【摘要】农业科技创新是培育农业领域新质生产力、加快推进乡村全面振兴、高质量建设农业强国的关键。我国农业科技创新水平整体已迈入世界第一方阵，同时依然面临着农业科技与产业“两张皮”、关键核心技术“卡脖子”、农业科技创新机制“散片化”等问题。中国加快推进高水平农业科技自立自强，要以新质生产力引领农业科技创新与产业创新深度融合发展，以新型举国体制优势攻克农业关键核心技术，以大农业观大食物观拓展农业科技创新应用场景，以全面深化改革进一步强化农业科技与改革双轮驱动。
【关键词】农业科技 新质生产力 创新应用 【中图分类号】F320 【文献标识码】A
中国式现代化离不开农业现代化，农业现代化关键在科技进步和创新。长期以来，我国农业领域源源不断的科学研究与技术进步为提高耕地产出率、农业资源利用率、劳动生产率等提供了重要支撑。党的十八大以来，党中央高度重视农业科技创新工作，加快推动科技创新成果在农业领域的转化应用，物联网、人工智能、大数据、北斗导航、卫星遥感等新技术在农业领域的应用日益广泛，农业科技进步贡献率从2012年的54.5%提升到2023年的63.2%，农业科技创新水平整体已迈入世界第一方阵，为我国农业强国建设持续注入发展动能。
同时也要清醒地看到，当下我国农业科技创新工作还面临着科技产业融合不深“两张皮”、关键核心技术“卡脖子”、科技创新机制“散片化”、底盘技术不牢固等突出问题，难以满足发展农业新质生产力新形势新要求。无论是到2035年建成科技强国战略目标、还是到2050年建成农业强国战略目标，都要求抓住新一轮科技革命和产业变革带来生产力跃升的新契机，树立大农业观大食物观，更快推进高水平农业科技自立自强，有力有效推动我国农业科技由“跟跑者”“并跑者”向“领跑者”的重大转变。
中国农业科技创新与应用态势
第一，农业科技创新水平整体迈入世界第一方阵。党的十八大以来，我国农业科技创新在诸多领域取得了新突破新进展，卓有成效地推动了中国农业科技由“跟跑者”“并跑者”向“领跑者”的提速转变，农业科技整体实力进入世界第一方阵。《2023全球农业研究热点前沿》研究显示，中国农业科技关注热点前沿主题不断加速与世界深度融合，农业热点前沿研究积极主动性及活跃度不断提升。2018—2022年农业研究热点前沿中国总体表现力得分、影响度、贡献度和引领度位列全球第一方阵。与上一个五年滚动周期（2017—2021年）相比，中国农业研究热点前沿的总体表现力全球份额由28.4%增长至35.2%，影响度由35.2%增长至40.5%，贡献度由31.7%增长至41.7%，引领度由18.3%增长至23.7%。在作物园艺、畜牧兽医、农业资源与环境、农产品质量与加工等9大学科中，中国有8个学科的热点前沿表现力位居第一，占比88.9%。在62个研究热点前沿中，中国有41个热点前沿表现力排名第一，占比66.1%；其中在12个研究前沿中，中国有10个前沿国家表现力排名第一，占比83.3%。
第二，科技创新已成为农业强国建设第一驱动力。科技是第一生产力，创新是第一动力，农业科技创新成为农业强国建设的第一驱动力。首先，农业科技创新驱动农业增产增效。改革开放40多年来，我国农业全要素生产率（TFP）年均增长约3%，其中仅科技创新就贡献了增长的三分之二。2023年，农作物耕作播种收获的综合机械化作业率超过73%，农产品加工转化率达到74%，全年粮食总产量再创历史新高，粮食单产贡献率达到58.7%。其次，农业科技创新驱动绿色低碳转型发展。农业科技创新绿色防控技术方法与手段，2023年我国主要农作物病虫害防治面积占比达到54.1%，水稻、小麦、玉米统防统治面积占比达到45.2%，化肥农药等投入品利用效率超过41%，作物秸秆、畜禽养殖业粪污综合利用率分别达到88%、78.3%，80%以上农膜得到有效回收处置，68000多个农产品完成绿色、有机认定，农产品安全例行检测达标率连续多年均高于97.4%。最后，农业科技创新驱动农业防灾减灾韧性增强。随着以气象灾害预警系统、病虫害监测设备、节水灌溉设施等为代表的新技术新装备投入农用，以土地平整、沟渠相连等为代表的工程技术深度应用，我国农业防灾减灾水平不断提升，旱能浇、涝能排，平均每亩地粮食产能增加10%~20%，科技赋能防灾减灾，农业生产从“看天吃饭”向“知天而耕”转变。
第三，数智技术成为农业现代化第一要素。数据作为先进生产要素，数智技术已成为全球农业科技竞争的新焦点。云计算、大数据、互联网、人工智能、区块链等技术迭代创新，广泛应用于农业生产、储藏运输、流通交易等各个环节。当前我国正加大力度着眼于新一代信息技术在农业领域的渗透、交叉、融合、创新、示范和推广应用，截至2023年底已建成31个国家智慧农业创新中心、分中心以及97个国家智慧农业创新应用基地；已安装北斗终端农机220万台，作业效率和作业精度达到国际先进水平，植保无人机总量近20万架，年作业面积突破21亿亩次；以万物互联、大数据应用和高精准导航、无人机等为代表的数字化、智能化等技术和装备在农业生产各环节中大面积推广，呈现农机装备总量持续增长、农机装备结构不断优化、农机社会化服务体系逐步完善的良好态势。根据国家农业信息化工程技术研究中心中国工程院院士赵春江团队测算，2020年我国数字农业经济规模已达5778亿元，预计2025年将达到1.26万亿元。数智技术与现代农业的深度融合，数智技术成为农业现代化第一要素，不仅赋能农业全产业链更智能更智慧，而且还能促进我国在数字农业特别是农业人工智能研发应用等尖端领域实现“弯道超车”。
当前中国农业科技创新面临多重挑战
实现高水平科技自立自强，是我国参与全球科技竞争、实现自身发展的必然选择。当下国际形势复杂多变，大国竞争博弈加剧，国际环境不确定不稳定因素明显增多，新一轮科技革命和产业变革深度演进，我国农业科技创新发展面临着多重挑战。
第一，农业科技产业方面“两张皮”现象凸显。
一是农业科学研究与产业需求不相匹配。一方面，重理论产出轻实践实效。当前农业科技创新评价指标往往过于注重理论研究和学术成果数量，如论文发表、专利申请等，但忽视了科技产出能否在实际农业生产中发挥实效、提升效益，忽视长期的、基础性的科研“潜在”贡献和技术应用实效。另一方面，科学研究缺乏市场导向。由于未能充分考虑到市场需求和消费者偏好，部分农业科技创新成果虽然具有较高的创新价值与技术含量，但并不符合市场需求，难以实现产业化应用，产生经济效益，不仅浪费了科研资源，而且不利于农业科技创新形成可持续发展机制。根据《2023中国农业科技论文与专利全球竞争力分析》的结果显示，我国农业方面高被引论文和发明专利申请数量都已成为世界第一。同时，每年我国都有6000~7000项农业科技成果面世。但是，农业科技成果的转化率仅为30%~40%，与发达国家存在明显差距。这表明，我国一些农业科技成果没有实现有效转化应用，“研发—产业”之间的良性互动机制有待完善。
二是农业技术开发与应用场景不相适配。一方面，伴随人口老龄化进程的加速和城镇化的快速发展，我国农村老龄化问题日益突出。第七次全国人口普查的数据显示，2020年我国乡村60岁、65岁及以上的人口占乡村总人口的比重分别为23.8%、17.7%。据有关研究预测，到2035年我国农村60岁及以上人口占比将会突破30%。由于老年人体能衰退、认知能力减弱，难以掌握使用各类农业技术与机械装备，很难适应数智化农业时代的新要求。但鉴于农村劳动力短缺加剧的事实，未来“谁来种地”的时代之问则具化为“老人能否使用农业科技”，农业科技须充分匹配“适老化”应用场景，能否有效开发并推广“适老化”农业技术与装备，是解决“谁来种地”难题的关键环节之一。另一方面，大农业观大食物观大大开辟了农业新技术应用新场景。当前，农业正向多功能性开发和全产业链延展，耕地资源则向整个国土资源拓展，推进农产品加工仓储保鲜冷链物流建设，大力开发戈壁农业、垂直农业、海洋牧场等，研发推广植物工厂、工厂化集约养殖，已成为未来农业发展的必然趋势。与之相应地，农业科技能否脱离实验室的“理想环境”、能否突破生产环节、能否走出平坦地形，走向盐碱地综合利用，适应多种地形、高寒地区与极端天气等，匹配农业全产业链的生产运行，对于保障我国粮食安全、如期建成农业强国至关重要。
第二，农业关键核心技术“卡脖子”问题亟待解决。
一是作物育种技术存在短板。尽管国家从2021年开始实施《种业振兴行动方案》，为我国打赢种业翻身仗、推动我国由种业大国向种业强国飞跃带来了政策红利，但当前我国的作物育种技术仍然存在短板。当前国内作物育种技术仍以传统育种和分子技术育种为主，相较发达国家智慧育种体系、育种技术4.0时代，我国在作物育种技术质量、效率等方面存在不少差距。以大豆为例，由于育种技术缺口，与国际大豆生产相比，我国大豆单产水平低，2022年我国大豆单产为131.83公斤／亩，单产仅有全球的72.16%、巴西的62.98%、美国的59.38%。
二是畜禽种源对外依存度较高。我国有14亿多人口，随着居民生活水平的提高和膳食结构的改善，畜禽产品的消费量持续增长，特别是猪肉和禽肉，作为我国居民的主要肉类消费品种，其消费量一直保持在较高水平。实现畜禽种源自立自强至为关键。当前，我国畜禽核心种源自给率超75%，良种对产业的贡献率达40%，特别是，经过长期努力和不懈技术攻关，我国生猪核心种源自给率超90%。但也要看到，我国白羽肉鸡种源的自主之路尚处于起步阶段，而肉牛中占比65%的西门塔尔牛种源高度依赖国外，对外依存度高达70%。
三是高端农机制造依赖进口。我国具有较为完整的工业体系，但是，在农业机械生产方面，部分关键零部件对外依赖度较高。我国农机研发制造能力与发达国家相比仍有较大差距，农用传感器、精密液压等关键部件受制于人的问题依然突出。这不仅直接影响到我国农业产业发展，还严重危及农业基础数据主权安全。以智能化农机生产制造为例，涉及机械控制系统的关键零部件90%以上需要依赖进口，还有少量元器件几乎完全依赖进口。而在研发方面，一些大功率、大作业量的智能农业运输和收获机械设备技术尚未形成完整的体系。部分信息、决策智能集成设备、控制系统和算法，仍然与国际先进水平存在较大差距。
第三，农业科技创新机制“散片化”情形需予以重视。
一是农业科技创新力量“分散化”，难以形成合力。从主体方面来看，我国农业科技创新研发及推广应用类型多样、数量庞大，2022年全国农业科研机构科研人员总数已达7.2万人，但各单位、各系统和各地区之间缺乏有效整合，难以形成合力，难以支撑大规模、高水平的农业科技研发项目。从管理机制方面来看，非共识农业科技项目筛选评价机制缺位问题亟待解决。由于农业是一个综合性产业部门，涉及种养殖、加工运输、贸易消费等多个环节和方面，其涉及的技术也是多种多样。农业科技项目具有地域性、高风险性、公共性、综合性强、范围广、开发周期长、应用推广不稳定和分散性的特点，因而难以形成共性的项目评价标准。伴随着科技进一步发展和研究领域不断细分，农业科技领域将不得不面临各种非共识项目的筛选与认证，而当前我们对于此类项目评价缺乏统一有效的制度规范和操作流程，必须予以重视。
二是农业科技研发经费“碎片化”，配置效率较低。当前农业科技项目经费多以竞争性方式完成分配，但农业科技项目通常投资周期长、回报率低、风险高，需要较为稳定和长期的经费支持。内卷式的项目竞争，导致农业科技资源“碎片化”，陷入低水平均衡陷阱。一方面，农业科技研究资金分配细碎分散，“撒胡椒面”问题突出。内卷化竞争导致科研人员不得不把更多时间和精力用于争取项目，有效科研时间被大量挤占；而某一热点研究方向，又由多方主管机构资助，但各方资助力度不大，缺乏有效统筹，难以支撑高投入、基础性和颠覆性农业科技创新。另一方面，科技资源重复购置，科研项目同质化。我国作物每年有大量的新审定作物品种，但同质化严重，突破性品种较少，小品种井喷、大品种鲜见、品种闲置率高。以水稻为例，我国市场上的全部水稻品种达1000多个，而全国4.6亿亩稻田种植的主要品种仅有200多个。还有，研发追求“短平快”，农业科技成果“蜻蜓点水”。《2023中国农业科技论文与专利全球竞争力分析》报告显示，我国农业领域发明专利申请量位居全球第一，但发明专利授权率仅为17.32%，排名第六；专利申请集中度仅为3.19件，明显低于全球平均水平（5.11件）；在专利保护和专利质量方面，排名也一直靠后，专利技术价值仍有待提高。此外，科技金融支持机制的缺失，未能起到缓解农业科技融资约束、弥补传统财政支持不足的作用。特别是，由于涉农数据“碎片化”，数据要素分散在各类部门和机构中，且质量参差不齐，口径不一，导致金融机构评估农业科技项目风险和收益难度加大，信息不对称和道德风险问题突出，难以充分发挥其在投入“碎片化”背景下农业科技创新融资方面的应有作用。
加快推进高水平农业科技自立自强
当前，全球农业科技创新进入空前密集活跃时期，新一代信息技术、生物科技、新装备等广泛渗透，加快推进高水平农业科技自立自强，正是抢占农业科技创新“新高地”、掌握未来农业高质量发展主动权的必由之路。
第一，以新质生产力引领农业科技创新与产业创新深度融合发展。科技是第一生产力，创新是引领发展的第一动力。农业现代化的关键就是要推进高水平农业科技创新与产业创新深度融合发展，最大限度释放农业科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜在动能，加快形成培育农业新质生产力的新动能，不断提高农业科技进步贡献率，以科创赋能现代化农业产业体系。
一是加快传统农业改造升级。传统农业优化升级是形成农业新质生产力的重要途径之一。当前，我国传统农业处于“大而不强”“全而不精”的发展阶段，要通过关键性技术和通用性技术的高质量供给促进传统农业转型升级，推动农业数字化绿色化协同转型，以数字技术改造赋能传统农业产业形态。通过建成国家智慧农业创新中心以及创新应用基地，在关键环节、重点领域开展共性技术研究，以遥感技术、智能监测、人工智能等数智技术与农业深度融合。此外，支持绿色技术赋能传统农业生产方式。加快绿色科技创新和先进绿色技术推广应用，推动化肥农药施用持续减量增效、农业资源综合利用率不断提升，培育兼具更高效率、更高品质、更加绿色的农业新质生产力。
二是推动农业战略性新兴产业培育壮大。战略性农业新兴产业是形成农业新质生产力的主要阵地，亟须理顺培育壮大的实现方式。一方面，完善战略性基础研究投入机制，持续加大种质资源库、育种研发条件等方面的基础投入力度，提高农业科技支出中基础研究的比重。鼓励高风险、高价值的基础性研究，建立健全非共识项目筛选认证标准，为新的农业科技突破创造积极环境。另一方面，集聚战略性农业科技创新资源。瞄准世界农业科技发展前沿和现代农业发展需求，重点服务国家农业科技战略，调动并整合土地、信息、人才、管理等农业科技创新资源，充分利用农业产业体系全、市场需求大的基础条件，推动战略性农业新兴产业融合集群发展，形成我国农业科技创新的独特优势。
三是优化农业未来产业前瞻性布局。未来产业由前沿技术驱动，当前处于孕育萌发阶段或产业化初期的前瞻性新兴产业，是重构农业科技创新版图的先导力量。一方面，超前部署符合未来需求和发展的颠覆性技术创新。结合经济社会价值预测研究，抓住未来科技“牛鼻子”问题，谋划好合成生物、基因编辑等方面在概念验证环节和中试熟化环节的基础性研究和探索性研究，积蓄农业未来产业发展动能，实现从跟跑并跑转向领跑的“弯道超车”，掌握农业未来产业发展主动权。另一方面，谋划培养引进未来产业发展急需的高水平人才。引导高校增设未来产业相关专业，加大涉农交叉学科领域人才培养力度。鼓励社会资本支持大中小涉农企业融合创新发展，形成农业未来产业发展优势。
第二，以新型举国体制优势攻克农业关键核心技术。高水平农业科技自立自强需要统筹发展和安全的关系，充分发挥新型举国体制优势，确保不因外部力量的干扰或遏制而减缓甚至中断农业科技创新进程，形成以自主创新为主、国际合作为支撑的农业关键核心技术攻克机制。
一是强化国家战略科技力量建设。首先，统筹布局建设农业领域国家实验室和全国重点实验室、双一流农业大学、农业科技创新企业，打造高能级农业科技创新研发平台。充分发挥农业企业在农业科技创新中的主体作用。其次，着重提升农业领域领军企业和“专精特新”企业的创新能力和专业化水平。强化大数据、物联网、人工智能等技术手段的研发与应用，推动农业生产全过程的精准控制和智能化管理，促成企业之间紧密的产业链供应链合作关系，提升农业综合竞争力。最后，要发挥好政府和市场“两只手”的作用，以有为政府和有效市场相结合的方式强化农业战略科技力量。政府既不能“越位”，也不应“缺位”，要推动构建有利于农业科技创新主体勇闯“无人区”、敢于试错的宽容机制。
二是集成农业科技创新资源。首先，推进自主创新、集成创新、开放创新一体设计。以新型举国体制优势全面聚集国内农业科技创新资源，深度融合战略导向的体系化基础研究、前沿导向的探索性基础研究以及市场导向的应用性基础研究，实现“从0到1”原始创新和“1+1>2”集成创新齐驱并进。其次，健全政产学研协同创新体系，以全链条视角集聚农业科技领域高层次人才，推动创新链、产业链、资金链、人才链“四链”深度融合。以农业发展的实际需求进一步激发农业科技攻关的内生动力。厘清多主体的利益诉求，通过优化利益联结机制促进合作价值的实现，以合作价值的最大化推动农业技术攻关路线竞争成长，筛选出未来潜力巨大的新技术新产品新业态。
第三，以大农业观大食物观拓展农业科技创新应用场景。高水平农业科技自立自强，既要注重攻克“卡脖子”的关键短板，也要注重锻造“高质效”的竞争长板，还要注重开拓“大视域”的应用场景，树立大农业观大食物观，为发展农业新质生产力开辟新应用场景。
一是大农业观视域下延伸农业科技创新产业全链条应用场景。狭义农业观下的科技创新主要以关注生产环节、提高产量为导向，大农业观视域下的科技创新则以关注产业全链条、提高系统效益为导向。农业在经济、社会、生态、文化等方面的多功能性，为农业科技创新提供了面向粮食增产增效、农业可持续发展、资源环境保护、食物营养与安全健康等新应用场景。大农业观将与农业全产业链密切相关的上下游产业作为大农业产业体系，大农业不仅包括种植业、畜牧业、林业和渔业生产，也包括产前产中产后的农业科技研发与转化、良种繁育与推广、农资供应与流通、农机制造与销售，以及农产品生产、储藏、加工、流通、消费等。可见大农业观注重突出贯穿整个产业链，农业科技创新要与产业全链条进行深度融合，为生物工程、人工智能、食品工程等前沿技术在农业领域的应用扩展可能性边界。
二是大食物观视域下开辟农业科技创新应用场景。随着我国居民食物消费结构变迁、转型升级，在满足“口粮绝对安全、谷物基本自给”的基础上，要重视对营养价值更高的杂粮、水果、蔬菜等非主粮食物的科技创新，特别是要利用合成生物学、基因编辑、细胞培养、脑科学、物联网、人形机器人、人工智能等颠覆性、前沿性技术，生产加工更健康、更营养、更美味、更安全、更高值、更可持续的“未来食物”，加快农业科技成果应用对象从以主粮和畜牧业为主，向杂粮、水果、蔬菜等纵深推进。
第四，以全面深化改革进一步强化农业科技与改革双轮驱动。农业现代化的关键是农业科技现代化，而农业科技现代化的关键在于科技与改革双轮驱动。农业科技创新越往前推进，越需要农村改革增动力、添活力。
一是完善稳定性和竞争性相结合的农业科技创新支持机制。农业科技创新的周期性决定了创新成果的形成需要长期稳定的支持，而竞争性支持方式能够提高科研人员的积极性。要完善农业科研项目立项的稳定支持机制，结合重大战略和关键领域导向稳步提高农业科研投入力度，加大对农业龙头企业等新型农业经营主体的支持覆盖范围，形成多主体、全链条的项目支持机制，强化农业科技项目与农业的深度融合，逐步建立“课题来源于实践、成果应用于生产”的支持体系。同时，强化农业科技成果转化激励的竞争性机制。结合农业科技成果转化的经济社会价值、带动农民增收致富的作用等，通过后期支持、延续性支持等新型支持方式提高农业科技创新主体的积极性，推动成果主要完成人优先获得市场转让权益。
二是健全农业科技创新共识类项目与非共识类项目的科学评价机制。从知识链体系来看，非共识项目研究属于底端原始知识创新，共识项目则属于知识链延伸支末。要健全完善农业科技项目分类评价方式。共识类农业项目以同行评议为主体，以农业产业化试验效果和第三方评价为支撑，实行定量评价与定性评价相结合。非共识类农业项目在评审标准上要更加强调创新性和研究价值，相对弱化研究方法、可执行性、技术路径等规范性要求，并完善农业科技创新容错机制。同时，由于非共识类农业项目的创新性和可行性往往超出了常规思维方式与认知经验，需要畅通非共识类农业项目复议机制，通过多方专家跨行合议、联合会诊、综合评议等方式，提高项目评价的科学性。
三是强化科技金融体制改革赋能高水平农业科技创新。农业科技的周期性决定了金融支持体系亟须创新。一方面，建立与农业科技创新相适应的金融体系。完善与科技创新、产业发展全生命周期各阶段特点相适应的多样化“接力式”金融服务。创新发挥农业保险保障作用，为发展潜力大但风险高的农业科技成果项目提供针对性的保险服务。另一方面，设立农业未来产业发展基金。对于合成生物、基因编辑等农业未来产业，加大政策性金融的支持力度，向发展未来产业且具有资质的相关科研主体提供长期稳定的财政补贴或超长期低息贷款，拓展粮食生产、流通、收储、加工等全产业链金融服务场景，支持符合条件的涉农企业通过上市、挂牌融资和再融资，开辟农业领域的未来产业新赛道。
（作者为四川农业大学管理学院教授、博导，四川省哲学社会科学重点实验室国家粮食安全与天府粮仓重点实验室主任；四川农业大学管理学院博士后张童朝、黄斌对本文亦有贡献）
【注：本文得到国家社会科学基金重点项目“县域富民产业促进乡村振兴重点帮扶县农村中低收入群体增收对策研究”（项目编号：23AJY015）、四川省社会科学基金重大项目“大食物观视域下更高水平‘天府粮仓’建设研究”（项目编号：SCJJ23ND05）的资助】
【参考文献】
①孙巍、李周晶、马晓敏、张学福：《2023全球农业研究热点前沿分析解读》，《农学学报》，2024年第3期。
②高鸣、种聪：《依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国：现实基础与战略构想》，《改革》，2023年第1期。
③罗必良：《新质生产力：颠覆性创新与基要性变革——兼论农业高质量发展的本质规定和努力方向》，《中国农村经济》，2024年第8期。
④龚斌磊、袁菱苒：《新质生产力视角下的农业全要素生产率：理论、测度与实证》，《农业经济问题》，2024年第4期。
⑤蓝红星、王婷昱、施帝斌：《中国农业农村现代化：生成逻辑、内涵特征与推进方略》，《改革》，2023年第7期。
⑥张益、宋洪远：《科技创新对农业经济增长的外溢效应及其衰减边界——基于空间杜宾模型的分析》，《农村经济》，2022年第5期。
⑦樊胜根、田旭、龙文进：《大食物观下我国食物供求均衡的挑战与对策》，《华中农业大学学报（社会科学版）》，2024年第2期。
⑧谢梅：《科技创新为新质生产力“蓄势赋能”》，《人民论坛》，2024年第5期。
责编/李丹妮 美编/杨玲玲
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