加快推进颠覆性农业技术创新的战略思考

2022-11-10 08:42袁建霞万劲波
创新科技 2022年2期
关键词:科技农业

袁建霞,万劲波

(中国科学院科技战略咨询研究院,北京 100190)

1995年,克里斯坦森在商业模式创新的背景下最早提出了“颠覆性技术”的概念。颠覆性技术是指以意想不到的方式取代现有主流技术,进而开辟出新市场,形成新的价值体系的技术,强调其带来的“颠覆性效应”,可能引起现有投资、人才、技术、产业、规则等“归零”。后来,颠覆性技术成为推动科技创新的重要突破口,更加关注技术本身的“颠覆性”,强调通过科学或技术突破引发技术变革、技术突袭,形成新赛道或技术代差优势,催生新经济、新产业、新业态、新模式。2016年,《国家创新驱动发展战略纲要》提出“发展引领产业变革的颠覆性技术”,强调“重视基因组、干细胞、合成生物、再生医学等技术对生命科学、生物育种、工业生物领域的深刻影响”。2017年,党的十九大报告强调“突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新”,颠覆性技术创新成为科技创新战略布局的重点任务。

习近平总书记指出,“中国现代化离不开农业现代化,农业现代化离不开科技创新。”发展颠覆性农业技术是我国加快推进农业科技创新、实现农业科技高水平自立自强的必然选择,也是我国加快推进农业现代化、全面实现乡村振兴的战略需求。本文首先梳理颠覆性农业技术创新的发展历程,总结典型国家支持颠覆性农业技术创新的历史经验;其次分析未来颠覆性农业技术创新态势及变革性影响,进而探讨我国发展颠覆性农业技术面临的机遇与挑战;最后从主体、任务、人才、应用等4个方面提出加快推进颠覆性农业技术创新的对策建议。

1 颠覆性农业技术创新的发展历程与经验总结

回顾农业科技发展历程,颠覆性农业技术是指源于农业及相关领域新科学原理的重大发现或由跨学科、跨领域技术融合创新产生的农业技术。颠覆性农业技术的重大突破和转化应用能够催生农业新产业,开拓潜力巨大的市场,引发农产品及投入品制造模式、农业产业组织模式、农业商业运行模式等发生重大变革,并有望重塑农业生产模式和农业发展格局。

1.1 颠覆性农业技术创新源于基础研究取得的重大突破

历史经验表明,引发历次科技革命的颠覆性技术均建立在基础研究取得重大突破的基础上。例如,经典力学体系的建立为蒸汽技术革命奠定了科学基础,电磁波理论的发展推动了电力技术革命,以量子力学为代表的现代物理学基础研究为信息技术革命提供了知识源。当代技术创新成果有90%左右源于基础研究,卫星、通信、航空、纳米等技术的突破都与基础研究直接相关。农业领域也不例外,20世纪以来全球农业科技领域的前两次革命浪潮,分别为20世纪50年代农用化学品(包括化肥、农药、植物生长调节剂等)使用的兴起,及20世纪八九十年代植物育种技术和其他生物技术的创新。第一次革命中,农用化学品的生产及使用源起于德国化学家李比希19世纪40年代创立的植物矿物质营养学说和养分归还学说,该学说为化肥的发明和应用提供了理论基础。第二次革命中,生物育种的理论基础根源则是20世纪以来孟德尔遗传定律的再发现、摩尔根的遗传学理论,以及20世纪50年代沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型。这些划时代的重大理论发现分别为农业杂交育种、细胞工程育种和分子生物育种奠定了重要的科学知识基础。

1.2 颠覆性农业技术创新得益于基础前沿领域技术突破

农业作为一门应用型学科,在发展过程中汲取并融合了数理化生等众多基础前沿领域的重大技术突破成果。近代以来农业科技革命的前两次浪潮中,农业颠覆性技术的出现分别得益于应用并融合了化学和生物学领域的重大技术突破。在农用化学品技术发展中,1850年前后,劳斯最早发明了氮肥;1909年,德国化学家哈伯与博施合作创立“哈伯—博施”氨合成法,解决了氮肥大规模生产的技术问题,使得20世纪50年代以来化肥在农作物种植当中得到了大规模应用。1939年,瑞士化学家穆勒发现19世纪70年代德国化学家蔡德勒合成的DDT具有杀虫活性,即发现了DDT的使用价值,使之成为第一个人工合成的农药,开创了人工合成有机杀虫剂的时代。在农业育种技术发展中,20世纪70年代以来,随着分子生物学重大发现在实践中被迅速转化为DNA重组技术、转基因技术、扩增DNA片段的PCR技术、基因组测序技术等分子生物学技术,及其在农业中的推广应用,育种技术获得大发展,发展出了分子标记选择、全基因组关联分析、转基因、基因组编辑等育种技术,农业育种从杂交育种、细胞工程育种迈向了分子育种时代。在历次农业科技革命中,技术储备雄厚、体系完整的国家具有明显的引领优势。

1.3 农业颠覆性技术创新需要国家前瞻布局和持续支持

实践往往领先于理论总结。美国在颠覆性技术领域处于领先地位,与其最早开展颠覆性技术研发部署、注重系统识别筛选颠覆性技术、持续支持激励颠覆性技术创新是分不开的。1958年,美国建立国防高级研究计划局,专门支持颠覆性技术研发,通过持续的颠覆性技术创新改变了现代战场的作战方式和人们的生活方式,同时对现代社会产生了深远影响。日本于2013年开始推行颠覆性技术创新计划(ImPACT),资助颠覆性技术研发项目。2018年,ImPACT计划结束,日本又设立了“登月型”研发制度,以延续、改善和强化ImPACT计划。以色列的颠覆性技术研发涵盖农、医、信息、通信等多个领域。除了构建良好的创新生态系统,以色列还设立了多项颠覆性技术培育计划,如生命科学基金、数字健康计划、纳米技术的基础研究和应用研究等。农业生产离不开种子、耕地、肥料、农药、机械、劳力、技术和资本等基本要素。在农业领域,发达国家主要通过设置专门的基金或研发计划,以支持农业前沿技术、新兴技术及重大创新项目等方式,持续培育和发展颠覆性技术。例如,英国国家科研与创新署通过产业战略挑战基金的“转变食品生产挑战”计划,支持农业技术重大创新项目,包括下一代自动种植系统、新的垂直农业技术及将二氧化碳转化为鸡和鱼类饲料的项目等。美国农业部为下一代农业技术和系统研究布局了纳米技术研发项目,为粮食生产、营养健康、可持续发展及食品安全提供基于纳米技术的解决方案。推动颠覆性农业技术创新,必须加强农业科研基础条件建设,前瞻布局基础研究和关键核心技术攻关计划,持续推动产学研用深度融合,为农业高水平科技自立自强打牢要素和制度基础。

1.4 颠覆性农业技术创新本质上是农业生产方式的变革

颠覆性农业技术创新总是对现有农业技术创新方向、路径及其所遵循的理论或理论体系进行根本性改变,通过商业化或产业化转化为农业生产要素和生产条件,极大地提高劳动生产效率,形成新的农业生产方式、经营模式和商业模式。其中最根本的改变是对农业生产方式的改变,农业要素和生产条件的变化最终都将服务于生产方式的变化,而经营模式和商业模式的变化则是生产方式变化的衍生物,同时也是促使生产方式发生变化的诱因。回顾农业科技发展史,引发农业科技革命的化肥生产技术和杂交育种技术不仅改变了农业生产投入要素,而且将化肥生产和品种培育从农民的生产活动中分离出来,利用工业化、现代化的生产方式替代了传统生产方式,实现了农业生产分工;农业机械则打破了人力的局限,在扩大农业生产规模、提高单位农业劳动生产率的同时,改变了单纯依靠人力的传统农业生产方式。

2 未来颠覆性农业技术创新的发展态势及变革性影响

农业产业链的各个环节均存在巨大的颠覆性创新机会。从颠覆性创新对农业发展的影响路径和方式来看,其主要是通过技术创新、生产工艺创新、生产要素创新及生产模式创新,大幅提高产出或减少生产要素投入,或是在产业链下游将产品的功能、价值和应用领域进行升级和拓展。未来,随着农业科技突破以及新一代信息技术、生物技术、先进材料和制造技术等深度应用于农业领域,颠覆性农业技术创新将呈现出新的发展态势和特点,并产生变革性影响。

2.1 新一代信息技术驱动的颠覆性智慧农业技术将变革传统农业种养方式

以大数据、云计算、互联网、传感器、物联网和人工智能等新一代信息技术为驱动力的智慧农业,将推动农业种植业和养殖业向集约化、精准化、绿色化、数字化、智能化方向迈进。①在种植业方面。绿色、高效的智能农机装备和机器人在播种、除草、收获等环节的应用,将改变传统的人力、畜力劳作方式,使其转变为自动化、智能化的机械化生产方式,农民或专业技术人员只需远程监测或控制即可高效开展田间作业。智能化的施肥、灌溉、施药等系统将变革原有依靠高投入、人工和经验的粗放型农业种植业的田间管理模式,实现精准化、差异化、集约化有效管理,根据不同地块、不同时期作物对水肥的需求及病虫害入侵情况等进行科学决策,提高资源利用效率和管理效率。②在养殖业方面。智能跟踪系统、环控系统、饲喂系统、挤奶系统、粪便等废弃物清理系统及水产养殖监控系统等的开发和应用,可以精准、实时、远程掌握动物的活动轨迹、生长发育状况、健康状况及养殖环境状况,并进行自动控制和处理,这极大地解放了人力,提高了绿色清洁生产能力。智能技术驱动的农业科技变革对农业发展产生系统性颠覆影响,农业动植物生理传感器、动植物生长优化模型、装备管理与优化以及智能机器人等将是智慧农业技术未来的研究热点。前沿技术的不断突破将持续对依赖人力和经验的传统农业种养方式产生变革性影响。

2.2 新一代生物技术驱动的颠覆性生物育种技术将变革传统农业育种方式

种子是农业的“芯片”,种质资源是农业现代化的战略资源。因此,农业育种是颠覆性农业技术创新和应用的重要领域。以基因组编辑技术为代表的新一代生物技术将颠覆农业动植物育种方式,打破传统育种的时空限制。近年来,随着基因组测序技术、转基因技术、克隆技术、基因组编辑技术等分子生物学技术的出现及其在农业育种中的应用,动植物生物育种不断取得重大突破。特别是基因组编辑技术的问世,极大地提高了育种的精准性和效率,打破了其他育种方式的局限。例如,从头诱导分生组织的双子叶植物基因组编辑的方法,打破了传统植物遗传转化技术需利用组织培养的瓶颈;将单倍体诱导育种与基因组编辑技术相结合的HI-Edit育种新策略极大地加速了育种进程。基因组编辑技术在水稻、小麦等主要作物及家畜育种中已得到应用,如已培育出了富含类胡萝卜素的无标记黄金大米、抗结核病奶牛和脂肪含量降低了24%的瘦肉猪。此外,还有研究人员利用基因组编辑技术和干细胞技术,培育出了可产生只含优良供体动物遗传物质精子的“代孕”种公畜,有效地解决了传统选择性育种和人工授精方法受时空限制的弊端。未来随着对生命认知的深入和新型生物技术的出现,颠覆性育种技术将继续对农业育种方式产生变革性影响。

2.3 新一代生物技术和先进材料技术相结合将颠覆传统农用投入品生产模式

农用投入品是农业高效生产不可或缺的要素。以合成生物学、RNA干扰技术为代表的新一代生物技术和以纳米、石墨烯为代表的先进材料技术相结合,将颠覆传统化肥、农药、兽药等农用投入品的制造。传统化肥、农药、兽药在保障农业高产的同时,也带来了严重的环境污染、抗药性和健康等问题。发展颠覆性农用投入品,在确保高产稳产的同时,还可以保障食品安全、公众健康和环境安全。近年来,利用合成生物学制备微生物次生代谢产物、利用RNA干扰技术防治病毒病等技术,开辟了从基因水平进行病虫害防治技术研发和药物制备的生物学新途径。利用纳米新材料研发高效农药传递系统、家畜疫苗递送系统、疫苗纳米佐剂和基于智能生物材料的农药控释技术等,实现了靶向施药,提高了动植物免疫效果。此外,作物耐旱增强粒子、基于石墨烯开发的新型抗病植保材料(可以通过过滤病原体来节约用水并保护植物的材料)、人造病毒作为预防性或者治疗性疫苗、作物微生物组学技术等也是农业生物药物与生物肥料领域重大颠覆性技术的研究方向,将形成智能、可持续的农用投入品生产模式,在促进农业生产的同时,保障农业可持续发展和环境安全。

2.4 植物工厂等非传统种植空间系统将使农作物种植空间得到变革和拓展

植物工厂是指在建筑设施内种植作物,通过设施内高精度环境控制,实现农作物周年连续生产的高效农业系统。其是由计算机对植物生长发育过程中的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境要素进行全天候自动控制,不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式,实现了不用土、不用阳光、全天候的植物智能化生产,摆脱了季节、气候和空间限制,利用工业化方式进行农业生产,使农业生产方式产生了变革。目前,植物工厂已进入产业化发展阶段,植物工厂产品已进入普通消费市场,微型植物工厂装置进入了餐厅、超市和家庭。借助植物工厂,人类甚至可以在太空、荒漠、戈壁等非可耕地里进行作物生产,极大地拓展了农作物种植空间。植物工厂融合了现代生物技术、智能装备与信息技术等新科技,是全球农业高技术研究的热点,也是一个国家农业高技术发展水平的重要标志。制约植物工厂发展的主要因素是成本费用。未来随着关键核心技术的颠覆性发展和创新,相关成本制约问题或得到有效解决,种植空间得到大幅度的拓展,这将助力农业生产工业化成为重要的农业生产方式。

2.5 体外肉类培养及淀粉合成技术的发展和应用将颠覆传统食品供给方式

肉类培养和淀粉合成的成功预示着人类的食物来源方式和生产方式将发生重大变革。未来食品除了由传统种养殖业提供外,还可以通过工业化“车间”直接生产。体外肉类培养技术通过肌肉干细胞培养与分化诱导,进行动物肉品生产,已对牛、鸡、鱼等物种成功开展了实验。该技术越过了饲草料生产与加工、动物饲养、动物屠宰等多个生产环节,在实验室即可完成动物肉品生产的全过程。培养肉技术作为一种未来食品生产技术,不需要经过动物养殖就可以实现肉类蛋白的高效绿色生产。目前,欧美国家正处在技术攻坚和商业化应用拓展的关键时期。未来培养肉技术如果解决了产业化生产肌肉蛋白这一核心问题,该技术将会得到大规模应用,并对农业和食品行业产生颠覆性影响。在淀粉合成技术方面,我国科研人员提出了一种颠覆性的淀粉制备方法,即不依赖植物光合作用,以二氧化碳、电解产生的氢气为原料生产淀粉,成功实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式的转变成为可能。颠覆性农业技术创新与传统种养殖业生产方式不是非此即彼的关系,其既要符合“科技向善”伦理,还要以民众负担得起的方式保障粮食供应和人类健康。

3 我国颠覆性农业技术创新面临的机遇和挑战

农业作为国民经济的基础产业,正处于转变发展方式、促进高质量发展、加快实现现代化的关键时期。当前,要抓住新一轮科技革命和产业变革带来的新机遇,强化农业科技创新前瞻布局能力,同时要紧扣国家战略需求,厚实相关基础科学和前沿技术储备,加大颠覆性农业技术识别、培育及支持力度,加速颠覆性技术应用推广,变革农业发展模式,实现要素再造、结构优化、服务重塑,打破美国及其盟友的封锁,突破资源和技术瓶颈对农业现代化的束缚。

3.1 科技革命和产业变革为颠覆性农业技术创新提供了新机遇

当前,新一轮科技革命和产业变革正在以新一代信息技术、新能源技术、先进材料与制造技术和新一代生物技术为主要突破口,处于从蓄势待发状态进入群体迸发状态的关键时期,颠覆性技术将不断涌现,进而引发新的产业变革。近年来,世界农业科技领域取得的突破或重大进展多得益于与信息、生物和材料等前沿科技领域新兴技术的交叉、渗透、融合,如智能传感技术在作物病害诊断中的应用、基因组编辑技术与传统育种技术的结合、纳米材料在食品智能包装膜中的应用等。以数字技术、人工智能、物联网、区块链等为代表的新一代信息技术的加速突破与应用,及以合成生物学、基因编辑、生物制造等为代表的生命科学领域孕育新的变革,将为农业科技领域的前沿技术、颠覆性技术提供更多的创新源泉。面对新一轮科技革命和产业变革,培育和发展颠覆性农业技术,要坚持面向世界农业科技前沿、面向农业农村主战场、面向国家农业科技重大需求、面向人民生命健康;研究提出我国农业领域颠覆性技术发展的重点方向,促进新兴领域颠覆性技术向农业领域加速渗透、融合;抢占全球农业科技和农业未来产业发展先机,提升我国农业科技创新体系化能力和应急应变能力,以实现农业高水平科技自立自强,推动农业向集约化、精准化、绿色化、数字化、智能化方向发展。

3.2 我国颠覆性农业技术创新面临美国及其盟友的联合封锁与打压

自2018年以来,美国频繁针对我国高科技产业和核心技术进行出口管制,试图迟滞我国包括农业领域在内的各领域的颠覆性技术发展与创新。2018年11月,美国商务部发布对华出口技术管制清单,罗列了14大门类的先进技术,包括生物技术,人工智能和机器学习技术,定位、导航和授时技术,微处理器技术,数据分析技术,量子信息和传感技术,增材制造,机器人,脑机接口,超音速动力,先进材料,先进监控技术等。2018年8月,美国商务部以国家安全和外交利益为由,宣布将44家中国企业纳入美国出口管制“实体清单”,波及多家在中国5G产业发展方面具有重要作用的微波射频企业。2019年5月,美国商务部又把华为及70家关联企业列入该“实体清单”。2021年11月,美国商务部再次将我国12家企业列入出口黑名单,包括量子计算公司、半导体公司等。美国拜登政府在强化出口管制的同时,还加大与其盟友的合作力度,以所谓人权和意识形态为借口,组织所谓“民主国家联盟”联合围堵中国,试图形成共同对华阵线。我国要发展颠覆性农业技术,必须系统强化高水平科技自立自强对国家发展的战略支撑作用,坚定不移地推动高水平开放创新,旗帜鲜明地反对保护主义,持续深化商品和要素流动型开放,稳步拓展规则、规制、管理、标准等制度型开放,深化“一带一路”和RCEP合作,打造合作竞争新优势。

3.3 我国颠覆性农业技术创新的基础条件及面临的问题和挑战

改革开放以来,特别是党的十八大以来,我国农业科技发展取得长足进步,农业科技进步贡献率超60%,耕种收综合机械化率达71%,农作物良种覆盖率超96%,农业综合生产能力进一步增强,粮食产量连续多年保持在0.65万亿kg以上,科技发挥了重要的支撑作用。但与发达国家相比,我国农业科技投入强度和农业基础研究投入强度较低,基础研究和源头创新能力不足,产业支撑能力偏弱,存在粮食单产水平偏低、畜禽核心种源依赖进口、装备核心部件受制于人、资源节约技术受瓶颈约束等问题。从研究前沿核心的论文产出数量来看,我国农业科学研究进步明显。据《2021研究前沿热度指数》可知,我国在“茶树基因组研究”“动植物泛基因组研究”“多功能食品智能包装膜”等研究前沿领域排名第一;在“植物免疫受体NLR及其介导的抗病机制”和“间歇性禁食对健康、衰老和疾病进程的影响”研究前沿领域排名第二,美国排名第一;在“动植物单碱基编辑器”和“早期陆地植物进化”研究前沿领域排名未进入前三,美国排名第一,与领先国家存在较大差距。据《全球工程前沿2021》可知,我国在“农业机器人运动控制与柔性作业”工程研究前沿领域排名第一;在“人兽共患病跨种间传播机制”研究前沿领域排名第五,前三位分别是美国、英国、澳大利亚;在“水产动物杂交育种的分子生物学机制”研究前沿领域排名第十,前三位分别是加拿大、美国、印度;在“作物育种群体的基因型和表型关联分析技术”工程开发前沿领域的核心专利公开量上排名第二(占比14.93%),与排名第一的美国(占比64.93%)差距明显。农业及相关前沿领域的研发差距会制约我国颠覆性农业技术的发展及推广应用。

4 加快推进我国颠覆性农业技术创新的对策建议

当前,颠覆性农业技术创新正在逐步取代或更新传统农业技术,正在颠覆传统农业生产方式和要素结构,将对整个农业产生变革性影响,但这些影响具有很大的不确定性,对此需要扎实的基础理论知识、厚实的关键核心技术积累以及合适的创新路径和政策环境。颠覆性农业技术创新涉及多主体、多学科、多层面,本研究从强化国家农业战略科技力量、统筹部署农业战略科技任务、培养农业战略科技人才、加快颠覆性技术推广应用等4个方面提出对策建议。

4.1 强化国家农业战略科技力量,提升颠覆性农业技术创新的各主体能力

世界科技强国竞争比拼的是国家战略科技力量,发展颠覆性农业技术依靠的也是国家战略科技力量,特别是农业领域战略科技力量的支撑、牵引和带动作用。拥有一支强有力的国家农业战略科技力量是我国加快原始创新、突破关键核心技术、抢占科技制高点及促进颠覆性农业技术创新的重要基础保障。国家农业战略科技力量指的是在国家农业科技创新体系中,能够承担事关国家农业农村发展和乡村振兴、保障国家种业安全与粮食安全长远及全局的重大科技创新战略任务,有利于全面塑造农业发展新优势、加快推进农业现代化的机构和组织,主要包括农业科技相关国家实验室及农业领域国家重点实验室、重大科技基础设施和各类创新平台、专业化国家农业科研机构及农业科技相关的国家科研机构、专业化高水平研究型农业大学及农业科技相关的高水平研究型大学、农业及农业相关的科技领军企业等。在强化国家农业战略科技力量的过程中,要充分发挥国家作为重大科技创新组织者的作用,加强统一领导、统筹协调,促进“产—学—研”横向融通、“科学—技术—创新”纵向贯通,引导农业科技创新主体优势互补、协同攻关。与此同时,根据各战略力量主体不同的定位和职能进行相应的培育:一是围绕农业基础前沿及关键科学问题,结合农业重大科技攻关任务,重组国家和部门农业科技重点实验室体系,同若干国家重大科技基础设施、创新平台结合,形成中国特色的现代化农业实验室体系。二是组建现代化农业国家级科研机构,聚焦主业主责,发挥建制化、专业化特色优势,着力解决影响国家种业安全、粮食安全及农业现代化发展全局和长远利益的重大农业科技问题。三是建设现代化高水平研究型农业大学,发挥高校人才交流密集、基础研究深厚、学科交叉融合等优势,加快建设世界一流农业学科,使其成为农业基础研究的主力军和农业重大科技突破的生力军。四是培育现代化农业科技领军企业,尤其是专精特新中小企业,支持涉农企业以自主或产学研结合的方式开展技术创新,推动创新链和产业链紧密结合,集中攻克一批产业共性关键技术和瓶颈技术,加快创新成果产业化应用。

4.2 统筹部署农业战略科技任务,夯实颠覆性农业技术创新的知识基础

颠覆性农业技术的发展离不开国家的统筹布局和支持。组织农业领域大学、科研院所、企业、智库等相关主体的科学家、企业家、战略和政策专家等,共同研判农业科技发展趋势和前沿方向,机制化凝练、储备、更新任务清单,引导重点攻关方向和颠覆性农业技术创新方向。强化使命导向的农业科技创新机制,围绕国家使命组织跨学科、大协作和高强度的农业战略科技任务,将颠覆性农业技术的发展融入其中,在各类战略科技任务中设置专门的颠覆性技术创新计划,进行项目支持,形成颠覆性农业技术创新支持体系。坚持“四个面向”,统筹部署农业战略科技任务:一是面向世界科技前沿,聚焦农业前沿性、原创性科学问题,如重要农艺性状形成的分子机制及种质资源的演化等,在全球已经发生和即将发生重大农业科技变革的领域和方向上部署一批重大战略科技任务,在新一轮农业科技革命中抢占前沿科技战略制高点。二是面向经济主战场,为农业转型升级、战略性新兴产业和未来产业发展提供科技支撑。围绕农业现代化重大需求,聚焦种子和耕地两个要点,汇聚农业创新资源,支持龙头企业建立健全商业化体系,培育若干世界级农业科技领军企业、农业产业集群和农业科技园区等。三是面向国家重大需求,解决事关国家种业安全和粮食安全的关键核心技术自主可控问题。坚持农业科技自立自强,在我国必须实现及可能实现颠覆性农业技术创新的领域和方向上,完善农业科技领域稳定支持机制,超前布局农业基础科学和农业关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术和颠覆性技术。四是面向人民生命健康,在粮、棉、油、糖、肉等主要农产品高质量有效供给上取得新突破。在适应农业科技与生命健康交叉融合发展的领域和方向上,通过颠覆性农业技术创新,着力研究解决扩大高质量农产品供给问题,为满足人民对美好生活的向往提供坚强的体系化农业科技支撑。

4.3 建设国家农业战略人才力量,强化颠覆性农业技术创新的人才保障

综合国力竞争说到底是人才竞争。发展颠覆性农业技术同样需要培养和造就一支结构合理、具有开拓创新精神的农业科技人才队伍。但是长期以来,一些部门和地方对农业重视不够以及农业领域基础条件较差,导致农业领域高层次创新型人才总体不足,人才质量有待提升。除了引进国际高端农业科技创新人才外,更重要的还是要立足国内自主培养创新人才。培养农业创新人才:一是应从中小学教育抓起。激发学生对农业科学研究的兴趣,保护学生的想象力和创造力,着重培养创新思维,从标准答案向发散思维转变。二是要充分发挥农业院校的人才教育功能。加强师资队伍建设,在思想上重视人才培养,将学科建设、人才教育作为头等大事来抓,在行动上落实教学教研任务和完善考核评价机制。农业作为一门应用型学科,要做实科教融合、产教融合,相关部门应提供相应的教育基地和专项经费支持。三是通过农业科技战略力量建设吸引和汇聚学科背景多样化的创新创业人才。培养一批高水平的农业科技战略人才、领军人才、青年人才、卓越工程师,形成优势互补的创新团队。通过分阶段揭榜挂帅,组织实施重大农业科技攻关任务、重大创新平台建设,让具有颠覆性创新思维的、有战略科学家潜质的“帅才”担纲领衔,使其发挥更大的组织领导作用,促进农业战略科技人才和农业战略科学家持续涌现。四是通过农业科学研究计划加强后备人才培养。在制定科学研究计划时即部署人才培养任务,以科技、教育、人才计划为依托,通过建立教育中心、开展研讨会、开设培训班、设立奖学金、提供仪器设备以及开展科普活动等方式,加强对研究生及其他各学龄阶段学生的教育和培训,激发学生对农业科学的兴趣与研究热情,为相关领域培养后备人才。五是优化农业科技创新人才的工作环境。转变政府科技管理职能,选拔具备农业学科和研究背景的领导者及管理人才。落实技术总师负责制和人才分类考核制度,营造民主、自由的学术氛围,为科研人员搭建“潜心致研”的平台,尤其重视和发挥一线“学术带头人”对发掘、激励和培养科研人才的作用。

4.4 加快成果转移转化和推广应用,提高颠覆性农业技术创新的整体效能

发展颠覆性农业技术,旨在为农业生产和食品供应提供更高性价比的新技术、新思路和新途径。颠覆性农业技术只有深度融入产业链,经过研发、生产、流通、销售等环节进入生产生活后,才能真正发挥其颠覆性创新作用。从供给侧看,要加强农业领域基础前沿研究,提升原始创新和源头创新能力;从需求侧看,要发挥好我国超大规模市场优势,激励全球农业科技成果和先进技术率先在中国产业化。第一,确立农业企业创新主体地位。依托农业科技领军企业的市场需求、集成创新、组织平台等优势,加快建设产学研融合的创新联合体,发挥企业出题者作用,提高科技成果转移转化成效。第二,整合集聚农业科技创新资源。农业企业比其他创新主体更具创新动力,但普遍缺乏农业科技创新人才和金融资本的支持。对于农业企业创新型、技能型人才给予一定的政策倾斜,引导劳动力要素向企业合理有序流动,加快培育一批农业龙头企业和一大批专精特新中小企业,激发农业创新创业活力。第三,促进农业集群化发展。依托农业战略科技力量建设跨领域、大协作、高强度的农业创新基地,强化共性关键技术和颠覆性技术研发,提升农业产业基础能力和产业链现代化水平。在财政、税收、科技、知识产权保护、市场规范、产业政策等方面,加强对农业高科技园区、农业产业集群的支持力度。第四,加大稳定支持力度。针对颠覆性技术周期长、风险大、近期效益不明显等特点,按照长周期培育、动态优化调整方式,对战略科技力量和战略人才力量予以稳定支持,对于在实施过程中取得重大突破、进入成果转化或产业化阶段的项目,可给予投融资等方面的对接服务。第五,强化与农业生产实践相结合。围绕农业增产、农民增收,出台吸引和留住农技推广人才的政策,通过有为政府与有效市场相结合,建设社会性农技服务机构,加强颠覆性农业技术创新与生产基地、研发基地相结合,促进颠覆性技术成果转移转化和推广应用,通过产业链、创新链与资金链等深度融合,提高颠覆性农业技术创新的整体效能。

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