科學技術普及在節水抗旱稻產業化推廣中的作用初探

龔麗英,趙洪陽,黎佳佳,周佩雯,張婧琪,羅利軍

(上海市農業生物基因中心,上海 201106)

我國于1996年頒布實施《中華人民共和國促進科技成果轉化法》。科技成果轉化是指為提高生產力水平而對科技成果所進行的后續試驗、開發、應用、推廣直至形成新技術、新工藝、新材料、新產品,發展新產業等活動。農業是支撐國民經濟建設與發展的基礎產業,其科技成果轉化是實現鄉村振興不可或缺的重要環節,更是實現共同富裕與農業現代化的關鍵路徑[1]。近年來,雖然我國農業科技成果轉化取得了較大進步,但科技成果轉化率仍較低,每年轉化率僅在30%以上,而發達國家已達到70%以上[2]。農業科技成果轉化的關鍵不僅在于所涉及的科學成果對于國民經濟發展具有重要意義,更在于要讓受眾深刻理解科研成果的科學內涵與應用價值,其中,科技成果科普化是一個很重要的環節。本研究結合筆者近20年來圍繞節水抗旱稻的產生與發展所從事的科學技術普及工作,闡述科普在科技創新、成果產業化推廣中的重要作用。

1 科技普及是科技創新促進社會經濟發展的重要保障

科技普及是科學技術在社會中大范圍的傳播過程,是指科普工作者利用各種科普資源,以通俗易懂的方式,讓公眾接受科學技術,同時,倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神的活動。習近平總書記指出[3],科技創新、科學普及是實現創新發展的兩翼,要把科學普及放在與科技創新同等重要的位置。沒有全民科學素質的普遍提高,就難以建立起宏大的高素質創新大軍,難以實現科技成果快速轉化。

21世紀以來,我國先后頒布了《中華人民共和國科學技術普及法》《全民科學素質行動計劃綱要》《科普基礎設施發展規劃》等文件。《關于加強國家科普能力建設的若干意見》明確指出“推動全社會參與科普作品創作,既要引導文學、藝術、教育、傳媒等社會各方面的力量積極投身科普創作,又要鼓勵科研人員將科研成果轉化為科普作品”。2022年,《上海市科學技術普及條例》規定“高等學校、科研院所和職業學校應當建立健全科普工作組織和激勵機制,鼓勵和動員科技工作者、教師、在校學生創作科普作品,開展面向社會的科普活動,及時普及項目的研究成果”。國家有關部委、部分省市也相繼出臺相關政策,在科研立項中單列科普項目以支持開展科普活動。如上海市科委每年設立科普專項,包括科普基地類、科普產品類、科普教育類等,給予專門的經費資助,從不同角度支持科普工作的開展,調動科普工作者的積極性和創造性。

除了在科研項目中給予科普工作支持外,國家對科普成果也給予了充分的認可。目前,國家科學技術獎勵體系中,對科普研究成果有相應的獎項設置。上海市人民政府2019年印發《上海市深化科技獎勵制度改革的實施方案》中,單獨設立“科學技術普及獎”獎勵類別,將原設在“科技進步獎”獎勵類別中的“科學技術普及”組,單獨設立為一個獎勵類別,獎勵在科普作品、科普展品、科普活動創作過程中作出重大創新的個人、組織。這些措施對激發科研人員的科普熱情,吸引更多的科研人員投入到科普事業中來,促進科普成果產出具有積極的作用。在科技創新如火如荼的今天,進一步加強科學技術普及,使科技創新與科學普及“兩翼”融合發展,對于提升全社會科學素質,促進科技成果轉化為生產力,具有十分重要的意義。

2 科普內容應立足于國家重大需求和科學技術發展

農業是萬業之母,是人類社會穩定發展的基石。水稻是最重要的農作物,也是最主要的糧食作物之一。水稻的科學研究一直受到高度重視,取得了諸如矮稈水稻、雜交水稻等重大科研成果,對于保障國家糧食安全、提高人民生活水平發揮了重要作用。但是,正如唐代詩人李紳在《憫農》一詩中所述:“誰知盤中餐,粒粒皆辛苦”,雖然人們物質生活越來越豐富,但對農業、對水稻的了解遠遠不夠,由于科學普及的滯后性,公眾對水稻生產面臨的問題、科學家針對這些問題所進行的科學研究以及取得的科技成果并不了解,其結果是既不利于公眾對相關科學知識的掌握,更不利于科學技術的傳播與科技成果的產業化推廣。

近年來,我國水稻科學研究取得重要的進展,針對水稻生產中所面臨的重大問題,我國科學家培育出一種新的栽培稻類型——節水抗旱稻[4],其生產示范展示出廣闊的應用前景。但是,為什么要培育節水抗旱稻?培育節水抗旱稻涉及哪些重要的科學技術?如何培育優良的節水抗旱稻?怎樣種植好節水抗旱稻?……這些問題是公眾極其關心的問題,回答好這些問題,不僅有利于普及科學知識、倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神,而且可極大地促進科學成果轉化為生產力,加快節水抗旱稻的產業化推廣。為此,筆者圍繞下列內容進行系統的科學技術普及。

一是介紹水稻的作用及水稻生產面臨的重大挑戰。水稻的發展事關國家的糧食安全,提高水稻產量是永恒的主題,但水稻生產面臨以下重大問題:首先,水稻是用水大戶,水稻生產用水量占全國總耗水量的50%左右,而我國是缺水大國;其次,我國大多數稻田為中低產田,沒有足夠的灌溉條件,干旱經常發生,每年糧食生產損失嚴重;再次,水稻生產過程中需要長期淹水,大量的農藥化肥隨水排出農田,形成了嚴重的環境污染;最后,在淹水條件下進行水稻生產,土壤易產生甲烷菌,進一步產生甲烷。據估計,水稻種植產生的甲烷排放占總排放量的20%左右,而甲烷是重要的溫室氣體,對氣候變化產生嚴重的不利影響[5]。

二是科學家針對上述問題所進行的科學研究及取得的科學進展[6]。主要包括:水稻需水量大的主要原因是品種抗旱性差、水分利用效率低;抗旱性是水稻在干旱脅迫下生存與生產能力的總和,是一個非常復雜的、由眾多基因控制的數量性狀;通過多年的研究,科學家創建了抗旱性研究的平臺,建立了科學的抗旱性鑒定評價方法,發現了大量與節水抗旱相關的基因,闡明了一些重要基因的遺傳與分子調控機理;在水稻科技進步的基礎上,通過引進旱稻的節水抗旱特性,育成了新的栽培稻類型——節水抗旱稻。

三是系統地介紹節水抗旱稻的特征特性、種植技術和推廣前景。節水抗旱稻具有節水抗旱、優質高產、適應性廣、易種植等特點;在生產上可改變傳統的育秧移栽種植方式,實現旱直播旱管;節水抗旱稻既可在水田像水稻一樣種植,但節水50%,又可在旱地像種植小麥一樣栽培,還可在山坡地種植。

圍繞上述內容,撰寫出版與發行形式多樣的科普作品,使受眾全面了解節水抗旱稻的前世今身。實踐結果表明,通過觀看系列科普作品,受眾完全可掌握上述基本知識。

3 豐富有趣的科普形式有利于不同受眾對新興科技知識的理解與接受

科普形式是指根據科普的基本內容與目標所采用的表現形式。科普形式是科普工作中的關鍵要素,對科普過程具有引導和調節的作用。科普內容、表現形式和科普受眾三者之間緊密聯系,科普形式是科普內容的橋梁與基礎,在科學研究的不同發展階段,采用相適應的科普表現形式,同時,針對不同的科普對象,推出不同的科普產品與活動,往往會取得事半功倍的效果。

我國水稻育種一直將提高產量、改變米質、增強對病蟲害的抗性作為首要目標,而在水稻生產過程中已習慣于淹水種植,不但使得水稻對水的依賴性增強,而且還帶來資源與環境方面的諸多問題。因此,在節水抗旱稻研究之初,科普工作主要立足于對水稻生產的認識、水資源的重要性與緊缺狀況、科學家試圖從遺傳改良方面入手,培育新的節水抗旱品種。此時,科普團隊主要是通過報刊發表相關文章。2005年,在美國洛克菲勒基金的支持下,編輯《水與水稻》小畫報,以利于公眾了解中國水資源緊缺而水稻生產又消耗大量水資源的事實,從而關注水稻節水抗旱方面的研究。

2010年,我國科學家在國際上正式提出了發展節水抗旱稻的學術思想,同時,在科研上已基本建立了節水抗旱的研究體系,在理論上與應用上都取得了重要的進展,因此,有必要從科普的角度對這些進展進行一個總結。2011年,在上海市科委的支持下,著名科普刊物《科學畫報》以專刊形式,以“糧食安全的新希望——節水抗旱稻”為主題,對節水抗旱稻進行了較為系統的介紹[7]。專刊圍繞我國農業生產所面臨的重大問題、科學家為此所進行的科學思考、從事的科學研究和取得的階段性科研成果、涉及的科學原理和技術方法等方面,第一次以科普化的語言進行了深入淺出的介紹。

為了加快上述科普內容在不同受眾中的傳播,結合節水抗旱稻的研究進展以及在生產上的應用情況,科普團隊先后拍攝并發行了《節水抗旱稻》記錄片和《另一種選擇——節水抗旱稻》科教片(圖1)。影片圍繞節水抗旱稻產生的背景與發展過程,系統地介紹科學家科學研究的曲折歷程、思維特征和科學精神,以及節水抗旱稻的特征特性、在不同地區的生產情況與應用潛力。為了更有利于青少年對節水抗旱稻相關科學知識的理解和接受,團隊又先后創作出版《稻界奇兵》漫畫叢書[8]和動畫片。由于動漫人物形象生動,深受廣大青少年的喜愛,團隊還創作了系列文創產品(圖2)。

圖1 科教影片《另一種選擇——節水抗旱稻》Fig.1 Science and education film“Another alternative:water-saving and drought-resistance rice”

圖2 動漫人物標識Fig.2 Anime character logo

基于上述科普產品,針對不同的受眾,開展包括科普報告、科普開放日、文藝表演(圖3)、現場會、產品品鑒會等豐富多彩的科普活動。對于政府相關農業行政人員、種業公司管理人員,偏重于介紹我國農業和水稻生產發展方向以及節水抗旱稻的應用前景,以影響他們在農業科技推廣上的決策;對于種植大戶和農民,則主要介紹節水抗旱稻的特征特性和種植技術,指導農民選用良種良法,進行綠色生產;針對市民和學生,則著重于科學知識和科學精神的傳播,引導市民健康生活,培育青少年的農業情懷。

圖3 情景劇《穿著皮鞋種稻去》Fig.3 Scene play“Growing rice with wearing leather shoes”

聚焦國家重大需求和科學熱點問題,緊跟節水抗旱稻研究進程,團隊先后制作發行了畫報、漫畫叢書、科教片、微視頻、舞臺劇等科普作品,實現了科學技術和科學普及兩方面原創性的緊密結合。科教片、微視頻通過電視臺及省級電影聯盟播放,覆蓋近6億人群;城市與鄉村播放4.6萬次,受眾超過1 719萬人次;騰訊視頻點擊率達175.6萬次;在普及科學知識、傳播科學思想的同時,促進了科學技術轉化為生產力,開拓了農業科普新局面。

值得提出的是,水稻在我國具有悠久的種植歷史,不但在我國糧食生產和消費中始終處于主導地位,而且形成了豐富多彩的稻文化。因此,在科普的表現形式上,重視農耕文化的融合,實現自然科學與人文科學相結合,將深奧難懂的科學原理、枯燥單調的科研過程,變成通俗易懂、生動有趣的故事。

4 農業科學技術的普及應更加注重時效性與實用性

科學研究是一個動態的過程。農業生產周期性長,季節性強,受政策、環境的影響較大,同時農村地域廣闊,農民往往是“眼見為實”,接受新鮮事物需要相對較長的過程,因此,農業科技成果的科普化,必須注重時效性和實用性。

時效性要求保證科普活動的及時和適時。成果轉化相對滯后是我國目前科技成果產業化推廣的主要問題,而產生這一問題的核心原因是市場對科技成果缺乏及時與必要的了解。筆者主要采取如下措施最大限度地保證科普的時效性,同時,特別注重科技成果的實用性。

一是組建由科學家和科普工作人員相結合的科普隊伍。由于科學家的參與,不但保證了科普內容的科學性和準確性,而且可隨時跟進科學研究的最新動態,有利于科普人員及時制作相應的科普產品,將科技創新進程與科普產品制作緊密結合起來。

二是科普團隊與科研人員和種業公司合作,在科技成果示范中強化科普。科技成果在產業化的過程中,科研單位和種業公司都要舉辦相關活動進行科技成果的示范。節水抗旱稻新品種走向市場的第一步便是在適宜種植區域進行試種示范,召開現場觀摩會議,全面直觀地向代理商、零售商、種植戶展示節水抗旱稻與對照品種的不同時期田間長勢長相,通過明顯的對比增強會議參與人員的感受,宣傳節水抗旱稻的田間表現,并結合品種特征特性、栽培技術等進行及時科普培訓[9]。

三是及時了解農業生產動態,適當進行節水抗旱稻新品種的推薦宣傳。隨著國家對農業綠色持續發展和確保糧食生產面積的日益重視,各地政府開始整治前些年由于非糧化所帶來的大量拋荒地,要求復耕種植糧食。有些山坡地較多的地方,如浙江省,近兩年“山改田(將低山坡改成稻田)”快速發展,迫切需要適應于這些灌溉條件不好、肥力較差田地的品種。科普團隊及時了解到這一動態,并與種業公司推廣成員密切合作,進行節水抗旱稻相關科學技術的普及,取得了較好的效果。

目前,節水抗旱稻的推廣已經覆蓋了國內長江上游、中下游稻區和華南稻區,年推廣種植面積超過13.33萬hm2,代表品種‘旱優73’目前是長三角地區種植面積最大的雜交稻品種。伴隨在東南亞的越南、緬甸,非洲的烏干達、加納、莫桑比克等地區的大規模推廣,節水抗旱稻在“一帶一路”周邊國家產生了廣泛的影響力。在節水抗旱稻產業化的過程中,科普發揮了重要的助推作用。

5 結語與展望

2022年中央農村工作會議明確指出,“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手中,飯碗主要裝中國糧”“耕地保護要求非常明確,18億畝(1.2億hm2)耕地必須實至名歸,農田就是農田,而且必須是良田”[10]。國家高度重視種源和糧食播種面積,以確保糧食安全。節水抗旱稻具有“節水節肥節藥,省工省力省錢”的優勢,即:符合綠色農業生產方式,有利于“雙碳”目標的實現,其強大的適應性,可拓展水稻的種植空間,具有廣闊的產業化前景。

為促進節水抗旱稻的產業化推廣,必須高度重視科學技術普及對于科學技術轉化為生產力的重要作用。正確把握科普的主題與內容,創作豐富多彩的科普作品,針對不同的科普對象,采用不同的科普方式,既要讓廣大受眾了解節水抗旱稻的基本原理與推廣意義,更重要的是指導農民如何在“資源節約、環境友好”的基礎上,選用良種良法,實現節水抗旱稻高產優質、增產增收。

隨著節水抗旱稻研究的不斷深入、新品種的不斷涌現、配套栽培技術的不斷完善以及基于節水抗旱稻的全產業鏈延伸,科學普及的內容也更加豐富,科普工作任重道遠。要將科學普及與科技創新處于同等重要的位置,要確保科技創新及時有效地轉化為生產力,尚需進一步努力:一是加強對科學普及的重視。科學普及是公益性的事業,及時有效的科學普及必須與科技創新緊密結合,沒有科研成果做基礎,科普就是無米之炊。當前對科研人員從事科普工作的激勵措施還不夠,致使科研人員在科普工作上投入的時間和精力不多。二是加強科普人才隊伍建設。當前科普工作要么是科學家兼職做科普,有的科學家忙于科學研究,騰不出時間做科普,有的科學家雖滿腹經綸,但不太善于用科普語言表達深奧的科學道理,致使公眾聽不太懂;要么是科普志愿者在做科普,科普志愿者雖有熱情,但是缺少專業性和科學性。由于缺少專業的科普人才,科普培訓不夠,科普能力有限,直接影響了科普的效果。三是不斷豐富科普產品。創作科普產品需要在尊重科學知識的基礎上進行藝術化加工,需要科學家和藝術家緊密合作,使科普作品集科學性、通俗性、趣味性于一體,要促進不同學科的協同創新。

進入新時代,科普工作自身呈現出新變化,時代對科普工作提出了新要求。在新的歷史條件下,科普工作應當堅持政府推動、全民參與、社會協同、開放合作的原則,營造尊重科學、崇尚創新的社會氛圍,科普工作也只有與科技成果的產業化推廣緊密結合才具有生命力和影響力。