我國是農業大國，重農固本是安民之基、治國之要。改革開放以來，我國農業發展取得了巨大成就。一是農產品有效供給和糧食安全保障能力得到顯著提升，有效滿足了人民群眾日益增長的消費需要。二是農業基礎設施建設取得突破，農業供給保障能力顯著提升。三是農業科技引領和支撐能力進一步加強，質量興農、綠色興農成為現代農業主旋律。四是農業產業格局呈現新變化，農業數字經濟占行業增加值比例達到 7.3%，農產品網絡銷售額達到 4000 億元。

隨著脫貧攻堅與全面建成小康社會取得決定性勝利，我國將開啟第二個百年目標新征程，農業農村進入了新的歷史發展時期。然而，我國農業發展依然面臨諸多問題和挑戰。糧食安全與主要農產品有效供給及質量安全的壓力始終存在。規模化的養殖業在擴張同時，環境壓力持續加大；種植業小農戶和規模化生產將長期并存，大幅提升勞動生產率和農民收入難度很大；農業生產體系、農產品流通體系難以滿足消費者不斷增長的對食品安全、營養、健康等多樣化與個性化需求；農業資源高效和循環利用體系、支撐未來農業發展的人才體系依然是我國農業發展的短板；世界經濟嚴重衰退、中美關系面臨脫鉤的嚴峻挑戰，經濟全球化的不確定性日趨增強。

為實現農業強而永續、農村美并生態、農民富且體面的鄉村全面振興美好愿景，近年來一批富有遠見的科學家根據我國農業發展面臨的問題和世界科學技術發展的潮流，從引入現代科學技術提高農業生產效率的角度提出現代生物農業、從協調農業生產和生態保護發展的角度提出高效生態農業、從農業生產全產業鏈信息化發展的角度提出智慧農業等農業發展理念與實踐方式，以破解農業發展難題，確保主要農產品安全供給和農業可持續發展。

這些農業發展理念都能解決未來我國農業發展面臨的不同問題。但為了實現農業的高質量發展，還需探索一條綜合發展的道路。本文在分析我國農業發展的成就和問題的基礎上，借鑒國際農業發展的趨勢和經驗，結合當前我國農業發展面臨的歷史機遇，提出未來 30 年應堅持發展“現代智慧生態農業”這一基本方略，為實現社會主義現代化強國的宏偉目標奠定堅實基礎。

一般而言，農產品消費取決于人口數量和結構、收入水平以及消費習慣等多方面的因素。根據相關文獻和目前所掌握的數據對中國未來宏觀經濟增長、人口數量和結構變化、城市化和工業化發展水平等方面，可以推斷出未來我國農產品需求變化趨勢（見圖 1）。從圖 1 可以看出，在種植業產品需求方面，口糧消費量明顯減少，居民消費逐漸轉向高價值的農產品。在養殖業產品和水產品方面，隨著人均收入的快速增長和城市化程度的提高，未來我國居民對高蛋白產品的需求會持續增長，消費總量和人均消費量會進一步增加。

圖 1? 未來 30 年我國主要農產品需求預測

從未來 30 年我國食物需求的變化可以發現，未來食物需求從總量、結構和質量等方面提出更高的要求，使得糧食總體供需難以平衡；同時，雖然人口增長顯著下降，但收入增長和老年化將對農產品消費和農業生產產生重要影響；最后，除數量變化之外，我國城鄉居民對綠色農業和多功能農業的需求也將不斷增加，農業生產的多功能性和生態農業將成為超越農產品本身的需求，并成為農業發展的新增長點。

基于國際農業發展的長期趨勢和我國過去 40 年發展的經驗，未來 30 年我國農業產值和就業在經濟總體中的占比將進一步下降，并朝向趨同方向發展（見圖 2）。首先，隨著我國經濟進一步增長和農業生產效率的不斷提高，我國宏觀經濟朝向非農方向的結構轉型速度將不斷加快，具體表現為在農業部門經濟增長的同時伴隨著農業部門的份額持續下降。其次，從國際農業發展的長期趨勢來看，農業生產效率的進一步提升將推動我國農業國內生產總值（GDP）和勞動力將隨經濟結構轉型繼續下降，并逐步朝向趨同方向發展。

圖 2? 未來 30 年我國農業 GDP 占比變化趨勢預測

提高長期農業全要素生產率始終是解決未來有限資源供給和日益增長的食物需求矛盾的重要途徑，也是實現“藏糧于地、藏糧于技”的重要手段。除技術、制度和政策方面的因素以外，農業全要素生產率增速放緩還受到現有農業生產方式、經營模式和要素市場扭曲的制約。經過分析看出，現有生產方式限制農業生產規模經濟實現和機械化推廣，農業產業鏈延伸程度不足和農產品增值跨環節分配不合理，要素市場扭曲導致土地和勞動資源不匹配。

從世界經濟發展規律來看，隨著經濟的增長，一國農業勞動力總量及其在社會就業中的占比都將不斷下降。由于不同產業間的收入存在差異，農業在國民經濟總量中所占的比例會隨著經濟發展而逐漸縮小，農業部門從業人員也將逐漸向工業和服務業轉移。改革開放以來，我國農業勞動力總量及其占比也呈現了下降趨勢，但與發達國家不同，其下降幅度遠低于農業在經濟中的占比下降幅度（見圖 2、圖 3）。新時期，進一步提高農業勞動生產率、減少農業部門就業人口是我國成功實現農業農村轉型和現代化發展的必然選擇，農業 GDP 和勞動就業人口占比都將隨經濟結構轉型繼續下降，并逐步朝向趨同方向發展。

圖 3? 未來 30 年我國農業就業人口占比變化趨勢預測

雖然過去 40 年我國農業就業人員占社會就業人員總數顯著下降。但在未來 30 年，農業從業人員占比要從當前的 25% 下降到 4% 仍然面臨巨大挑戰。其次，農業部門高素質勞動力培養與使用的體制機制未建立。目前，我國農業高素質勞動力培養的體制機制尚未建立，即便是接受了涉農教育，但是，絕大部分學生畢業后都不到農業部門就業。

當前，新一輪技術革命方興未艾，基因編輯、人工智能、第五代移動通信技術（5G）、區塊鏈等新技術正在融入并引領農業變革。國際農業經歷了機械化、化學化、信息化的串聯式發展過程，現在已進入了智慧型、可持續發展的農業新階段。

聯合國糧食及農業組織先后推動提高生產力、增強適應性和發揮農業多功能的全球重要農業文化遺產（GIAHS）、生態農業（Agroecology）與氣候智慧型農業（Climate Smart Agriculture）計劃。這些計劃的核心表現在三個方面：一是提高生產力，即在不破壞土地可持續生產能力的基礎上，引入新的技術和方法，提高單位面積生產力；二是增強適應性，加強自然生態系統對農業的庇護作用，同時加強農民的能力建設；三是發揮農業的多種功能，強調經濟、生態與社會效益的全面提高。

與此同時，主要發達國家也在加快布局智慧農業、生態農業、生物農業等，搶占農業科技創新和產業發展制高點。

美國在大田農業的智慧化方面持續領先，多數農田借助農業物聯網及大數據分析實現了農產品全生命周期和全生產流程的智能決策，并在《2030 年美國食品和農業科技發展戰略》中把傳感器、基因編輯、精準育種作為重點研究方向。

歐盟國家正在逐步實現農業的“生態有序化”，以嚴格標準控制農產品生產，出臺了《農業信息化戰略研究議程》。如德國借助“工業 4.0”技術實現收割工程全面自動化，荷蘭在土地約束下發展了以花卉業和蔬菜業為主的溫室“工廠化農業”，在專業化、自動化、機械化方面取得長足進展。

日本在人多地少的背景下通過專業分工、智慧化管理和品牌營銷極大地提升了農產品商品率，并于 2015 年啟動了基于智能機械 + IT 的“下一代農林水產業創造技術”。

在當前的國際形勢下，我國農業發展迎來了新的歷史時期，具體表現在以下幾個方面。

一是脫貧攻堅與全面建成小康社會任務全面完成，人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾突出，農業發展進入全面實施鄉村振興戰略時期。

二是“以我為主、立足國內、確保產能、適度進口、科技支撐的國家糧食安全戰略”得到有效實施，保證了谷物基本自給、口糧絕對安全，農業發展進入了更加注重農產品質量和食品安全、滿足多元化和個性化需求時期。

三是現代生物技術、信息技術和裝備技術實現突破，現代種業、智慧農業、多功能農業等多種模式快速發展，農業發展進入了智能化與社會化為主要標志的現代化農業時期。

四是生態系統服務功能與區域生態安全備受關注，“綠水青山就是金山銀山”的發展理念逐步深入人心，農業發展進入以循環、多樣、高效、永續為主要特征，經濟、生態、文化多功能耦合的綠色發展時期。

在此背景下，要實現農業強而永續、農民富而體面、農村美而生態的美好愿景，不僅要提高產品產量，還須提高產品質量、確保食品安全；不僅要提高土地產出率、獲得經濟利益，還應發揮生態系統的多種環境服務功能并促進農村的可持續發展；同時確保農產品質量與國內外市場的競爭力，并能緊跟國際農業技術和管理發展前沿。

現代智慧生態農業就是通過先進的科技與生產方式大幅提升農業生產力與效率，通過人工智能、大數據、云計算實現產前生產資料科學銜接、產中生產要素精準配置、產后產品供需完美對接，通過生產系統物質系統循環實現資源高效利用與生態功能持續提升的農業發展道路。

發展現代智慧生態農業，就是堅持以生態為主線，以智慧為手段，以高新科技為支撐，實現三生（生產、生態和生活）協同共榮、三技（生物、信息和裝備技術）耦合發展、三化（現代化、智慧化和生態化）融合和三效（效率、效益和效果）并舉的農業發展基本方略。

現代智慧生態農業倡導效率提升、資源永續利用的農業發展“新理念”；推廣生產、科技、生態、信息要素密切耦合的“新方式”；構建適合不同生態類型區的區域性智慧生態農業發展“新模式”；培育會生產、懂經營、能管理的“新農民”；發展農業三產貫通、城鄉融合的農業農村數字經濟發展的“新業態”。

發展現代智慧生態農業，核心是要實現農業發展的兩個基本目標。

一是確保國家糧食安全目標，即筑牢“谷物基本自給、口糧絕對安全”底線，實現糧食安全自主可控，保障食品安全和營養健康。至 2050 年，確保谷物自給率達到 85% 以上，其中口糧自給率達到 95% 以上。基于信息技術、生物技術、裝備技術的創新和突破，實現糧食生產規模化和現代化。

實現養殖業的工廠化和定制化生產，優化農業產業價值鏈和實現農產品的精準供需。豬肉自給率達到 95%，牛羊肉自給率達到 60% 以上，禽肉蛋實現完全自給；實現以養殖企業為主導的種養結合模式，確保系統生態能量流動的循環暢通，實現農業資源的循環利用。

二是實現高效綠色高值農業與永續發展目標，即在發展高效、綠色、高值農業的同時，實現農業產業系統配置優化、資源循環高效利用、生態功能不斷提升的永續發展。至 2050 年，綠色、安全、營養型蔬菜水果產量大幅增長；農業用水效益顯著提升，土壤質量退化現象得到根本性遏制后出現質量改善局面，農業生產節本增效顯著提升，廢棄物全面實現無害化循環利用，農業面源污染與溫室氣體排放量持續穩定下降，農業生產實現“碳中和”，生態環境得到根本改善；最后形成資源利用高效、產地環境良好、田園風光優美的農業永續發展格局。

發展現代智慧生態農業，關鍵是要持續推進三大戰略。

一是效能提升戰略。進一步夯實“藏糧于地”，不斷提升“藏糧于技”，切實創新“藏糧于策”；加強生物種業、生物制品和生物處廢（廢棄物生物處理）創新與應用，建立現代智慧生態農業的科技創新體系；大力推進農業生產全程機械化、裝備智能化、服務社會化、管理智慧化，實現農產品生產和加工現代化；發展農業資源利用、生態修復與環境保護新技術和新模式，提升農業資源生產力與農業系統生態價值。

二是系統優化戰略。利用多組學綜合技術解析生物物質形成機制來精準調控動植物生產發育及其代謝途徑，建立現代智慧生態農業生產體系，實現精準種植養殖，提高農業資源利用效率和農業生產效率，逐步推進智慧農業技術在農業生產全過程的應用；建設智慧農產品供應鏈，提高農產品流通效率，滿足城鄉居民個性化與多元化消費需求；構建智慧化的農業農村綜合信息服務網絡，促進科技、人才、土地、資金等要素科學化配置。

三是資源高效循環戰略。發掘多樣種植、種養結合、農林復合、景觀優化等農業生態系統，實現農業生產系統物質的有效循環；推進生物處廢、水肥精準控制等技術應用，實現農業生產全過程廢物處理，減少農業生產環境影響；通過區域資源、生態與產業布局優化配置和農業功能拓展，提高農業生態系統功能與農業生產的生態化水平。

發展現代智慧生態農業，核心是要重構農業發展的四大體系。

一是創新型農業科技體系。構建適應現代智慧生態農業發展的科技創新體制，建立跨學科、跨領域的技術創新機制；加大對現代智慧生態農業發展的核心技術及關鍵瓶頸技術研發投資；大幅提升生物育種與關鍵基因發掘、智能農機裝備、綠色投入品創制、食品營養健康改善、智慧農產品供應鏈、農業生態功能提升與農業環境保護等領域的研發與創新能力，把握國際競爭主動權，實現現代農業技術的全面自主創新。

二是現代化農業經營體系。堅持和完善農村基本經營制度，引導土地經營權規范有序流轉，通過現代信息技術與管理技術降低農地流轉交易成本；支持種養大戶、家庭農場、農民合作社、涉農企業等新型經營主體發展，推進多種形式適度規模經營和專業化生產；發展三產貫通、城鄉融合的農業農村數字經濟“新業態”。

三是社會化農業服務體系。發展以農機智能裝備服務、農業精準生產技術服務、農業產銷體系金融服務等為代表的全程覆蓋、區域集成、配套完備的新型專業化和社會化服務體系；建立健全現代農業生產與跨界技術創新推廣服務的融合機制，協同推進“小農”和“大農”同時實現現代化；通過農產品供應鏈創新，推進農業產業鏈服務和農業生產協同發展，為現代高值農業創造良好發展環境。

四是新時代農業人才體系。強化鄉村人才振興，培養一批“一懂兩愛”的農業管理人才；進一步推進農業高等教育改革，努力打破學科間的藩籬，倡導“將論文寫到大地上”的理念，培育一批跨學科、復合型的農業科技人才；逐步推行農民職業資格認證制度，實施“終身教育工程”，造就一批能生產、會管理、懂經營的“新型職業農民”。

發展現代智慧生態農業，重點是要創新四項技術體系。

一是創新生物技術以改造農業。與產業化密切相關的現代農業生物技術主要包括用于動植物新品種選育的轉基因技術、基因編輯技術及其基因測序與分析和分子設計育種的生物芯片技術、分子標記技術等，用于生物廢物處理的原子轉移自由基聚合技術，用于生物制造的酶工程技術、發酵工程技術、生物合成技術等。

二是創新裝備技術以武裝農業。今后我國農業裝備技術應面向主要糧食作物和經濟作物、設施農業、畜牧養殖、農業廢棄物加工利用等生產環節智能化精準生產需要，根據不同地域農業生產特點和農藝要求，開展主要環節精準作業智能裝備技術研究，建設以信息技術、物聯網技術、衛星定位技術、智能裝備技術為核心的農業機械智能化技術裝備體系。

三是創新生態技術以支撐農業。我國的農業生態技術體系應該依據生態適宜性原則，從生態經濟系統結構合理化入手，①創新水資源、土地資源、化肥農藥等資源投入的精準化技術體系；②創新以林下經濟與農 – 林復合經營、間套種等復合種植技術等為代表的物質循環利用技術體系；③創新以稻田生態種養、魚 – 菜共生等為代表的物種共生技術體系；④創新生物多樣性持續利用與保護技術體系。

四是創新信息技術以提升農業。當前，以互聯網、物聯網、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等為代表的新一代信息技術蓬勃發展，與現代農業相互滲透、交叉融合，催生了智慧農業這一新業態、新模式，為現代農業持續建立起更高級的生產力、生產方式和經濟形態。從應用領域角度看，可以概括為作物信息獲取技術、農業生產智慧管理、農產品智慧流通、農業“雙碳”監測與評估、農情會商與決策指揮、農業智能知識服務等技術。

發展現代智慧生態農業，需要開展五大工程建設。

一是現代智慧生態農業試點示范工程。基于各省農業生產特征，以縣域為單位探索“三大戰略” 部署的路線圖、“四大體系”構建的體制創新、“五大工程”實施的具體方案和保障措施。2022 年完成實施規劃，“十四五”構建可復制模式并開始大范圍推廣。

二是以養殖企業為主導的種養結合模式創建工程。建立以養殖企業為主體，以物質循環為核心，種養一體、廢物就地消納的規模化生態農業模式，探索政府指導、企業和農戶合作的市場運作機制。2025 年、2035 年和 2050 年覆蓋率分別達到 10%、 30% 和 80%。

三是現代生產生活廢棄物處理工程。實施生產與生活廢棄物規范化管理和基于生物等技術的無害化處理；實施土壤生態健康培育工程；設立生物處廢國家重大研發項目；培育壯大廢棄物處理產業。2025 年創建并完善規范化管理和廢棄物處理產業，2035 年和 2050 年廢棄物處理分別達到 80% 和 100%。

四是農業全產業鏈高質量發展監測與評估工程。研究涉農數據采集與整合分析關鍵技術，構建農業全產業鏈高質量發展大數據監測平臺和評估標準。2025年覆蓋主要涉農部門和50%以上生產經營主體， 2035 年涉農部門全覆蓋、經營主體覆蓋達 80%。

五是農業農村人才培育工程。啟動高等院校農業教育提升、農業科研與推廣人才創新、高素質農民培育示范、高素質農村經營與管理人才等工程。2025 年創建可復制推廣的模式，2035 年基本建成能有效支撐農業農村現代化的人才培育與管理體系。

內容來源：中國工程科學