把握機遇創新思路協力發展——未來20年農業工程科技發展愿景展望

汪懋華

把握機遇創新思路協力發展
——未來20年農業工程科技發展愿景展望

汪懋華

農業發展的未來走向

下一個20年是我國轉變經濟發展方式、調整經濟結構、大幅度提高科技自主創新能力、實現由中低收入國家向中高收入國家轉變的關鍵時期。在這一過程中，我國的農業與農村經濟社會發展將呈現如下特點：

“三農問題，重中之重”。保障糧食安全和主要農產品有效供給，實現農業增產、農民增收、農村繁榮，統籌城鄉和諧協調發展，仍然是引導國家經濟社會持續平穩較快發展的根本保障；以大中小城市與小城鎮協調發展為特色的城鎮化進程將加速推進，至2030年,我國還將有近20個百分點的城鎮化增長潛力，農村人口不斷向城鎮轉移，第二、三產業不斷向城鎮集聚，將極大提升中國國內農村消費需求和經濟的內生增長活力，加快國家向第二次經濟現代化過渡的進程；農業勞動將大量為機械動力所代替，集約化、標準化、設施化、精準化、智能化技術將逐步在農業的“種、養、加”和“產、供、銷”領域推廣應用；新型工業化持續快速發展，將進一步提升現代農業裝備水平，用工業化思維引領現代農業發展和推進新農村建設，實現“減少農民，才能富裕農民”的發展戰略；農業資源、環境緊約束，將是我國未來農業發展面對的嚴峻挑戰，農業工程科技創新，將更緊密地與農業生物、資源環境、經濟社會科學家攜手協作，大力推進農業工程與農藝、管理學科的結合，加快推進農業產業發展方式的轉變；展望2020年和2030年，中國農業綜合機械化水平將實現由2009年的48.8%，分別提升至70%和80%以上，農業裝備制造業持續穩定快速發展，產品國際競爭力與科技創新能力跨入世界先進行列，節能減排和低碳經濟發展模式將成為提升物質裝備科技水平和轉變發展方式的優先戰略；農業功能顯著拓展，設施農業、健康養殖、優質果蔬與農產品深度加工與冷鏈物流產業快速發展，將適應居民對食物結構和食物品質安全保障日益增長的要求，現代工業裝備與信息科技將為此提供有力的支撐；信息技術已走過了“專家利用-早期流行-公眾認識”的發展階段和進入到“惠及百姓、全民普及”的新階段。至2030年，中國信息化將實現由數字信息社會向無處不在的信息泛在社會過渡。物聯網技術在農業領域的應用發展，將開拓信息新興產業服務“三農”的廣闊市場；農業生物質的資源化利用將成為今后20年世界眾多國家科學技術創新研究的重大戰略，農業工程科技將為實現生物質資源化與高效利用研究及其產業化作出重大的貢獻。

農村改革面對的挑戰

農業發展前景廣闊、前途光明，但也面臨著嚴峻的挑戰：農業生產經營組織化程度低，構建城鄉經濟社會發展一體化體制機制要求緊迫；農業發展方式依然粗放，農業基礎設施和技術裝備落后；耕地、人口、資源環境約束增強；氣候變化影響加劇，自然災害頻發；糧食安全和主要農產品供求平衡壓力增大等。破解“三農”難題，關鍵在于解決“農民增收”問題，城鄉農村經營性收入逐年下降，人均收入逐年拉大，種植業凈利潤持續偏低，農業發展方式亟需轉變。保障國家糧食安全，實現“農業增產、農民增收、農村繁榮”，必須走具有中國特色的農業現代化道路，轉變發展觀念，拓展農業的多種功能；必須轉變傳統發展觀念，加快農村經濟與產業結構調整，大力提高農業科技自主創新能力和改善農業科技推廣體制機制；用工業化思維經營農業，用“農、工、管”綜合科技改造農業；種植業必須朝“良田、良種、良法”三管齊下，提升產業效益。農業工程科學技術的研究、推廣和運用，將強力支撐農業發展方式的轉變。要加強農業工程科技發展的戰略研究，著眼于滿足2030年前后我國農村經濟社會發展及建設創新型國家對農業工程科技的重大需求，緊密結合中國實際，對影響我國農業可持續發展、影響國家競爭力、影響國家安全的重大農業工程科技問題開展研究，提出農業工程科技支撐與促進農村經濟社會發展的新思路，針對制約發展的瓶頸性科學技術問題提出解決方案，提出具有引領性的重大農業工程科技專項及關鍵共性技術。將農業生物科技、農業工程科技與農村經濟與管理科學技術緊密結合，促進我國農業工程科技更好地服務于國家經濟社會發展，為建設創新型國家和保障國家安全提供強力支持，將圍繞農業機械化與農業裝備、農業水土工程、農村與農業自動化與信息化、設施農業與集約化養殖業、農業生物質資源化利用、農產品深加工與產品安全工程發展戰略等6個方向展開，為提高農業土地產出率、資源利用率、勞動生產率，建設“高產、優質、高效、生態、安全”的現代農業產業體系提供堅實的科技保障和物質裝備支撐。

物聯網在農業領域應用的科技創新研究

應對國際金融危機和后危機時代的挑戰,預示著一場新的科技革命即將到來。從“智慧地球”到“感知中國”，“物聯網”已經成為全球矚目的關鍵詞，被美國列為振興經濟的兩大工具之一，被歐盟定位成使歐洲領先全球的基礎戰略，被中國納入戰略性新興產業規劃重點之一，被業界認為是繼計算機與互聯網后的又一次信息化浪潮。

物聯網農業領域的發展研究，應突出“應用驅動”，促進知識創新、工程科技創新與培育新興產業相結合，跨學科協力推進，以著力于關鍵共性技術的突破及推動產業化應用為目標。其優先發展的技術創新與產業化應用研究領域將是：資源——農地整治重大工程監管,基本農田數量、等級、利用效率、環境質量網絡化管理,農用水資源管理；環境——農田土壤、地表與地下水環境、光熱、小氣候信息化管理;生產——作物生產系統中的土壤理化參數、水、肥、保、苗管理,設施農業中的生物環境控制與管理信息系統，養殖生產中的個性化生理、健康、喂養監測管理;農產品與食品——產地環境、產品儲存、物流、營銷管理；農業裝備——服務作業調度、工況監控、遠程診斷服務等的研究為重點。物聯網技術在農業領域的應用研究，將為實現信息化與農業現代化“兩化融合”,促進農業信息化工程科技創新的重要領域。其實，物聯網農業領域應用的早期實踐已經取得了可喜的成果。精細農業的實踐對提高農田廣域空間分布信息和畜牧等個體信息實時獲取提出迫切需求，推動了低成本快速獲取資源、環境、生態與動植物生長過程與產品品質信息感知、處理技術研究的快速發展。從低成本傳感器技術的開發研究到點對點無線通信遠程信息采集(GSM/GPRS)，再到無線傳感器網絡(WSN)農業領域應用研究，已逐步推動了我國農業信息獲取、信息處理、智能化管理決策技術與智能農業裝備技術的自主創新研究。

當前在研究和推廣物聯網于農業領域的應用方面，面臨著進一步由WSN向IOT過渡的技術創新與新興產業發展的良好機遇，同時也面臨一些挑戰性問題，如：重要科研項目支持下的WSN技術研究與試驗示范應用已成為研究熱點，但產業化技術研究體系尚未形成；一批農業應用急需的先進感知與控制技術裝備瓶頸性技術尚待原創性突破，相關制造與服務產業尚未建立；基于信息和知識支持的農業產業鏈各環節的智能化決策支持方法與技術研究，需要跟蹤計算與信息科學發展開拓新研究領域，以提出物聯網農業應用層的先進科學解決方案；農區缺乏能掌握信息、通信技術裝備維護服務的人才,需要發展農村技能型人才的知識遠程培訓服務，需要促進跨學科協力研究，提供面向產業提升問題的系統解決方案等。

建設現代農業需要現代工程科學技術的支持，促進工程科技與農業現代化的融合，應用信息技術改造傳統農業具有重大的現實意義，并將為建設現代農業，推進社會主義新農村建設，提高農民的社會經濟地位，構建社會主義和諧社會和建設資源節約、環境友好的可持續農業提供重要科學技術支撐。信息科技正迅速融入各種應用領域，成為交叉匯聚學科的紐帶。農業工程學科發展與應用關鍵科學問題的創新研究，將引領基于信息和知識的現代農業工程技術創新，加快推進轉變傳統農業生產經營管理模式，為農業增產增效、農民持續增收和為發展面向農業和新農村服務的新興產業作出重要的貢獻。

（作者為中國工程院院士、國際歐亞科學院院士）

（本欄責任編輯 張洪芹）