26、超 导 材 料
    191年荷兰科学家用液氦冷却水银，当温度下降到-269℃左右时，发现水银的电阻完全消失，这种现象就称为超导电性。在“高温”超导材料发现以前，所研究的超导材料都是“低温”超导材料，主要是多种金属合金，如锯锆合金[NB一（35—33）Zr]、铌锡合金［Nb－(35－55）Ti］、铌锡合金［NbSn]、钒镓合金［V。Ca]、铌锗合金［N bGe外等。“低温”超导材料主要应用于强磁体，如核磁共振。磁悬浮火车和加速器等。1986年1月，瑞士贡黎世IBM研究实验室的科学家用钡——斓——铜氧化物获得了一243℃的超导转变温度，从而揭开了世界性的高温超导研究热潮。中国科学院首次在世界上公布了钡——钇——铜——氧体系。可以说，从一开始，中国高温超导材料的研究就位居世界前列。80年代末期以来，中国在主温超导的研究和应用方面一直处在世界先进水平，如在提高材料的载流能力和制备高质量的超导薄膜方面，在量子干涉器件的制作以及将这种器件应用到地磁测量方面，在高温超导体粉料的制备以及发展金属、有机化学气相沉积制膜技术方面，在确定高温超导材料的晶体结构以及饿系、铊系材料的系统研究等方面都作出了许多高水平的工作。目前高温超导材料的应用正朝着大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用三个主要方向发展，在世界各国的共同努力下，超导材料造福人类的时代一定会到来。
 
27、绿 色 革 命
    绿色革命是60年代中期在发展中国家兴起的，以采用物高产良种为中心的一场新技术革命。其主要内容是大规模推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高、适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革新取得了惊人的进展，因而被誉为绿色革命。
    大家知道，绿色植物进行光合作用，能吸收太阳的光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质，并释放氧。光合作用是地球上利用光能制造碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物质的规模最大过程。农业是当今世界利用光合作用生产人类所需食物与有机原料的唯一基础产业。由于绿色植物具有上述独特的作用，所以植物生产称为第一性生产；而动物生产是依靠转化植物的能量和物质为基础的，因此称为第二性生产。
    在绿色革命中，有两个国际研究机构做出了突出贡献：一个是国际玉米和小麦改良中心，以诺贝尔和平奖金获得者N.E．勃劳格为首的小麦育种家，利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系，与抗锈病的墨西哥小麦进行杂交，育成了“皮蒂克”、“盘加莫”、“索诺拉64”等30多个矮秆、半矮杆品种，其中有些品种的株高只有40～50厘米，同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。另一个是国际水稻研究所成功地将我国台湾省“低脚乌尖”品种所具有的矮杆基因导人高产的鳊尼西亚品种“皮泰”中，培育出第一个半矮秆、高产、耐肥、抗倒伏、穗大、粒多的奇迹稻“IR8”（国际稻8号）品种，亩产可达400～500多公斤。此后，又相继育成IR5，IR26，IR34，IR36，IR50等系列良种，并在抗病害、适应性等方面有了改进。
    上述品种在发展中国家迅速推广开来，并产生了巨大效益。墨西哥从1960年推广矮秆小麦，短短三年间达到了总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦品种，至1989年促使粮食总产量35万吨增至15237万吨，翻了一番，由粮食进口变为出口。绿色革命的成就是史无前例的。在推广绿色革命的11个国家中，水稻每亩产量由70年代初的135公斤提高到80年代末的221公斤，增长63％。目前，发展中国家种植小麦15亿亩，其中60％的面积采用绿色革命的育种成果。
 
28、中国绿色革命的重大飞跃
    以推广优良品种为主要内容的绿色革命，实际上在中国开展得比国外更早，规模更大，成效更显著。当国际上绿色革命处于酝酿阶段时，我国的矮秆育种之花已开遍大江南北。早在1956年，广东省农民育种家洪群英和洪春利就利用株高仅75厘米的品种，培育出中国第一个大面积推广的矮秆早籼良种“矮脚南特”。此后随着“广场矮”、“珍珠矮”等一系列矮秆品种的育成和推广，1965年南方稻区基本上实现釉稻矮秆化，促使每亩产量由200～250公斤提高到300～350公斤。这是中国水稻育种上的一大突破，同时在第一次绿色革命中也起着先锋作用。
    随后不久，杂交水稻的选育和推广又取得了划时代的巨大成就。1973年，实现了三系配套。所谓三系是：①雄性不育系。雌蕊发育正常，而雄蕊的花粉退化或败育，不能自花授粉结实。②保持系。雌雄蕊发育正常，将其花粉授予雄性不育系的雌蕊，不仅可结成对种子，而且播种后仍可获得雄性不育植株。③恢复系。其花粉授予不育系的雌蕊，所产生的种子播种后，长成的植株又恢复了可育性。1975年基本上建立了种子生产体系。70年代大面积推广了“南优”、“汕优”、“威优”和“四优”四大组合。杂交水稻栽培面积由1976年的约225万亩扩大到1990年的23万亩，占水稻部面积的比重由0．41％增至48．17％由于杂交水稻根系发达、长势旺盛、光合作用强、叶面积系数大，一般增加 50公斤上下，从而促使全国水稻平均亩产由232公斤增至328公斤。中国实际上已经跨人了第二次绿色革命阶段。
    我国自1983年以来。通过实施国家科技攻关计划，团结协作，又育成了常规水稻新品种62个，推广近亿亩；杂交水稻新组合33个，较好地解决了早、中熟配套问题；小麦新品种42个，推广近8000万亩；玉米抗病新杂交种43个，推广效益显著；棉花新品种45个，使纤维品质、丰产性、抗病性明显提高；大豆新品种42个，累计推广2400万亩，早熟品种的育成和应用使大豆栽培区向北推进100多公里。总之，我国的绿色革命不仅处于世界领先地位，而且形成了自己的特点，实行良种良法相结合、现代科学技术与精耕细作相结合，并正在向高产与优质高效相结合的方向发展。
 
29、新的绿色革命兴起
    据预测，1990～2020年的30年中，发展中国家人口将由40．5亿增至 66．8亿，增长三分之二，占世界总人口的比重将由76．4％增至985．2％。目前，世界上约有82亿人处于营养不良状态。面对这一形势，1990年世界粮食理事会第16次部长会议首次提出在发展中国家开展新的绿色革命，即第二次绿色革命，其发展趋向主要有三个方面。
    1）在巩固水稻、小麦、玉米育种等第一次绿色革命成果的基础上，向农业其他领域扩展。今后，国际水稻研究所将重点致力于改变植株结构、发展热带地区杂交水稻以及改进水土资源管理、提高水稻生产力的研究。未来的半矮秆新类型构想，其单株有效分蘖数将由15～16个（总分蘖20～25个）减少到5～6个，每个分蘖的穗粒数由100～120粒增至250粒，并通过直播密植使产量提高25％～40％。目前，该所同印度、印度尼西亚、朝鲜、马来西亚、泰国合作研究热带杂交水稻，预计5年内可推广应用。有关国际研究中心（所）将加强高粱、谷子、木薯、香蕉等作物的研究，并向林业、渔业等领域扩展。
    2）在有效利用灌溉地的同时，向旱地、低地、丘陵山地扩展。据联合国粮农组织的分类，发展中国家可划分四大农业生态地区：其中灌溉地区占谷物总产量的60％，养活10亿人；降雨不稳定的干旱地区，约5亿人。从这里可看出，除灌溉地区外，其他三个地区维持着20亿农业人口的生计。鉴于第一次绿色革命仅侧重灌溉和降雨多的条件较好地区，因此新的绿色革命将更多地注意这些低潜力地区。
    3）扩大生物技术的研究与应用，开展“基因革命” 农业是生物技术最有应用前景的一个领域，预计21世纪组织培养技术可望在马铃薯、草莓、甘蔗、苹果、葡萄、香蕉及多种花卉等作物上进一步扩大利用，并实现产业化。花药培养除已实际应用于水稻、小麦等作用外，将在加速新品种选育中发挥更大作用。家畜胚胎移植技术在奶牛、猪、绵羊、山羊等试验基础上，可望加速实用化步伐，形成新的开发产业。胚胎与冷冻保存等胚胎技术将扩大实用规模，使胚胎工厂化成为现实。单克隆抗体的研制，将扩大在植物与动物疫病诊断上的实际应用。非豆科作物的生物固氮的突破，将使目前的施肥技术体系发生巨大变革。在这个过程中，要把常规技术与现代生物学技术结合起来，以便为发展食物生产，提高生产水平，解决亿万人的饥饿问题发挥关键作用。总之，21世纪新的绿色革命将成为一场“基因革命”。

30、无 土 栽 培
    在蔬菜方面，日本近20多年来扩大了温室无土栽培的生产，采用岩棉栽培、袋培、基质水培、营养液膜栽培等方式。温室内的温度、光照、通气、滴（喷）灌、营养液循环等环节，全由计算机进行自动监控和管理，育苗、移栽、收获、清洗、包装等操作实现了机械化、自动化。如日本一甜瓜农场，应用一种新型的智能计算机系统，对7个温室群进行管理，实行最佳控制，生产的甜瓜每个售价曾达2万日元。近来。日本还研制出一种遥感温室环境控制系统，将分散的温室群同计算机控制中心联结，实行更大范围的温室自动化管理。这种温室无土栽培成为大型的植物工厂，在1000平方米面积上，每天可生产菠菜、生菜等500公斤。英国的温室蔬菜采用无土栽培很普遍，每平方米的番茄产量为36公斤，生产成本18．7英镑，收人31英镑，利润12．3英镑，平均每亩温室的年利润可达8000英镑。在东部的爱克斯尔温室企业，拥有210亩温室，全部采用营养膜技术生产番茄，成为世界上最大的水培温室。
    在花卉方面，以园艺业著称的荷兰，其玻璃温室面积达18万多亩，占世界的四分之一以上。温室栽培操作实现了机械化和基本自动化。目前荷兰的花卉业已实现专业化、规模化、集团化。如泰勒尼加公司，以生产非洲菊为主，年产900万株，鲜切花500万会，其中70％销往国外，这家跨国公司占世界非洲菊苗贸易量的70％。再如美国，大部分花卉由温室生产，拥有现代化自动调温。通气的纤维玻璃温室 5．6万亩。其中 100家大型花木公司平均每家生产面积320亩（包括温室与露地），每亩花卉苗木的年产值达2万多美元。