张亚平——生物、信息技术是农业发展双引擎
人民日报,2012-04-23
现代农业是以现代生物学和生物技术为支撑、以现代工业装备为物质条件，以科技进步为主要推动力的新型农业。未来10年，我国食物和纤维需求总量将显著增长，消费结构将发生根本变化。
生物技术和信息技术是现代农业发展的引擎，推动着农业常规技术的效率革命和农业体系的创新升级，是农业科技的主体。
生物、信息技术是农业科技主体
- 以“组学”为基础的生命科学将引领农业生物科技革命
- 精准农业技术、农业智能装备将会得到快速发展
记者：中央一号文件提出：“实现农业持续稳定发展、长期确保农产品有效供给，根本出路在科技”。对此您如何理解？
张亚平：我认为，发展现代农业，实现农业持续稳定发展，长期确保农产品有效供给是当前我国农业发展的战略目标。现代农业是以现代生物学和生物技术为支撑、以现代工业装备为物质条件，以科技进步为主要推动力的新型农业。未来10年，我国食物和纤维需求总量将显著增长，消费结构将发生根本变化。生物技术和信息技术是现代农业发展的引擎，推动着农业常规技术的效率革命和农业体系的创新升级，是农业科技的主体。农业生物技术是农业科技领域的源头性和战略性高技术，将带动整个农业科技的发展。
当今农业面临人口增加带来的粮食需求压力、自然资源的不可持续利用和气候变化带来的不稳定性等巨大压力，需要重新思考农业科技及其在农业生产上的应用，即一方面利用先进生物技术来进一步提高农业动植物的经济产量和获得高附加值的农产品，建立整套清洁安全生产技术体系来保证食品的安全；另一方面提高作物本身对多变环境的适应能力，减少气候极端变化对农业生产的影响，创制农业资源节约利用技术体系，提高作物对光能、水分以及氮磷钾大量营养元素和铁锌硼铜等微量营养元素的利用率。
记者：您能举一些具体的例子吗？
张亚平：基因组学的进步带动了生命科学的快速发展，进而对农业科学并将对农业生产带来深刻而巨大的变化。基因组、蛋白质组、代谢组和表观基因组等组学研究发展迅速，更多的农业动植物基因组序列被测定。我国已完成了多个重要农业动植物的全基因组测序，包括水稻、马铃薯、番茄、黄瓜、家蚕等。以“组学”为基础的生命科学必将引领农业生物科技革命。
以地理信息系统、遥感和全球卫星定位系统为核心的空间信息技术是生产力的重要因素，直接作用于农业生产、决策管理与产品流通等农业活动中，全面提高农业的总体水平。我国在精准农业方面的研究总体上处于研究和示范阶段，总体上与发达国家仍有差距。但可以预见，随着生命科学、信息科学、材料科学、环境科学、控制科学的不断发展和在农业领域中的全面渗透，精准农业技术以及相关的现代农业生产装备，特别是农业智能装备将会得到快速发展。
面临全球共同挑战，面对本土突出问题
- 食品安全检测评价体系不健全，缺乏危险性评估技术
- 缺乏新的有自主知识产权的功能性食品
- 农业科研投入仍然不足，竞争性项目投入比例偏大
记者：在您看来，当前我国农业科技存在的主要问题是什么？
张亚平：未来我国农业科技发展不但面临着全球农业所面临的挑战，还将面临同我国国情紧密相关的一些突出问题。
食物总量的持续增长和质量不断提高的需求对农业科技发展提出更高要求。庞大的人口基数使我国将长期面对食物需求的巨大压力，随着国内农产品需求的增长，玉米、大豆、油料、食糖、奶制品等农产品自给率还将显著下降。近年发生的食品安全问题，如添加“瘦肉精”、“苏丹红”和“三聚氰胺”等，不仅给百姓身体健康造成严重危害，还给出口贸易等造成严重损害。我国食品安全检测评价体系还不健全，缺乏危险性评估技术，特别是缺乏进行清洁生产的源头创新技术。严重影响农产品供应与质量、进而威胁粮食安全。
饮食不均衡的健康隐患对农作物营养和多功能品种研究提出新的要求。由于生活方式和饮食习惯的改变，特别是蛋白质、淀粉和脂肪酸摄入过高；以及人体不能合成但必须从膳食中获取的微量元素、纤维、维生素不足，出现了诸多 “能量过剩，营养失衡”问题和相关疾病如高血压、高血脂、免疫力降低、冠状动脉硬化等。靠单纯药物治疗往往收不到满意效果，而功能食品及食疗可能成为预防这类疾病的重要手段。目前，低水平重复是我国功能性食品走向低迷的原因之一，我国缺乏新的有自主知识产权的功能性食品，对于农作物营养代谢研究以及多功能作物品种的开发提出了重大课题和挑战。
耕地、水资源及生态安全对农业新科技发展提出了更高的要求。城市化快速推进以及工业化和城市化将不断占用现有的有限耕地、并与有限的水资源形成激烈的竞争。我国后备耕地的开发潜力极其有限，未来农业发展面临的耕地资源约束将日益严峻。水资源短缺对我国农业所形成的威胁将更为严峻。同时，土地资源不断恶化，水污染问题日趋严重。要改变我国生态环境“局部改善、整体恶化”的基本格局，未来的生态用地还将继续增加。
农业现代化进程要求从科技来突破目前小规模生产方式的制约。我国农业现有的小规模生产已发展到了难以支撑农民增收的阶段。我国农产品生产体系由2.4亿小农户组成，户均耕地从上世纪80年代初约0.8公顷下降到2007年的不足0.6公顷，并且地块有“细碎化”趋势。农业兼业化、副业化和老年化趋势日益突出。现代农业发展的需求对我国现有农业安全生产技术和小规模农业生产以及农户分散经营都提出了巨大的挑战。
农业科研创新体系缺乏与其规模相匹配的领军科技人才和优秀创新群体。农业科研体系的原始创新能力还在于基础研究的发展，其深层次原因是对农业科技人才队伍建设的重要性认识不够，人才计划投入不足；农业科研单位的体制和运行机制问题目前还没有得到根本的改善。
农业科研投入仍然不足，竞争性项目投入比例偏大，影响了重大研究成果的产出。农业科研投资虽显著增加，但强度仍然很低，远低于全国所有行业科研投资强度的平均数。我国目前农业科研投资仅相当于本世纪初发达国家投资强度的20%多。同时，农业科研投入的结构失衡，竞争性项目投入比例偏大。过度依赖竞争性的项目经费往往使研究院所和科研人员的研究方向随研究课题的改变而改变，难以对其长期发展做出战略性规划，也难以形成长期的科研大协作。
开展重大战略性、前沿领域的自主创新
- 开展以重要农作物基因组学为基础的分子育种研究
- 研发清洁生产与食品安全保障技术
- 开展农业信息化与智能化科技研究
记者：近年来科学院在农业科技方面有哪些研究成果和成果转化的行之有效的做法？
张亚平：科学院在农业科技方面大致有这样一些特点和优势：如在农业基础生物学领域引领全国的研究方向，具有十分明显的上游优势；在植物基因工程、动物克隆等农业生物技术领域拥有国内较强的力量；在农业信息化新技术方面，具备较强的竞争优势等。
近年来，中科院整合科技力量，以前沿科学技术为基础，通过顶层设计与综合集成，创新机制，开展重大战略性和前沿领域的自主创新与集成研究，解决制约我国农业生产中的科技难题，支撑和推动我国农业生产由传统的自给自足形态向专业化的现代农业方式转变。
中科院以解决关键的科学技术问题为牵引，组织重大科技创新活动，通过组织“耕地保育与持续现代农业示范工程”、“水稻、小麦重要农艺性状的分子设计与新品种培育推广”重大项目，建立创新团队，组建分子育种技术网络、绿色农业技术集成发展中心、中国新农村信息化研究中心等新的研究单元，完善人才队伍、建立支撑平台，不断提高科技创新能力。
记者：贯彻中央一号文件，科学院会拿出什么样的有效举措来？
张亚平：中国科学院将从项目、人才和团队等多个方面开展部署：
开展以重要农作物基因组学为基础的分子育种研究。以我国主要粮油作物为对象，深入开展基因组学和系统生物学研究，揭示重要农艺性状形成的分子机制，克隆开发重要农艺性状基因和分子标记并评价其育种应用价值；发掘我国重要农作物和畜禽水产动物特殊的种质资源，完善基因转移和优异种质创新技术；结合传统和现代育种技术，培育多基因转移和多性状改良品种，创制具有重大应用前景的动植物育种新材料，培育突破性新品种。
研发清洁生产与食品安全保障技术。针对农产品生产全过程中有害物质的污染与残留，研发系列如新型生物农药、新型生物制剂等能够解决食品安全重要关键问题的产品、技术和管理体系。建立适合我国农业发展的生物灾害监测、预警、防控技术、环境修复与污染物消除技术、农产品污染物快速检测等新技术和新方法，形成有效的农业食品安全技术保障支撑体系。
开展资源节约型农业科技研究。研究水分、养分、人工辅助能源高效利用机制和途径，采用科学的盐碱地快速改良措施，土壤肥力提升技术、高效生态农业技术等集成配套，在盐碱荒地、中低产田、高产田三个层次上构建健康的农田生态系统。研发耕地保育与替代技术、工程—生物—化学节水技术等，全面建立节地型农业、节水型农业和节肥节能型农业三大生产技术体系。
开展食品的营养代谢组学研究和多功能农作物品种的研发。分析粮食和食品中的各种有效营养成分、有益活性化合物的含量与组成以及可能存在的污染因子，开展主要粮食的营养组学分析技术的研究。培育和创制营养保健功能性作物与植物新产品，开发具有自主知识产权的保健功能性作物新品种和衍生新产品。
开展农业信息化与智能化科技研究。建设农业信息化共性网络软件支撑平台和服务“三农”的农业信息网络系统；攻克信息采集重大关键技术，建设土壤、水资源、气象等农业资源的数字化系统；农业生产过程管理精准化研究；开发适合不同生产和生态环境的农业机械、遥控直升机及重要智能化装备、农业机械和系统原型，提升不同地域和类型的农业机械化装备水平。
加强农业科技人才队伍建设。培养凝聚一流的农业科技创新人才，重点支持和培养一批具有发展潜力的中青年科技创新领军人才，并建立动态调整机制。人才引进和人才培养向重点领域倾斜和优先配置。
不断完善农业科技考评体制。完善和健全人才考核、评价和晋升体系。考核评价指标要从单一重视论文向论文和实际贡献并重，对于应用型研究人才以实际贡献以及贡献潜力为主。给从事农业应用研究的科研人员提供更好的发展空间，更合理的评价和晋升机制。
