把握機遇創(chuàng)新思路協(xié)力發(fā)展——未來20年農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展愿景展望

汪懋華

把握機遇創(chuàng)新思路協(xié)力發(fā)展
——未來20年農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展愿景展望

汪懋華

農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來走向

下一個20年是我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、大幅度提高科技自主創(chuàng)新能力、實現(xiàn)由中低收入國家向中高收入國家轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期。在這一過程中，我國的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展將呈現(xiàn)如下特點：

“三農(nóng)問題，重中之重”。保障糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村繁榮，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)和諧協(xié)調(diào)發(fā)展，仍然是引導(dǎo)國家經(jīng)濟社會持續(xù)平穩(wěn)較快發(fā)展的根本保障；以大中小城市與小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展為特色的城鎮(zhèn)化進程將加速推進，至2030年,我國還將有近20個百分點的城鎮(zhèn)化增長潛力，農(nóng)村人口不斷向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，第二、三產(chǎn)業(yè)不斷向城鎮(zhèn)集聚，將極大提升中國國內(nèi)農(nóng)村消費需求和經(jīng)濟的內(nèi)生增長活力，加快國家向第二次經(jīng)濟現(xiàn)代化過渡的進程；農(nóng)業(yè)勞動將大量為機械動力所代替，集約化、標準化、設(shè)施化、精準化、智能化技術(shù)將逐步在農(nóng)業(yè)的“種、養(yǎng)、加”和“產(chǎn)、供、銷”領(lǐng)域推廣應(yīng)用；新型工業(yè)化持續(xù)快速發(fā)展，將進一步提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備水平，用工業(yè)化思維引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和推進新農(nóng)村建設(shè)，實現(xiàn)“減少農(nóng)民，才能富裕農(nóng)民”的發(fā)展戰(zhàn)略；農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境緊約束，將是我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展面對的嚴峻挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新，將更緊密地與農(nóng)業(yè)生物、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會科學(xué)家攜手協(xié)作，大力推進農(nóng)業(yè)工程與農(nóng)藝、管理學(xué)科的結(jié)合，加快推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變；展望2020年和2030年，中國農(nóng)業(yè)綜合機械化水平將實現(xiàn)由2009年的48.8%，分別提升至70%和80%以上，農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)持續(xù)穩(wěn)定快速發(fā)展，產(chǎn)品國際競爭力與科技創(chuàng)新能力跨入世界先進行列，節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟發(fā)展模式將成為提升物質(zhì)裝備科技水平和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的優(yōu)先戰(zhàn)略；農(nóng)業(yè)功能顯著拓展，設(shè)施農(nóng)業(yè)、健康養(yǎng)殖、優(yōu)質(zhì)果蔬與農(nóng)產(chǎn)品深度加工與冷鏈物流產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，將適應(yīng)居民對食物結(jié)構(gòu)和食物品質(zhì)安全保障日益增長的要求，現(xiàn)代工業(yè)裝備與信息科技將為此提供有力的支撐；信息技術(shù)已走過了“專家利用-早期流行-公眾認識”的發(fā)展階段和進入到“惠及百姓、全民普及”的新階段。至2030年，中國信息化將實現(xiàn)由數(shù)字信息社會向無處不在的信息泛在社會過渡。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，將開拓信息新興產(chǎn)業(yè)服務(wù)“三農(nóng)”的廣闊市場；農(nóng)業(yè)生物質(zhì)的資源化利用將成為今后20年世界眾多國家科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研究的重大戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)工程科技將為實現(xiàn)生物質(zhì)資源化與高效利用研究及其產(chǎn)業(yè)化作出重大的貢獻。

農(nóng)村改革面對的挑戰(zhàn)

農(nóng)業(yè)發(fā)展前景廣闊、前途光明，但也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營組織化程度低，構(gòu)建城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展一體化體制機制要求緊迫；農(nóng)業(yè)發(fā)展方式依然粗放，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)裝備落后；耕地、人口、資源環(huán)境約束增強；氣候變化影響加劇，自然災(zāi)害頻發(fā)；糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品供求平衡壓力增大等。破解“三農(nóng)”難題，關(guān)鍵在于解決“農(nóng)民增收”問題，城鄉(xiāng)農(nóng)村經(jīng)營性收入逐年下降，人均收入逐年拉大，種植業(yè)凈利潤持續(xù)偏低，農(nóng)業(yè)發(fā)展方式亟需轉(zhuǎn)變。保障國家糧食安全，實現(xiàn)“農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、農(nóng)村繁榮”，必須走具有中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路，轉(zhuǎn)變發(fā)展觀念，拓展農(nóng)業(yè)的多種功能；必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)展觀念，加快農(nóng)村經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力提高農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新能力和改善農(nóng)業(yè)科技推廣體制機制；用工業(yè)化思維經(jīng)營農(nóng)業(yè)，用“農(nóng)、工、管”綜合科技改造農(nóng)業(yè)；種植業(yè)必須朝“良田、良種、良法”三管齊下，提升產(chǎn)業(yè)效益。農(nóng)業(yè)工程科學(xué)技術(shù)的研究、推廣和運用，將強力支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。要加強農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展的戰(zhàn)略研究，著眼于滿足2030年前后我國農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展及建設(shè)創(chuàng)新型國家對農(nóng)業(yè)工程科技的重大需求，緊密結(jié)合中國實際，對影響我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、影響國家競爭力、影響國家安全的重大農(nóng)業(yè)工程科技問題開展研究，提出農(nóng)業(yè)工程科技支撐與促進農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展的新思路，針對制約發(fā)展的瓶頸性科學(xué)技術(shù)問題提出解決方案，提出具有引領(lǐng)性的重大農(nóng)業(yè)工程科技專項及關(guān)鍵共性技術(shù)。將農(nóng)業(yè)生物科技、農(nóng)業(yè)工程科技與農(nóng)村經(jīng)濟與管理科學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，促進我國農(nóng)業(yè)工程科技更好地服務(wù)于國家經(jīng)濟社會發(fā)展，為建設(shè)創(chuàng)新型國家和保障國家安全提供強力支持，將圍繞農(nóng)業(yè)機械化與農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)業(yè)水土工程、農(nóng)村與農(nóng)業(yè)自動化與信息化、設(shè)施農(nóng)業(yè)與集約化養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源化利用、農(nóng)產(chǎn)品深加工與產(chǎn)品安全工程發(fā)展戰(zhàn)略等6個方向展開，為提高農(nóng)業(yè)土地產(chǎn)出率、資源利用率、勞動生產(chǎn)率，建設(shè)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系提供堅實的科技保障和物質(zhì)裝備支撐。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的科技創(chuàng)新研究

應(yīng)對國際金融危機和后危機時代的挑戰(zhàn),預(yù)示著一場新的科技革命即將到來。從“智慧地球”到“感知中國”，“物聯(lián)網(wǎng)”已經(jīng)成為全球矚目的關(guān)鍵詞，被美國列為振興經(jīng)濟的兩大工具之一，被歐盟定位成使歐洲領(lǐng)先全球的基礎(chǔ)戰(zhàn)略，被中國納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃重點之一，被業(yè)界認為是繼計算機與互聯(lián)網(wǎng)后的又一次信息化浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展研究，應(yīng)突出“應(yīng)用驅(qū)動”，促進知識創(chuàng)新、工程科技創(chuàng)新與培育新興產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，跨學(xué)科協(xié)力推進，以著力于關(guān)鍵共性技術(shù)的突破及推動產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為目標。其優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究領(lǐng)域?qū)⑹牵嘿Y源——農(nóng)地整治重大工程監(jiān)管,基本農(nóng)田數(shù)量、等級、利用效率、環(huán)境質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)化管理,農(nóng)用水資源管理；環(huán)境——農(nóng)田土壤、地表與地下水環(huán)境、光熱、小氣候信息化管理;生產(chǎn)——作物生產(chǎn)系統(tǒng)中的土壤理化參數(shù)、水、肥、保、苗管理,設(shè)施農(nóng)業(yè)中的生物環(huán)境控制與管理信息系統(tǒng)，養(yǎng)殖生產(chǎn)中的個性化生理、健康、喂養(yǎng)監(jiān)測管理;農(nóng)產(chǎn)品與食品——產(chǎn)地環(huán)境、產(chǎn)品儲存、物流、營銷管理；農(nóng)業(yè)裝備——服務(wù)作業(yè)調(diào)度、工況監(jiān)控、遠程診斷服務(wù)等的研究為重點。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，將為實現(xiàn)信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化“兩化融合”,促進農(nóng)業(yè)信息化工程科技創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。其實，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的早期實踐已經(jīng)取得了可喜的成果。精細農(nóng)業(yè)的實踐對提高農(nóng)田廣域空間分布信息和畜牧等個體信息實時獲取提出迫切需求，推動了低成本快速獲取資源、環(huán)境、生態(tài)與動植物生長過程與產(chǎn)品品質(zhì)信息感知、處理技術(shù)研究的快速發(fā)展。從低成本傳感器技術(shù)的開發(fā)研究到點對點無線通信遠程信息采集(GSM/GPRS)，再到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究，已逐步推動了我國農(nóng)業(yè)信息獲取、信息處理、智能化管理決策技術(shù)與智能農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)的自主創(chuàng)新研究。

當(dāng)前在研究和推廣物聯(lián)網(wǎng)于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方面，面臨著進一步由WSN向IOT過渡的技術(shù)創(chuàng)新與新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好機遇，同時也面臨一些挑戰(zhàn)性問題，如：重要科研項目支持下的WSN技術(shù)研究與試驗示范應(yīng)用已成為研究熱點，但產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究體系尚未形成；一批農(nóng)業(yè)應(yīng)用急需的先進感知與控制技術(shù)裝備瓶頸性技術(shù)尚待原創(chuàng)性突破，相關(guān)制造與服務(wù)產(chǎn)業(yè)尚未建立；基于信息和知識支持的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的智能化決策支持方法與技術(shù)研究，需要跟蹤計算與信息科學(xué)發(fā)展開拓新研究領(lǐng)域，以提出物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應(yīng)用層的先進科學(xué)解決方案；農(nóng)區(qū)缺乏能掌握信息、通信技術(shù)裝備維護服務(wù)的人才,需要發(fā)展農(nóng)村技能型人才的知識遠程培訓(xùn)服務(wù)，需要促進跨學(xué)科協(xié)力研究，提供面向產(chǎn)業(yè)提升問題的系統(tǒng)解決方案等。

建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)的支持，促進工程科技與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的融合，應(yīng)用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)具有重大的現(xiàn)實意義，并將為建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)，提高農(nóng)民的社會經(jīng)濟地位，構(gòu)建社會主義和諧社會和建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供重要科學(xué)技術(shù)支撐。信息科技正迅速融入各種應(yīng)用領(lǐng)域，成為交叉匯聚學(xué)科的紐帶。農(nóng)業(yè)工程學(xué)科發(fā)展與應(yīng)用關(guān)鍵科學(xué)問題的創(chuàng)新研究，將引領(lǐng)基于信息和知識的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)創(chuàng)新，加快推進轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理模式，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、農(nóng)民持續(xù)增收和為發(fā)展面向農(nóng)業(yè)和新農(nóng)村服務(wù)的新興產(chǎn)業(yè)作出重要的貢獻。

（作者為中國工程院院士、國際歐亞科學(xué)院院士）

（本欄責(zé)任編輯 張洪芹）