农业形态演变与绿色转型的目标模式

邓心安　刘　江

（中国农业大学，北京　100193）



农业形态演变与绿色转型的目标模式

邓心安刘江

（中国农业大学，北京100193）

摘要：农业第二次绿色革命将改变农业发展模式，并催生新的农业形态。文章在经济时代背景下，从宏观层面归纳农业形态演变趋势以及基本特征：集成最新技术；绿色环保与可持续发展；农业边界淡化；城乡协调发展；农业功能多元化；注重生活质量及人本化。以德青源生态农场为例，从微观层面归纳新型农业体系时代特征：绿色、可持续、可再生及生态循环、多功能性。通过宏观与微观层面上归纳与实证的相互印证，明确新型农业体系可成为农业形态演变与绿色转型的目标模式，由此称新型农业体系为“革命性未来农业”。

关键词：生物经济；农业形态；农业绿色转型；新型农业体系；德青源生态农场

一、农业形态变化的时代背景与机遇

相关科学技术取得重大突破与整体性进展是农业重大变革的必要条件。而生命科学与生物技术正取得重大突破与整体性进展，农业将面临一场新的革命——第二次绿色革命[1-2]。

20世纪50年代以来，生物科技进步推动生物经济（bioeconomy）成长与发展，促进生物经济时代来临[2-3]，为农业形态变化、新业态形成与绿色转型带来新的时代机遇[4-6]。生物经济除包括传统常规农业及副产品利用的转型升级外，主要涵盖新食品（novel food）、生物医药与健康、生物能源、生物酶及生物化学品、生物材料、环保与生态服务等领域[5-6]，具有经济社会发展联动效应，正成为横跨农业、工业以及第三产业迈向可持续未来的综合平台（platform to a sustainable future）。生物科技对转基因作物和生物能源的革命性影响正导致农业新观念转变和转型，即农业转型为既生产生物燃料又生产食物和纤维的现代农业[4,7]。针对食品、健康、可再生能源与可持续原材料、环境可持续等重大挑战，生物经济将变革“4fs”（food,feed，fuel，fiber）生产方式，带来农业发展形态转型[8-9]。国际生物经济战略与政策报告以及其他相关研究文献表明：世界许多国家或国际组织，特别是美洲、欧洲等部分发达国家，已将生物经济与生物能源、食品与营养、健康产业、农业发展及农村就业、传统产业绿色升级、低碳环保及资源循环利用等与经济社会绿色转型结合，生物经济正形成新一轮全球化绿色浪潮。

面对生物经济时代与第二次绿色革命，农业形态变化速度也在加快，类型日益丰富。新形态如“能源农业”“互联网+农业”正在形成，另一些既有形态被赋予新的内涵，如“生态农业”“生物农业”[10-12]；不同农业形态之间并非完全对立，多是各有侧重或传承，并呈相互渗透、融合与补充格局[11-12]。探讨农业形态演变趋势及动力机制，对于把握未来农业发展趋势，促进农业绿色转型及相关生物科技产业的融合发展，具有前瞻意义与指导价值。

二、农业形态演变与农业变革的动力机制

1.农业形态演变趋势及特征。农业形态随着科技进步与经济社会需求逐渐演变形成，具有某种技术特征的农业表现形式，一般称之为农业类型、农业模式或农业业态[11-12]。在不同经济时代，农业发展表现形态既有差异，又相互传承与交叉，形成异彩纷呈的农业形态组合（群）。在同一经济时代，各类农业形态通常呈相对稳定的基本特征。

从狩猎与采集经济时代（简称“狩采经济时代”）、农业经济时代、工业经济时代，到目前的信息经济时代，及将要来临的生物经济时代，农业具有不同主导功能及功能组合。每个经济时代推动农业发展的科学技术、经济社会及环境可持续发展对农业外在需求也有所不同。从农业主导功能及驱动力两方面归纳，农业形态可归纳为五种类型[13]：

（1）资源型：以最大限度开发利用自然资源为主。

（2）经济型：以追求最大化产量和经济利益为主。

（3）技术型：以科学技术的内生推动为主。

（4）城乡协调型（简称“协调型”）：以城镇化发展为导向、城乡环境协调发展为主。

（5）人本型：以提高人类生活质量，注重以人为本、人性化和个性化发展为主。

分别以“农业形态类型”和“经济时代”为纵、横坐标轴，得出农业形态演变趋势（见图1）。这种归纳不是分类，而是从宏观整体考查农业形态演变趋势，因而部分形态可能重复列于不同农业形态类型和经济时代。例如设施农业，既追求最大化经济利益和产量，又以技术推动为主，并兼顾城乡环境协调发展，因而横跨经济型、技术型、协调型三种类型；再如有机农业，从“被动”供给发展到“主动”需求，分别经历农业经济时代、工业经济时代及信息经济时代。

图1　农业形态演变趋势示意

随着经济时代演进，农业形态总体上由以资源导向、片面追求经济效益为主，转向以技术导向、追求人与自然协调发展为主，即趋向以提高人类生活质量为主的“人本化”发展方向[13-14]。因此，可将农业形态演变趋势即各形态间关系，归纳为：

（1）农业形态类型总体上沿“资源→经济→技术→协调→人本”主导型的方向演化。

（2）农业形态向多功能化和以提高人类生活质量为主的“人本化”方向演变。

（3）工业经济时代的农业形态横跨并具备全部五种类型，体现农业工业化、工农融合发展趋势。

（4）面向生物经济时代即未来农业发展主流方向，重点处于信息经济时代和生物经济时代的交叉域，分属技术型、协调型、人本型。

综上，农业形态演变具有以下时代特征：集成当代最新技术（如现代生物技术与互联网、大数据等信息技术集成）；绿色环保低碳与可持续发展；产业融合与农业边界淡化；农业功能多元化；城乡协调发展；注重生活质量及人本化。

2.农业形态演变及农业变革的动力机制。农业形态呈上述演变趋势与时代特征，因农业变革（主要是拓展）的内生动力与外生动力的共同作用。内生动力主要是科学技术尤其是生物科技；外生动力是经济社会及环境可持续发展需求。

（1）内生动力

科学技术推动农业新业态形成，是农业形态演变及农业变革的内生动力。例如，新一代基因编辑技术（CRISPR-Cas9）可望成为植物育种革命性技术，因其可能摆脱“外源基因”促进“新型”转基因农业发展。再如，互联网等信息技术催生“互联网+农业”业态形成。

分子生物学及基因工程表明：各种生物基因可通过修饰或编辑在分子水平上实现通用；自然界物种间的界限或称种间隔离被彻底打破；基因在跨界的不同生物体间转换表达从理论变成实践、从可能化为现实。这种生命本质高度一致性从根本上促进农业与其他生物关联产业（如能源、医药、化工）相互融合，并淡化边界，促进农业领域拓展及功能多元化[2,5,14]，正在并将进一步通过生物特异性与生物过程（bioprocess）深刻影响常规农业、新型食品与营养、健康医疗、生物化工及工业制造、能源、环保，以及农业旅游与休闲、生态服务等第三产业。

（2）外生动力

相对于科学技术的内生推动，经济社会及环境可持续发展需求从外部拉动农业变革与新业态形成，成为农业形态演变及农业变革的外生动力。可分解为五项因素：①数据来源于德青源官网.http://www.dqy.com.cn/Company_nc.asp?catid=368，及作者实地考察整理所得。粮食、纤维、食油及为工业增值服务的原材料（feedstock）需求，后者包括为生产清洁可持续能源、生物化学品、生物基材料而兴起的能源作物、藻类及农林水副产品需求。②为缓解水土资源紧张状况，提高淡水资源、土地资源特别是耕地利用率需求。③农业新功能需求，包括功能食品需求；食品相关的营养需求和健康医疗需求；增强作物抗性（抗病虫害、节水、耐旱、耐盐碱等）需求；生物多样性及其他生态需求。④为应对全球气候变化、减少化石能源消耗的节能减排（低碳）需求。⑤为解决当代面临的食品、健康、人口、资源、环境等全球性问题而采取的政治与公共管理需求[14]。

三、实例：德青源生态农场

德青源生态农场，又名北京德青源农业科技股份有限公司（简称“德青源”），创立于2000年，是以鸡蛋为主导产品的新型农业企业，位于城乡结合部的北京延庆区，占地约1 000亩。

1.德青源生态产业链。德青源已形成“种植-养鸡-食品加工-能源-环保”生态产业链，拥有300万只蛋鸡及蛋品系列加工产品①。产业链核心是包括蛋鸡和雏鸡在内的养殖业；产业链上游是种植业，包括自有的500亩有机蔬菜和水果，以及分布在周边农村的10万亩玉米订单农业种植基地[15]；下游是沼气发电与有机肥料——该产品循环成为下一轮种植业上游产品。

沼气发电项目成功并网发电，不仅解决传统养殖业的畜禽粪便等废弃物污染环境问题，且能为周边村庄提供清洁能源——每年1 400万度电，同时通过沼液和沼渣等副产品为附近农民种植提供有机肥料——年产16万吨液态及固态有机肥[15]，既解决环境问题又带动当地农村经济发展，标志着德青源循环经济和可持续发展模式进入新阶段。

德青源不仅实现自身“有机种植-生态养殖-食品加工-清洁能源-有机肥料-订单农业-生态种植”的良性循环（图2右），而且其模式推广辐射到安徽滁州市和广东省河源市等地。这些复制或推广项目还包括德青源与美国Smithfield公司的合作项目。该项目计划建设1兆瓦沼气示范工程，年产沼气350万方，年发电700万度；双方计划利用10年时间，合作解决Smithfield公司2 600多家猪场废弃物的资源化利用问题[16]。

目前我国常规现代农业总体上仍属“高投入、高能耗、高污染”发展模式，增长方式不可持续，易导致水体大面积污染，土壤侵蚀、酸化、盐渍化、沙化及农药农膜残留。秸杆等有机废弃物如不能有效利用，会给城乡及农业环境造成严重负担。以德青源为代表的生态产业链模式，通过生物质循环利用，不仅能实现产业链增值，而且为能源与环境提供可持续发展途径。各类农业生产若做到废物利用、循环发展，可减少农业污染与碳排放，改善农业生态，从而实现农业低碳环保与可持续发展。这正是德青源模式克服传统农业模式主要弊端的意义所在。

2.德青源新型农业体系意蕴。农业形态演变及农业变革的动力，为农业绿色转型即新农业体系构建创造必要条件。生物经济成长阶段，农业变革的内生和外生动力正推动农业第三次拓展。所谓“农业第三次拓展”，指由“大农业、农业前部门、农业后部门”构成“常规农业系统”（相当于“常规现代农业”），拓展到包含常规农业系统在内，并包括新食品、营养、健康医疗、生物基资源、环境与生态等生物相关共计6个子系统在内的新型农业体系[2,5,14]（见图2左）。

面对当代农业发展的挑战与机遇，德青源已构建新型农业体系多赢模式。从农业领域及拓展角度，德青源生态产业链可分解为5个子系统：①以种养业为核心，并包括上游产品——有机肥以及下游系列产品或服务等在内的常规农业系统；②以鸡蛋为核心并包括有机蔬菜、果品、玉米等在内的食品系统；③以优质蛋品及其系列加工产品为主的营养系统；④以沼气及其发电为内容的生物基可再生能源系统；⑤以清洁环境及生态服务为特征的环境与生态系统。由此可见，除可供拓展的健康医疗系统（动物健康医疗已涉及）外，与上述新型农业体系及6个子系统框架相互契合（见图2）。

图2　新型农业体系与德青源生态产业链比较

未来农业发展要求的绿色环保、可持续、多功能、高品质、新业态，与农业形态变化及绿色转型目标基本一致。德青源已构建新型农业生态循环模式并正形成与周边休闲旅游结合的科普教育示范基地[15]，其“能源农业”“循环农业”新业态，与上述目标要求高度契合。

四、结论与启示

从宏观与微观层面考查农业形态变化，分属归纳与实证；由此概括新型农业体系，能够应用到对具体生物类农业关联企业发展领域及功能演变解释之中。通过归纳与实证相互印证，说明新型农业体系可成为农业形态演变与绿色转型的目标模式——“革命性未来农业”，即生物经济时代未来“现代农业”综合形态。

1.农业形态演变特征在宏观和微观层面的统一性。从宏观层面上归纳，农业形态演变的基本特征包括：集成当代最新技术；绿色环保与可持续发展；产业融合与农业边界淡化；城乡协调发展；农业功能多元化；注重生活质量及人本化。

从微观层面上剖析——以案例分析为角度，德青源是农业拓展变革的一个缩影。其与山东龙力（玉米产业链）、益海嘉里（稻米-大豆产业链）、安吉谈竹庄（竹纤维产业链）、中粮集团、大北农集团，以及杜邦旗下的杰能科（Genencor）、荷兰帝斯曼（DSM）等国内外生物类农业关联企业共同验证并揭示出新型农业体系的时代特征：绿色、可持续、可再生与生态循环、多功能性、农与“非农”融合发展及协调共生。这些特征与农业形态演变的基本特征具有高度相似性与共同趋向，二者本质统一。

国内外生物类农业关联企业的实践（相当于科学试验中的“观察”）正进一步证明：新型农业体系的理论预言或假说正成为现实。如将新型农业体系置于生物经济绿色平台、生物经济时代背景、农业易相发展理论、第二次绿色革命手段等相对完整和配套的“五维一体”思想体系[2]之中，能更好理解新型农业体系对农业形态演变与绿色转型的革命性意义。

2.农业形态演变与绿色转型需要“超农业”发展观。生物经济时代来临，使农业发展进入可再生与可持续绿色新纪元。小农业（即传统种养业）、大农业、常规农业系统、新型农业体系，分别是农业经济时代、工业经济时代、信息经济时代、生物经济时代等不同经济时代的农业形态演变综合表现形态。从领域范畴拓展与发展趋势看，作为未来生物经济时代的“现代农业”综合形态，新型农业体系可称为面向未来的“超农业”（super agriculture）。“超农业”之“超”，不仅体现在农业领域范畴与功能拓展上，更主要体现在农与“非农”融合思想及农业易相发展理念上。

革命是世界观的改变②出自托马斯·库恩《科学革命的结构》。，发展观是未来发展的理念与指导思想。每个经济时代对应有不同农业发展观，生物经济时代需要适应可持续绿色农业发展观。以往经济时代经历“小农业”“大农业”及现代“常规农业”发展观，由此推之，生物经济时代农业发展观将是新型农业体系发展观，即“超农业”发展观。“超农业”发展观对农业形态演变与绿色转型具有前瞻意义与现实指导价值。

3.新型农业体系可作为农业形态演变与绿色转型的目标模式。农业形态变化与绿色转型的目标特征应定位于：绿色环保、可持续、多功能性，即在保持环境可持续基础上，满足经济社会日益增长的物质文化需求。

新型农业体系除维持并加强传统农业转型升级外，通过生物特异性和生物过程，生产生物能源、生物材料、农用化学品、生物医药，并提供多样化生态服务，因而根本上减少化石能源投入。生物科技如新一代基因编辑技术的突破性进展与开发应用，及其与信息技术等的集成，为农业育种、生物肥料以及作物抗逆性的增强提供新途径，相对减少传统农业对土地、水、气候等资源条件乃至化肥农药农膜的过度依赖[14]。因此，新型农业体系更具可持续、可再生与生态循环、绿色低碳等特点，符合农业形态演变特征。

作为面向生物经济时代农业形态演变与农业拓展变革的综合表现形态，新型农业体系既传承当代农业基本特质，又拓展新领域和功能，突出农业作为生物质生产与开发利用的基础功能，是对传统农业及常规农业系统的扬弃。由其揭示的农业形态演变趋势，以及常规农业系统、新食品、营养、健康医疗、生物基资源、环境与生态等各领域相互关系[2,14]，进一步表明农业可拓性、多功能性和可持续，表明农与“非农”可多元融合、共生共荣、协调发展，因而可望成为农业形态演变与绿色转型的目标模式，即“革命性未来农业”愿景。

4.新的农业绿色革命正在酝酿，新型农业体系构想尚需完善。农业形态转变与绿色转型意味着农业绿色革命。农业革命可理解为农业的完整性变化（a complete change in agriculture）[2]；一个重大革命，往往由一系列互相关联的“亚革命”（subrevolution）引起，如20世纪60年代晚期和70年代初期连接酶、限制酶、质粒等的发现，在1973年整合导致DNA重组技术的重大突破，进而引发分子生物学革命；相对于后者，前者可称为局部领域的“亚革命”。再如CRISPR-Cas9，极可能成为农作物育种领域的一次“重大革命”，而这项革命如置于经济时代背景下，又仅是农业形态转变与绿色转型的一次“亚革命”。农业形态转变与绿色转型即酝酿中的农业“第二次绿色革命”。

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作者简介：邓心安（1963-），中国农业大学人文与发展学院教授，研究方向为生物经济与农业发展、科技发展战略与政策。

基金项目：中国科学院湖州应用技术研究与产业化中心资助课题“国际生物经济与农业相结合发展动态调研”（201201）

中图分类号：F323

文献标识码：A

文章编号：1672-3805(2016)01-0001-06

收稿日期：2015-12-15