把握机遇创新思路协力发展——未来20年农业工程科技发展愿景展望

汪懋华

把握机遇创新思路协力发展
——未来20年农业工程科技发展愿景展望

汪懋华

农业发展的未来走向

下一个20年是我国转变经济发展方式、调整经济结构、大幅度提高科技自主创新能力、实现由中低收入国家向中高收入国家转变的关键时期。在这一过程中，我国的农业与农村经济社会发展将呈现如下特点：

“三农问题，重中之重”。保障粮食安全和主要农产品有效供给，实现农业增产、农民增收、农村繁荣，统筹城乡和谐协调发展，仍然是引导国家经济社会持续平稳较快发展的根本保障；以大中小城市与小城镇协调发展为特色的城镇化进程将加速推进，至2030年,我国还将有近20个百分点的城镇化增长潜力，农村人口不断向城镇转移，第二、三产业不断向城镇集聚，将极大提升中国国内农村消费需求和经济的内生增长活力，加快国家向第二次经济现代化过渡的进程；农业劳动将大量为机械动力所代替，集约化、标准化、设施化、精准化、智能化技术将逐步在农业的“种、养、加”和“产、供、销”领域推广应用；新型工业化持续快速发展，将进一步提升现代农业装备水平，用工业化思维引领现代农业发展和推进新农村建设，实现“减少农民，才能富裕农民”的发展战略；农业资源、环境紧约束，将是我国未来农业发展面对的严峻挑战，农业工程科技创新，将更紧密地与农业生物、资源环境、经济社会科学家携手协作，大力推进农业工程与农艺、管理学科的结合，加快推进农业产业发展方式的转变；展望2020年和2030年，中国农业综合机械化水平将实现由2009年的48.8%，分别提升至70%和80%以上，农业装备制造业持续稳定快速发展，产品国际竞争力与科技创新能力跨入世界先进行列，节能减排和低碳经济发展模式将成为提升物质装备科技水平和转变发展方式的优先战略；农业功能显著拓展，设施农业、健康养殖、优质果蔬与农产品深度加工与冷链物流产业快速发展，将适应居民对食物结构和食物品质安全保障日益增长的要求，现代工业装备与信息科技将为此提供有力的支撑；信息技术已走过了“专家利用-早期流行-公众认识”的发展阶段和进入到“惠及百姓、全民普及”的新阶段。至2030年，中国信息化将实现由数字信息社会向无处不在的信息泛在社会过渡。物联网技术在农业领域的应用发展，将开拓信息新兴产业服务“三农”的广阔市场；农业生物质的资源化利用将成为今后20年世界众多国家科学技术创新研究的重大战略，农业工程科技将为实现生物质资源化与高效利用研究及其产业化作出重大的贡献。

农村改革面对的挑战

农业发展前景广阔、前途光明，但也面临着严峻的挑战：农业生产经营组织化程度低，构建城乡经济社会发展一体化体制机制要求紧迫；农业发展方式依然粗放，农业基础设施和技术装备落后；耕地、人口、资源环境约束增强；气候变化影响加剧，自然灾害频发；粮食安全和主要农产品供求平衡压力增大等。破解“三农”难题，关键在于解决“农民增收”问题，城乡农村经营性收入逐年下降，人均收入逐年拉大，种植业净利润持续偏低，农业发展方式亟需转变。保障国家粮食安全，实现“农业增产、农民增收、农村繁荣”，必须走具有中国特色的农业现代化道路，转变发展观念，拓展农业的多种功能；必须转变传统发展观念，加快农村经济与产业结构调整，大力提高农业科技自主创新能力和改善农业科技推广体制机制；用工业化思维经营农业，用“农、工、管”综合科技改造农业；种植业必须朝“良田、良种、良法”三管齐下，提升产业效益。农业工程科学技术的研究、推广和运用，将强力支撑农业发展方式的转变。要加强农业工程科技发展的战略研究，着眼于满足2030年前后我国农村经济社会发展及建设创新型国家对农业工程科技的重大需求，紧密结合中国实际，对影响我国农业可持续发展、影响国家竞争力、影响国家安全的重大农业工程科技问题开展研究，提出农业工程科技支撑与促进农村经济社会发展的新思路，针对制约发展的瓶颈性科学技术问题提出解决方案，提出具有引领性的重大农业工程科技专项及关键共性技术。将农业生物科技、农业工程科技与农村经济与管理科学技术紧密结合，促进我国农业工程科技更好地服务于国家经济社会发展，为建设创新型国家和保障国家安全提供强力支持，将围绕农业机械化与农业装备、农业水土工程、农村与农业自动化与信息化、设施农业与集约化养殖业、农业生物质资源化利用、农产品深加工与产品安全工程发展战略等6个方向展开，为提高农业土地产出率、资源利用率、劳动生产率，建设“高产、优质、高效、生态、安全”的现代农业产业体系提供坚实的科技保障和物质装备支撑。

物联网在农业领域应用的科技创新研究

应对国际金融危机和后危机时代的挑战,预示着一场新的科技革命即将到来。从“智慧地球”到“感知中国”，“物联网”已经成为全球瞩目的关键词，被美国列为振兴经济的两大工具之一，被欧盟定位成使欧洲领先全球的基础战略，被中国纳入战略性新兴产业规划重点之一，被业界认为是继计算机与互联网后的又一次信息化浪潮。

物联网农业领域的发展研究，应突出“应用驱动”，促进知识创新、工程科技创新与培育新兴产业相结合，跨学科协力推进，以着力于关键共性技术的突破及推动产业化应用为目标。其优先发展的技术创新与产业化应用研究领域将是：资源——农地整治重大工程监管,基本农田数量、等级、利用效率、环境质量网络化管理,农用水资源管理；环境——农田土壤、地表与地下水环境、光热、小气候信息化管理;生产——作物生产系统中的土壤理化参数、水、肥、保、苗管理,设施农业中的生物环境控制与管理信息系统，养殖生产中的个性化生理、健康、喂养监测管理;农产品与食品——产地环境、产品储存、物流、营销管理；农业装备——服务作业调度、工况监控、远程诊断服务等的研究为重点。物联网技术在农业领域的应用研究，将为实现信息化与农业现代化“两化融合”,促进农业信息化工程科技创新的重要领域。其实，物联网农业领域应用的早期实践已经取得了可喜的成果。精细农业的实践对提高农田广域空间分布信息和畜牧等个体信息实时获取提出迫切需求，推动了低成本快速获取资源、环境、生态与动植物生长过程与产品品质信息感知、处理技术研究的快速发展。从低成本传感器技术的开发研究到点对点无线通信远程信息采集(GSM/GPRS)，再到无线传感器网络(WSN)农业领域应用研究，已逐步推动了我国农业信息获取、信息处理、智能化管理决策技术与智能农业装备技术的自主创新研究。

当前在研究和推广物联网于农业领域的应用方面，面临着进一步由WSN向IOT过渡的技术创新与新兴产业发展的良好机遇，同时也面临一些挑战性问题，如：重要科研项目支持下的WSN技术研究与试验示范应用已成为研究热点，但产业化技术研究体系尚未形成；一批农业应用急需的先进感知与控制技术装备瓶颈性技术尚待原创性突破，相关制造与服务产业尚未建立；基于信息和知识支持的农业产业链各环节的智能化决策支持方法与技术研究，需要跟踪计算与信息科学发展开拓新研究领域，以提出物联网农业应用层的先进科学解决方案；农区缺乏能掌握信息、通信技术装备维护服务的人才,需要发展农村技能型人才的知识远程培训服务，需要促进跨学科协力研究，提供面向产业提升问题的系统解决方案等。

建设现代农业需要现代工程科学技术的支持，促进工程科技与农业现代化的融合，应用信息技术改造传统农业具有重大的现实意义，并将为建设现代农业，推进社会主义新农村建设，提高农民的社会经济地位，构建社会主义和谐社会和建设资源节约、环境友好的可持续农业提供重要科学技术支撑。信息科技正迅速融入各种应用领域，成为交叉汇聚学科的纽带。农业工程学科发展与应用关键科学问题的创新研究，将引领基于信息和知识的现代农业工程技术创新，加快推进转变传统农业生产经营管理模式，为农业增产增效、农民持续增收和为发展面向农业和新农村服务的新兴产业作出重要的贡献。

（作者为中国工程院院士、国际欧亚科学院院士）

（本栏责任编辑 张洪芹）