美国科学院公布：未来农业发展的5大方向

2019年12月16日，美国国家科学院、工程院和医学院联合发布了题为“Science Breakthroughs to Advance Food and Agricultural Research by 2030”的研究报告，描述了美国科学家眼中农业领域亟待突破的5大研究方向。第一，整体思维和系统认知分析技术是实现农业科技突破的首要前提。报告建议将跨学科研究和系统方法作为解决重大关键问题的首选项。系统认知就是要从系统的要素构成、互作机理和耦合作用方面来探索问题解决的途径。第二，新一代传感器技术将成为推动农业领域进步的底层驱动技术。量值定义世界，精准决定未来。美国将高精度、精准、可现场部署的传感器以及生物传感器的开发、应用作为未来技术突破的关键。新一代传感器所具备的快速检测、连续监测、实时反馈能力，将为系统认知提供数据基础，赋予人类“防治未病”的能力，即在出现病症前就能发现问题、解决问题。如果能在资源要素的利用环节即可精准发现和定量识别可能出现的风险问题，并能够实时进行优化调整，将彻底改变我国农业生产利用方式。因此，新一代传感器技术将是我国必须掌握的关键技术。第三，数据科学和信息技术是农业领域的战略性关键技术。数据科学和分析工具的进步为提升农业领域研究和知识应用提供了重要的突破机遇。报告称，尽管收集了大量粮食、农业、资源等各类数据，但由于实验室研究和生产实践中的数据一直处于彼此脱节的状态，缺乏有效的工具来广泛使用已有的数据、知识和模型。第四，突破性的基因组学和精准育种技术应当鼓励并采用。应当鼓励并采用其中一些突破性技术，提高农业生产力、抗病抗旱能力以及农产品的营养价值。第五，微生物组技术对认知和理解农业系统运行至关重要。建立其农业微生物数据库，更好地理解分子水平土壤、植物和动物微生物组之间的相互作用，并通过改善土壤结构、提高饲料效率和养分利用率以及提高对环境和疾病的抵抗力等增强农业生产力和弹性。

未来10年，美国将围绕系统认知分析、精准动态感知、数据科学、基因编辑、微生物组5大关键技术寻求农业领域的科技突破。这同样是未来我国农业领域必须努力、不可或缺的关键核心技术。