇于创新有着十分重要的推助作用。教师应当抓住现代化教学手段的重要辅助教学作用，通过科学的教学方式组合使学生对学习内容深感兴趣，从而主动地对课堂知识进行探索，通过调用多种思维方式，不仅仅会在学习成绩上得到快速提高，学生的思维活跃度也将明显改善，这对于新时代下培养创新型人才有着十分重要的意义。

三、结语

高中生物教学中积极的使用现代化信息技术，能够对课堂效率进行有效地改善，从而创建出更为和谐、向上的学习氛围，提高学生的学习积极性，然而在具体教学过程中，教师应当注意，生物教学是一门实践性非常强的课程，不能够只重视到现代化信息技术的便利而忽略试验的开展，更不能够将所有的知识不加选择的全部利用信息技术进行教学，应该有针对性、有重点的选择，这样才能够确保现代化教学手段在实际教学过程中的合理运用。

参考资料：

[1] 李明先.如何提高高中生物教学的有效性[J].新疆教育.2013（06）：414-415.

[2]张彬.谈高中生物教学模式的转变[J].中华少年：研究青少年教育.2013（09）：125-126.

[3]王敏利.高中生物教学有效性的提升策略探究[J].新课程学习：上.2013（01）：152-153.

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生物实验教学对于学生验证所学的知识、理解知识的发生过程、锻炼动手操作能力等方面具有无可替代的作用。在实际教学中，生物实验常受多方面的限制，制约了生物实验的开展，如有的实验因周期过长无法在课堂上或实验室进行，有的实因验观察对象太微观难看清等等。现代教育技术的发展，为中学生物实验教学的开展提供了技术条件。近年来，笔者把现代教育技术有效地运用到生物实验教学中，优化了实验过程、拓宽了信息渠道、提高了教学效果，为培养学生创新能力发挥了应有作用。

1 利用信息技术装备积累信息，建立教学资源库

计算机网络最大的优势之一，就是信息容量大。信息资源库的建设要从两个方面着手，一是寻找分类网上的相关信息，二是整合各学校和有关部门的教育信息资源。在此基础上建设适用的信息资料库。

1）图片资料可以从生物报刊杂志上选中后，再用扫描仪引入计算机；一些实物可以用数码相机拍摄引入；也可抓图软件从视频资料或Flash中获取，如超级解霸3000、Flashsnap。

2）文本资料也可以当作图片一样，用扫描仪引入，当然最基本是直接录入。

3）购买素材库光盘，在软件商店和音像店都有很多类型的素材光盘，例如自然风光、动物类、植物类，图标类、Gif、Flash等，可以根据需要挑选。

4）各种资料都可以从互联网上搜索下载。可以通过搜索引擎，键入关键词进行搜索。比较常用的搜索引擎有Google、百度。还可以直接访问一些教育教学网站和生物专业网站查找，如生物教学资源网（）、中学生物教学资料网（http：//）等。

5）为了节省时间减少工作量也可以直接下载一些课件，并根据需要进行一定的修改，最后把所需要的拼起来。

2 借助现代教育技术创设实验情境，营造创新能力培养的环境

现代教育技术有处理文字、图形、图像、音频和视频等多种媒体信息的能力，其良好的交互性能和视听优势，可以为学生创设一个轻松的学习环境。如“用显微镜观察多种多样的细胞”时，首先用录像放出自然界五彩缤纷的鲜花和动物世界等影像资料，让学生感受植物花的多样性、美丽和动物的千奇百怪，然后让学生观察几种植物和动物细胞。在愉悦的实验情景中，学生轻松地掌握了相关知识，学生的创新思维得到了激活。

有些生物实验和内容我们根本无法进行，可运用多媒体技术（如Flash等工具软件）可以进行模拟实验，使许多在正常实验条件下难以观察到的实验事实能真实地显示出来。如在讲述生物群落的演替等内容时，运用多媒体动画，将实验过程动态模拟出来，直观地显现在眼前，学生的感观被充分激活了，可增强学生的求知欲和探究学习的兴趣。

3 运用现代教育技术强化实验设计，增强创新能力培养的效果

利用多媒体技术，可以巧妙地将一些静态实验变为动态实验，也可以将一些动态实验静态处理。例如，在讲述有丝分裂的各时期的染色体行为时，我们将显微摄影的一些图片用Authorware处理，将染色体的行为过程制作成动画，在课堂上运用多媒体手段将活动画面展示出来，让学生直观地看到有丝分裂中染色体行为变化的动态过程，效果会非常好。又如，动物的运动。动物的运动是很快的，很难看清楚的。教师可以利用多媒体以慢放和定格展现给学生，使学生印象深刻。

4 借助信息技术手段拓展生物科学知识，丰富创新能力培养的内容

新课程改革要求教师转变观念，将学生被动的接受式学习转化为主动的参与式学习，让学生充分动脑、动手。学生参与教学活动能提高学生学习的兴趣和求异思维的培养，有利于激发学生的创造性思维。

生物教材中有许多知识都是由实验得出的。教师应引导学生挖掘教材和科技信息中的这些隐性科学知识，鼓励学生多接受一些科技知识和科研成果，如在网上搜集一些生物学科研实验、科研成果应用等资料，让学生真切地体验科研过程，这对培养学生的科研意识是大有帮助的。

总之，创新型教学要求教师在实验教学中创造性地应用现代教学手段，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创设条件。生物实验不仅要达到教材常规实验目的，还应培养学生的科学素养和科学态度，更重要的是培养学生的探索精神和创新能力。在信息化背景下，我们要让现代教育技术走进实验教学，培养学生的科学思想和科学方法，提升学生的科学素质。

参考文献

[1]教育部.普通高中生物课程标准[S].北京：人民教育出版社，2003.

[2]陆霞.以信息技术教育为载体培养学生的创新能力[J].中国教育信息化：基础教育，2009（9）：44-45.

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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Videbk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

篇5

    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。