我国科技农业发展现状与对策研究
2010-04-03 17:30:07 作者：蒋和平 何忠伟 来源：农业科技管理 浏览次数：0 网友评论 0 条
我国科技农业发展现状与对策研究
发布时间： 2005-01-27
所谓科技农业是指以现代科学技术发展为基础，以现代农业科学技术为手段，以追求经济效益、社会效益和生态效益最大化为目标，通过农业科技产业化，不断提高科学技术在农业增长中的贡献份额，使农业科技不断地向传统农业的产前、产中、产后渗透，造成农业产业链条不断延伸，形成新的农业科技产业。目前，我国科技农业产业主要涉及工厂化农业、转基因抗虫棉研发及产业化和农业信息产业等领域。
一、我国科技农业的发展现状
（一）我国工厂化农业发展现状
我国工厂化农业的发展始于1997年，国家科技部组织实施了“九五”国家科技攻关重大产业化工程项目――“工厂化高效农业示范工程”。该项目瞄准21世纪农业发展趋势，集成现代工程技术和农业高新技术，建设以市场为导向、科技为先导的产前、产中、产后相互衔接，科技、经济一体化的超前、先进的示范模式，带动相关产业发展，推动我国农业现代化进程。
经过5年的实施和运行，项目取得了较大进展，建立了一批科技示范区、工程示范区和辐射示范区，完成基地建设面积42 ；400多公顷，取得一批研究和开发成果。
第一，研究开发了一批适用于不同生态类型区和生态气候条件的新型、适用的温室及配套设施。如适用于华北地区生态气候特点的华北型连栋温室、适用于华东地区生态气候特点的智能温室及配套设施、适用于东北地区生态气候特点的新型高效节能日光温室；适用于华南地区生态气候特点的华南型单栋和大型塑料温室等。同时还研究开发了温室配套设施，如喷滴灌节水灌溉系统、小型作业机具等。这些具有我国自主知识产权的温室及配套设施，对当地气候适应性强，成本低，市场前景看好。
第二，研究开发了一批温室专用种子、种苗并实现产业化。示范工程共引进各种作物品种资源3 ；800余份，筛选和培育出适合我国五大生态类型的黄瓜、茄子、甜椒、樱桃番茄、菊苣等344个，种子、种苗设施面积达20.3万平方米，年产蔬菜、花卉、果木脱毒组培苗8 ；000多万株，工厂化组培、育苗技术已接近国际先进水平。
第三，栽培技术研究取得突破性成果。如蔬菜栽培方面基质栽培、立柱式无土栽培、深液流水栽培等先进高效生产技术及模式，其中采用无土栽培生产的蔬菜产量比一般常规种植方法提高5倍以上。开展了温室病虫害综合防治技术研究，使温室作物主要病虫得到有效的控制。
第四，采后加工及设施装备的研究与开发成果显著。先后建立了蔬菜清洗、分拣、分级、包装、贮藏一体化技术体系，研究开发了快速真空预冷和压差预冷技术及装备，并在生产中取得良好的应用效果，大大提高了蔬菜日加工处理能力及其市场占有率。同时，对采后农药残留快速检测技术和监测试剂、试纸的研究，使农药采后监测技术向前推进了一大步。
（二）转基因抗虫棉产业化发展现状
我国是世界上最大的棉花生产国和消费国。棉花作为重要的农产品和战略物资，它的生产和销售始终得到国家的高度重视。从20世纪90年代以来，棉铃虫在我国大部分棉区持续性大爆发，使化学农药使用量急剧增加，不仅污染了人们赖以生存的自然环境，破坏了生态平衡，棉农中毒及死亡的事故也不断发生。为此，国家在“863”计划中制定了转基因抗虫棉的研究工作。
1.抗虫基因的研制。20世纪80年代后期，中国农业科学院生物技术研究中心、中国科学院微生物所及上海植物生理研究所等单位得到了转Bt基因的植株。1991年，在国家“863”计划资助下，我国开始了BtCryIA杀虫基因的人工全合成，1992年底，中国农科院生物技术研究中心在国内首先合成了CryIA杀虫晶体蛋白结构基因GFMCryIA（CryIA（b）、CrylA（C）），并同山西省农科院棉花研究所、江苏省农科院经作所合作，于1993年将GFMCryIA导入棉花，经分子生物学鉴定，已整合到棉花基因组中，得到了抗虫能力达到80%以上的转基因棉花植株（1994年）。1996年，转基因抗虫棉的研制获得农业部科技进步二等奖；1998年3月，转基因抗棉虫核心技术“编码杀虫蛋白质融合基闲和表达载体及其应用”获得国家发明专利，使我国成为继美国之后拥有自主知识产权、独立研制成功转基因抗虫棉的第二个国家。
迄今中国农科院生物技术研究中心已成功地研制出导入Bt基因和CpTI的双价转基因抗虫棉、含GNA的转基因抗蚜棉花以及含抗真菌病基因的转基因抗病棉花等一系列转基因抗虫、抗病棉品系，由中国农科院生物技术研究所郭三堆研究员等完成的“棉花抗虫基因的研制”，获2002年国家发明二等奖。
2.转基因抗虫棉的选育。自1992年合成Bt杀虫基因以来，我国科学家以农杆菌介导法及独创的花粉管道法将抗虫基因导入我国的多个棉花主栽品种，在各棉花主产区选育单位的共同努力下，经过多年选育、试种、示范，选育出山东省GK12、GK2，山西省的95-1，安徽省的GK-1，江苏省的GK14，湖北省的GK19、GK21等20余个转Bt基因的抗虫棉优系，田间试验及室内喂饲等方法证明转基因抗虫棉的抗虫能力均达到80%以上，丰产性、适应性与当地主栽品种相当。在此基础上，转Bt和CpTI基因的双价抗虫棉GK-321也在河北省选育成功，其抗虫性和丰产性均优于国外抗虫棉品系。
中国农科院棉花所、南京农业大学和山西省农科院棉花所等单位，以转基因抗虫棉为亲本，通过杂交选育，育成了一批抗虫能力在80%以上，丰产性比主栽品种高15%以上的转基因抗虫杂交棉组合，预计到2005年，我国将有一批转基因抗虫棉品系通过省级品种审定。转基因抗虫棉品种的审定，标志着我国转基因抗虫棉已走向商业化。
3.转基因抗虫棉的环境释放与商业化。1997年，农业部批准转基因抗虫棉在河北、河南、江苏、新疆和辽宁五省（自治区）进行环境释放，在山东、山西、安徽和湖北4省进行商品化生产。1998年，农业部又批准了双价转基因抗虫棉在河北、山东、山西、湖北和安徽5省进行环境释放，以及转基因抗虫棉在河南省和北京市进行中间试验，大大促进了转基因抗虫、抗虫棉的研究与开发。2000年，双价抗虫棉的种植面积已达36万亩。目前我国已经获得审定的抗虫棉品种有6个，国家批准可进行商品化生产的抗虫棉品种（系）有11个，获准环境释放的单、双价抗虫棉系列41个，研制出增产、优质抗虫杂交棉优势组合10个。国产抗虫棉已经在河北、河南、山西、山东、湖北、江苏、安徽、新疆、辽宁等省累计推广550万亩。
1998年，中国农科院生物技术研究中心将其拥有的转基因抗虫棉的核心技术即“编码杀虫蛋白质融合基因和表达载体及其应用”发明专利，以无形资产折价入股的方式，在深圳成立了“创世纪转基因技术有限公司”。该公司拥有转基因抗虫棉发明专利的独占实施权，现正在稳中求快地推进我国转基因棉花的产业化进程。
4.转基因抗虫棉的经济与社会效益。国产转基因抗虫棉的杀虫能力达到80%以上，可减少栽种期间农药喷洒次数10次以上，减少农药使用量80%左右，省药省工效果明显，每亩增加净收益120元以上，按照1998年全国植棉面积6 ；650万亩，保守估算转基因抗虫棉的广泛使用可使国家和棉农增加经济效益80亿以上；转基因抗虫杂交不仅具有与亲本相当的抗虫性，而且其增产幅度比亲本更高，与种植常规抗虫棉相比，增产可达10%-20%（F1增产20%，F2增产10%），同时高抗枯萎病，耐黄萎病，纤维品质符合优质棉标准，转基因抗虫棉的使用降低了农药使用量，减少人、畜中毒甚至死亡事故，有效保护生态环境。因此，转基因抗虫棉的产业化不仅具有巨大的经济效益，而且具有良好的社会效益和环境效益。1998年底，棉农意向调查表明：种植抗虫棉比种植玉米、小麦等作物省工、省时、效益高，种植抗虫棉热情高。具有更高的经济效益和更好的发展前景。
（三）农业信息产业
所谓农业信息化就是通过将现代信息技术和智能工具在农业中的广泛应用，实现农业生产、经营的集约化、自动化和智能化及生产管理过程的科学化、智能化。我国自20世纪80年代以来，已经利用农业数据库、信息管理系统、3S技术（CPS、GIS、RS）、专家系统（ES）、决策支持系统（DSS）等技术，在农业资源利用、环境监测与保护、灾害控制等方面取得了许多研究成果。
1.农业信息资源。我国农业信息资源的建设尚属起步阶段，缺乏宏观的规划和布局，信息网络的管理设施与人才建设薄弱，现代信息技术还没有得到广泛的应用。尽管如此，从国家到地方，都已开始重视并逐步加强农业信息资源的建设。农业部局域网与分布在全国各地的2 ；200多个农业生产与管理用户实现了远程通讯、信息传递与共享。全国31个省或直辖市的农业部门已与农业部联网。“九五”期间，农业与农村经济信息化的重点工程――“金农工程”启动，正逐步使“农业信息快速路”与国家信息高速公路（CNII）接轨。同时，我国还相继建立了100多个农业数据库，如由中国农科院作物品种资源研究所等单位研制的“国家作物种质资源数据库系统”包括141种作物，27万份种质信息，1 ；259万个数据项，总数据量590兆。
2.作物模拟系统。作物模拟技术是以计算机为载体，对作物生长发育与产量形成过程进行模拟的一项新型技术，其主要的学科基础是作物生理学和作物生态学。我国在作物模拟研究方面起步较晚，但发展速度很快。1983年，高亮之等在美国发表了“苜蓿生产的农业气象计算机模拟模式（ALFAMOD）”。此后，中科院上海植物生理研究所建立了“水稻群体物质生产的计算机模拟模型”；江西农业大学提出了“水稻生长日历模型（RICAM）”。进入20世纪90年代以后，中国农科院农业气象研究所将CERES――玉米模型汉化。1992年，江苏省农科院将水稻栽培的优化原理与作物模拟技术相结合，建成了“水稻栽培计算机模拟优化决策系统（RCSODS）”。中国农科院研制的“棉花生产管理模拟系统”有效地将播种期、密度、施肥量、化学调控等结合起来，根据不同年份、不同地区提供高产优质棉花栽培优化方案，每公顷平均增产皮棉124.5公斤。
3.专家决策系统。专家决策系统是运用人工智能的基本原理和方法，通过总结、汇集有关领域专家的思想、技术、经验所建立的计算机决策系统。按照其结构特点和应用目的可将其分为启发式专家系统、实时专家系统、专家数据库、基于模型的专家系统和专家系统开发工具5种。我国的农业专家系统研究始于20世纪80年代初，1980年，浙江大学与中国农科院蚕桑研究所合作，开始研究蚕育种专家系统；1983年，中科院合肥智能机械研究所和安徽省农科院合作研制了“砂姜黑土小麦施肥专家系统”，并在淮北的10多个县推广应用，成果获国家科技进步二等奖。1990年，国家科委把“智能化农业信息技术应用示范工程”列入了“863”计划的重点课题，开展了以农业专家系统为主要内容的研究与推广应用工作；1998年12月，全国农业信息化科技工作会议之后，出台了《关于农业信息化科技工作的若干意见》和《国家“863”计划智能化农业信息技术应用示范工程实施办法》两个纲领性文献，在全国形成了智能化农业信息技术的研究开发高潮。由于在智能化农业信息技术应用示范工程的实施中，“863”课题组成功地开发出具有国际先进水平的农业专家系统开发平台，为在大范围应用推广智能化农业信息技术铺平了道路，在各个示范区产生了大量的农业信息技术应用成果。
4.多媒体技术。这种技术可以生动地将农业信息、农业技术迅速地传播出去，为农业生产社会化奠定基础，也为农业技术快速普及、农民文化素质提高创造了有利条件。中国农业大学研制开发的农作物有害寄生虫多媒体检索软件，为农产品进出口的动植物检疫提供了有效的手段；吉林省1996年在实施“智能化农业信息技术应用示范工程”过程中研制出“多媒体玉米生产智能系统MIS-MAP”软件，并示范应用，使示范区3年增产玉米约5 ；000万公斤，增加效益5 ；000余万元。
5.农业生产管理系统。从20世纪90年代以来，农业部开发和建设了乡镇企业信息管理系统、农业经营管理信息系统、农村能源及环境监测管理信息系统；陕西省农科院建立了“农作物病虫害计算机管理系统”，上海申星奶牛场将计算机技术应用于奶牛生产管理，从奶牛生产数据收集处理到信息反馈，已初步形成牧场管理信息化，将奶牛生产纳入了有序的科学管理轨道。
在农业信息技术集成方面的研究开发也取得了显著成效。2002年，北京市农林科学院农业信息中心研制的智能化农业管理地理信息系统，通过系统集成技术将农业专家决策系统和地理信息系统有机结合，实现了信息处理、智能决策、图库管理、图形复合、信息查询、信息网络发布等功能，灵活性、可扩展性和易维护性强。［蒋和平 何忠伟·《农业科技管理》］
二、我国科技农业的发展对策
（一）调整农业科技发展战略，加快发展科技农业步伐
一是调整科技发展政策。农业科技政策的调整要适应世界农业科技革命和我国农业发展迫切要求，突出发展科技农业这个目标，要从依靠以资源为基础的传统农业逐步转变为以依靠科技为基础的现代农业上来。农业科技政策的制定要强调农业科技与农村经济发展的结合，要依靠政策创新、制度创新，为农业科技产业化提供可靠的政策保证，加快发展科技农业步伐。
二是调整技术发展方向。要把农业可持续发展作为重要的研究方向，通过科学合理开发和保护农业资源和环境保护技术体系。在农业科研领域方面，要发挥我国的特点和优势，有针对性、有重点地攻关主要农业适用技术和生物技术，力争重大技术的突破，以带动其他相关或衍生科学技术的科技内涵和组装配套程度，以农业科技产业化发展发展科技农业，实现从传统农业到现代农业的转变。
三是拓展科技发展领域。农业科技发展领域要向各个层次延伸，促进农业产前、产中、产后技术体系的配套完善和产业化开发。农业科学研究要从主要集中在农业产中研究逐步转变到产前、产中、产后技术和产业化研究上来，在保证农业基础研究、应用技术研究和高新技术研究领域的同时，加大科技力量，大力发展农业科技产业，加快农业科技进入市场化农业的步伐，促进农业科技的产业化。
四是加强科技农业的基础理论研究。要加强农业生物技术的基础理论研究，特别是符合国家需求、对我国农业的持续发展有重大意义的研究领域。在生物技术领域，要继续发展抗虫、抗病、抗逆等基因的标记、克隆和转移技术研究，超级稻、抗虫棉、抗虫玉米、抗病水稻等作物新品种、新组合选育，超级猪、转基因鱼等畜禽、水产新品种、新品系培育方法研究；在信息技术领域，研制开发新型农业信息系统平台，建立可提供政策、市场、资源、技术、生活等综合信息的网络体系；加大数字农业、精准农业、虚拟农业、智能专家系统等研究开发力度；建立健全快捷的农业资源、农业劳动力和资本等要素参与流通机制。
（二）加大农业科技体制改革力度，建立新型的农业科技体系
一是建立新型的农业科技管理体系。根据我国目前农村的实际与农业科技的特殊背景，区别不同地区的不同情况，进行农业科技体制改革工作。农业科技体制改革要根据“科技和经济结合、提高科技创新能力、促进科技产业化和提高整体效率”的要求，对农业科技机构进行分类重组。将农业研究开发机构重组为基础公益、科技服务和技术开发三大类。基础公益类农业科技机构由政府以项目和基地的形式给予财政支持，重点研究农业基础理论、农业发展中的重大科技问题以及先进的农业适用技术和高新技术；科技服务类机构根据服务内容和范围由政府财政资助，将科技工作的重点面向市场、面向农业经济发展的需要，发展农业科技服务工作；技术开发类机构逐步转变为科技企业或进入企业，自主经营、自负盈亏、自我发展。从根本上改变农业科技与农业生产相脱离的问题，真正实现科技与经济的紧密结合，使农业科技全面步入产业化轨道，为科研向现实生产力的转化打好基础。
二是建立新型的农业科技创新体系。按照市场经济发展要求，引进市场机制、竞争机制和激励机制，为科技农业引入经济保障机制，提高农业科研单位和农业企业的科技创新能力。大力推进农业科技革命，加强农业科技进步，全面提高农业科技创新能力，为农业和农村经济发展提供可靠的技术支撑，提高为农业产业化和农业现代化服务的水平。同时，也要大力发展民营农业科技企业，逐步形成国家、地方、企业、民营等多元化的农业科技创新体系，使企业成为技术创新的主体。
三是建立农业科技服务队伍。充分发挥市场经济作用，促进农业科技服务推广队伍多元化，推广形式的多样化，运行机制市场化。改变现有推广方式，变由国家出资为主，为国家、企业、个人和社会共同参与的方式，建成以农业技术推广体系为主体，农业科研、教学、企业、中介服务组织相连接的新型农业科技推广网络，增加服务手段，拓宽服务领域，提高服务水平。农业科技成果转化要而向生产、面向市场，发展农业科技产业化，逐步形成以农业科技企业为主体、农业科技示范园区和生产基地为依托的成果转化新体系，加快技术成果的中试、示范利转化。
四是建立新型的农业、农村教育体系。建立以高等院校、科研院所为龙头，以农村基础教育、成人教育、职业教育为基础，以网络教育（远程教育）和继续教育为支柱，以地（市）、县等职业院校以及乡村农民技校为骨干，以省、地、县、市、乡村农业和农村教育多层次培训为核心的农村终身教育体系，
（三）突出高科技、高质量的特色，加快科技农业产业化的进程
一是积极创办农业科技型企业，特别是中小型高新技术企业，实现科技农业产业化。要以市场为导向，以经济效益为中心，积极发展名特优产品和特色农业，形成规模化、专业化生产布局，提高商品率。继续大力扶持农业科技型企业，特别是中小型高新技术企业，推广“公司+农户”、“订单农业”等多种形式，发展农产品加工、储运、保鲜等产业，提高农业的后续效益，进而实现商品化、产业化。
二是建立新的农业生物技术产业化发展模式。（1）农业生物技术产业化要适应整个农业产业化的发展大趋势，逐步形成生产、加工和销售一体化的产业体系；（2）促进企业和科学研究及教学单位的联合，逐步形成新的知识密集型的农业生物技术产业公司；（3）以市场为导向，以产品为龙头，逐步增强自我发展能力和竞争能力，形成新的高新技术产业运行机制和高科技管理体制；（4）农业生物技术研究、开发与产业紧密结合，加快农业生物技术的产业化、商品化和国际化；（5）建设农业生物技术集团企业和试验园区，有选择地建设一批农业生物技术试验园区，形成新的农业生物技术产业生长点，逐步扩大为新的产业基地。
三是发展区域化的设施农业。我国幅员辽阔，气候类型多样，地域条件千差万别，经济、技术市场等条件又各不相同。因此，各地不可能采用同一类型的设施，更不能照搬某一国家或某一地区的设施，必须重视区域特点，因地制宜，考虑当地的地域条件、经济发展水平、综合的科技力量和市场前景等4个方面因素，找出适合本地的先进性与实用性相结合的设施结构和内容。
四是完善金融机制，建立科技农业产业化的投资体系。健全的资本和货币市场是发展科技农业产业化的重要前提，我国可参照美国等世界发达国家发展生物技术和信息技术的重要经验，设立“农业生物技术与信息技术风险投资开发基金”，建立和完善生物与信息技术发展的融资机制。这也是现阶段我国实现农业高新技术成果产业化发展的有效途径。通过基金的设立和融资机制的完善，培育资本市场，鼓励和引导科技人员以市场为导向，积极参与国外竞争，提高生物与信息技术成果的成熟度，加速技术突破和产业化发展。
（四）针对我国科技农业的需求和农业信息化发展的现实来发展农业信息化
一是加强宏观调控和政策引导，营造有利于农业信息化的良好环境。信息技术是一项高投入、高风险、高回报的产业，具有明显的外部效益性，特别是农业信息技术的外部性更为突出。政府作为外部经济的“天然保护者”，应该担负起相应的经济职能，实行统一规划、统一管理、统一协调；利用国家重大计划和省、市政府的重大（点）攻关任务，集中人力、财力、物力等资源，进行协作攻关，提高研究效率。同时，国家和省、市人民政府要制定相应的扶持发展政策，为农业信息化的早日实现营造良好的政策环境。
二是研究开发实用型、智能化的农业专家系统和决策系统。我国当前农村生产力发展水平相对较低，信息缺乏，技术落后，农业生产尚未完全摆脱小农经济的束缚。特别是在农业管理水平相对落后和农技人员相对不足的情况下，要改变这种局面必须首先对传统和经验性的生产管理实行量化、规范集成和智能化，进一步研究并开发适合我国特定的自然环境、品种特点的实用性、智能化的作物及畜产品农业专家系统和辅助决策系统，逐步实现以专家的水平进行农业生产和经营管理。
三是建立完善的农业信息网络体系和农业信息资源数据库。近年来，许多发达国家从综合国力的需要出发，相继提出了建设国家信息基础设施计划，即“信息高速公路计划”。“信息高速公路”的建设，是信息化的重要基础设施。建立基于多种传媒网络的农业技术推广系统，发展现代化的宽带、高速农业信息网络应是建设的重要内容之一。然而，网络建设若没有各种数据库的支持，不可能发挥其应有的作用。因此必须加强各种农业适用数据库的研制与开发，包括农业自然资源信息、农业生产管理信息、农产品市场信息、农业科技信息、农业实用技术及科研成果等。［蒋和平 何忠伟·《农业科技管理》］
已有
