科学技术普及在节水抗旱稻产业化推广中的作用初探

龚丽英,赵洪阳,黎佳佳,周佩雯,张婧琪,罗利军

(上海市农业生物基因中心,上海 201106)

我国于1996年颁布实施《中华人民共和国促进科技成果转化法》。科技成果转化是指为提高生产力水平而对科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新技术、新工艺、新材料、新产品,发展新产业等活动。农业是支撑国民经济建设与发展的基础产业,其科技成果转化是实现乡村振兴不可或缺的重要环节,更是实现共同富裕与农业现代化的关键路径[1]。近年来,虽然我国农业科技成果转化取得了较大进步,但科技成果转化率仍较低,每年转化率仅在30%以上,而发达国家已达到70%以上[2]。农业科技成果转化的关键不仅在于所涉及的科学成果对于国民经济发展具有重要意义,更在于要让受众深刻理解科研成果的科学内涵与应用价值,其中,科技成果科普化是一个很重要的环节。本研究结合笔者近20年来围绕节水抗旱稻的产生与发展所从事的科学技术普及工作,阐述科普在科技创新、成果产业化推广中的重要作用。

1 科技普及是科技创新促进社会经济发展的重要保障

科技普及是科学技术在社会中大范围的传播过程,是指科普工作者利用各种科普资源,以通俗易懂的方式,让公众接受科学技术,同时,倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动。习近平总书记指出[3],科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没有全民科学素质的普遍提高,就难以建立起宏大的高素质创新大军,难以实现科技成果快速转化。

21世纪以来,我国先后颁布了《中华人民共和国科学技术普及法》《全民科学素质行动计划纲要》《科普基础设施发展规划》等文件。《关于加强国家科普能力建设的若干意见》明确指出“推动全社会参与科普作品创作,既要引导文学、艺术、教育、传媒等社会各方面的力量积极投身科普创作,又要鼓励科研人员将科研成果转化为科普作品”。2022年,《上海市科学技术普及条例》规定“高等学校、科研院所和职业学校应当建立健全科普工作组织和激励机制,鼓励和动员科技工作者、教师、在校学生创作科普作品,开展面向社会的科普活动,及时普及项目的研究成果”。国家有关部委、部分省市也相继出台相关政策,在科研立项中单列科普项目以支持开展科普活动。如上海市科委每年设立科普专项,包括科普基地类、科普产品类、科普教育类等,给予专门的经费资助,从不同角度支持科普工作的开展,调动科普工作者的积极性和创造性。

除了在科研项目中给予科普工作支持外,国家对科普成果也给予了充分的认可。目前,国家科学技术奖励体系中,对科普研究成果有相应的奖项设置。上海市人民政府2019年印发《上海市深化科技奖励制度改革的实施方案》中,单独设立“科学技术普及奖”奖励类别,将原设在“科技进步奖”奖励类别中的“科学技术普及”组,单独设立为一个奖励类别,奖励在科普作品、科普展品、科普活动创作过程中作出重大创新的个人、组织。这些措施对激发科研人员的科普热情,吸引更多的科研人员投入到科普事业中来,促进科普成果产出具有积极的作用。在科技创新如火如荼的今天,进一步加强科学技术普及,使科技创新与科学普及“两翼”融合发展,对于提升全社会科学素质,促进科技成果转化为生产力,具有十分重要的意义。

2 科普内容应立足于国家重大需求和科学技术发展

农业是万业之母,是人类社会稳定发展的基石。水稻是最重要的农作物,也是最主要的粮食作物之一。水稻的科学研究一直受到高度重视,取得了诸如矮秆水稻、杂交水稻等重大科研成果,对于保障国家粮食安全、提高人民生活水平发挥了重要作用。但是,正如唐代诗人李绅在《悯农》一诗中所述:“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”,虽然人们物质生活越来越丰富,但对农业、对水稻的了解远远不够,由于科学普及的滞后性,公众对水稻生产面临的问题、科学家针对这些问题所进行的科学研究以及取得的科技成果并不了解,其结果是既不利于公众对相关科学知识的掌握,更不利于科学技术的传播与科技成果的产业化推广。

近年来,我国水稻科学研究取得重要的进展,针对水稻生产中所面临的重大问题,我国科学家培育出一种新的栽培稻类型——节水抗旱稻[4],其生产示范展示出广阔的应用前景。但是,为什么要培育节水抗旱稻?培育节水抗旱稻涉及哪些重要的科学技术?如何培育优良的节水抗旱稻?怎样种植好节水抗旱稻?……这些问题是公众极其关心的问题,回答好这些问题,不仅有利于普及科学知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神,而且可极大地促进科学成果转化为生产力,加快节水抗旱稻的产业化推广。为此,笔者围绕下列内容进行系统的科学技术普及。

一是介绍水稻的作用及水稻生产面临的重大挑战。水稻的发展事关国家的粮食安全,提高水稻产量是永恒的主题,但水稻生产面临以下重大问题:首先,水稻是用水大户,水稻生产用水量占全国总耗水量的50%左右,而我国是缺水大国;其次,我国大多数稻田为中低产田,没有足够的灌溉条件,干旱经常发生,每年粮食生产损失严重;再次,水稻生产过程中需要长期淹水,大量的农药化肥随水排出农田,形成了严重的环境污染;最后,在淹水条件下进行水稻生产,土壤易产生甲烷菌,进一步产生甲烷。据估计,水稻种植产生的甲烷排放占总排放量的20%左右,而甲烷是重要的温室气体,对气候变化产生严重的不利影响[5]。

二是科学家针对上述问题所进行的科学研究及取得的科学进展[6]。主要包括:水稻需水量大的主要原因是品种抗旱性差、水分利用效率低;抗旱性是水稻在干旱胁迫下生存与生产能力的总和,是一个非常复杂的、由众多基因控制的数量性状;通过多年的研究,科学家创建了抗旱性研究的平台,建立了科学的抗旱性鉴定评价方法,发现了大量与节水抗旱相关的基因,阐明了一些重要基因的遗传与分子调控机理;在水稻科技进步的基础上,通过引进旱稻的节水抗旱特性,育成了新的栽培稻类型——节水抗旱稻。

三是系统地介绍节水抗旱稻的特征特性、种植技术和推广前景。节水抗旱稻具有节水抗旱、优质高产、适应性广、易种植等特点;在生产上可改变传统的育秧移栽种植方式,实现旱直播旱管;节水抗旱稻既可在水田像水稻一样种植,但节水50%,又可在旱地像种植小麦一样栽培,还可在山坡地种植。

围绕上述内容,撰写出版与发行形式多样的科普作品,使受众全面了解节水抗旱稻的前世今身。实践结果表明,通过观看系列科普作品,受众完全可掌握上述基本知识。

3 丰富有趣的科普形式有利于不同受众对新兴科技知识的理解与接受

科普形式是指根据科普的基本内容与目标所采用的表现形式。科普形式是科普工作中的关键要素,对科普过程具有引导和调节的作用。科普内容、表现形式和科普受众三者之间紧密联系,科普形式是科普内容的桥梁与基础,在科学研究的不同发展阶段,采用相适应的科普表现形式,同时,针对不同的科普对象,推出不同的科普产品与活动,往往会取得事半功倍的效果。

我国水稻育种一直将提高产量、改变米质、增强对病虫害的抗性作为首要目标,而在水稻生产过程中已习惯于淹水种植,不但使得水稻对水的依赖性增强,而且还带来资源与环境方面的诸多问题。因此,在节水抗旱稻研究之初,科普工作主要立足于对水稻生产的认识、水资源的重要性与紧缺状况、科学家试图从遗传改良方面入手,培育新的节水抗旱品种。此时,科普团队主要是通过报刊发表相关文章。2005年,在美国洛克菲勒基金的支持下,编辑《水与水稻》小画报,以利于公众了解中国水资源紧缺而水稻生产又消耗大量水资源的事实,从而关注水稻节水抗旱方面的研究。

2010年,我国科学家在国际上正式提出了发展节水抗旱稻的学术思想,同时,在科研上已基本建立了节水抗旱的研究体系,在理论上与应用上都取得了重要的进展,因此,有必要从科普的角度对这些进展进行一个总结。2011年,在上海市科委的支持下,著名科普刊物《科学画报》以专刊形式,以“粮食安全的新希望——节水抗旱稻”为主题,对节水抗旱稻进行了较为系统的介绍[7]。专刊围绕我国农业生产所面临的重大问题、科学家为此所进行的科学思考、从事的科学研究和取得的阶段性科研成果、涉及的科学原理和技术方法等方面,第一次以科普化的语言进行了深入浅出的介绍。

为了加快上述科普内容在不同受众中的传播,结合节水抗旱稻的研究进展以及在生产上的应用情况,科普团队先后拍摄并发行了《节水抗旱稻》记录片和《另一种选择——节水抗旱稻》科教片(图1)。影片围绕节水抗旱稻产生的背景与发展过程,系统地介绍科学家科学研究的曲折历程、思维特征和科学精神,以及节水抗旱稻的特征特性、在不同地区的生产情况与应用潜力。为了更有利于青少年对节水抗旱稻相关科学知识的理解和接受,团队又先后创作出版《稻界奇兵》漫画丛书[8]和动画片。由于动漫人物形象生动,深受广大青少年的喜爱,团队还创作了系列文创产品(图2)。

图1 科教影片《另一种选择——节水抗旱稻》Fig.1 Science and education film“Another alternative:water-saving and drought-resistance rice”

图2 动漫人物标识Fig.2 Anime character logo

基于上述科普产品,针对不同的受众,开展包括科普报告、科普开放日、文艺表演(图3)、现场会、产品品鉴会等丰富多彩的科普活动。对于政府相关农业行政人员、种业公司管理人员,偏重于介绍我国农业和水稻生产发展方向以及节水抗旱稻的应用前景,以影响他们在农业科技推广上的决策;对于种植大户和农民,则主要介绍节水抗旱稻的特征特性和种植技术,指导农民选用良种良法,进行绿色生产;针对市民和学生,则着重于科学知识和科学精神的传播,引导市民健康生活,培育青少年的农业情怀。

图3 情景剧《穿着皮鞋种稻去》Fig.3 Scene play“Growing rice with wearing leather shoes”

聚焦国家重大需求和科学热点问题,紧跟节水抗旱稻研究进程,团队先后制作发行了画报、漫画丛书、科教片、微视频、舞台剧等科普作品,实现了科学技术和科学普及两方面原创性的紧密结合。科教片、微视频通过电视台及省级电影联盟播放,覆盖近6亿人群;城市与乡村播放4.6万次,受众超过1 719万人次;腾讯视频点击率达175.6万次;在普及科学知识、传播科学思想的同时,促进了科学技术转化为生产力,开拓了农业科普新局面。

值得提出的是,水稻在我国具有悠久的种植历史,不但在我国粮食生产和消费中始终处于主导地位,而且形成了丰富多彩的稻文化。因此,在科普的表现形式上,重视农耕文化的融合,实现自然科学与人文科学相结合,将深奥难懂的科学原理、枯燥单调的科研过程,变成通俗易懂、生动有趣的故事。

4 农业科学技术的普及应更加注重时效性与实用性

科学研究是一个动态的过程。农业生产周期性长,季节性强,受政策、环境的影响较大,同时农村地域广阔,农民往往是“眼见为实”,接受新鲜事物需要相对较长的过程,因此,农业科技成果的科普化,必须注重时效性和实用性。

时效性要求保证科普活动的及时和适时。成果转化相对滞后是我国目前科技成果产业化推广的主要问题,而产生这一问题的核心原因是市场对科技成果缺乏及时与必要的了解。笔者主要采取如下措施最大限度地保证科普的时效性,同时,特别注重科技成果的实用性。

一是组建由科学家和科普工作人员相结合的科普队伍。由于科学家的参与,不但保证了科普内容的科学性和准确性,而且可随时跟进科学研究的最新动态,有利于科普人员及时制作相应的科普产品,将科技创新进程与科普产品制作紧密结合起来。

二是科普团队与科研人员和种业公司合作,在科技成果示范中强化科普。科技成果在产业化的过程中,科研单位和种业公司都要举办相关活动进行科技成果的示范。节水抗旱稻新品种走向市场的第一步便是在适宜种植区域进行试种示范,召开现场观摩会议,全面直观地向代理商、零售商、种植户展示节水抗旱稻与对照品种的不同时期田间长势长相,通过明显的对比增强会议参与人员的感受,宣传节水抗旱稻的田间表现,并结合品种特征特性、栽培技术等进行及时科普培训[9]。

三是及时了解农业生产动态,适当进行节水抗旱稻新品种的推荐宣传。随着国家对农业绿色持续发展和确保粮食生产面积的日益重视,各地政府开始整治前些年由于非粮化所带来的大量抛荒地,要求复耕种植粮食。有些山坡地较多的地方,如浙江省,近两年“山改田(将低山坡改成稻田)”快速发展,迫切需要适应于这些灌溉条件不好、肥力较差田地的品种。科普团队及时了解到这一动态,并与种业公司推广成员密切合作,进行节水抗旱稻相关科学技术的普及,取得了较好的效果。

目前,节水抗旱稻的推广已经覆盖了国内长江上游、中下游稻区和华南稻区,年推广种植面积超过13.33万hm2,代表品种‘旱优73’目前是长三角地区种植面积最大的杂交稻品种。伴随在东南亚的越南、缅甸,非洲的乌干达、加纳、莫桑比克等地区的大规模推广,节水抗旱稻在“一带一路”周边国家产生了广泛的影响力。在节水抗旱稻产业化的过程中,科普发挥了重要的助推作用。

5 结语与展望

2022年中央农村工作会议明确指出,“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中,饭碗主要装中国粮”“耕地保护要求非常明确,18亿亩(1.2亿hm2)耕地必须实至名归,农田就是农田,而且必须是良田”[10]。国家高度重视种源和粮食播种面积,以确保粮食安全。节水抗旱稻具有“节水节肥节药,省工省力省钱”的优势,即:符合绿色农业生产方式,有利于“双碳”目标的实现,其强大的适应性,可拓展水稻的种植空间,具有广阔的产业化前景。

为促进节水抗旱稻的产业化推广,必须高度重视科学技术普及对于科学技术转化为生产力的重要作用。正确把握科普的主题与内容,创作丰富多彩的科普作品,针对不同的科普对象,采用不同的科普方式,既要让广大受众了解节水抗旱稻的基本原理与推广意义,更重要的是指导农民如何在“资源节约、环境友好”的基础上,选用良种良法,实现节水抗旱稻高产优质、增产增收。

随着节水抗旱稻研究的不断深入、新品种的不断涌现、配套栽培技术的不断完善以及基于节水抗旱稻的全产业链延伸,科学普及的内容也更加丰富,科普工作任重道远。要将科学普及与科技创新处于同等重要的位置,要确保科技创新及时有效地转化为生产力,尚需进一步努力:一是加强对科学普及的重视。科学普及是公益性的事业,及时有效的科学普及必须与科技创新紧密结合,没有科研成果做基础,科普就是无米之炊。当前对科研人员从事科普工作的激励措施还不够,致使科研人员在科普工作上投入的时间和精力不多。二是加强科普人才队伍建设。当前科普工作要么是科学家兼职做科普,有的科学家忙于科学研究,腾不出时间做科普,有的科学家虽满腹经纶,但不太善于用科普语言表达深奥的科学道理,致使公众听不太懂;要么是科普志愿者在做科普,科普志愿者虽有热情,但是缺少专业性和科学性。由于缺少专业的科普人才,科普培训不够,科普能力有限,直接影响了科普的效果。三是不断丰富科普产品。创作科普产品需要在尊重科学知识的基础上进行艺术化加工,需要科学家和艺术家紧密合作,使科普作品集科学性、通俗性、趣味性于一体,要促进不同学科的协同创新。

进入新时代,科普工作自身呈现出新变化,时代对科普工作提出了新要求。在新的历史条件下,科普工作应当坚持政府推动、全民参与、社会协同、开放合作的原则,营造尊重科学、崇尚创新的社会氛围,科普工作也只有与科技成果的产业化推广紧密结合才具有生命力和影响力。