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[中国科学报]中国工程院院士吴孔明:科技创新是农业发展唯一出路

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                                                      吴孔明

农业是国民经济的根基,粮食安全事关国家生存,我国农业生产资源有限,科技创新是农业发展的唯一出路。

“农业是国民经济的根基,粮食安全事关国家生存,我国农业生产资源有限,科技创新是农业发展的唯一出路。”近日,中国农业科学院在河北阜平举办的“农科讲坛”上,中国农科院副院长、中国工程院院士吴孔明如是说。

在他看来,随着供给侧结构性改革的不断推进和“一带一路”发展战略的实施,我国迎来了全球化的战略性机遇,农业发展也面临着战略性抉择,必须坚定不移地走节本增效、优质安全、绿色高端的现代农业发展道路,而科技创新正是发展现代农业的重要支撑。

农业科技水平大幅提升

吴孔明表示,以中国农科院为代表的科研单位开展了粮食作物品种培育与高产创建、畜禽水产遗传育种与健康养殖、资源节约型及环境友好型农业技术体系研究、农业机械装备创制与农产品精深加工等一系列重大科技攻关,我国农业整体科技水平大幅度提升。

“十二五”以来,我国发表的国际科技论文数量连续多年稳居第2位,被引次数从第8位升至第2位;从国内来看,共有175项农业科技成果获得了国家奖;农业高新技术产业快速发展,选育并审定主要农作物新品种3100多个,累计推广15亿亩;首次研制形成重型拖拉机等核心技术自主研发能力。

“十二五”期间,我国育成粮食和经济作物新品种3700多个,第四期“超级稻”攻关实现百亩连片平均亩产1026.7千克的新纪录,玉米高产突破了小面积1400千克/亩和大面积1100千克/亩的难关。

畜禽水产方面,培育了南阳牛、巴美肉羊、大通牦牛、大恒肉鸡、北京鸭、高山美利奴细毛羊等新品种,开展了营养评定、集约化养殖、海水养殖关键技术等健康养殖研究,防控高致病性禽流感、猪蓝耳病等疫病,还进行了远洋渔业新资源勘测和开发技术研究。

数据显示,新型肥料减少N2O排放量45%以上,减少硝态氮流失60%以上;生态农业技术减少坡耕地水土流失量50%以上;旱作节水技术使每毫米降水的粮食生产量由0.4千克增加到0.6千克以上;重大生物灾害防控方面,攻克了监测预警与检测、控制关键技术等。

此外,创制了大马力拖拉机及复式作业技术与装备、多功能联合收获技术与装备等农机装备;创新了农业生物制造与食品精细加工、农产品安全危害控制及检测、现代物流关键技术和装备等农产品加工技术。

“农业在GDP中的比重可以说是逐年下降,但农产品加工业在GDP中的比重却逐年上升,所以整个产业链在不断延长。初级农产品经过加工后可能增值5~10倍,因此农产品加工业对推动传统农业的发展尤其是解决农民增收问题非常重要。”吴孔明说,我国农业科技水平整体处于发展中国家前列,部分领域达国际先进,一些技术方向国际领先。

国际领先的有主要农作物基因组学、超级杂交水稻与禽流感疫苗等重大技术产品研发;国际同步的是粮食作物种质资源发掘与新品种培育、优质丰产栽培、重大植物病虫草害及动物疫病防控、生物农药及缓控释肥研发等;在农林生态安全、多功能农业装备、现代奶业、农业精准作业等领域,与国际差距也大幅缩小。

颠覆性技术带来农业革命

科技型高产农业、集约化高效农业、智能型低碳农业、工厂化基因农业、生物质能源农业、都市型生态农业、三产融合型农业……这已不仅仅是高高在上的概念,人们或多或少地能接触到一些,它们的背后是什么力量在驱动?

“颠覆性技术正在为整个农业的生产方式带来改变。这些技术不断应用,产生新的农业产业、新的业态,打破了过去传统农业和现代工业之间的界限。”吴孔明表示。

对农业有革命性影响的有:生物技术,如生物组学、合成生物技术可作新的动植物和品种培育,全基因组选择、基因组编辑技术可作动植物精确和定向育种,干细胞和细胞工程技术可作药物分子设计;信息技术+先进制造,如物联网、大数据、云计算、北斗导航、智能装备打造智慧农业,以及工厂化农业;创新材料,如纳米药物、肥料等绿色投入品,以及生物基材料、生物质能源等。

事实上,我国科技创新对农业生产的贡献率达到了55%,农业技术进步不断驱动农业产业变革,新的农业产业业态已初现端倪,战略性新兴产业异军突起,新的绿色革命(绿色化)悄然兴起。

吴孔明指出,我国农业科技重点创新领域主要在以下方面:农业生物技术、信息技术、生物材料与先进制造等前沿领域的原始创新,农业高产高效安全生产技术系统,资源高效利用与低碳绿色农业技术模式,新兴农业产业核心关键技术,区域可持续发展模式和综合解决方案,农产品加工产业和质量安全全过程监测追溯,现代农业装备。

如农业信息技术,包括精准播种、施肥、施药、除草,精准导航与测控,物联网,互联网云服务等。配备北斗导航的拖拉机精度可达每公里3~4厘米的横向偏差,有效降低田间作业重叠遗漏率,播种均匀一致、深浅一致;拖拉机边走边诊断氮素状况,然后精准施肥(地点、投入量);拖拉机还可配套变量农药喷洒机,实现洒量控制、喷杆折叠及喷洒高度调节电子控制。

“我认为信息技术已经颠覆了传统的农业,从种到收,再到市场、餐桌,无所不为,而且不断集成、不断系统化,已经形成了一个非常大的农业服务平台。”吴孔明说。

再如转基因技术,利用现代生物技术,将某些生物的基因经过人工分离、重组后,导入并整合到目标生物细胞内的基因组中,使目标生物的遗传物质得到改造,获得人类想要的新性状如抗虫、抗病、优质等。目前我国已获得了一批具有产业化前景的标志性重大成果,产业化蓄势待发。

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