农业新科技革命的挑战 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：中国科学院 中国工程院院士园地

　　农业新科技革命的挑战
　　中国科学院、中国工程院院士 石元春
　　作者简介我国著名土壤学家。1931年出生于湖北武汉，1953年毕业于北京农业大学，早期从事土壤地理学研究。1978—1990年担任黄淮海平原旱涝盐碱综合治理的国家科技攻关项目的主持人，该项目1993年获国家科技进步特等奖。曾先后被推选为中国科学院院士、中国工程院院士和第三世界科学院院士。1987—1995年任北京农业大学校长。现为中国科协副主席。
　　18世纪的纺织机和蒸汽机，19世纪的电力和现代通讯，20世纪的核能和微电子的技术发明，掀起了一浪高过一浪的技术革命和工业革命热潮，将人类社会由农业社会推进到工业社会，创造了现代的物质文明。在这个进程中，农业也有着自身的科技革命和产业革命的发展历程。
　　农业是从事生物性生产的产业，涉及的自然因素和社会因素十分复杂，因而影响了它在历次科技革命中对先进技术的吸收和应用，发展明显滞后于工业。到本世纪上半叶，农业的发展仍然很慢，世界粮食单产年均增长量每公顷只有1．5公斤左右。40年代后期，农业才进入高速发展的轨道，后半世纪世界粮食每公顷年均增长43公斤，是上半叶的28倍。专家们在总结高速发展原因时，指出科技的贡献率在70％以上，主要技术是良种、化肥、农药和灌溉。这正是19世纪达尔文杂种优势学说和孟德尔遗传学理论基础上发展起来的现代育种技术和种子产业、李比希植物矿质营养学说开创的化肥工业和现代施肥技术以及缪勒开创的农药合成技术所掀起的一场农业技术革命的结果，是孕育了近百年的育种技术和农业化学技术为主导的第一次农业科技革命的巨大成功。
　　令人振奋的是，本世纪中叶，科学技术又出现了新的重大突破，这就是1953年沃森发现遗传物质脱氧核糖核酸的双螺旋结构和1973年波耶的基因重组成功，开创了分子生物学和生物技术的新纪元。生物技术的伟大之处在于突破了动物、植物和微生物之间的物种界限，极大地扩展了对物种间杂交优势的利用。细胞和胚胎工程育种、分子标记技术、转基因技术等已趋成熟。季产吨粮的“超级稻”和日增重1公斤的“超级猪”预计下世纪初能够成为现实。提高作物抗逆能力的基因工程育种已取得重要进展，抗虫棉、抗花叶病烟草、抗黄矮病小麦、耐贮藏番茄等已进入农业生产；全世界进入田间试验的转基因植物已有2000余例，其中40余例已商业化。家畜胚胎工程育种的超数排卵、体外受精、胚胎分割、性别控制和核移植已实现商业化；转基因牛猪羊兔等已较普遍；体细胞克隆的“多利羊”震惊了世界；利用动物乳房生产医用和农用贵重蛋白的生物反应器技术等也取得了成功。生物农药、畜禽疫苗和动植物生长调节物等也因微生物重组和转基因技术的出现而柳暗花明，进入一个崭新的发展阶段。分子生物和生物技术是20世纪科学技术最伟大的发现之一，为人类进行生物遗传改良和设计，开拓了一片崭新而广阔的天地，带来了巨大希望和无限前景，掀起了一场新的农业科技革命。
　　在这场新的农业科技革命中，信息技术也异军突起，使农业的分散性、地域性、变异性、经验性和可控程度差的先天性和行业性的弱势得到全面改善。农业专家系统将促进农业技术的量化、规范和集成；智能化多媒体软件将大大提高农业科技推广、生产经营和管理、教育和培训的效率；遥感、地理信息系统和全球定位技术（3S技术）使经验农作进入精细农作，使农业资源环境、自然灾害、生产状况和经济活动得以有效地动态监测预报和科学管理；数据库、网络技术和广泛的信息服务将大大克服农业地域分散的不利地位而及时获取丰富的信息资源。此外，先进制造和化工、新型材料和自控等现代技术也在加速对农业的武装和促进农业现代化的进程，使农业新技术革命浪潮更加丰富多彩。
　　以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命，是在现代科技发展和全球性科技革命浪潮推动下的一个客观的历史发展过程。它的特征，一是强势性，即起步快，来势猛，推力大，发展迅速，影响广泛深远；二是突破性，即它将带来农业在观念、技术—生产体系和生产力水平上取得新的突破和进展；三是全球性，即在世界范围启动、扩散、交融和推进；四是严峻性，即各国特别是发达国家竞相攻占现代高技术制高点，以获得其产品的最大市场占有率和利润，成为全球经济和技术竞争的新角逐场。
　　我国是个农业资源相对贫乏、农业生产和技术水平还相当落后的农业大国。但也要看到，我国经济有一个稳定上升的大环境，农业改革的成功和生产—技术上具有较好基础。如能发挥我们的优势，在已有工作基础上，注入以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命的要素和活力，采用新思路、新技术，迎头赶上，完全有可能超越常规地实现跨越。近代科技革命和产业革命历史的本身就说明某项重大技术突破所引发的跨越式前进，问题在于能否洞识和抓住起于青萍之末的机遇。西门子在发明电机后给他的弟弟的信中写道：“电力技术很有发展前途，它将开创一个新世纪”；诺贝尔奖得主罗雷尔说：“曾重视微米技术的国家今天都已成为发达国家，而纳米科技又为人们提供了新的机遇”；诺贝尔奖得主李远哲说：“如果亚洲国家真要创造奇迹，也许要赶快投入科学的研究与高科技的发展，生物技术也许是亚洲国家能够创造奇迹的一个契机。”我们应当站在时代的战略高度看待滚滚而来的农业新科技革命浪潮，面对挑战，抓住机遇，另辟蹊径，开创我国农业现代化的新局面。
　　当前，我认为要做好以下三件事：一是以全新的观念和视角，对农业新科技革命浪潮下的农业科技和农业现代化进行再认识，特别是各级领导；二是把常规技术与高技术结合，将农业高技术的研究开发提到战略高度并着力实施；三是大力发展民族的农业高技术产业，这是迎接农业新科技革命的关键和武器。（附图片）