综合述评 当代林业科学技术发展态势,本文主要内容关键词为:述评论文,技术发展论文,态势论文,林业论文,当代论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
综合述评
摘要 作者在回顾了本世纪林业科技发展的基础上,对当前世界林业科技的发展状况作了归纳分析,并对未来的发展走向作一粗略的展望,最后就如何加速我国林业科技的发展提出了几点看法。
关键词 林业科学技术 发展态势 当代
回首20世纪,人类经历了激烈的社会动荡,也取得了科技与经济的迅猛发展。1945年,美国新墨西哥州沙漠深处震撼地球的一声巨响,标志着人类掌握了改造自然的巨大力量,同时也打开了人类和平利用核能的大门,并为创造新物种提供了有力的工具。1947年,由3 位物理学家在实验室创造出的小小半导体器件,在短短30年之内使人类生活方式发生了巨大的变革。1953年,沃森和克里克发现了DNA 的双螺旋结构及遗传密码,为人类打开了理解生命奥秘的大门,产生了与信息科学并驾齐驱的生物技术。1961年,前苏联第一艘载人飞船“东方1号”上天, 把人类航天的梦想变成了现实,也从根本上改变了森林资源管理劳动密集型的面貌。社会学家预言,未来的世界将是科技主导的世界,谁掌握了先进的科技,谁就能拥有未来。
1 20世纪林业科学技术的主要成就
1.1 形成了系统的集约育林技术
1.1.1 树木遗传改良成为实现人工林高产的重要手段
从20世纪开始,林木改良技术的发展加快,迄今,树木遗传改良已成为培育高产优质森林资源的重要手段之一。种源选择、家系选择、无性系选择及母树林、种子园、采穗圃及杂交育种等常规育种方法不断完善;多倍体育种、细胞融合、基因转移等非常规育种与常规育种技术的结合,为林木育种事业带来了勃勃生机。一段小小的基因片段导入树木之后,就可提高树木的抗虫、抗病或抗旱能力,降低资源的培育成本。各类抗逆性基因构件的定位、分离和转化技术的研究在世界范围已具有相当规模,树木基因工程育种体系正在逐步形成,已具备了组装带有特定抗逆性繁殖材料的能力,并有希望选育出有生产推广价值的新品种。
1.1.2 繁殖技术多样化、苗木生产容器化和工厂化发展迅速
快速繁殖技术是优良种植材料得以迅速推广,并保持其优良性状的前提,而容器化和工厂化苗木生产方式则是重要的技术保证。有性繁殖方式虽在某些方面仍然发挥着不可替代的作用,但各类无性繁殖技术和以高新技术为基础的生物制种技术将逐步占据造林材料繁殖的主导地位。组织培养、细胞培养技术的介入,容器育苗及工厂化育苗和自动滴、喷、灌技术的结合,极大地改变了苗木繁育基地的形象,明亮洁净的无菌操作间、信号指示灯闪烁的计算机房,与飞扬的黄沙和泥泞的圃地形成了鲜明的对照。
苗木生产容器化和工厂化使育苗完全脱离了自然干扰,进入了人为自动控制的生产过程。容器化的育成苗还可以直接移入苗木贮藏库供造林之用,这不但可打破造林的季节限制,而且可显著地提高造林成活率。
1.1.3 培育技术向集成配套方向迈出重要一步
森林培育技术完成了由分散孤立状态向集成配套发展的全过程。造林地的清理、立地分类与选择、整地方式、植苗技术、密度控制、病虫控制、土壤改良、地力维护、幼林抚育及森林管护、间伐及主伐方式等,都是森林培育中必不可少的技术环节。数据处理和计算机技术的结合,为实现森林经营的科学决策提供了可靠的技术保证。20世纪70年代,以生产工业原材料为主的森林定向培育技术体系应运而生,特定用材的定向培育同原料专一的加工工业结合,组成了以可再生资源为原料的现代木材工业。造林材料也是高度定向化的,如适于营造纸浆用材林的无性系、生产加工用材的无性系以及其他特用材的树种或无性系等。
森林培育方案和效果的评价,也从单一的材积收获量标准向经济效益目标或经济效益与环境效益综合目标评价方向发展。完善的模型系统与先进的计算机技术相结合,实现了培育全过程的动态监控,把人工林的集约栽培推上了一个新台阶。
1.2 林产工业跨入现代工业的行列
进入本世纪,木材工业逐步改变了以原木为主要原料的加工体系,向人造板、制浆造纸和木材综合利用的方向转化,实现了木质产品多元化与机械改进的配套。高精度加工技术、全树利用技术和加工过程控制的自动化,为木材工业树立了新的形象。
近40多年来,林产品加工科技领域的主要成就有:成功地开发利用了木材加工剩余物和废纸资源,解决了制约林产工业发展的原料短缺问题;通过开发新型人造板和人造成材,实现了以劣质原料生产的产品取代优质原料产品(锯材和胶合板)的目标;通过大量移植和应用现代科技成果,使林产工业这一传统产业跨入了现代工业的行列;实现了生产过程的自动化。
1.3 确立了林业在环境保护和人类社会发展中的重要地位
当代林业发展的一个最重要方面,就是林业不再是以木材生产为单一目标的粗放产业,林产品生产多样化和森林效益多元化,在很大程度上代表了林业发展的主流。森林在人类生存环境保护中的重要作用日益受到重视。19世纪40年代诞生于德国的“法正林”思想在本世纪初得到发展,30年代古典森林经理学问世,到了40年代,以木材为单一经营目标的林业开始有了转变。50年代,森林生态学形成并得到较快的发展,一些理论著作相继问世,此后森林水文学、森林气象学、森林土壤学也相继形成并得到发展。自然保护区事业在各国如春潮一般掀起。到了80年代末、90年代初,通过科学研究,人们对森林在全球气候变暖、环境恶化和生物多样性急剧减少等一系列变化中的重要作用加深了认识,开始意识到人类生存兴亡与森林的密切关系,开始懂得怎样才能获得对自己生存、生活最需要的长远的物质利益。因此,一个以林业作为全球可持续发展基础的新时代已经到来,林业正在向多功能、多价值和多目标经营的方向转化,人类社会对森林的期望将越来越高。
2 林业科学技术主要发展趋势
2.1 可持续发展理论将成为今后林业科技发展的指导原则
进入20世纪后半叶,人类面临的环境问题日益尖锐,在一些地方已危及到了人类的生存,在头痛医头脚痛医脚式的解决办法陷入绝境之后,可持续发展成了寄托人类无限遐想的必然选择。可持续发展就是在对后代人需求不构成威胁的前提下,最大限度地满足现代人的需求。在可持续发展研究领域内,生物多样性保护是刻不容缓的内容之一,因为物种的消亡是不可逆转的。目前,生物多样性和遗传资源的保护已成为国际社会关注的热点,甚至有人提出,保护生物资源就是拯救我们人类自己。
随着社会的进步,林业科学技术同林业产业一样,也经历了由产量型到效益型的发展过程,而进入了以实现可持续性为目标的现代发展阶段。可以肯定,不符合可持续发展前提的科学技术或生产工艺,将在不太长的时期内遭到淘汰。
2.2 森林的生态系统管理将成为可持续经营的基础
森林的生态系统管理是森林可持续经营的基础。森林生态系统有着自己的结构、功能,一个合理的结构和功能将保障这个系统的稳定性和持续发展,即使营造人工用材林、经济林、防护林,也必需遵照生态系统的原理来设计、经营、管理,才能达到持续经营的目标。也就是说,生态系统管理不仅仅是针对人工林的,这一根本原则也适用于天然林和天然次生林。目前,加拿大、美国、北欧等林业大国,要求林业的一切管理体系都必须遵照这个原则,因此这些国家的营林,由造林立地区划、造林设计规划、林区施业到资源管理都有一套新路子。这一方向带来了许多新的研究课题,得到了世界上大多数国家的普遍关注。加拿大从1992年起,已率先在国内建立了10个规范化经营的示范区,把林业的可持续发展变成了具体的、可操作的经营模式。目前,一个国际化的示范林建设网络正在筹建中。
2.3 高新技术的渗透和多技术融合的速度将大大加快
高新技术在林业科技发展中的介入层次不断加深,介入的层面不断拓宽,从宏观到微观都呈现出旺盛的发展势头。各种监测系统,在进一步提高精度和准确度的同时,将向应用全球定位系统(GPS)、 多媒体技术和虚拟技术的方向发展,使宏观资源管理及监测系统的发展跃上一个新台阶。计算机技术的广泛应用,将进一步提高林业学科各专业的综合分析和资料处理能力,为多学科协同解决重大林业科学技术问题提供保障。
生物技术将是林业科技领域内高新技术应用的又一热点,其主要目标是选育高产、优质、多抗的树木新品种,开发病虫害检疫及防治的新技术以及提高生物资源利用率的新方法等。常规育种方法虽然在生产实践中仍发挥着重大作用,但研究的重心已毋容置疑地转向了现代生物技术。用基因转移的方法在不同的物种间拆卸和装配已成现实,目前世界上经批准试验的转基因植物就有1000多种。
用细胞培养方法,结合生物技术生产“全天然”的药品、食品添加剂和色素等,已使从动植物组织直接提取的生产方法相形见绌。用此法生产紫杉醇工艺的国际专利已经诞生,其良好的经济回报率和对自然资源保护的非凡意义,必将吸引更多的有识之士加入到相关的研究行列中。
营林和采运作业的全盘机械化和自动化,林产工业中计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)技术的进一步普及与发展,将使林业生产全面步入现代化。
2.4 林业产业化的内涵不断扩大
林业产业的发展迅猛,现今的林业产业包括木材加工、林产化工、非木质林产品和森林旅游等,而且发展较快的领域大都属于林化和非木质林产品的范畴。林化工业以造纸业为龙头,带动了一大批以森林资源为原料的林化工业的飞速发展。森林非木质资源利用的另一大方面,是以发展绿色食品为目的的各种添加剂的生产,以及用于医药卫生的各种生物制剂的提取和加工,生物技术的介入有可能给这一产业带来革命性的变革,使其由以消耗资源为主的产业发展成主要依赖高新技术的新型产业。
3 加速我国林业科学技术发展的几点意见
经过建国以来近50年的奋斗,我国的林业建设取得了举世瞩目的伟大成就,在某些领域内已达到了国际先进水平,与世界林业先进国家的差距正在缩小。但就林业发展的总体水平来说,我们与世界先进国家的差距仍然很大,最主要的差距是在高新技术的应用和整体科技实力方面。
林业科学已日益显露出成为知识密集型学科的发展趋势,国际竞争非常激烈。人工林培育技术先进的巴西和新西兰,平均每公顷的木材年生产量已达53m[,3]和20m[,3],而我国的高产人工林才只有10m[,3]左右。如再不紧紧抓住林业发展的大好机遇,使我们的高新技术应用跃上一个新台阶,就将会失去步入世界林业先进国家行列的最后机会。中国林业科学技术的发展任重而道远,在此仅就自己的理解提几点肤浅的意见。
3.1 突出重点,解决林业建设中的重大关键技术
我国是个发展中的少林国家,生态环境非常脆弱,经济基础也相当薄弱,林业建设面临的问题很多。为此,林业部提出了建立一个比较完善的林业生态体系和比较发达的林业产业体系的林业发展目标。为实现这一宏伟目标,要充分发挥林业科技队伍的力量,在有限的时间里着力解决“两大体系”建设中的重大科技问题,要突出重点,有所为,有所不为。目前,对于我国林业发展中需要解决的重大科学技术问题,经过多次的研究论证,制定了一些很好的指导文件,如“中国21世纪议程林业行动计划”、“林业科学技术中长期发展纲要”、“林业科学技术‘九五’计划及2010年长远规划”,以及国家自然科学基金有关学科对于基础应用、基础研究的指南。我们应当努力把林业应用研究和开发研究以及产业化等的重大项目,争取列入国家科委、计委和国家自然科学基金等各类项目计划中予以实施。
3.2 调整结构,加强基础理论与高新技术的研究
应用研究与基础研究一直是科技领域中相辅相成、相互促进的两个方面,忽视任何一个方面都将会影响科技的整体发展。从世界科技发展的历程来看,随着科技发展速度的逐渐加快,基础研究的重要性日益明显,基础研究发挥的作用愈来愈大。
我们在基础研究的策略上要立足创新,利用我国在物种资源方面的优势,选择合适的突破口,努力在较短时间内缩小同世界先进国家之间的差距。在实际工作中既不能以脱离生产为借口扼杀正当的基础理论研究,也不能以理论水平低而否定急需的应用研究。尤其在科技发展如此之快的今天,处理好基础研究和应用研究的关系更为重要。林业界的专家已达成了共识,基础理论研究的削弱严重制约了应用研究和推广的进程。因此,在树木遗传规律、多抗性生理基础、生态系统稳定性原理、森林可持续经营的原理等方面投入了更多的研究力量。我国在未来科研项目的安排上,也要十分注意为林业科学的基础研究与高新技术研究提供广阔的发展空间。
3.3 强化技术开发和推广,加速科技成果商品化、 产业化进程
建国以来,我国林业科技工作已取得4600多项较大的科技成果,但成果的转化率只有34%,致使林业科技对林业经济的贡献率只有21%,因此,必须加大技术开发和推广工作的力度。重点是抓住发展科技产业和提高科技成果在适宜地区的覆盖面,形成大气候。林业部门和林业科技单位,都要选择一批经济效益高、附加值大、市场前景好的拳头产品,在此基础上形成若干个产值超千万元的科技企业,提高经济效益,促进林业大发展。要建立各种类型的示范网络,提高科技成果的转化率,为发展山区、林区、沙区经济作出贡献。要加快建立工程技术中心、中试基地,以加快科技成果转化的速度。要通过技术开发和推广,切实改变林业经济增长的方式,促进传统产业向现代林业的转变和粗放经营向集约经营的转变,以提高林业的整体实力。
3.4 深化改革,增强林业科研机构的活力
为了适应中国林业科技大发展的形势,要在科研机构管理、经费投资、人才培养和基础设施建设各方面加大改革力度,增加科研机构的自主权,充分调动科研机构和科研人员两个积极性,促进林业科学技术的快速发展。
到目前为止,我国的林业科技与发展投资,绝大部分来自于政府,为了促进林业全面持续的发展,在进一步增加政府投入的同时,要促进林业科研投资向多形式、多层次、多元化方向发展,特别要增加企业的投入,使之逐步成为技术开发的主体。同时增加全社会的投入,扶持林业科技的发展。
要加强科研院所、高等院校和生产企业3者之间的联合与协作, 促进产、学、研的结合,使有限的资源能得到更合理的配置。
要努力改善林业科技手段和装备落后的局面,改变不分层次,没有重点的发展模式,在现有的重点开放实验室中定期选拔出一批人才力量雄厚、设备条件较好的单位,加大扶持力度,使其尽快成为国家重点实验室。
实施跨世纪工程,加快人才培养,包括在职科技人员的知识更新。改变单一的人才培养模式,根据林业未来发展的需要培养包括科研、科技成果推广、管理和经营等各方面的专门人才,特别是科技经济复合型人才。在全面提高林业科技人才培养质量的同时,要着力培养一批跨世纪的优秀的林业学术、技术带头人,要有一些能跻身于世界林业科技先进行列的具有国际影响的林业科学家。
通过科研实践的锻炼,要培养出若干能统率林业重大项目的帅才。为此,要发挥现有老专家、老一辈科学家的指导作用,顺利完成学科带头人的代际转移。在林业教育部门系统培养人才的基础上,还要考虑到一些基础性、普遍性的专业人才,我们要善于从综合性和其他非林业领域以及国外留学人员中吸收人才。
提高科技软环境是促进林业科技发展的重要方面,而鼓励人才的合理流动和广泛引入竞争机制又是当务之急。人才流动涉及人事管理工作的方方面面,很难一步到位,可以逐步试行非独有专业强制性异地服务,以根除教学和科研部门的“近亲繁殖”现象,克服门第之见,加快科学技术的发展速度。
在职称评聘和课题立项中,开展公平竞争,遵循国家提出的“稳住一头,放开一片”的方针,深化林业科技体制改革,“稳住骨干,积极放开,在稳住中求发展,在放开中增活力”。在放开一片的形势下,稳住一支精干的科技队伍,从事林业科技攻关项目、基础研究和高新技术研究,创造较好的科技工作环境,跟踪世界科技前沿,提高林业行业整体的科技实力,促进人才的成长。
注释:
*本文系中国林科院院长陈统爱在全国林业科技大会上所做的报告,本刊有删节。
收稿日期:1995-11-30
The Trend of Modern Forestry
Science and Technology Development
Chen Tong'ai
Abstract The current situation of forestry science andtechnology development is analyzed and the prospects for thedevelopment trend in the future is made.The author also putsforward some views on how to speed up the development ofChina's forest science and technology.
Mr.Chen Tong'ai is the president of Chinese Academy ofForestry.