1「新石器革命」
新石器時代，約發生於一萬年前，人類從打獵、捕魚、採集野果、採集野菜為生，由採集野生小麥發展為有意識的栽種，逐步到半定居等待收穫的農耕生活方式。人們在長期的實踐中，逐步觀察和熟悉了某些植物的生長規律，慢慢懂得瞭如何栽培作物。人類發明了刀耕火種的種植業、畜牧業。農業的產生是人類歷史上的一次巨大進步。這場巨變被稱為「第一次農業革命」（First Agricultural Revolution）或「新石器革命」。
世界各地區的人民，在採集和漁獵經濟的基礎上，積累了經驗，各自獨立地發明了農業。由於各地經濟發展的差異，農業出現的時間很不一致，大約為從公元前8000年到公元前3500年。有些氏族和部落在新石器時代仍長期以採集和漁獵為生。
2、大禹治水
三皇五帝晚期，大約四千年前，中原河水氾濫造成水患災禍，農作艱難，百姓愁苦不堪。鯀（gǔn）與兒子大禹先後受命於舜帝，任崇伯和夏伯，負責治水。面對滔滔洪水，大禹從鯀九年治水的失敗中汲取教訓，改變了「堵」的辦法，對洪水進行疏導，治水成功。大禹為了治理洪水，長年在外與民眾一起奮戰，置個人利益於不顧，「三過家門而不入」。大禹治水十三年，耗費心血與體力，終於完成了治水的大業。舜帝禪讓帝位給大禹，建立夏朝，進入青銅器時代。
3、鋤耕和犁耕
在中國青銅時代大約相當於夏商周時期（公元前21至前8世紀），出現了青銅農具，人類可以進行鋤耕式的初始農業。原始的刀耕火種向比較成熟的飼養和種植技術轉變。壟作、中耕、治蟲、選種等技術相繼發明。為適應農耕季節需要創立的天文歷——「夏曆」，使農耕活動由物候經驗上升為曆法規範。商代出現了最早的文字——「甲骨文」，標誌著新的文明時代的到來。這一時期，農業已發展成為主要產業，原始的採集和漁獵經濟退出了歷史舞台。這是中國古代農業發展的第一個高潮。
到鐵器時代，約發生於公元前1400年前，因鐵器材料的使用及動物的馴養，人類可以進行犁耕式的農業。中國春秋戰國至秦漢時代（公元前7至公元3世紀）是中國社會生產力大發展、社會制度大變革的時期，農業進入了一個新的發展階段。這一時期農業發展的主要標誌是鐵製農具的出現和牛、馬等畜力的使用。可以認定，中國傳統農業中使用的各種農具，多數也在這一時期發明並應用於生產。
4、都江堰水利工程
都江堰是由戰國時期秦國蜀郡太守李冰及其子於約公元前256年至公元前251年主持始建的。經過歷代整修，兩千多年來都江堰依然發揮巨大的作用。都江堰工程以引水灌溉農田為主，兼有防洪排沙、水運、城市供水等綜合效用。它所灌溉的成都平原是聞名天下的「天府之國」。1998年農田灌溉面積達到66.87萬公頃，灌溉區域達40餘縣（圖1）。
圖1：都江堰水利工程
都江堰水利工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰排沙溢洪道、寶瓶口進水口三大主體工程構成。魚嘴把岷江分成內外二江，外江寬而淺，內江窄而深。汛季六成水走外江，四成水入內江，旱季四成水走外江，六成水進內江，保證了水流經內江進入成都平原的穩定性。內江水流進入狹窄的寶瓶口前形成漩渦，水流中攜帶的泥沙就被甩出到飛沙堰進入外江，以達到防止內江沙石堵塞下游河道發生決堤，保證內江分洪減災的作用。寶瓶口有效地控制流入成都平原的水量，洪水期間飛沙堰排沙溢洪道就會發揮很好的洩洪作用。
5、哥倫布大交換
1492年克里斯多福·哥倫布（Christopher Columbus）的航行之後，哥倫布大交換（Columbian Exchange）把美洲的農作物如玉米、馬鈴薯、番茄、番薯、木薯帶到了歐洲，把歐洲和亞洲的農作物如小麥、大麥、稻米、蕪菁還有馬牛羊等牲畜帶到了美洲。中國自明代以來先後從美洲等一些國家和地區引進了玉米、番薯、馬鈴薯等高產糧食作物和棉花、煙草、花生等經濟作物。這些作物的適應性和豐產性，不但使中國的農業結構更新換代、得到優化，而且農產品產量大幅度提高，對於解決人口快速增長帶來的巨大衣食壓力問題起到了很大作用。大豆是一種廣泛栽培的豆科植物，大豆根瘤具有固氮作用。大豆是豆奶和豆腐等蛋白質食品的來源，也是食用油和動物飼料的主要來源。大豆原產於中國，1804年美國從中國引進大豆，後又傳入南美國家。目前美國、巴西、阿根廷為世界三大大豆生產國，中國退居第四。
6、「英國農業革命」
「英國農業革命」（British Agricultural Revolution），即「第二次農業革命」（Second Agricultural Revolution），是17世紀中葉至19世紀的圈地運動、機械化、四輪作取代土地休耕、良種培育等使勞動和土地生產效率的提高，從而引起的英國農業生產的空前增長。在1770年前的一個世紀中，農業產量的增長速度超過了人口增長速度，此後，生產力仍居世界前列。糧食供應的增加促進了英格蘭和威爾士人口的迅速增長，從1700年的550萬增加到1801年的900萬，不過在19世紀，由於人口增長了兩倍多，超過3200萬，糧食國內生產逐漸被進口所取代。生產效率的提高加速了農業在勞動力中所佔份額的下降，貢獻了工業化所依賴的城市勞動力，因此，「英國農業革命」被認為是「工業革命」的原因之一。
7、化學肥料
化學肥料，簡稱化肥，也稱無機肥料，是用化學和（或）物理方法製成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料，包括氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料、複合肥料等，不可食用。它們具有以下一些共同的特點：成分單純，養分含量高；肥效快，肥勁猛；某些肥料有酸鹼反應；一般不含有機質，無改土培肥的作用。
20世紀50年代以來，化肥被大規模應用於農業生產。同時人們認識到，化肥作為農業增產措施，帶來了生態環境和人類健康的損害，例如，（1）化肥生產過程中的高污染、高排放損害環境；（2）化肥（尤其磷肥）含一些重金屬元素或有毒物質，如鋅（Zn）、銅（Cu）、鈷（Co）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、氟（F）等，使用後重金屬和有毒元素在土壤中富集損害環境，在農產品中富集損害人類健康；（3）化肥降低土壤微生物的數量和活性，從而降低微生物轉化有機質、分解礦物和降解有毒物質的作用，損害土壤生態環境；（4）長期施用化肥加速土壤酸化。土壤酸化後可加速鈣（Ca）、鎂（Mg）從耕作層淋溶，從而降低鹽基飽和度和土壤肥力；（5）化肥使土壤養分失調，硝酸鹽累積。如果施用的化肥以氮肥為主，而磷肥、鉀肥和複合肥較少，長期施用造成土壤營養失調，加劇土壤磷（P）、鉀（K）的耗竭，導致硝酸鹽氮（NO3-N）累積。硝酸鹽氮本身無毒，但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加，攝入人體後被微生物還原為亞硝酸根離子（NO2-），使血液的載氧能力下降，誘發高鐵血紅蛋白血癥，嚴重時可使人窒息死亡。同時，硝酸鹽氮還可以在體內轉變成強致癌物質亞硝胺（R2N-NO，R代表氫H或烴基），誘發各種消化系統癌變，危害人體健康。
8、農藥
農藥是指任何能夠預防、摧毀、驅逐或減輕病蟲害及調節植物生長的化學藥劑。農藥品種很多，按用途主要可分為殺蟲劑、殺蟎劑、殺鼠劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑、殺菌劑、除草劑、脫葉劑、植物生長調節劑等。古人用硫磺作為熏蒸驅蟲劑，砷、汞、鉛等的有毒化學物質作為殺蟲劑。17世紀，人們從菸草中提煉尼古丁和硫酸鹽作為殺蟲劑。19世紀，人們從菊屬植物提煉除蟲菊和從熱帶植物（主要仍然是魚藤）的根部提魚藤酮作為天然農藥。在1939年，瑞士化學家保羅·米勒（Paul Müller）發現滴滴涕（DDT）是非常有效的殺蟲劑。滴滴涕曾經是世界上最廣為使用的農藥。然而，在1960年代，它被發現妨礙了許多食魚鳥類的生殖能力，因此對於生物多樣性有重大威脅。瑞秋·卡森（Rachel Carson）和她的暢銷書《寂靜的春天》（Silent Spring），詳細地說明化學農藥及殺蟲劑的使用，對食物鏈和生態環境所帶來的重大影響。滴滴涕目前被超過86個國家禁用，但是在部分發展中國家仍然用來消滅蚊子和其它作為傳染病媒介的昆蟲，以預防瘧疾和一些熱帶性疾病。農藥的用量從1950年來已增長了50倍之多，每年的用量約為250萬噸。農藥被用來減輕農作物和畜禽病蟲害，其對生態環境和人類健康造成的危害是顯而易見的。
農藥和化肥的出現和在農業上廣泛應用是與傳統農業背道而馳的。人類覺得在發展科學技術、在進步，其實人類的科技只不過是按著先天定好的規律在發展。表面上看，農藥和化肥的施用從某種程度上控制了病蟲害和提高了糧食產量，其實神賜予人類的食物是一定的，能夠滿足人類的生存所需，超出這個範圍的一切努力反而會對生態環境和人類健康產生不良影響。那麼與農藥和化肥有關的種種現象，如加劇的自然災害，土壤肥力的普遍下降，農藥和化肥中毒及有關癌症等疾病，是不是自然法則在起著均衡的作用呢？農藥和化肥的出現也是必然的，因為人類現代行為偏離傳統，道德急速下滑和敗壞，地球上到處（包括人體、植物、動物、土壤、空氣和水）是業力（表現上是病害、蟲害、草害和有毒物質的侵染），其結果則是農作物不能正常生長，病蟲草害可導致顆粒無收，所以不施用化肥和農藥還真不行，從而形成了惡性循環。
9、人工選擇和動植物育種
人工選擇古代就有。人工選擇是指針對特定性狀進行育種、馴化，使這些性狀的表現逐漸強化，而人們不需要的性狀則可能逐漸消匿的過程。在現代，這種定向選擇和雜交育種產生了大量的動植物品種用於大面積、大規模的農牧業生產。傳統動植物育種不包括將外源基因（如抗除草劑基因）引入新品種（即轉基因品種，見下文專門討論）。
10、「綠色革命」
「綠色革命」（Green Revolution），或稱為「第三次農業革命」（Third Agricultural Revolution），是指1950年至1960年代末之間發達國家在第三世界國家開展的農業生產技術改革活動，包括培育和推廣高產糧食品種，增加化肥施用量，加強灌溉和管理，使用農藥和農業機械，以提高單位面積產量，增加糧食總產量。這些舉措使新技術得到應用，其中包括穀物的高產品種，特別是矮化小麥和水稻、化肥和農藥結合、可控的供水（通常涉及灌溉）和新耕種方法，包括機械化。這些實質上是用現代農業生產技術取代傳統農業生產技術。
11、遺傳修飾生物體
遺傳修飾生物體（genetically modified organism，GMO），又稱基因改造生物、轉基因生物（transgenic organism），是指通過基因改造實現基因改變的生物。這種技術，通常稱作重組DNA技術。生成轉基因生物的一般原理是，將外源遺傳物質添加到一個生物體的基因組內。這就是基因工程。1946年，科學家首次發現DNA可以在生物間轉移。1983年，世界上第一例轉基因植物，即含有抗生素藥類抗體的煙草，在美國成功培植。1994年，美國食品藥品監督管理局（FDA）允許轉基因番茄在市面銷售。此後不久，抗蟲棉花和玉米、抗除草劑大豆和油菜等10餘種轉基因植物獲準商品化生產並上市銷售。2000年，由於富含胡蘿蔔素的黃金大米的誕生，科學家看到了轉基因食品在營養學上的價值。2012年，全球轉基因作物種植面積達到約1.7億公頃。按照種植面積統計，全球約81%的大豆、35%的玉米、30%的油菜和81%的棉花是轉基因產品。2015年美國食品藥品監督管理局批准美國水產生技公司（AquaBounty Technologies）培育的含外源生長激素（荷爾蒙）基因和抗寒冷基因的大西洋鮭魚，可以上市供人類食用，且無須強制標示為基因改造（圖2）。微生物是轉基因最常用的轉化材料，故轉基因微生物比較容易培育，應用也最廣泛。例如，生產奶酪的凝乳酶，以往只能從殺死的小牛的胃中才能取出，現在利用轉基因微生物已能夠使凝乳酶在體外大量產生，避免了小牛的無辜死亡，也降低了生產成本。
圖2：基因改造（基改）鮭魚
（來源：科技報導http://scitechreports.blogspot.com/2016/05/blog-post_71.html）
轉基因的初衷是導入外源基因來改良農作物品種的抗病、抗蟲、抗除草劑特性，或者改良農產品外觀、口感、營養特性，也是為了解決一系列其它問題。殊不知，神造化世間萬事萬物有人所不解之迷。科學家在慶祝轉基因的「成果」之餘，人為地改變生物的遺傳物質所造成的後果也將不能完全被人所察覺。
12、基因改造食品
基因改造食品（genetically modified food，GMF），又稱轉基因食品，就是利用現代基因工程技術，將某些生物的基因轉移到其它物種中去，改造生物的遺傳物質，產生遺傳修飾生物體，使其在形狀、營養品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變，從而形成可以直接食用，或者作為加工原料生產的食品。根據轉基因食品來源的不同可分為植物性，動物性和微生物性轉基因食品。轉基因食品的安全性現在已經成為人們關注的焦點，尤其基因改造食品中含有外源基因直接被人體吸收、轉化。轉基因食品可能會引起下列安全問題。（1）毒性。許多遺傳修飾生物體本身就能產生大量的毒性物質和營養因子，如蛋白質抑製劑、溶血栓、神經毒素等以抵抗病原菌和害蟲的入侵。這些毒性存在於基因改造食品中被人體吸收。（2）食品過敏。轉基因作物通常插入特定的基因片斷以表達特定的蛋白，而所表達的蛋白如果是已知過敏源，則有可能引起人類的不良反應，即使表達蛋白為非已知過敏源，但只要是在轉基因作物的食用部分錶達，則也需對其進行評估。（3）抗生素抗性。轉基因食品對人類健康的另一個安全問題是抗生素標記基因。抗生素標記基因是與插入的目的基因一起轉入目標作物中，其作用是幫助科學家篩选和鑑定已經遺傳轉化的細胞、組織和再生植株。標記基因本身並無安全性問題，有爭議的一個問題是會有基因水平轉移的可能性。如抗生素標記基因是否會水平轉移到腸道被腸道微生物所利用，產生抗生素抗性，從而降低抗生素在臨床治療中的有效性。（4）營養價值。營養價值下降或造成體內營養素紊亂，人為改變了蛋白質組成的食物是否能被人體有效地吸收利用。有人認為，導致轉基因食品安全性問題的關鍵因素是外源基因的導入位點和外源蛋白質的表達。由於外源基因的來源、導入位點的不同，以及具有隨機性，極有可能產生基因缺失、錯碼等突變，使所表達的蛋白質產物的性狀、數量及部位與期望值不符。
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