美國科學院公布：未來農業發展的5大方向

2019年12月16日，美國國家科學院、工程院和醫學院聯合發布了題為“Science Breakthroughs to Advance Food and Agricultural Research by 2030”的研究報告，描述了美國科學家眼中農業領域亟待突破的5大研究方向。第一，整體思維和系統認知分析技術是實現農業科技突破的首要前提。報告建議將跨學科研究和系統方法作為解決重大關鍵問題的首選項。系統認知就是要從系統的要素構成、互作機理和耦合作用方面來探索問題解決的途徑。第二，新一代傳感器技術將成為推動農業領域進步的底層驅動技術。量值定義世界，精準決定未來。美國將高精度、精準、可現場部署的傳感器以及生物傳感器的開發、應用作為未來技術突破的關鍵。新一代傳感器所具備的快速檢測、連續監測、實時反饋能力，將為系統認知提供數據基礎，賦予人類“防治未病”的能力，即在出現病癥前就能發現問題、解決問題。如果能在資源要素的利用環節即可精準發現和定量識別可能出現的風險問題，并能夠實時進行優化調整，將徹底改變我國農業生產利用方式。因此，新一代傳感器技術將是我國必須掌握的關鍵技術。第三，數據科學和信息技術是農業領域的戰略性關鍵技術。數據科學和分析工具的進步為提升農業領域研究和知識應用提供了重要的突破機遇。報告稱，盡管收集了大量糧食、農業、資源等各類數據，但由于實驗室研究和生產實踐中的數據一直處于彼此脫節的狀態，缺乏有效的工具來廣泛使用已有的數據、知識和模型。第四，突破性的基因組學和精準育種技術應當鼓勵并采用。應當鼓勵并采用其中一些突破性技術，提高農業生產力、抗病抗旱能力以及農產品的營養價值。第五，微生物組技術對認知和理解農業系統運行至關重要。建立其農業微生物數據庫，更好地理解分子水平土壤、植物和動物微生物組之間的相互作用，并通過改善土壤結構、提高飼料效率和養分利用率以及提高對環境和疾病的抵抗力等增強農業生產力和彈性。

未來10年，美國將圍繞系統認知分析、精準動態感知、數據科學、基因編輯、微生物組5大關鍵技術尋求農業領域的科技突破。這同樣是未來我國農業領域必須努力、不可或缺的關鍵核心技術。