《一、前言》

一、前言

未来 20 年是我国社会经济提质增效、转型升 级的重要时期,因此,迫切需要依靠科技创新,培 育经济发展新动力。走“产出高效、产品安全、资 源节约、环境友好”的现代农业发展道路,发展生 态、绿色、高效、安全的现代农业生产技术,确保 粮食安全、主要农产品的有效供给和农业可持续发 展是未来现代农业发展的主题。“中国工程科技 2035 发展战略研究”农业领域课题在前人研究的基础 上 [1~4],面向 2035 年社会经济发展远景以及农业 工程科技的发展趋势,立足未来 20 年现代农业发展 的现实问题与技术需求,开展战略研究。为了提高对 未来农业领域工程科技发展趋势研判的科学性,本次 战略研究采用了技术预见方法 [5~7]。技术预见工作 的总体目标:把握世界农业领域工程科技发展趋势,根据我国 2035 年经济和社会发展的实际需求,提出 农业领域工程科技的重点发展方向,并对 2035 年我 国农业领域工程科技的发展水平进行预判,为研究农 业领域工程科技的未来发展路径提供依据和支撑。

《二、技术预见方法》

二、技术预见方法

《(一)技术预见方法与流程》

(一)技术预见方法与流程

技术预见的主要环节之一是问卷调查,通过 广泛征集专家意见、汇聚专家智慧,对未来重点技 术方向进行选择判断。调查方法主要采用德尔菲法 (Delphi method)。调查问卷面向院士、领域专家、 政府及企业界人士等群体发放,收集各界人士对技 术清单中所列技术项目的全方位评价。基于对问卷 调查结果的统计和分析,进一步筛选提炼出未来农 业领域工程科技发展的重点领域、关键技术项目和 重大技术群,为 2035 农业领域工程科技发展战略 的制定提供支撑。 问卷调查采用网上在线填报和纸质问卷填报两 种方式。

问卷调查分两轮开展,根据第一轮调查统 计结果以及问卷调查中专家新提出的技术方向,对 技术清单进行修订,形成第二轮调查的备选技术预 见清单和调查问卷;组织开展第二轮专家调查和问 卷统计分析,最终形成技术预见分析报告。具体技 术预见工作流程见图 1。

《图 1》

图 1  农业领域技术预见工作流程

 

《(二)农业领域技术预见清单与调查数据统计指标》

(二)农业领域技术预见清单与调查数据统计指标

1. 农业领域技术预见清单

第一轮问卷调查中农业领域共涉及9个子领域, 包括粮食与经济作物、园艺、林业与生态、农业工 程、畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境、食 品制造与食品安全,共 58 个技术方向。其中,前 8 个子领域的技术清单均由中国工程科技 2035 发 展战略研究农业领域课题组提出,食品制造与食品 安全子领域的技术清单由环境与轻纺领域课题组提 出。第一轮问卷调查共邀请专家 958 人,实际填 报人数 408 人,专家参与度为 42.6 %;共收回问 卷 2 253 份,平均每项技术约有 39 位专家作答, 作答人数超过 50 人的技术项目占 1/3。

基于第一轮技术预见调查结果,课题组又组织 开展调查结果分析、院士专家研讨,对技术清单进 行了进一步论证,确定形成第二轮技术预见调查清 单(见表 1),共 41 项。第二轮调查问卷共邀请专家 796 人,实际填报人数 300 人,专家参与度为 38 %。 共收回问卷 1 306 份,平均每项技术约有 32 位专家 作答,作答人数超过 30 人的技术项目占 1/2。

《表 1》

表 1  农业领域技术预见第二轮清单

2. 统计指标与分析方法

通过数据统计分析了单因素指标和综合性指 标。本文分析主要采用的指标及意义详见表 2。

《表 2》

表 2  技术预见统计指标及意义

注:问卷设计、指标统计方法等均来源于“中国工程科技 2035 发展战略研究”技术预见组

《三、技术预见结果分析》

三、技术预见结果分析

《(一)综合重要性最高的技术方向》

(一)综合重要性最高的技术方向

利用第二轮调查数据,综合技术本身重要性和 应用重要性两个方面,得出农业领域中各子领域综 合重要性最高的技术方向(见表 3)。

专家研判认为,由于农业领域各子领域差别较 大,而表 3 显示农业领域排名前 10 位的重要技术方向均属粮食与经济作物和园艺两个子领域,此结 果不能全面反映农业各子领域的内容。因此,专家 建议按照各子领域综合重要性最高的技术方向进行 客观分析,结果见表 4。第二轮中各子领域的重要 技术方向与第一轮结果多数一致,只有畜牧、农业 资源与环境、食品制造与食品安全三个子领域的结 果与第一轮有差别。

《表 3》

表 3  农业各子领域综合重要性最高的技术方向

《表 4》

表 4  农业各子领域技术重要性综合指数第一的技术方向

《(二)重要共性技术方向》

(二)重要共性技术方向

基于第二轮调查数据,综合技术通用性指数、 技术应用重要性指数,得出农业领域中各子领域综 合重要共性技术得分最高的技术方向(见表 5)。

专家研讨后建议,按照农业领域中各子领域综合 重要性最高的技术方向进行客观反映,结果见表 6。 第二轮中园艺、林业与生态、畜牧、食品制造与食品安全四个子领域的结果与第一轮有差别,其他子 领域的结果与第一轮一致。

《表 5》

表 5  农业各子领域重要共性技术方向

《表 6》

表 6  农业各子领域共性技术重要性综合指数第一的技术方向

《(三)重要颠覆性技术方向》

(三)重要颠覆性技术方向

基于第二轮调查统计结果,农业领域技术非 连续性指数排名前 10 位的技术方向得分值都相对 较低,基本都在 60 以下,见表 7。这说明专家提 出的农业领域技术方向多数具有连续性特点,而 能够替代现有主流技术、有市场颠覆性的技术方 向较少。

《表 7》

表 7  农业领域非连续性指数排序表

《(四)技术实现的约束条件》

(四)技术实现的约束条件

1. 技术领先国家

基于第二轮的调查统计结果,可以看出农业领 域领先国家的情况(见图 2):除园艺、渔业、农 业资源与环境子领域外,美国在农业领域拥有绝对 技术优势,其次为欧盟、日本和俄罗斯。

《图 2》

图 2  技术领先国家分布

 

注:901- 粮食与经济作物;902- 园艺;903- 林业与生态;904- 农业工程;905- 畜牧;906- 渔业;907- 动物疫病;908- 农业资源与环境;909- 食品制造与食品安全

2. 研发水平

农业领域第二轮的 41 项技术方向研发水平统 计结果显示(见图 3):研发水平高于 60 的只有 1 项,介于 40~60 的有 7 项,介于 20~40 的有 18 项,低于 20 的有 15 项。其中,第 23 项技术方向“滩涂 与浅海新养殖技术”的研发水平指数最高,同时也 是所有领域得分最高的技术;第 11 项技术方向“功 能性园艺产品的研究与利用”的研发水平指数最低。

《图 3》

图 3  农业领域技术研发水平指数

 

3. 制约因素

从农业领域工程科技发展制约因素来看(见图4), 人才队伍及科技资源、研发投入是农业领域技术发 展的主要制约因素。具体到 9 个子领域中(见图 5), 渔业、动物疫病、农业资源与环境受法律法规政策 的约束比较大。标准规范对园艺、农业资源与环境 以及食品制造与食品安全约束性相对显著。工业基 础能力对农业工程、食品制造与食品安全的制约性 较强。协调与合作对粮食与经济作物、畜牧、渔业、 动物疫病、农业资源与环境具有一定制约性。

《图 4》

图 4  农业领域工程科技发展制约因素情况

 

《图 5》

图 5 农业子领域工程科技发展制约因素情况

 

《四、技术预见总体结论与关键技术方向发展 策略》

四、技术预见总体结论与关键技术方向发展 策略

《(一)技术发展的总体特征判断》

(一)技术发展的总体特征判断

根据上述统计分析结果可以看出农业领域技术发展的总体特征如下:

1. 技术核心性

农业领域的技术核心性在于:基于现代生物 技术的育种与高效种养,基于现代工程技术的种 养业生产及食品加工的相关设施与装备,与动物 健康的新药创制和与农业资源、环境相关的循环农业技术。

2. 技术带动性

目前农业领域整体上多数技术具有连续性,出 现替代现有主流技术、具有市场颠覆性的技术方向 较低。

3. 经济发展重要性

农业领域中渔业、动物疫病、园艺子领域对于 经济发展的贡献相对较大。

4. 社会发展重要性

农业领域中园艺、农业工程、林业与生态、食 品制造与食品安全、农业资源与环境、动物疫病和 畜牧子领域对保护环境、提高资源利用率、改善生 活品质等方面贡献更大。

5. 研发水平

目前我国农业领域的总体研发水平与发达国家 相比还有一定差距,各技术方向差异较大。除园艺、 渔业、农业资源与环境子领域外,美国在农业领域 拥有绝对技术优势,其次为欧盟、日本和俄罗斯。

6. 制约因素

从整体而言,人才队伍及科技资源、研发投入 是影响农业领域发展的主要制约因素。对各子领域 分析显示,渔业、动物疫病、农业资源与环境受法 律法规政策的约束比较大;标准规范对园艺、农业 资源与环境以及食品制造与食品安全约束性相对显 著;工业基础能力对农业工程、食品制造与食品安 全的制约性较强;协调与合作对粮食与经济作物、 畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境具有一定 制约性。

《(二)关键技术方向发展策略》

(二)关键技术方向发展策略

1. 关键技术方向

考虑农业领域各子领域的技术方向差异较大 的特点,基于调查统计分析结果,结合各子领域的实际情况,提出各子领域的关键技术方向共 12 项 (见表 8)。

《表 8》

表 8  农业领域 2035 关键技术方向

2. 关键技术方向发展策略

目前,人才与研发投入是农业领域发展的主要 制约因素。因此,需要进一步加大相关技术方向的 研究与开发的投入支持力度,同时抓好人才队伍建 设,保障相关重要技术方向的人力与财力的稳定支 持,促进相关技术可持续发展。

此外,针对园艺、农业资源与环境以及食品制 造与食品安全受标准规范的制约性较强,法律法规 对渔业、动物疫病、农业资源与环境的制约性相对 显著的问题,在加大相关技术研发力度的同时,需 要同步加强相关的标准规范、法律法规的制定;针 对工业基础能力对农业工程、食品制造与食品安全 的制约性较强,需要加强国家相关工业基础能力的 建设;针对协调与合作对粮食与经济作物、畜牧、 渔业、动物疫病、农业资源与环境具有一定制约性 的问题,需要进一步推进相关领域的协同创新与合 作机制,加强与国际的合作交流。