編者按 10月16日是世界糧食日，我們邀請到農業(yè)科技專(zhuān)家談?wù)効茖W(xué)技術(shù)在農業(yè)發(fā)展中的重要作用。

　　進(jìn)入21世紀，受人口快速增長(cháng)、自然災害頻繁、資源環(huán)境退化及高度工業(yè)化、城市化等因素影響，全球糧食產(chǎn)量的增長(cháng)幅度顯著(zhù)低于糧食消費需求的增長(cháng)速度，糧食貿易價(jià)格持續高位運行，使糧食安全再次成為國際社會(huì )高度關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

　　我國人口眾多，人均耕地面積遠低于世界平均水平。如何在城鎮化、工業(yè)化的發(fā)展中，讓有限的耕地帶來(lái)最大收獲？水資源短缺、氣候變化、極端天氣等因素仍然是制約我國農業(yè)發(fā)展的短板。如何擺脫“靠天吃飯”的無(wú)奈？毫無(wú)疑問(wèn)，科技是最有力的武器。

　　中國作為擁有13億人口的農業(yè)大國和發(fā)展中國家，糧食安全始終是經(jīng)濟發(fā)展、社會(huì )穩定和國家自立的基礎。改革開(kāi)放以來(lái)，我國糧食生產(chǎn)總量從3億噸先后跨越了4億噸和5億噸兩個(gè)臺階，不僅用占世界9%的耕地養活了占世界22%的人口，而且食物供給日益豐富，為保障國家糧食安全及世界糧食安全作出了巨大貢獻。按照《國家糧食安全中長(cháng)期規劃綱要》，到2020年糧食消費需求將達到5725億公斤，按照保持國內糧食自給率95%測算，國內糧食生產(chǎn)能力應達到約5450億公斤，要增產(chǎn)近1000億斤糧食，糧食單產(chǎn)要在現有基礎上再提高10%左右。綜觀(guān)國內外農業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)程和經(jīng)驗，日新月異和不斷創(chuàng )新的農業(yè)科學(xué)技術(shù)，始終是糧食安全的希望和支撐。

　　糧食安全面臨諸多考驗

　　在新的歷史階段，我國糧食安全的內涵及任務(wù)在不斷拓展，不僅要保障糧食數量增長(cháng)，而且必須向優(yōu)質(zhì)、安全、營(yíng)養方向發(fā)展；不僅要提高糧食生產(chǎn)能力，而且要有效緩解資源緊缺和生態(tài)環(huán)境惡化趨勢；不僅要提高糧食生產(chǎn)水平，而且要保障農民收入持續提高。在這種背景下，保障糧食安全的難度也在不斷加大，耕地減少、水資源短缺始終是我國農業(yè)發(fā)展無(wú)法回避的硬約束，而資源浪費及利用效率不高與資源緊缺并存使矛盾不斷加劇，未來(lái)城市化、工業(yè)化進(jìn)程仍將持續，保證18億畝耕地面積及16億畝糧食播種面積的“安全底線(xiàn)”面臨重大考驗。

　　其次，傳統糧食增產(chǎn)方式是以高投入、高產(chǎn)出為支撐的，不僅導致農作物生產(chǎn)成本高及效益低，而且造成生態(tài)系統污染，直接影響到環(huán)境質(zhì)量和農產(chǎn)品質(zhì)量安全，構建高產(chǎn)、低耗糧食增產(chǎn)新模式任重道遠。

　　第三，氣候變化導致農業(yè)自然災害呈進(jìn)一步加重的趨勢，使糧食生產(chǎn)的波動(dòng)性和不穩定性增加，近20年我國糧食受災面積均占到糧食播種面積的30%以上，每年因災損失的糧食在1000億斤左右。

　　面對如此嚴峻挑戰和艱巨任務(wù)，必須依靠農業(yè)科技創(chuàng )新和技術(shù)進(jìn)步，來(lái)支撐我國糧食生產(chǎn)從低效益、高資源依存型向多高效益、高科技依存型轉變，以不斷滿(mǎn)足國內日益增長(cháng)的糧食需求，確保實(shí)現國家糧食長(cháng)久安全。

　　生物技術(shù)構筑安全體系

　　隨著(zhù)生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)等基礎科學(xué)和生物技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)等高技術(shù)不斷向農業(yè)領(lǐng)域滲透和融合，世界農業(yè)科技不斷注入新的發(fā)展動(dòng)力�；�因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)等生命科學(xué)前沿的快速發(fā)展，使農業(yè)生物基因資源與遺傳改良研究日趨深入，正在形成以種質(zhì)資源為基礎、以基因為核心、以品種為載體的新型糧食安全研究開(kāi)發(fā)體系。

　　以分子育種和雜種優(yōu)勢利用兩大核心技術(shù)為支撐的作物現代高效育種技術(shù)體系初步成型，分子設計育種技術(shù)不僅可以實(shí)現優(yōu)良農作物新品種的定向培育，大幅度提高育種效率，而且可以調控作物品質(zhì)、產(chǎn)量與抗性等性狀的協(xié)調改良，為突破產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性的協(xié)調改良技術(shù)瓶頸，提供了有效途徑；利用雜種優(yōu)勢技術(shù)，聚合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲(chóng)、水肥高效利用等性狀新基因，培育超高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)、能抵抗多種自然災害和病蟲(chóng)害的水稻、玉米、小麥等“超級作物”新品種也不斷取得新進(jìn)展。

　　科學(xué)家們對于生物技術(shù)將會(huì )最終驅動(dòng)作物產(chǎn)量水平不斷提升充滿(mǎn)了信心，被譽(yù)為“綠色革命之父”的諾貝爾和平獎獲得者布勞格(Borlaug)樂(lè )觀(guān)地認為，科學(xué)突破特別是基因工程能夠使作物產(chǎn)量水平已經(jīng)很高的地區在未來(lái)35年增產(chǎn)50%。

　　同時(shí)，新型節水農業(yè)技術(shù)、生物肥料創(chuàng )制技術(shù)、農業(yè)生物藥物技術(shù)與植物生長(cháng)調節劑、生物災害控制技術(shù)等為有效緩解資源環(huán)境問(wèn)題，為保障農業(yè)生態(tài)安全和產(chǎn)品質(zhì)量安全等提供技術(shù)支撐；農業(yè)信息技術(shù)、工廠(chǎng)化農業(yè)生產(chǎn)及現代農業(yè)裝備技術(shù)等正向智能、高效、多功能和大型化方向發(fā)展，在實(shí)現作業(yè)過(guò)程精確操作和節本增效的同時(shí)，能大幅度提高農作物生產(chǎn)力水平。

　　科技貢獻率要再提高

　　從我國糧食生產(chǎn)現狀和發(fā)展趨勢看，糧食作物良種優(yōu)勢和高產(chǎn)栽培技術(shù)的增產(chǎn)潛力還沒(méi)有充分發(fā)揮，科技進(jìn)步在糧食增產(chǎn)中的貢獻份額只有50%，遠遠低于發(fā)達國家60-80%的水平，依靠科技進(jìn)步提高糧食生產(chǎn)能力的潛力還很大。

　　首先，需要快速提升我國生物種業(yè)的實(shí)力和國際競爭力，著(zhù)力解決育種技術(shù)效率低、品種遺傳基礎狹窄、優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用化程度低、穩定性較差等問(wèn)題，以提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強抗性為重點(diǎn)，攻克分子育種與常規育種結合的技術(shù)瓶頸，在突破作物品種產(chǎn)量潛力、專(zhuān)用目標性狀改良、抗旱和水肥高效利用、創(chuàng )新抗病蟲(chóng)等綜合性狀改良上取得重大進(jìn)展，培育綜合多抗、抗性持久穩定、產(chǎn)量潛力大的育種材料和農作物新品種，在未來(lái)10年里糧食作物至少完成一次品種更新?lián)Q代。

　　其次，需要強化糧食作物高產(chǎn)高效栽培與農作制度創(chuàng )新，良種良法配套，有效縮減“產(chǎn)量差”，目前我國主要糧食作物的大面積平均產(chǎn)量只有新品種區試產(chǎn)量的60-70%、區域高產(chǎn)水平的40-50%,通過(guò)技術(shù)優(yōu)化集成和推廣應用，縮小實(shí)際產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量之間的“產(chǎn)量差”是提升糧食總產(chǎn)更有效途徑；從耕作制度改革看，不僅在調整優(yōu)化種植模式和提高復種指數方面有潛力，而且在提高調整糧食作物區域布局和品種結構方面提高耕地周年單產(chǎn)有很大潛力。

　　第三，需要提高應對氣候變化和農業(yè)災害的能力與技術(shù)水平，按照“生物抗災、結構避災、技術(shù)減災、制度救災”思路，在不斷提高作物品種抗逆能力基礎上，構建防災、抗災、減災型耕作制度模式與配套高產(chǎn)穩產(chǎn)技術(shù)體系；有效提高重大生物災害的監測預警技術(shù)水平，建立基于現代高新技術(shù)支撐的作物有害生物綜合防治技術(shù)體系。

　　第四，需要快速提高糧食作物生產(chǎn)的機械化、輕簡(jiǎn)化、標準化、精準化水平，實(shí)現糧食生產(chǎn)管理的全程機械化專(zhuān)業(yè)化和標準化生產(chǎn)，通過(guò)精準田間作業(yè)有效提高肥、水、藥等投入資源的利用效率，實(shí)現化學(xué)投入品減量使用和控制環(huán)境污染，協(xié)調集約高產(chǎn)與資源高效和可持續發(fā)展的矛盾。(陳阜 作者為中國農業(yè)大學(xué)農學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院教授)