作者：許智宏（中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授）

導(dǎo)語：中科院院士如何看中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢？

受到新冠肺炎疫情的影響，公眾和學(xué)術(shù)界都很關(guān)心我國農(nóng)業(yè)的未來。

要思考這個問題，必須把它放到全球范圍內(nèi)來考慮。很多因素決定了我們必須要在全球大環(huán)境下來看待問題。

不光是中國農(nóng)業(yè)，很多發(fā)展中國家也是如此，因為全球人口和耕地的分布是不平衡的。

多數(shù)國家耕地很少，北美的耕地比較多，歐洲的耕地很肥沃，亞洲東部、東南亞南亞有比較好的耕地，而非洲耕地質(zhì)量較差，很多地方屬干旱、半干旱地區(qū)或沙漠，澳大利亞除了沿海少量的耕地外，中部是大片的沙漠。

由于耕地的分布和人口多少并不匹配，這就決定了糧食必須在全球貿(mào)易中滿足不同地區(qū)對資源的需求。

我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須在口糧絕對保證的前提下，用好全球的市場和土地資源。

改革開放40多年來，中國人均糧食擁有量已經(jīng)達(dá)到475公斤，而全球77億人平均糧食擁有量為351公斤。從這點(diǎn)來講，實際上我國農(nóng)業(yè)總體上已經(jīng)取得了很大的成績。特別在水稻、小麥、玉米這些主糧上，生產(chǎn)和需求基本匹配。

如果歸納我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗，如北京大學(xué)黃季焜教授說的“四大法寶”，就是制度創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步、市場改革、農(nóng)業(yè)投入增長。

這是我國農(nóng)業(yè)已經(jīng)取得的成就。接下來著重探討未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。

我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

首先就是糧食安全。

過去講糧食安全關(guān)注的是吃飽飯，十幾年前聯(lián)合國糧農(nóng)組織已經(jīng)修改了糧食安全的定義。

糧食安全意味著什么呢？就是要滿足全人類對食品的需求，要滿足人類的營養(yǎng)健康需求，還要滿足人類對食品多樣化的需要。

從這三個層面來講，糧食安全在中國還是有問題的。

雖然吃飽肚子沒問題了，但現(xiàn)在開始重視營養(yǎng)需求了，還要滿足多樣化的需要。

例如，有的地方愛吃粳稻，有的地方愛吃秈稻。由于對粳稻的需求增加了，雜交稻種植面積有所減少，常規(guī)稻的面積在增加，原因就是消費(fèi)者更關(guān)心大米的品質(zhì)，對優(yōu)良品種的需求增加了。

然而，我國每年雖然有大量的農(nóng)作物新品種審定，但其中同質(zhì)化的現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

2019年玉米審定548個品種，水稻審定372個品種，這種現(xiàn)象在全世界是少有的，某種程度上可以說是一種亂象。

盡管改革開放是從三農(nóng)開始的，但在我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中，最落后的還是三農(nóng)，農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入市場是低水平上的商品流通。由此也帶來一系列問題，包括城鄉(xiāng)差距大、農(nóng)民收入等。

農(nóng)作物從生產(chǎn)到進(jìn)入市場的產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)不能很好銜接。

以馬鈴薯為例，雖然產(chǎn)量提高了，現(xiàn)在全年馬鈴薯的產(chǎn)量已可達(dá)一季夏熟作物的產(chǎn)量，但鮮薯消耗不了多少，加工業(yè)跟不上，不少小淀粉廠污染問題沒解決好，導(dǎo)致馬鈴薯“消化不良”。

我們需要開發(fā)出更多的馬鈴薯產(chǎn)品，例如作為休閑食品，我國薯條、薯片消耗不少，但是我國產(chǎn)品的種類比美國少得多。

近年來，我國農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)有所發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比還是落后的。而未來大農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須要有很強(qiáng)的食品加工業(yè)來牽引。

在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)方面，我國原本具有資源優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)還未做強(qiáng)，這一點(diǎn)和發(fā)達(dá)國家相比差距也很大。

例如，荷蘭的花卉產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是全世界最強(qiáng)的。從新品種審定到形成全世界最大的花卉拍賣市場，每天大量的全球物流運(yùn)輸，小眾的農(nóng)產(chǎn)品花卉卻成為全世界的老大。我國是很多重要花卉、果樹的原產(chǎn)地，有豐富的遺傳資源，但沒有很好的利用。

又如，我國作為茶葉的原產(chǎn)地，茶葉種植面積和產(chǎn)量均是全球第一，面積和產(chǎn)量分別占全球60%和40%。然而中國茶葉產(chǎn)業(yè)僅僅是做大，還沒有做強(qiáng)。

我國的茶葉百強(qiáng)企業(yè)產(chǎn)值總和幾年前還不足163億元，不如一個不生產(chǎn)茶葉的英國的茶葉加工企業(yè)立頓的產(chǎn)值，說明茶產(chǎn)業(yè)尚未發(fā)揮應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益。

未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要市場引領(lǐng)。但各地發(fā)展茶產(chǎn)業(yè)時還沒有從全球視角考慮，甚至沒有從全國視野來看。

茶葉作為大的木本作物，科學(xué)家還有很多的工作需要做。比如對茶葉進(jìn)行深加工，打造中國的品牌，提取茶葉保健成分做成保健品等。

日本茶葉產(chǎn)量不多，但日本做的抹茶非常受歡迎，其實很多都是用中國產(chǎn)的茶葉作為原料，而我國喝茶還是傳統(tǒng)的用開水泡的方式。

又如，過去喝茶是慢生活，現(xiàn)在年輕人生活節(jié)奏加快，能不能把茶葉加工成年輕人喜歡的形式，適應(yīng)他們的需求，也是值得研究的問題。

農(nóng)業(yè)要放在大農(nóng)業(yè)的范圍來考慮，即從農(nóng)林牧副漁的角度來看，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個整體，是相輔相成的。

我國自然環(huán)境種類多樣，很難找到一個統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。東北土地面積大，可以像美國那樣發(fā)展大農(nóng)業(yè)；西南山區(qū)連片土地少，要根據(jù)具體情況發(fā)展小規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)營。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的確立需要結(jié)合科學(xué)家的工作，但同時，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家在這方面有很大的責(zé)任，他們應(yīng)該更多地考慮未來中國不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)怎樣發(fā)展。

這對提高我國農(nóng)業(yè)潛力、增加農(nóng)民收入都會起到很大的作用。

未來農(nóng)業(yè)將跨領(lǐng)域深度聯(lián)合

未來的農(nóng)業(yè)和工業(yè)很可能是融合在一起的。

合成生物學(xué)把植物中的基因轉(zhuǎn)移到微生物中去，用來生產(chǎn)某些特定的物質(zhì)。這有可能完全改變當(dāng)前某些農(nóng)作物的生產(chǎn)方式。

比如中藥材人參中，人參皂苷有很好的保健作用，但人參皂苷有300多種。通過大量的提純和化學(xué)分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大概有五六種人參皂苷真正發(fā)揮生理功能，有的能提高免疫力，有的有消炎作用。但傳統(tǒng)的從人參中提純的方法能夠得到的這類稀有人參皂苷很少。新的思路就是弄清楚相關(guān)的稀有成分的基因，轉(zhuǎn)到微生物中去用發(fā)酵來生產(chǎn)，從而大幅度提高人參稀有成分的含量。

農(nóng)業(yè)將與很多方面有越來越多的聯(lián)合，包括食品加工、醫(yī)藥等。

美國科學(xué)院對美國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展提供的政策建議就走在了前面。

2020年，他們?yōu)槊绹峁┑淖稍儓蟾嫣岬?/span>農(nóng)業(yè)發(fā)展的五大方向，其中四個都與信息技術(shù)相關(guān)，包括：整體思維和系統(tǒng)認(rèn)知分析技術(shù)，這是農(nóng)業(yè)科技突破的首要前提；新一代傳感器技術(shù)，希望有更方便的傳感器能夠把大量的田間實驗數(shù)據(jù)直接集中起來；數(shù)據(jù)技術(shù)科學(xué)及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，依靠大數(shù)據(jù)分析，來幫助處理海量信息；突破性的基因組學(xué)、精準(zhǔn)育種技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用將加速傳統(tǒng)育種、更加精確地育種；加強(qiáng)對微生物組技術(shù)的認(rèn)知和理解，對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行也很重要。

中國科技工作者要思考未來農(nóng)業(yè)科技如何與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)更緊密地結(jié)合起來。

必須重視農(nóng)業(yè)科技

改革開放以來，農(nóng)業(yè)科學(xué)受到了國家重視。但相對其他學(xué)科而言，對農(nóng)業(yè)科學(xué)的重視還不夠。

我們希望國家能夠不斷支持農(nóng)業(yè)科技。

實際上，農(nóng)業(yè)在不斷地發(fā)展，今天的農(nóng)業(yè)跟幾十年前，甚至二十年、十年前相比都有很大的不同。

以苗木產(chǎn)業(yè)為例，未來肯定是一個很大的產(chǎn)業(yè)，其中有很多科學(xué)問題亟待解決。

生產(chǎn)和加工苗木的企業(yè)將實現(xiàn)高度自動化，這對信息化提出了更高的要求；很多花卉不是多年生的，而是春天種下、冬天死亡，次年還需購買新的苗木，這對育種栽培提出了更高的要求；土地資源匱乏的情況下，植物工廠悄然興起，這對人工光照、營養(yǎng)管理都提出了更高的要求。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向科學(xué)家提出了很多問題，有些是過去想都沒想到的問題。

既需要提高作物的營養(yǎng)成分，有時還需要去除掉不好的成分。這對作物科技工作者提出了新的問題，調(diào)控植物的營養(yǎng)成分必須對新陳代謝有更深入的研究。因此，我國農(nóng)業(yè)科技的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究必須要持續(xù)加強(qiáng)。

新技術(shù)的運(yùn)用，如基因編輯技術(shù)對精準(zhǔn)育種而言更快、更有效，應(yīng)當(dāng)?shù)玫街С帧?/span>

呼吁有相應(yīng)的政策幫助科學(xué)家將最新的科技成果應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)當(dāng)中。發(fā)展新技術(shù)的時候，需要有一批專家，包括農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)專家和科學(xué)家一起，向主管部門提出政策制定的建議，這樣才能有助于農(nóng)業(yè)科技快速發(fā)展。

內(nèi)容來源：中國科學(xué)報、新三農(nóng)

作者：許智宏（中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授）