習近平總書記指出，沒有農業(yè)農村現(xiàn)代化，就沒有整個國家現(xiàn)代化。面向2050年我國全面建成社會主義現(xiàn)代化強國的目標，中國農業(yè)應該怎么走？近日，中國工程院院士劉旭、李文華、趙春江領銜開展的中國智慧生態(tài)農業(yè)相關研究成果發(fā)布，提出未來30年應堅持發(fā)展“現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)”這一基本方略。本期對話邀請三位院士，共同探討實施該方略的政策建議、發(fā)展趨勢和技術路線。

解決未來供需矛盾的重要途徑是提高長期農業(yè)全要素生產率

主持人：改革開放以來，我國農業(yè)發(fā)展取得了巨大成就，但糧食安全與主要農產品有效供給及質量安全的壓力始終存在，那么，未來30年我國農業(yè)發(fā)展主要有哪些新的需求和挑戰(zhàn)？

劉旭：根據(jù)目前掌握的情況，可以對未來需求變化趨勢進行大致的推斷，未來我國農產品消費的總量會隨著人口規(guī)模的變化先增后減，預計在2035年前后，食物消費總量將達到高峰，之后會呈現(xiàn)減弱趨勢。但是，隨著收入增長和消費結構升級，居民對農產品質量需求會有所提高，食物需求結構將朝向高質高值、綠色有機的農產品轉變，未來以養(yǎng)殖業(yè)為主的高蛋白產品消費會進一步增長，并且在蔬菜、水果方面的需求會更多樣化，對于食物供給質量，尤其是在綠色有機食物方面的要求將會更高。在地區(qū)沖突、極端天氣以及新冠肺炎疫情等因素的影響下，國際農產品供應鏈顯示出其脆弱性。因此，人均收入的增長對食物需求從總量、結構和質量等方面都提出更高的要求，糧食總體供需難以平衡將會成為我國食物安全面臨的主要挑戰(zhàn)。

趙春江：解決未來有限資源供給和日益增長的食物需求矛盾的重要途徑，是提高長期農業(yè)全要素生產率，這也是實現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”的重要手段。雖然近年來我國農業(yè)公共科技投入支出不斷增長，但農業(yè)全要素生產力的增長速度逐步放緩。除技術、制度和政策方面的因素以外，現(xiàn)有生產組織方式限制了機械化推廣和農業(yè)生產規(guī)模經濟的實現(xiàn)，也導致了農業(yè)產業(yè)鏈延伸程度不足和農產品增值跨環(huán)節(jié)分配不合理、農業(yè)生產中人地兩類要素的流動不匹配等，進而導致農業(yè)全要素生產率不高，主要農產品缺乏國際競爭優(yōu)勢。如何提升農業(yè)生產力，已經成為推進農業(yè)發(fā)展和農村轉型的緊迫任務。

未來進一步減少對農業(yè)勞動力的需求，進一步提高農業(yè)勞動生產率，是新時期農業(yè)發(fā)展的必然選擇。同時，生物技術、信息技術、工程技術、人工智能等現(xiàn)代技術的發(fā)展對新時期的農業(yè)勞動力素質提出了更高的要求，但我國農民的整體教育程度遠遠落后于發(fā)達國家。即便是接受了涉農教育，但有很大部分學生畢業(yè)后不到農業(yè)部門就業(yè)。如果農業(yè)勞動力素質、農戶生產能力以及農業(yè)經營規(guī)模都遠在現(xiàn)代生產力水平要求線之下，以其為基礎的科技應用、產品質量、市場準入、維生收入、從農熱情等等都將日益變得難以為繼，現(xiàn)代農業(yè)也就因此而成為一個可望不可即的奢望。

李文華：當前，我國資源環(huán)境問題依然嚴峻，如水土資源方面約束趨緊，資源利用效率不高，耕地質量下降等。此外，生態(tài)功能退化風險仍在，面臨如氣候變化導致極端氣候災害頻發(fā)、農業(yè)結構單一化、生物品種多樣性銳減等問題。隨著國際農業(yè)發(fā)展邁入新階段，實現(xiàn)農業(yè)生態(tài)功能持續(xù)提升和可持續(xù)發(fā)展，我國農業(yè)將持續(xù)面臨著低碳與綠色發(fā)展的挑戰(zhàn)。

主要發(fā)達國家加快布局智慧農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、生物農業(yè)

主持人：從國外的實踐來看，現(xiàn)在國際上農業(yè)的發(fā)展趨勢是什么？

李文華：當前，新一輪技術革命方興未艾。國際農業(yè)經歷了機械化、化學化、信息化的串聯(lián)式發(fā)展過程，現(xiàn)在已進入了智慧型、可持續(xù)發(fā)展的農業(yè)新階段。主要發(fā)達國家在加快布局智慧農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、生物農業(yè)等，搶占農業(yè)科技創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展制高點。

聯(lián)合國糧農組織先后推動提高生產力、增強適應性和發(fā)揮農業(yè)多功能的全球重要農業(yè)文化遺產（GIAHS）、生態(tài)農業(yè)（Agroecology）與氣候智慧型農業(yè)（ClimateSmartAgriculture）計劃。這些計劃的核心表現(xiàn)在三個方面：一是在不破壞土地可持續(xù)生產能力的基礎上，提高單位面積生產力；二是加強自然生態(tài)系統(tǒng)對農業(yè)的庇護作用；三是發(fā)揮農業(yè)的多種功能，強調經濟、生態(tài)與社會效益的全面提高。

趙春江：智慧農業(yè)工程科技的發(fā)展已成為國際上現(xiàn)代農業(yè)技術發(fā)展前沿。世界主要發(fā)達國家都將推進現(xiàn)代信息技術與農業(yè)的深度融合作為實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重要動能，在前沿技術研發(fā)、數(shù)據(jù)開放共享、人才培養(yǎng)等方面進行了前瞻性部署。

主要發(fā)達國家和地區(qū)組織圍繞智慧農業(yè)分別出臺了相關戰(zhàn)略計劃，如美國的“面向2030年食品和農業(yè)的科學突破”、歐盟的“農業(yè)科技2030”、日本的“數(shù)字農業(yè)、食品、農業(yè)、農村基本計劃”等，將現(xiàn)代信息技術廣泛應用于整個農業(yè)生產活動和經濟環(huán)境，加快推進智慧農業(yè)發(fā)展，激活農業(yè)數(shù)字經濟。

現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)是一個可持續(xù)的復合農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主持人：我們的國情和農情決定了不可能照搬國外農業(yè)現(xiàn)代化的經驗。習近平總書記提出“必須探索出一條具有中國特色的現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展之路”。結合國內外的實踐來看，到2050年全面實現(xiàn)農業(yè)農村現(xiàn)代化，中國農業(yè)應該怎么走？

劉旭：要實現(xiàn)農業(yè)強而永續(xù)、農民富而體面、農村美而生態(tài)的美好愿景，不僅要提高產品產量，還須提高產品質量、確保食品安全。不僅要提高土地產出率、獲得經濟效益，還應發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的多種環(huán)境服務功能并促進農村的可持續(xù)發(fā)展，同時確保農產品質量與國內外市場的競爭力，并能緊跟國際農業(yè)技術和管理發(fā)展前沿。這就需要探索一條綜合發(fā)展的道路。

2018年9月，習近平總書記在北大荒建三江國家農業(yè)科技園區(qū)考察時指出“中國現(xiàn)代化離不開農業(yè)現(xiàn)代化，農業(yè)現(xiàn)代化關鍵在科技、在人才。要把發(fā)展農業(yè)科技放在更加突出的位置，大力推進農業(yè)機械化、智能化，給農業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀。”在總結農業(yè)發(fā)展的經驗與問題以及研判未來發(fā)展趨勢的基礎上，我們認為，發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)，即強化生態(tài)理念和智慧手段，并結合現(xiàn)代生物技術與裝備技術應用，與農業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的要求高度吻合，是我國未來農業(yè)發(fā)展的必然選擇，是具有中國特色、適應中國國情的農業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路，可作為我國未來30年基本方略。

主持人：如何更確切地理解現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的內涵？它的發(fā)展目標是什么？

趙春江：現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)聚焦“智慧、生態(tài)、現(xiàn)代”三個關鍵詞，是以生態(tài)為主線，以智慧為手段，突出以生物技術和信息技術為支撐的現(xiàn)代農業(yè)。它是通過先進的多領域的科技與生產深度融合，大幅提升農業(yè)生產力與效率，通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算實現(xiàn)產前生產資料科學銜接、產中生產要素精準配置、產后產品供需完美對接，通過農業(yè)產業(yè)鏈中物質系統(tǒng)良性循環(huán)，實現(xiàn)資源高效利用與生態(tài)功能持續(xù)提升，最終實現(xiàn)生產、生態(tài)和生活協(xié)同共榮，生物技術、信息技術和裝備技術耦合發(fā)展，現(xiàn)代化、智慧化和生態(tài)化融合和效率、效益和效果并舉的農業(yè)發(fā)展基本方略。

李文華：系統(tǒng)觀、整體觀是現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)最大的特點，它不強調某一農藝措施，而是重視農業(yè)系統(tǒng)的結構調整；不強調單一技術，而是重視技術的綜合集成；強調農林牧副漁大系統(tǒng)的結構優(yōu)化和“接口”強化，從而充分而合理地利用自然資源，維護生態(tài)平衡，達到良性循環(huán)、整體優(yōu)化的目的。它的核心是從單純追求經濟效益的最大化，轉變?yōu)樽非蠼洕б?、社會效益和生態(tài)效益的全面提高，是一個可持續(xù)的復合農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

劉旭：發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)，核心是要實現(xiàn)農業(yè)發(fā)展的兩個基本目標。一是確保國家糧食安全目標，這依賴于信息技術、生物技術、裝備技術的創(chuàng)新和突破，實現(xiàn)糧食生產規(guī)?；同F(xiàn)代化。至2050年，確保谷物自給率達到85％以上，其中口糧自給率達到95％以上。二是實現(xiàn)高效綠色高值農業(yè)與永續(xù)發(fā)展目標。至2050年，綠色、安全、營養(yǎng)型蔬菜水果產量大幅增長；農業(yè)生產實現(xiàn)“碳中和”，生態(tài)環(huán)境得到根本改善；形成資源利用高效、產地環(huán)境良好、田園風光優(yōu)美的農業(yè)永續(xù)發(fā)展格局。

高效是現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的出發(fā)點和落腳點

主持人：推進現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)發(fā)展，在“現(xiàn)代化、智慧化、生態(tài)化”方面分別有哪些重點？

劉旭：“高效”始終是現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的出發(fā)點和落腳點，因此發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)首要是推進效能提升戰(zhàn)略，提高農業(yè)生產率。首先，進一步夯實“藏糧于地”，不斷提升“藏糧于技”，切實創(chuàng)新“藏糧于策”，而“藏糧于技”的重點是基于現(xiàn)代生物技術培育高產、優(yōu)質、抗逆和適應性廣的新品種，這是農業(yè)生產產量增長貢獻最大的技術。其次，提升農業(yè)科技創(chuàng)新能力，加強生物種業(yè)、生物制品和生物處廢（廢棄物生物處理）創(chuàng)新與應用，建立現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的科技創(chuàng)新體系。第三，提高農機裝備的信息感知、智能決策和精準作業(yè)能力，大力推進農業(yè)生產全程機械化、裝備智能化、服務社會化、管理智慧化，實現(xiàn)農產品生產和加工現(xiàn)代化。

趙春江：發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)要推進系統(tǒng)優(yōu)化戰(zhàn)略，推進智慧農業(yè)技術在農業(yè)生產全過程的應用，實現(xiàn)生產智能化、作業(yè)精準化、管理數(shù)字化和服務網(wǎng)絡化?！稗r業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎”，要推動現(xiàn)代信息技術與育種深度融合，搶占農業(yè)智能設計育種技術及其產業(yè)發(fā)展制高點；利用人工智能和多組學綜合技術解析生物物質形成機制來精準調控動植物生產發(fā)育及其代謝途徑，實現(xiàn)精準種植養(yǎng)殖；全面構建“全鏈條、網(wǎng)絡化、嚴標準、可追溯、新模式、高效率”的信息高度對稱的現(xiàn)代化智慧農產品供應鏈，提高農產品流通效率；構建智慧化的農業(yè)農村綜合信息服務網(wǎng)絡，促進科技、人才、土地、資金等要素科學化配置。

李文華：推動資源高效循環(huán)利用戰(zhàn)略，是發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的必由之路。具體而言，可以從三個方面開展。在宏觀層面，通過區(qū)域資源、生態(tài)與產業(yè)布局優(yōu)化配置和農業(yè)功能拓展，提高農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能與農業(yè)生產的生態(tài)化水平，比如促進農業(yè)文化遺產發(fā)掘與保護，推動以農業(yè)系統(tǒng)為本底的具有自然文化教育功能的休閑農業(yè)、鄉(xiāng)村旅游發(fā)展。在中觀層面，發(fā)掘多樣種植、種養(yǎng)結合、農林復合、景觀優(yōu)化等農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)農業(yè)生產系統(tǒng)物質的有效循環(huán)。在微觀層面，推進生物處廢、水肥精準控制等技術應用，實現(xiàn)農業(yè)生產全過程廢物處理，減少農業(yè)生產環(huán)境影響。

主持人：看來發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)是一個復雜的系統(tǒng)工程，在政策支持體系方面如何做進一步的完善？

劉旭：發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)必須充分發(fā)揮科技和人才的引領作用。構建支撐現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的創(chuàng)新型科技體系，建議在科研院所的學科體系設置上建立跨學科、跨領域的技術創(chuàng)新機制；加大對現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)發(fā)展的核心技術及關鍵瓶頸技術研發(fā)投入；大幅提升生物育種與關鍵基因發(fā)掘、智能農機裝備、綠色投入品創(chuàng)制等領域的研發(fā)與創(chuàng)新能力，把握國際競爭主動權。

構建新時代農業(yè)人才體系，進一步推進農業(yè)高等教育改革，努力打破學科間的藩籬，倡導“將論文寫到大地上”的理念，培育一批跨學科、復合型的農業(yè)科技人才；逐步推行農民職業(yè)資格認證制度，實施“終身教育工程”，造就一批能生產、會管理、懂經營的“新型職業(yè)農民”。

趙春江：我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展面臨的最大制約是農業(yè)經營規(guī)模過小。完善現(xiàn)代化農業(yè)經營體系，首要堅持和完善農村基本經營制度，引導土地經營權規(guī)范有序流轉，通過現(xiàn)代信息技術與管理技術降低農地流轉交易成本；支持種養(yǎng)大戶、家庭農場、農民合作社、涉農企業(yè)等新型經營主體發(fā)展，推進多種形式適度規(guī)模經營和專業(yè)化生產；發(fā)展三產貫通、城鄉(xiāng)融合的農業(yè)農村數(shù)字經濟的新業(yè)態(tài)。

面對我國小農戶小地塊的國情，要大力構建現(xiàn)代社會化農業(yè)服務體系，發(fā)展以農機智能裝備服務、農業(yè)精準生產技術服務、農業(yè)產銷體系金融服務等為代表的全程覆蓋、區(qū)域集成、配套完備的新型專業(yè)化、社會化服務體系等，讓農戶享受現(xiàn)代科技帶來的紅利。

現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)是信息科技與農業(yè)的深度融合

主持人：能否結合您的專業(yè)領域談談，推進現(xiàn)代智慧農業(yè)發(fā)展需要哪些技術方面的創(chuàng)新和突破？

劉旭：農業(yè)是生物技術應用最廣泛的領域之一。實踐表明，生物技術是推進農業(yè)綠色發(fā)展的最有效技術。

發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)，重點是要創(chuàng)新生物技術。與產業(yè)化密切相關的現(xiàn)代農業(yè)生物技術主要包括用于動植物新品種選育的轉基因技術、基因編輯技術及其基因測序與分析和分子設計育種的生物芯片技術、分子標記技術等，用于生物廢物處理的原子轉移自由基聚合技術，用于生物制造的酶工程技術、發(fā)酵工程技術、生物合成技術等。未來農業(yè)生物技術會向更加精確化、定向化、標準化、智能化和工程化方向發(fā)展，不僅將推動傳統(tǒng)農業(yè)產業(yè)技術的革命進步，同時將帶動生物制造和生物廢物處理等技術的發(fā)展，并由此推動環(huán)境的改善與綠色發(fā)展。

李文華：現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)很重要的一個目標是在有效實現(xiàn)農業(yè)生產功能的基礎上，減少農業(yè)生產對生態(tài)環(huán)境的負面影響，這一目標的實現(xiàn)需要依賴各種現(xiàn)代高效生態(tài)技術的加持和支撐。

為應對農業(yè)生產的環(huán)境問題，我國的農業(yè)生態(tài)技術體系應該依據(jù)生態(tài)適宜性原則，從生態(tài)經濟系統(tǒng)結構合理化入手，包括創(chuàng)新水資源、土地資源、化肥農藥等資源投入的精準化技術體系；創(chuàng)新包括廢棄物資源化利用技術和高效立體種養(yǎng)技術兩大類的物質循環(huán)利用技術體系，如?；~塘、“豬-沼-果”等是我國乃至全球高效立體種養(yǎng)技術體系的典型代表；創(chuàng)新以稻漁綜合種養(yǎng)、“魚菜共生”等為代表的物種共生技術體系，通過技術手段利用生物之間的共生關系可以實現(xiàn)更高的產量。

趙春江：發(fā)展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)需要不斷創(chuàng)新信息技術以提升農業(yè)、創(chuàng)新裝備技術以武裝農業(yè)。信息技術可以給機器賦能，讓機器更加智能化，還可以增強人的智慧。從應用的角度看，智慧農業(yè)技術可以概括為動植物信息獲取技術、農業(yè)生產智慧決策管理、農事活動精準作業(yè)、農產品智慧流通、農業(yè)環(huán)境、“雙碳”監(jiān)測與評估等技術。

智能化的裝備可以強化工具手段，大幅提升農業(yè)生產效率。今后我國農業(yè)裝備技術應面向主要糧食作物和經濟作物、設施農業(yè)、畜牧養(yǎng)殖、農業(yè)廢棄物加工利用等生產環(huán)節(jié)智能化精準生產需要，建設以信息技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、衛(wèi)星定位技術、智能裝備技術為核心的農業(yè)機械智能化技術裝備體系，實現(xiàn)“機器換人”。

把握住“十四五”關鍵時期開展試點示范工程

主持人：對于推動現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)戰(zhàn)略的落地，您認為有哪些比較具體的實施路徑？

劉旭：現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的發(fā)展是一個復雜而漫長的過程，我認為要抓住兩個關鍵：一是把握住“十四五”這個關鍵時期，開展現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)試點示范工程，“由點及面”推動現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)的有序發(fā)展。以縣域為單位探索實施的具體方案和保障措施，涵蓋適合東北、黃淮海、長江中下游和南部丘陵山區(qū)等不同區(qū)域的不同發(fā)展模式?！笆奈濉逼陂g構建可復制模式并開始大范圍推廣，作為鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉(xiāng)村振興有效銜接的重要手段。

第二個是抓住人才振興這個鄉(xiāng)村振興的關鍵。建議啟動高等院校農業(yè)教育提升、農業(yè)科研與推廣人才創(chuàng)新、高素質農民培育示范、高素質農村經營與管理人才等工程。到2035年基本建成能有效支撐農業(yè)農村現(xiàn)代化的人才培育與管理體系。

李文華：隨著生態(tài)環(huán)境和資源條件“緊箍咒”越來越緊，農業(yè)農村環(huán)境治理的要求也越來越迫切。一方面，開展種養(yǎng)結合模式創(chuàng)建工程勢在必行。建立以養(yǎng)殖企業(yè)為主體，以物質循環(huán)為核心，種養(yǎng)一體、廢物就地消納的規(guī)模化生態(tài)農業(yè)模式，探索政府指導、企業(yè)和農戶合作的市場運作機制。預期在“十四五”期間、2035年和2050年覆蓋率分別達到10％、30％和80％。同時，要啟動現(xiàn)代生產生活廢棄物處理工程，包括實施生產與生活廢棄物規(guī)范化管理和基于生物等技術的無害化處理、實施土壤生態(tài)健康培育工程、設立生物處廢國家重大研發(fā)項目、培育壯大廢棄物處理產業(yè)等。2025年創(chuàng)建并完善規(guī)范化管理和廢棄物處理產業(yè)，2035年和2050年廢棄物處理率分別達到80％和100％。

趙春江：面向數(shù)字中國、鄉(xiāng)村振興、食物安全等國家戰(zhàn)略需求，應集成衛(wèi)星遙感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等現(xiàn)代信息技術，研究農業(yè)資源與環(huán)境、農業(yè)生產與經營、農產品加工與流通、農業(yè)碳匯與碳排放涉農數(shù)據(jù)采集與整合分析關鍵技術，制定農業(yè)大數(shù)據(jù)標準，構建農業(yè)全產業(yè)鏈高質量發(fā)展大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，為政府管理決策、企業(yè)生產經營、農民信息服務、居民放心消費等提供科技支撐。到2025年，大數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺評估能力覆蓋主要涉農部門和50％以上的農業(yè)生產經營主體；到2035年，涉農部門全覆蓋、經營主體覆蓋達80％。

主持人：到2050年實現(xiàn)全面現(xiàn)代化，我們還有很長的路要走。而面對國際市場和氣候變化等不確定性，如何找準中國農業(yè)現(xiàn)代化之路？三位院士提出現(xiàn)代智慧生態(tài)農業(yè)，回答了中國農業(yè)該怎么走，如何全面實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化、智慧化、生態(tài)化等一系列重大問題，為我國農業(yè)現(xiàn)代化之路提供了一種重要選擇。