受到今年新冠肺炎疫情的影響,公眾和學術界都很關心我國農(nóng)業(yè)的未來。要思考這個問題,必須把它放到全球范圍內(nèi)來考慮。
很多因素決定了我們必須要在全球大環(huán)境下來看待問題。不光是中國農(nóng)業(yè),很多發(fā)展中國家也是如此,因為全球人口和耕地的分布是不平衡的。多數(shù)國家耕地很少,北美的耕地比較多,歐洲的耕地很肥沃,亞洲東部、東南亞南亞有比較好的耕地,而非洲耕地質量較差,很多地方屬干旱、半干旱地區(qū)或沙漠,澳大利亞除了沿海少量的耕地外,中部是大片的沙漠。
由于耕地的分布和人口多少并不匹配,這就決定了糧食必須在全球貿(mào)易中滿足不同地區(qū)對資源的需求。我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展,必須在口糧絕對保證的前提下,用好全球的市場和土地資源。
改革開放40多年來,中國人均糧食擁有量已經(jīng)達到475公斤,而全球77億人平均糧食擁有量為351公斤。從這點來講,實際上我國農(nóng)業(yè)總體上已經(jīng)取得了很大的成績。特別在水稻、小麥、玉米這些主糧上,生產(chǎn)和需求基本匹配。如果歸納我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗,如北京大學黃季焜教授說的“四大法寶”,就是制度創(chuàng)新、技術進步、市場改革、農(nóng)業(yè)投入增長。這是我國農(nóng)業(yè)已經(jīng)取得的成就。接下來著重探討未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢。
我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
首先就是糧食安全。過去講糧食安全關注的是吃飽飯,十幾年前聯(lián)合國糧農(nóng)組織已經(jīng)修改了糧食安全的定義。糧食安全意味著什么呢?就是要滿足全人類對食品的需求,要滿足人類的營養(yǎng)健康需求,還要滿足人類對食品多樣化的需要。
從這三個層面來講,糧食安全在中國還是有問題的。雖然吃飽肚子沒問題了,但現(xiàn)在開始重視營養(yǎng)需求了,還要滿足多樣化的需要。例如,有的地方愛吃粳稻,有的地方愛吃秈稻。由于對粳稻的需求增加了,雜交稻種植面積有所減少,常規(guī)稻的面積在增加,原因就是消費者更關心大米的品質,對優(yōu)良品種的需求增加了。
然而,我國每年雖然有大量的農(nóng)作物新品種審定,但其中同質化的現(xiàn)象非常嚴重。2019年玉米審定548個品種,水稻審定372個品種,這種現(xiàn)象在全世界是少有的,某種程度上可以說是一種亂象。
盡管改革開放是從三農(nóng)開始的,但在我國經(jīng)濟轉型過程中,最落后的還是三農(nóng),農(nóng)產(chǎn)品進入市場是低水平上的商品流通。由此也帶來一系列問題,包括城鄉(xiāng)差距大、農(nóng)民收入低等。農(nóng)作物從生產(chǎn)到進入市場的產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)不能很好銜接。
以馬鈴薯為例,雖然產(chǎn)量提高了,現(xiàn)在全年馬鈴薯的產(chǎn)量已可達一季夏熟作物的產(chǎn)量,但鮮薯消耗不了多少,加工業(yè)跟不上,不少小淀粉廠污染問題沒解決好,導致馬鈴薯“消化不良”。我們需要開發(fā)出更多的馬鈴薯產(chǎn)品,例如作為休閑食品,我國薯條、薯片消耗不少,但是我國產(chǎn)品的種類比美國少得多。近年來,我國農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)有所發(fā)展,但與發(fā)達國家相比還是落后的。而未來大農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須要有很強的食品加工業(yè)來牽引。
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)方面,我國原本具有資源優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)還未做強,這一點和發(fā)達國家相比差距也很大。例如,荷蘭的花卉產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是全世界最強的。從新品種審定到形成全世界最大的花卉拍賣市場,每天大量的全球物流運輸,小眾的農(nóng)產(chǎn)品花卉卻成為全世界的老大。我國是很多重要花卉、果樹的原產(chǎn)地,有豐富的遺傳資源,但沒有很好的利用。
又如,我國作為茶葉的原產(chǎn)地,茶葉種植面積和產(chǎn)量均是全球第一,面積和產(chǎn)量分別占全球60%和40%。然而中國茶葉產(chǎn)業(yè)僅僅是做大,還沒有做強。我國的茶葉百強企業(yè)產(chǎn)值總和幾年前還不足163億元,不如一個不生產(chǎn)茶葉的英國的茶葉加工企業(yè)立頓的產(chǎn)值,說明茶產(chǎn)業(yè)尚未發(fā)揮應有的經(jīng)濟效益。
未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要市場引領。但各地發(fā)展茶產(chǎn)業(yè)時還沒有從全球視角考慮,甚至沒有從全國視野來看。茶葉作為大的木本作物,科學家還有很多的工作需要做。
比如對茶葉進行深加工,打造中國的品牌,提取茶葉保健成分做成保健品等。日本茶葉產(chǎn)量不多,但日本做的抹茶非常受歡迎,其實很多都是用中國產(chǎn)的茶葉作為原料,而我國喝茶還是傳統(tǒng)的用開水泡的方式。
又如,過去喝茶是慢生活,現(xiàn)在年輕人生活節(jié)奏加快,能不能把茶葉加工成年輕人喜歡的形式,適應他們的需求,也是值得研究的問題。
農(nóng)業(yè)要放在大農(nóng)業(yè)的范圍來考慮,即從農(nóng)林牧副漁的角度來看,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個整體,是相輔相成的。我國自然環(huán)境種類多樣,很難找到一個統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。東北土地面積大,可以像美國那樣發(fā)展大農(nóng)業(yè);西南山區(qū)連片土地少,要根據(jù)具體情況發(fā)展小規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)營。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的確立需要結合科學家的工作,但同時,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學家在這方面有很大的責任,他們應該更多地考慮未來中國不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)怎樣發(fā)展。這對提高我國農(nóng)業(yè)潛力、增加農(nóng)民收入都會起到很大的作用。
未來農(nóng)業(yè)將跨領域深度聯(lián)合
未來的農(nóng)業(yè)和工業(yè)很可能是融合在一起的。合成生物學把植物中的基因轉移到微生物中去,用來生產(chǎn)某些特定的物質。這有可能完全改變當前某些農(nóng)作物的生產(chǎn)方式。
比如中藥材人參中,人參皂苷有很好的保健作用,但人參皂苷有300多種。通過大量的提純和化學分析,科學家發(fā)現(xiàn)大概有五六種人參皂苷真正發(fā)揮生理功能,有的能提高免疫力,有的有消炎作用。但傳統(tǒng)的從人參中提純的方法能夠得到的這類稀有人參皂苷很少。新的思路就是弄清楚相關的稀有成分的基因,轉到微生物中去用發(fā)酵來生產(chǎn),從而大幅度提高人參稀有成分的含量。
農(nóng)業(yè)將與很多方面有越來越多的聯(lián)合,包括食品加工、醫(yī)藥等。
美國科學院對美國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展提供的政策建議就走在了前面。今年,他們?yōu)槊绹峁┑淖稍儓蟾嫣岬睫r(nóng)業(yè)發(fā)展的五大方向,其中四個都與信息技術相關,包括:整體思維和系統(tǒng)認知分析技術,這是農(nóng)業(yè)科技突破的首要前提;新一代傳感器技術,希望有更方便的傳感器能夠把大量的田間實驗數(shù)據(jù)直接集中起來;數(shù)據(jù)技術科學及其在農(nóng)業(yè)領域的應用,依靠大數(shù)據(jù)分析,來幫助處理海量信息;突破性的基因組學、精準育種技術和現(xiàn)代生物技術應用將加速傳統(tǒng)育種、更加精確地育種;加強對微生物組技術的認知和理解,對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運行也很重要。
中國科技工作者要思考未來農(nóng)業(yè)科技如何與現(xiàn)代科學技術更緊密地結合起來。
必須重視農(nóng)業(yè)科技
改革開放以來,農(nóng)業(yè)科學受到了國家重視。但相對其他學科而言,對農(nóng)業(yè)科學的重視還不夠。我們希望國家能夠不斷支持農(nóng)業(yè)科技。
實際上,農(nóng)業(yè)在不斷地發(fā)展,今天的農(nóng)業(yè)跟幾十年前,甚至二十年、十年前相比都有很大的不同。
以苗木產(chǎn)業(yè)為例,未來肯定是一個很大的產(chǎn)業(yè),其中有很多科學問題亟待解決。生產(chǎn)和加工苗木的企業(yè)將實現(xiàn)高度自動化,這對信息化提出了更高的要求;很多花卉不是多年生的,而是春天種下、冬天死亡,次年還需購買新的苗木,這對育種栽培提出了更高的要求;土地資源匱乏的情況下,植物工廠悄然興起,這對人工光照、營養(yǎng)管理都提出了更高的要求。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向科學家提出了很多問題,有些是過去想都沒想到的問題。
既需要提高作物的營養(yǎng)成分,有時還需要去除掉不好的成分。這對作物科技工作者提出了新的問題,調(diào)控植物的營養(yǎng)成分必須對新陳代謝有更深入的研究。
因此,我國農(nóng)業(yè)科技的基礎研究和應用基礎研究必須要持續(xù)加強。總的來講,我國農(nóng)業(yè)基礎研究和應用基礎研究是比較薄弱的。新技術的運用,如基因編輯技術對精準育種而言更快、更有效,應當?shù)玫街С?。呼吁有相應的政策幫助科學家將最新的科技成果應用到產(chǎn)業(yè)當中。
發(fā)展新技術的時候,需要有一批專家,包括農(nóng)業(yè)經(jīng)濟專家和科學家一起,向主管部門提出政策制定的建議,這樣才能有助于農(nóng)業(yè)科技快速發(fā)展。