科技創新引領現代化農業體系建設的戰略思考_去九宮格教室中國網
中國網/中國發展門戶網訊 習近平總書記指出，“建設農業強國，基本要求是實現農業現代化”。2023年9月8日，習近平總書記在黑龍江考察期間強調，“要以發展現代化大農業為主攻方向，加快建設現代農業大基地、大企業、大產業，率先實現農業物質裝備現代化、科技現代化、經營管理現代化、農業信息化、資源利用可持續化”，為進一步實現數量足、質量好、生態綠、效益高和結構優的農業現代體系建設指明了方向。農業科技現代化是農業現代化的核心，堅持科技創新，向科技要產量、要效益、要競爭力，實現農業科技自立自強，是加快推進農業現代化的重要舉措，是實現農業強國的必由之路。但現階段我國農業現代化建設中生產體系現代化、產業體系現代化及經營體系現代化方面仍存在短板弱項。在此背景下，文章以科技創新引領為切入點，從農業生產體系、農業產業體系和農業經營管理體系3個層面全面闡釋現代化農業體系建設的內涵、面臨的挑戰，并提出破解挑戰的路徑措施，對全面實現農業農村現代化目標具有重要參考價值。
現代化農業體系建設的概念與內涵
農業現代化是建設農業強國的根基，推進農業現代化，要突出抓好現代化農業體系建設。厘清現代化農業體系建設的基本概念和科學內涵是加快建設農業現代化的前置條件。
現代化農業體系建設的概念界定
2023年9月，習近平總書記在黑龍江調研時強調，“加快建設現代農業大基地、大企業、大產業”。大基地是指生產體系現代化，大產業是指產業體系現代化，大企業是指經營體系現代化。其中，現代化生產體系建設重點在于提升農業生產力，現代化產業體系建設重點在于優化產業結構，現代化經營體系建設重點在于完善農業生產關系。現代化農業生產體系建設和現代化經營體系建設共同支撐現代化農業產業體系建設。
現代化農業體系建設的內涵
農業生產體系現代化。農業生產體系可分為傳統農業生產體系與資源節約型和環境友好型農業生產體系（簡稱“兩型”農業生產體系）。其中傳統農業生產體系是一種按照“資源—生產—廢棄物”單向線性流動的“高開采、高消耗、高排放、低利用”的粗放型經濟增長方式；而“兩型”農業生產體系是黨的十七屆三中全會提出的一種新的經濟增長方式，它以提高資源利用率和保護生態環境為基礎，通過大力發展循環、生態、集約農業來實現農業可持續發展。隨著經濟社會的不斷發展，上述“兩型”農業生產體系已難以滿足現代化農業生產體系發展對科技創新的需求。現代化農業生產體系建設是通過使用現代化農業設施裝備、采用標準化及綠色化生產方式、創新農業技術等手段對傳統農業進行升級改造。主要依靠品種改良、農業信息技術、建設農業大基地等科技創新手段，提高農業資源利用率、土地產出率和勞動生產率，增強農業綜合生產能力和抗風險能力，提升農業全要素生產率，實現農業生產過程中良種化、科技化、標準化的可持續發展。
農業產業體系現代化。農業產業體系是依靠必要的利益聯接機制將各種農產品的生產、經營、市場、科技、服務等主體結合的一種有機整體，包含產品（糧食、蔬菜、水產小樹屋等不同農產品產業構成的橫向農產品產業體系）、產業鏈（農產品生產、加工、市場服務等上下游產業組成的縱向農業產業鏈體系）、產業功能（生態保護、文化傳承、特色產業等不同農業多功能構成的農業產業體系）3個維度。當前，我國的現代農業產業體系已初具專業化、市場化特征，但在科技創新、社會化服務等方面存在較大提升空間。需進一步優化農業產業體系，以提高農業競爭力。農業產業體系現代化是農業整體素質和競爭力提升的顯著標志，是以市場需求為導向，通過推進農業供給側結構性改革、推動新業態和新產業涌現及促進三產融合，實現農業產業橫向拓展和縱向延伸有機統一，解決農產品供給效率問題，優化農業資源要素配置。其主要通過促進農業產業轉型升級、優化農業產業區域布局及推動一二三產融合等方式，充分發揮各地區農業資源比較優勢，延長農業產業鏈和價值鏈，提高農產品經濟效益、生態效益和社會效益。
農業經營體系現代化。農村改革初期，我國農業經營體系以家庭承包經營為基礎。黨的十八屆三中全會后，新型農業經營體系和現代農業經營體系概念逐步顯現。新型農業經營體系主要包含農業經營主體與農業全產業鏈的縱向契合，某類農產品經營主體的規模或農業經營主體間的緊密程度的橫向聯結，以及農業經營體系的區域跨度三大方面。現代農業經營體系主要基于現代科技、現代管理方式來構建“現代農業經營+體系”。由此可見，以往的農業經營方式不具有系統性，難以適應農業農村現代化發展的需要，有必要構建一個將科技創新融入新型農業經營主體、農業經營方式和農業經營制度的體系。農業經營體系現代化是農業組織化程度的顯著標志，是通過運用現代化科學技術和管理手段將農業經營主體、農業組織方式和農業服務模式有機結合，以彌補農業生產經營的短板弱項，解決“誰來種地”“如何種地”等問題，并提升農業經營效益。其主要依靠制度創新、培育新型經營主體、探索多種形式的經營模式、強化農業生產社會化服務及提升農業經營隊伍技能與素養等方式，實現農業經營集約化、組織化、規模化、社會化、產業化水平提升。
三大體系的關系
農業生產體系現代化、農業產業體系現代化和農業經營體系現代化體現了農業生產力、生產關系與生產結構間的相互作用，三者之間雖各有側重，但又有機融合。其中，農業生產體系現代化提供了現代化的生產技術和手段，為農業經營體系現代化提供了技術支撐和物質基礎；農業產業體系現代化則為農業生產和經營提供了更廣闊的市場和更高的附加值；農業經營體系現代化通過現代管理模式和市場化運作，為農業產業體系現代化提供動力（圖1）。因此，三者相輔相成、相互促進，共同推動農業現代化發展。
現代化農業體系建設對科技的需求
現代化農業體系建設對科技的需求非常廣泛，包括生物技術、農業機械化和自動化、信息技術等多個方面。
建設現代農業生產體系必須提升農業生產投入品的科技水平。保障糧食安全，建成現代化的糧食和其他重要農產品生產大基地是科技創新引領現代農業生產體系建設的根本目標之一。在“人多地少，大國小農”的基本農情下，端牢中國飯碗是頭等大事。盡管我國糧食生產實現“二十連豐”，2023年我國糧食產量達到1.39萬億斤，連續9年穩定在1.3萬億斤以上，但資源環境約束趨緊，糧食需求剛性增長，尤其是極端天氣事件頻發、糧食生產不確定性增加，端牢中國飯碗的壓力不斷加大。在此情況下，提高科技對農業生產的支撐能力，建設自主、高效、綠色的農業生產大基地，是科技引領現代農業生產體系建設的重點任務。
建設現代農業產業體系必須以科技提升全產業鏈管理水平。實現農業三產融合升級，提升產業韌性，將農業建設成為自主安全可控的現代化大產業是科技創新引領現代農業產業體系建設的重要任務。以裝備現代化、科技現代化等為重點，促進農業產業橫向發展與縱向融合，健全包含農業生產資料供應、農業技能培訓、資金供給、儲藏，以及農產品初精加工等環節的全產業鏈，形成低成本投入、高價值產出的價值鏈。另外，現代化大產業要建成集風險防控與管理于一體的具有韌性的農業產業鏈，具有較強的國際競爭力和抗沖擊能力。
建設現代農業經營體系必須以科技提升經營組織水平。現代農業經營體系建設應以經營管理現代化、農業信息化、科技現代化為重點，加強對農業生產組織、社會化服務等方面的建設，培育農業大企業，發揮大企業的“龍頭”作用。采用現代化經營管理理念，形成“現代化大企業+各類新型經營主體+農戶”等組織形式，推進技物結合、技服結合，促進各主體緊密聯結，形成利益共享、風險共擔的利益共同體，對現代農業的支撐功能和聯農帶農作用明顯增強。
科技創新引領現代化農業體系建設面臨的挑戰
加快推進農業“三大”建設，實現農業“五化”，是現代化大農業的豐富時租場地內涵，也是實現農業農村現代化的重要抓手。但目前我國農業現代化建設仍面臨生產體系科技支撐能力不足、產業先進科技含量較低、企業經營體系先進科技應用程度不夠等問題。
生產體系科技支撐能力弱
建設農業生產大基地是發展現代化大農業的重要基礎，然而，農業生產大基地建設過程中，科技賦能不充分，生產投入要素科技含量不夠、新型生產發展方式的研發相對落后、對抗風險科技支撐能力不強。
生產投入要素科技含量偏低。種子和耕地是我國農業發展最重要的兩個要素。科技創新能力是種業發展和耕地保護、利用的核心競爭力。我國的農作物育種基礎研究能力和科研團隊一直處于世界領先水平。但與種業發達國家相比，我國育種創新能力不足，基礎研究成果轉化率不高，科技資源優勢集成為綜合育種技術的能力較弱，商業化、市場化育種機制有待完善。例如，2021年國家區試大豆畝產在149—236公斤，其中黑龍江第二積溫帶到京津冀畝產達到210公斤以上，接近美國大田畝產水平，但是由于在實際生產中受耕地質量、栽培技術、農用機械和農民素質等因素的影響，我國實際大豆畝產遠遠低于國家試驗區水平。此外，我國小麥育種核心專利數量占全球的4.5%，不足美國的1/10；玉米和大豆的核心專利數量均不超過40件，不足美國的1%，育種能力仍有較大上升空間。我國已探索出測土配方施肥、增施有機肥綠肥、輪作休耕等提升耕地質量的有效方式，但針對耕地質量障礙因子的產能提升技術應用不高，產能提升新技術難以得到廣泛應用，通過科技創新推動農業增產的示范帶動作用不強。國務院第三次全國國土調查領導小組辦公室、自然資源部、國家統計局發布的《第三次全國國土調查主要數據公報》顯示，“二調”以來的10年間，全國耕地地類減少1.13億畝，部分耕地遭到破壞；耕地類型間轉換較多，其中耕地凈流向林地1.12億畝，凈流向園地0.63億畝。
新型生產發展方式的研發相對落后。農機裝備和智慧農業的科技創新存在明顯短板和薄弱環節。在農業機械方面，與發達國家相比，部分關鍵核心技術受制于人，農機裝備的研發能力和產品性能有待提升，農機裝備可靠性和適應性均需提升，環節劃分或領域“無機可用”“無好機用”問題依然明顯。另外，農機與農藝融訪談合程度低也是農業科技創新難以落地的重要障礙。農機應變能力不能根據農作物生長周期而調整，無法滿足作物不同生長周期對農機的需求。如播種機性能單一，使用局限性較大；因作物類型不同對農地畦寬要求存在差異，但農機作業寬度固定，導致機械難以充分利用。
對抗風險交流科技支撐能力不足。病蟲害風險方面，我國農業生產面臨病種多、發生頻率高等重大威脅。相關研究顯示，預計2024年小麥、水稻等糧食作物重大病蟲害呈重發態勢；預計全國發生面積20.4億畝次，比2023年和2018—2022年均值分別增加15%、11%；預計對70%以上的糧食作物產區構成威脅。氣象風險方面，氣候變暖導致極端天氣事件頻發，農業生產減產風險增大。據預測，全球作物適宜種植面積分別在21世紀末減少8%和30%；在氣候變暖影響下，農作物病蟲害頻次增加、危害面積逐步擴大，重要農作物病蟲害以平均2.7千米/年的速度向高緯度地區擴張，對科學預測和應對提出了挑戰。然而，隨著大數據、大模型人工智能技術在農業領域的廣泛應用，科技創新對病蟲害防治、氣象災害風險管理體系建設等方面的核心引領作用日益凸顯。加拿大、美國、中國等國家充分利用地理信息系統（GIS）的空間信息處理功能為其農業農村現代化提供了強大的技術支撐，主要體現在農業環境評估和農業災害預測等方面，但GIS技術需進一步升級，在實踐中的共享程度和推廣應用程度均難以滿足現代農業對新技術的要求。
產業體系先進科技含量低
農業大產業建設，須采用現代科技裝備和經營策略，實現農業產業縱橫向全面深度融合。但科技在產業融合和產業鏈創新方面的支撐能力仍不足。
產業融合水平不高。產業融合發展是現代化大農業發展的必然趨勢，目前我國農業產業融合是以科技發展帶來的技術滲透實現的產業深度融合。但科技在挖掘農業多維功能、帶動農業產業融合及開拓新產業方面的能力還有待提高。農業與加工制造、文化旅游等橫向深度融合建設不足。對傳統農業產業融合升級的拉動力不強和尚未帶動形成新的產業領域。新型加工、精深制造、智能控制和低碳生產等技術領域的研發仍相對遲緩，未能提供產業發展亟須的技術。與工業相比，農業引入各類新技術及研發配套相關技術和設施的力度不足，未能催生加速產業生產方式根本轉變的新質生產力。
農業全產業鏈發展中科技創新作用發展不充分。農業現代化，關鍵是農業科技現代化。然而，橫向優化農業生產結構方面，數字技術的潛力未被充分挖掘，用數字技術對農業全產業鏈的指導、控制、分析方面的研發和應用不足，進而制約農業資源合理高效利用，影響建立以科技為主導因素的現代農業產業體系。縱向延伸農業產業鏈環節，長期以來，科技創新在農業產業體系的產中環節應用較為廣泛，產前、產后環節應用有所欠缺。農業社會化服務體系聚會方面，隨著農業農村的不斷發展，新型農業經營主體隊伍不斷壯大，但其信息技術以及科技創新能力等難以滿足農業產業現代化需求。據統計，中國農民合作社500強中，2022年獲得專利及植物新品種的僅有117家，占比為23.4%。
經營體系科技應用水平不高
建設現代農業大企業是發展現代化大農業的核心支撐，也是推動農業大產業持續健康發展的重要動力。當前，在農業大企業建設過程中，普遍存在經營體系科技應用程度不夠的問題。
系統性的農業信息平臺尚未建立。農業信息平臺是推動現代農業發展、實現農業現代化的重要保障。但當前還存在以下問題：信息化程度低，導致生產信息數據在時間、空間上存在不同程度的信息不對稱，制約數據共享，影響平臺的運行效率和農業生產水平提升；實際農業產業缺乏統一規劃與協調管理，各部門間協調溝通不暢，無法有效整合資源，各自為政現象嚴重，嚴重影響平臺效率；農業領域平臺建設目的之一是服務農民，但實踐中農民對平臺的接受度不高，導致平臺作用未能充分發揮。
適應新型經營模式的科技組織形式尚未建立。過去40年，我國農業生產方式和經營模式不斷改變，農業生產向機械化、專業化轉變。但囿于適應新型方式的科技組織形式并未建立，“小田變大田”的規模化經營沒有得到有效推廣；部分先進技術出現“水土不服”及一些急需的實用技術又難以獲得等問題；人工智能和信息化技術未能有效打破傳統農業機械化經營理念。
科技創新引領中國式現代化農業體系建設的實現路徑
推進農業現代化，須牢固樹立大農業觀，大農業發展的根本出路在科技。應持續發揮科技創新在現代化生產體系、產業體系和經營管理體系建設中的作用，形成新質生產力，將生產曲線外移。
從種子分享、耕地和農機裝備入手，提升生產體系現代化水平
建設更高水平的農業大基地，實現農業物質裝備現代化、生產科技化、資源利用可持續化，需聚焦農業關鍵核心技術研發和農業設施裝備力量提升。
聚焦農業關鍵核心技術研發，推動種子與耕地科技創新。就種子科技創新而言，一要加快構筑核心環節的自主研發能力，如高通量分子檢測、生物育種性狀整合等領域先進技術的研發；二要加強高標準工廠化生產平臺建設，以提升種業發展效率；三要加強種質資源保護和鑒定利用，加快培育新品種，挖掘具有重大價值的種質基因。就科技支撐耕地產能提升和地力保護方面而言，一要強化耕地數量、質量和生態協同保護機理的創新研究，攻克耕地數據網絡和數字技術應用；二要深化水肥資源高效利用、耕地污染修復方面的技術創新和提升耕地質量“空—天—地—網”協同檢測監管技術水平；三要加強典型氣候生態區耕地“土壤—水—鹽—氣”智能化產能提升的核心技術攻關，支撐國家土地資源集約化利用。
提高農業設施裝備科技水平，保障綜合生產效率提升。針對當前農機行業的急需，加大對新型農機裝備和農業設施的研發推廣力度，尤其是集智能和適應性于一體的農機裝備，推動農機裝備領域的技術創新。針對農機裝備科研創新隊伍實力不強的問題，加大農機農藝和信息技術集成研究，加強與農機裝備配套的科研隊伍建設。補齊農機裝備短板，聚焦農機領域的“卡脖子”技術，構建適應我國農業生產方式的安全可控的農機裝備體系。
推進信息化和產業融合發展，提升產業體系現代化水平
構建現代化大農業產業體系是發展現代化大農業的核心所在，也是實現農業全面信息化、產業縱橫向融合化發展的重要保障。實現這一目標，須依托農業信息技術的全面推廣應用和農業產業融合發展模式的創新。
大力推廣農業信息技術，實現生產方式智能化。在智慧農業生產技術創新層面采用重點突破與創新研發搶占制高點方式，實現農業生產技術智能化。建設一批包含智能感知、控制技術等智能裝備集成的農場，以保障科技創新技術“有地可落”。將大數據應用于農業全產業鏈，增強智慧農業生產系統的精準化、數字化和標準化，提高農業產業鏈管理韌性和信息化程度。
關注產業融合實效，創新產業發展新道路。以科技創新農業產業化為基礎，加快組建全產業鏈產業技術聯盟，推動各環節創新資源要素集聚。加強農業拓展，打造農業現代化多元發展模式，引導金融資源配置到農業產業發展的薄弱環節和研發環節，推進農業轉型升級。以生態安全為底線，探索科技支撐“田頭市場+電商企業+城市終端配送”的農業產業發展模式，降低農產品流通成本，以科技支撐農業產業轉型升級。
以科技帶動社會化服務和平臺建設，提升經營管理體系現代化水平
建設農業大企業是發展現代化大農業的重要支撐，也是農業大產業建設和持續發展的關鍵動力。推動農業大企業建設，加快農業信息化平臺建設是基礎，深化農業社會化服務是保障。
深化農業社會化服務，營造產業發展新生態。根據耕地情況因地制宜提供技術集成的社會化服務內容，在農業生產資源好農戶托管意愿強的區域，科技支撐全程托管模式；在部分生產環節機械化程度低、技術服務水平不高的區域，針對其短板開展環節托管服務；在機械化難以大規模展開的丘陵山區，選擇地方優勢產業，利用信息技術延伸服務鏈條，開展特色產業托管服務。加快培育農業科技型及高新技術企業，聯合上、中、下游企業和研發機構等單位協同創新，構建新型創新農業社會化服務技術集成合作機制，加快建立產共享空間業技術研究院等協同創新載體。
加快農業信息化平臺建設，全方位提高農業現代化水平。加強農業新型信息技術大模型的建設，全方位深入農業生產各環節，加強農業信息交換和共享，通過平臺建設推動傳統農業生產經營方式向現代化變革。將信息技術應用在生產、儲藏等整個過程，科學分析收集到的信息，支撐產業鏈的一體化決策。進一步完善數據大模型，收集農業生產各環節的信息數據并進行智能化訓練，實現農業生產經營數字化和精準化，降低農業生產成本和經營風險，促進農業生產可持續化利用。
（作者：閆琰，中國農業科學院農業經濟與發展研究所 中國農業科學院戰略研究中心；梅旭榮，中國農業科學院戰略研究中心 中國農業發展戰略研究院 中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所；王秀東，中國農業科學院農業經濟與發展研究所 中國農業科學院戰略研究中心 中國農業發展戰略研究院。《中國科學院院刊》供稿）