我国农业知识创新策略研究_农业科技论文

我国农业知识创新策略研究_农业科技论文

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农业知识创新是指通过基础研究与应用研究,获得新的基础科学和技术科学知识的过程。农业知识创新的目的是追求新发现、探索新规律、创立新学说、产生新方法。知识创新是技术创新的基础,是新技术和新发明的源泉,是促进科技进步和经济增长的革命性力量,它在推动农业与农村经济发展和农业科技进步中具有重要的战略地位与作用。农业知识创新的水平,是一个国家农业科学技术进步的重要标志之一,只有拥有较高的知识创新能力,才能在国际科技竞争中处于不败之地。

一、我国农业知识创新存在的主要问题

我国在农业知识创新方面已经取得了许多重要突破。

一是探索和发现了农业科学领域的许多规律和现象,其认识不断深入。从微观层次看,正在向探求细胞、分子水平发展,从宏观层次看,正在向生物、环境综合化方向发展,并取得了重要的农业知识创新成果。例如,我国科研人员在作物遗传育种领域,研究其作物遗传和变异现象,提示其内在规律。20世纪70年代初期发现了“野败”,使籼稻“野败”雄性不育系率先实现了三系配套。作物遗传育种领域的知识创新成果为我国有目的的改良现有品种,选育新品种,创造新的作物遗传资源和新物种起到了重要的理论引导作用。我国粘虫越冬迁飞规律研究,通过广泛越冬调查、越冬模拟试验和耐寒力测定,阐明了我国粘虫的越冬习性与规律,首次提出一月份0℃等温线为其越冬地区的北界及越冬区划。这一规律发现对指导粘虫防治、控制其危害有重要意义。又例如,我国科研人员进行的马传贫病毒形态结构研究工作,应用电子显微镜多种技术,观察和研究了马传贫病毒的二维结构和三维结构,发现该病毒为典型球形,病毒核芯为螺旋结构,病毒膜分为三层,丰富的病毒基质介于病毒膜和核芯之间,这一发现丰富了该病毒形态学知识,具有重大的知识创新价值,对弱毒苗培育起着不可忽视的作用。

二是在农业社会科学领域揭示了许多事物的本质特征,积累了丰富的农业知识,为提高农业科技水平和促进农业生产发展发挥了重要作用。例如,我国农业科技工作者进行的中国中长期食物发展战略研究,分析中国居民食物生产、食物消费规律,揭示营养结构特征,提出了我国人均粮食400公斤必不可少、种植业二元结构向三元结构转变等一系列观点,这些观点逐步被社会所接受,并在推进我国农业结构调整中发挥着重要作用。再例如,有关科研人员进行的农业经济地图集研制、中国种植业区划、中国牧业综合区划,运用科学分类方法,对相关的农业经济特征、种植业资源、畜牧业资源等开展研究,进行综合区划与布局,形成了完整的知识体系,对指导我国种植业、畜牧业发展具有重要的参考价值。

但是,由于农业知识创新具有艰巨性、广泛性、持久性,农业知识创新工作还存在不少矛盾和问题,主要表现在:

(一)农业知识创新的艰巨性、复杂性与农业科研整体实力不强存在矛盾

农业知识创新是一项艰巨而复杂的工作,做好这项工作需要具备多方面的条件。一是有一支系统的具有相当规模的专业队伍。例如,美国本土原有作物种类很少,为了收集作物种质资源,1900年以来,先后派遣200多个考察队到作物多样性中心采集资源,目前已成为资源大国。我国水稻杂交优势利用之所以实现重大突破,也与当时组织全国水稻育种、栽培、土肥等领域专家联合攻关是分不开的。我国曾组织1000多人的攻关协作队伍开展这项研究,最后才使杂交水稻实现重大突破,引起世界各国强烈反响。二是创新队伍必须具有合理的知识结构,其主要成员具备较高的学术水平。中国中长期食物发展战略研究之所以研究并揭示出我国食物发展的许多现象和规律,提出了一系列的重要学术观点,为国家制定纲要和有关部门进行决策所采用,也是因为这一项目曾组织了以高、中级科技人员为主的148人共同参加研究,其项目主持人有2位是中国工程院院士,研究队伍掌握该领域最前沿知识动态,有较强的创新能力。三是必须具备多领域的农业知识创新能力。农业知识创新涉及面广,相关领域多,即使单一的一个品种问题,要想取得育种突破,也需要遗传、品种资源、栽培等多类型的知识创新。而这些创新主要必须依靠农业科研力量来进行。

但是,从农业知识创新的现状看,我国农业知识创新所依赖的农业科技整体实力不能适应需要,科研单位与教学单位的农业知识的创新能力不强,与新时期我国农业科技发展需要还存在不少差距。具体表现在[1]:农业科研管理上宏观调控乏力,微观管理不活,在机制上缺乏创新的动力;重大知识性创新突破少,农业科研突破性成果的数量和水平呈下降趋势,知识储备明显不足;知识创新手段有限,很多重大的农业知识发现必须靠先进的现代化手段才有望取得突破,而目前先进的现代化手段用于知识创新的程度不够,不少承担创新任务的单位整体装备仍处于20世纪七八十年代的水平,影响农业知识的创新。

(二)农业知识创新的综合性、层次性与农业科技创新力量布局不合理存在矛盾

农业知识创新工作具有明显的综合性与层次性特征。不同的知识类型必须由不同类型的创新队伍来承担。综合性、关键性、基础性的农业知识创新,由于其创新难度大、要求高,必须由最具实力和工作条件的队伍来承担;专业性、区域性的农业知识创新,由于其地区特征明显,专门化程度高,应由地区性创新队伍来完成。这些类型的农业知识在学科基础理论上往往是相通的,在相互关系上是互补的,在具体方法上也往往是雷同的,但知识创新的对象、要求是完全不同的。只有区分了农业知识创新的层次,才能大大提高农业知识创新效率,加快农业知识创新步伐。

但目前,我国农业知识创新力量分散,布局不合理,缺乏集中协调和任务分工。形成了上下一般粗、左右一个样的状况,加剧了各地农业知识创新力量的浪费和创新工作的重复。在农业知识结构中,存在着传统知识创新力量较强、现代知识创新不够的现象,跟不上国际和农业新科技革命迅猛发展的潮流,新知识产生缓慢,老知识淘汰困难。目前,全国地区以上的农业科研机构1000多个,绝大多数力量集中在产中阶段,产前、产后科研力量十分薄弱。产中阶段科技人员的55%又集中在种植业,畜牧、水产领域科技人员仅为16%左右,使得畜牧和水产领域现代农业知识创新力量明显不足。

(三)农业知识创新的积累性、持续性与农业创新队伍不稳定存在矛盾

农业知识创新的积累性特征十分明显,研究对象是具有生命的动植物,由于生命的周期性,对其知识的认识较其它学科更为困难。应该说,每一项农业知识创新成果都是在已有农业知识基础上的再发展。因此,农业知识创新成果需要进行长期的持续性的工作才能获取。我国科技人员完成的中国主要农作物气候资源图集,收集了全国482个气象台站多年的2000份作物资料,编制出水稻、小麦、玉米、棉花等作物的生育期、日照、积温、降水量等气候资料,这都是多年积累的结果。但是,我国农业知识创新长期存在着队伍不稳定、主体不明确、工作缺乏连续性等问题。一是机构变化大,由于行政隶属关系的变化,一些农业知识创新队伍的名称、性质、工作内容多变;二是农业创新工作条件艰苦,行业比较处于劣势,科技人员选择从业的机会增多,有些人往往离开原来工作岗位,进入非农行业,造成创新队伍的不稳定;三是社会经济结构转变,使农业知识创新人员的价值观处于多变之中,科研人员难以专心致志从事创新工作,对研究工作的探索思维往往被各种非创新思考所打断,造成创新思维的非连续性;四是科研工作重规划轻实施、重立项轻过程的管理模式,使许多农业知识创新项目开始时轰轰烈烈,建成后缺乏有效的运行能力,使创新工作无力持续进行,严重影响农业知识创新。

(四)农业知识创新所需要的高强度投入与农业科研经费投入不足存在矛盾

世界上许多国家用于农业知识创新的投入都处在较高的水平上。从农业科研经费看,国外许多发达国家农业科研的投资占农业总产值的比重为1%以上,我国仅为0.44%,远远低于美国、英国等发达国家,与亚洲及拉丁美洲一些国家相比也有一定的距离。长期的投入不足制约了农业新知识的产生,致使我国农业知识创新速度慢、能力低,与世界先进水平相比存在较大差距。近10年来,我国政府农业科研的投资有较大增长,从1990年到1999年,政府对科研单位的投入从人均0.63万元增加到人均2.32万元,对科学事业的投入从人均0.34万元增长到人均1.79万元。尽管增长速度较快,但这些经费投入相对于大量的农业知识创新任务来讲实在太少。而有限的经费也大多集中在农作物上,畜牧业、加工业投入很少。1999年农作物领域研究经费占了科研经费总预算的65%,畜牧业领域科研经费只占总经费的15%。

农业知识创新来自企业的研发经费也很有限。由于我国农业企业数量不多、实力不强,企业科技创新意识较弱,难以成为知识创新的投入主体[2]。我国农业研发经费中私人投入经费的比重更小,经费的不足严重限制了农业知识创新。

(五)农业知识创新所需要的高智慧、全身心投入与科研人员疲于应付、人心浮躁存在矛盾

农业知识创新的过程,是大量高智慧人员长期艰巨劳动的过程,这种创新性工作需要从业人员具备对科学执着的追求精神,需要从业人员全身心地投入到创新工作之中。但目前我国农业科研人员对知识创新所依赖的基本条件的争取所花精力太多,耗费时间太长,非创新成本太高。各种计划政出多门,部门之间、上下之间在确立知识创新目标和任务时缺乏沟通,重复立项严重。在总体科研经费有限、投资强度较小的情况下,经费的分散管理和中间环节流失,使一些知识创新任务的研究经费偏少。此外,不同层次之间的无序竞争,也使知识创新总体力量削弱,短期行为加重,广大科研人员到处找项目,导致力量分散、疲于应付,使整体农业知识创新能力难以提高,重大创新少,不能适应农业科技发展的需要。

二、我国农业知识创新战略目标

在农业知识创新总体能力上,通过10年左右的努力,基本建成能够适应新的农业科技革命需要的、具有强大农业知识创新能力和持续创新效率的国家农业知识创新体系,建设一批国际知名的农业知识创新基地,使我国农业知识创新总体实力达到世界中等发达国家水平[3]。

在农业知识创新领域上,经过5年左右的调整,突出创新重点,加强重点领域知识创新。着重围绕解决新阶段农业与农村经济发展中的重大问题开展知识创新,力争取得重大知识创新成果。着力解决保护农村生态环境、综合利用农业资源领域的科技基础理论问题。基本解决调整农业生产结构、提高农产品质量、增强农产品竞争力等方面的技术科学知识问题。力争在农业高新技术领域研究中取得突破,使农业生物技术、农业信息技术的研究水平达到国际先进水平,部分领域达到国际领先水平,取得一批标志性的知识创新成果。

在农业知识创新力量布局上,形成新的创新力量和结构布局。全国要保持1万人左右的国家农业知识创新力量,主要创新机构要建立与国际接轨的现代科研机构管理体制,创造有利于知识创新的良好环境,提高知识创新的效率。

三、我国农业知识创新战略重点

新阶段农业和农村经济发展急需解决的重大基础理论和技术知识问题,是目前知识创新的重点内容。这些内容涉及农业科技进步的革命性突破和持续性发展。具体重点内容为:

(一)农业生物功能基因组的知识创新研究

发现、克隆和分析影响农业重要经济性状的新基因,阐明这些基因表达调控的分子生物学机理。在全基因组水平,大规模系统地鉴定和克隆与品质、产量、抗性等相关的重要功能基因,确定这些基因影响重要性状的遗传效应,明确这些主要基因在品质、产量、抗性等性状形成过程中所起作用的分子机理,获得改良多基因控制的重要性状的基础知识,为利用分子育种和其他生物技术培育高产优质抗逆农业生物新品种提供理论指导。对影响主要农业生物重要性状的基因进行定位与克隆,揭示基因调控和表达性状的分子生物学原理,研究农业重要基因在特定系统或环境下的表达调控分子机理。这些知识创新研究将对于农业生物的品种改良、发展新的基因工程生物制品等都有十分重要的意义。

(二)遗传育种分子生物学的知识创新研究

杂交育种是农业知识创新的优势领域,我国在这方面的知识创新成果,曾对世界科学界、作物育种界作出了重大贡献。如果能在今后10~15年内基本阐明远缘杂交不亲和性、核雄性不育和细胞质雄性不育等重大生理过程的分子机制,就能继续保持我国在这一重要领域的地位和影响,保证我国农业长期持续增产。利用我国主要农作物所特有的雄性不育和育性恢复材料,克隆雄性不育和育性恢复基因,克隆决定水稻等主要农作物远缘杂交不亲和性的基因或基因簇,克隆决定自交不亲和、核雄性不育及细胞质雄性不育等现象的基因或基因群,阐明杂种花粉和胚珠发育过程的分子机制。研究优质、高产、抗逆性状基因优化重组的机理和规律,阐明主要农作物常规品种选育的分子生物学基础,进行重要农艺性状的分子标记研究,使作物育种从传统的田间表型选择上升到理性的基因型选择,从根本上提高我国农作物育种水平和效率。这些知识创新研究对于我国育种工作突破将起到巨大的促进作用。

(三)重大病虫害及主要动物疫病成灾机理与调控的知识创新研究

深入揭示病原物致病性及其变异的分子机制、植物特异抗病性的分子机制,探讨农作物病虫害灾变的预警及调控的理论和技术,不断提高对现已认识的畜禽疫病的鉴别诊断及预防方法的水平。对病原体及其与发病的相互关系作深入系统的基础研究,特别是分子生物学水平的研究,从而为改进和开发新的畜禽疫病控制的诊断试剂及疫苗提供理论基础。阐明重要病原物侵染和致害寄主过程中的生理、生化及分子病理学机制,建立畜禽疾病的有效检测与控制体系。这些知识创新工作,将为减轻我国病虫灾害及重大疫病灾害发生,提高抗灾能力发挥重要基础理论作用。

(四)农业生物资源核心种质构建、新基因发掘与有效利用的知识创新研究

根据国内外研究的发展动态和我国农作物种质资源优势,选择多种主要农作物和林草,从核心种质资源库构建入手,充分发掘和利用我国育种遗传资源,培育新型种质资源。进行重要的种质资源,特别是高产、优质、抗病虫与抗逆境相关种质资源的收集,对收集种质重要遗传性状进行普查与鉴定,对种质资源的遗传多样性进行分析,探索高效发掘重要种质资源的原理和方法;研究优质种质资源利用途径与方法理论,制定我国种质资源保护和遗传多样性的综合评价的标准,建立重要农林作物的核心种质资源库。这些知识创新工作将为丰富我国育种资源,挖掘和利用农作物资源提供重要理论与方法。

(五)海洋生物资源可持续开发利用的知识创新研究

我国沿海生态环境的保护与改善是保证我国农业实现可持续发展战略目标的重要方面。重点开展主要海水养殖生物优良品种培育的基础研究,围绕主要养殖生物品种,开展分子遗传学基础探索,进行海水养殖系统生态调控基础研究创新,开展海产养殖及其他海洋生物生态系统结构和功能的研究。对近海、浅海及滩涂的生态环境变化、主要影响因子、特殊生态环境条件下海洋生物的生理学特征变化进行揭示。进行植物高抗盐、耐海水相关基因的克隆及高抗盐植物的分子育种,对耐海水自然植物资源及模式植物抗盐突变体进行搜集与整理。这些知识创新工作将为海洋生物资源利用打下良好的基础。

(六)作物—土壤系统中污染物的迁移及其环境与健康效应的知识创新研究

以生物科学、环境科学和农业科学的最新研究技术为手段,以揭示作物—土壤系统中污染物的迁移规律及其影响因素为重点,以对污染物进行控制为目标,研究作物—土壤系统中污染物的形态转化和生物有效性机理,揭示污染物在作物—土壤系统中的迁移规律及其对农产品品质的影响,探索污染物在食物链中的累积及其对环境与人体健康的影响,研究环境污染的生物净化及其调控机理,建立作物—土壤系统污染物迁移与调控的理论体系和污染环境生物净化的新技术,促进可持续发展。

(七)农业转基因生物安全性的知识创新研究

选择对我国未来农业发展有重要影响的转基因生物作为研究对象,系统地开展对转基因食品安全性和农业转基因生物对生态系统影响的研究。开展农业转基因生物—常规农业生物—农业生态环境相互作用的研究,揭示转基因在特定环境条件下表达变化规律,开展农业转基因生物与生物多样性研究,进行转基因食品安全性评价体系的基础理论探讨,进行潜在生态风险评估标准的理论研究,建立我国农业转基因生物安全性研究的理论模型、农业转基因生物对农业生态系统影响理论模型[4]。这些知识创新将在理论上为我国农业转基因生物的应用提供指导意见,并为我国转基因作物管理以及相关法规和制度提供理论根据。

(八)农业信息技术与资源管理的知识创新研究

开展现代信息技术与农业科学技术结合过程中所涉及的知识创新研究,建立智能化、网络化、实用化、标准化的农业信息知识体系,为遥感技术、核技术等高新技术在农业中的应用取得重大的知识创新。研究利用网络技术提高信息采集、传播、分析和发布能力的方法;研究应用地理信息系统技术和全球定位系统技术,去获取信息,进行资源利用与保护的理论;进行数字农业、精准农业研究,实现农业技术智能化应用,在智能信息获取、模型构建、知识推理等方面进行创新,为我国现代化农业发展提供知识贮备。开展农业科技信息标准化、农业科技信息计算机网络系统、农业科技文献高密度数据库、农业科技数据快速采集与处理方法研究,开展农业科技计算机信息管理系统、决策支持系统、农业专家系统等方面的知识创新研究。

四、我国农业知识创新战略措施

(一)制定规划,加强知识创新方向和重点的宏观引导

农业知识创新既不同于农业技术创新,也不同于其他行业的知识创新,其创新难度大、周期长、投入多,连续性明显,需要开展大量、连续、稳定的研究与创新活动才能最终获取新知识。因此,要在国家中、长期科技发展计划的基础上,制定农业知识创新计划,确定近期、中期和长期发展目标和重点研究任务,提出实施步骤和措施,提高我国持续农业知识创新能力。政府在知识创新中对知识的生产、传播和转移应起主导作用,要在充分运用和遵循自然规律、社会规律的同时,发挥政府的宏观调控作用,统筹规划,突出重点。对我国有优势、应用关联度大,以及有利于解决农业与农村经济重点、热点、难点问题的技术和产业领域,优先规划一批知识创新项目,集中力量协同攻关,取得突破。

(二)深化改革,建立现代农业知识创新体系

国家农业综合科研机构、重点农业高等院校和中国科学院部分科研机构是农业知识创新体系的重要组成部分,也是国家知识创新系统的核心部分之一[3]。要通过改革,建立现代农业知识创新体系,一是按照农业知识创新要求,进行农业知识创新机构分类定位,进行必要的知识创新任务分工;二是建立有利于农业知识创新的新的运行机制,从财政投入、人员管理、考核方法、收入分配制度等方面向有利于农业知识创新目标调整;三是建立起以国家和部门重点实验室、新调整的非营利性科研机构、高等农业院校为重点的知识创新骨干队伍,适应现代农业知识创新的需要。通过对农业机构的统筹规划、战略性结构重组,最终建成层次分明、结构优化、精干高效、适应现代农业建设需要、适应世界农业科技挑战、具有强大农业知识创新能力的国家农业知识创新体系。

(三)抓好创新力量的科学调整,确保知识创新实力提高

按照建设国家农业知识创新体系的需要,进行专业调整、学科结构调整。要通过调控,调整现有农业科技力量,形成以中央科研力量为骨干、以地方科研力量为补充的国家农业知识创新群体。要大力建设好中国农业科学院、中国水产科学研究院、中国热带农业科学院。要按照有关发展计划要求,并依据科学评估,在全国各级各类科研机构择优支持,建设国家农业知识创新队伍。农业知识创新要围绕学科任务,调整院所结构,通过转、并、建、撤等不同方式,建成机构精干、结构优化、布局合理、力量集中、优势突出的创新力量,面向全国,着重解决方向性、基础性的知识创新问题。要围绕国家目标,对从事动植物种质资源和遗传育种、病虫害灾变规律、农业资源、生态环境、农业信息、图书文献资源的研究力量,进行结构优化,保障重点,形成开放、流动、竞争、协作的运行机制,由国家确保投入,着重解决国家全局性、关键性的知识创新问题。

(四)强化投资,建设农业知识创新基础条件平台

要针对我国农业知识创新中创新能力不强、实验条件较差、信息交流不畅、数据资源难以共享等突出问题,整合现有科技条件资源,集中投入,建立具有开发性、共享性的农业知识创新基础条件平台,特别是要加强重点创新基地、重大仪器设备、重大科技数据和公共情报信息等基础条件建设,向全社会提供农业知识创新的基础条件平台,既为专业创新队伍提供更好的创新条件,也为全社会其他人员提供开展知识创新的平等机会。中央和地方政府要制定有关的政策,增加农业知识创新的基础设施投入,支持农业科学基础研究的前沿探索,引导和鼓励企业等其他非政府机构参与投入农业知识创新;要提高农业科研人员的待遇,改善农业科技工作条件,为开展农业知识创新提供一个良好的环境。

(五)转变管理机制,加快知识创新步伐

我国农业知识创新活动主要由农业科研、教育部门的科技力量来承担,农业科研活动是农业知识创新成果的主要来源,因此,要加强农业科技项目的管理工作,改革科技立项制度,在公开、公正、公平的原则下,引入竞争机制。同时要稳定农业知识创新科研项目的管理,对长期性、持续性创新项目可以一次评审,分期检查,长期投资。改革科研微观管理制度,推行课题制,改革科研机构管理制度,实行理事会决策制、学术委员会咨询制,在科技人员力量安排上实行聘任制。改革分配办法,使科技人员的收入与其工作绩效挂钩,按岗定酬、按绩取酬。

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