顛覆性農(nóng)業(yè)技術促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的作用機制與實踐路徑

劉 長 全

(中國社會科學院 農(nóng)村發(fā)展研究所,北京 100732)

顛覆性農(nóng)業(yè)技術是世界農(nóng)業(yè)科技競爭的焦點和國家農(nóng)業(yè)科技自立自強的標志性領域,同時也是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設的戰(zhàn)略力量。在加快推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、建設農(nóng)業(yè)強國的背景下,顛覆性農(nóng)業(yè)技術的戰(zhàn)略地位更加突出。近年來,生物育種技術、合成生物技術、智慧農(nóng)業(yè)技術等顛覆性農(nóng)業(yè)技術快速發(fā)展,并對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系與經(jīng)營體系、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源環(huán)境的關系等都產(chǎn)生了深刻影響。但是,當前對顛覆性農(nóng)業(yè)技術推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的機制仍缺乏系統(tǒng)的理論分析,對進一步發(fā)揮顛覆性農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中作用的路徑也缺乏深入討論。本研究試圖對這兩個問題做出回答。

一、顛覆性農(nóng)業(yè)技術的特征與發(fā)展

(一)顛覆性技術的內(nèi)涵和特征

顛覆性技術是哈佛大學克萊頓·克里斯坦森教授于1995年首次提出的,被定義為取代現(xiàn)有主流技術的技術。概括來看,顛覆性技術主要有以下重要特征[1][2]：一是顛覆性。顛覆性技術也被稱為破壞性技術,其中蘊含了破壞性、變革性思想。顛覆性技術將實現(xiàn)對在位的漸進性技術的替代,通過其應用和產(chǎn)業(yè)化,還將開辟新市場,形成新價值體系、商業(yè)模式、組織制度和市場規(guī)則,同時破壞和顛覆原有市場。二是非連續(xù)性。顛覆性技術體現(xiàn)了技術進步的非連續(xù)性,其可能是完全創(chuàng)新的新技術,也可能是基于原有概念、機理的創(chuàng)新型應用,在打破傳統(tǒng)技術思維和技術路線的基礎上實現(xiàn)技術的突破式發(fā)展。三是不確定性。非連續(xù)的顛覆性技術難以預見和識別,顛覆性技術創(chuàng)新面臨即使大量投入、長期研究也無法成功的不確定性,同時顛覆性技術從早期創(chuàng)新到成熟應用通常需要較長的過程。這些困難使得顛覆性技術的發(fā)展既可能在錯誤的方向上勞而無功,也可能因為早期的失敗放棄而錯失顛覆性技術領域。四是交叉融合性。顛覆性技術往往具有來源的多樣化,或者來源于相關領域新科學原理的重大發(fā)現(xiàn),或由跨學科、跨領域技術融合創(chuàng)新產(chǎn)生,涉及多主體、多學科、多層面。

(二)顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展

從國內(nèi)外農(nóng)業(yè)前沿技術發(fā)展情況看[3][4],目前顛覆性農(nóng)業(yè)技術主要包括以下幾個領域:一是動植物高效生物育種技術。育種技術創(chuàng)新是不斷提高動植物單產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率及其他優(yōu)良生物性狀的重要基礎。利用基因組信息直接進行基因組選擇,可以對目標性狀進行準確選育,顛覆了傳統(tǒng)的大群體遺傳評估、后裔驗證的育種技術路線[5]。目前,生物育種領域顛覆性技術主要包括動植物基因編輯技術、家畜干細胞育種技術、動植物品種分子設計技術等。二是合成生物技術。該領域通過匯聚生物進化、遺傳、發(fā)育、發(fā)酵等技術實現(xiàn)基于需求導向的“建造能力”,重點技術包括合成生物農(nóng)藥技術、人造病毒作為預防性疫苗或者治療性疫苗、體外肉類合成與培養(yǎng)技術等。三是微生物組學技術。該領域?qū)μ囟ōh(huán)境下全部微生物的總和進行系統(tǒng)性研究,復雜的微生物群體多樣性蘊藏了巨大潛力,重點技術包括微生物農(nóng)藥技術、微生物肥料技術、生物質(zhì)熱化學和生物轉(zhuǎn)化耦合技術等。四是農(nóng)業(yè)生物質(zhì)工程技術。該領域?qū)⒔斩?、畜禽糞污等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為清潔、低碳的能源,既可實現(xiàn)對化石能源的替代,也能大幅度減少農(nóng)業(yè)面源污染,重點技術包括生物質(zhì)油、氣聯(lián)產(chǎn)工程技術、能源作物分子和基因調(diào)控技術、生物質(zhì)一鍋法轉(zhuǎn)化利用技術、木質(zhì)素天然結構利用技術等。五是智慧農(nóng)業(yè)技術。該領域通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、智能機械等現(xiàn)代信息技術和數(shù)字裝備技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、銷售、服務全過程深度融合,通過廣泛的信息采集、智能決策與自動控制,實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為核心要素的智能化、精準化、集約化農(nóng)業(yè),重點技術包括農(nóng)業(yè)數(shù)字模型、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)人工智能、智能裝備與農(nóng)業(yè)機器人等。

二、顛覆性農(nóng)業(yè)技術促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展

(一)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的內(nèi)涵與基本特征

資源稟賦、經(jīng)濟社會制度等因素都會影響經(jīng)濟增長,其中技術進步的作用日益突出,并且是實現(xiàn)持續(xù)經(jīng)濟增長的最重要因素。農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型與現(xiàn)代化的規(guī)律表明,隨著經(jīng)濟增長,農(nóng)業(yè)勞動力的比重趨于下降,同時農(nóng)戶經(jīng)營規(guī)模趨于擴大,農(nóng)業(yè)機械等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術得以應用,并共同推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率上升和農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長。狹義的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化主要指生產(chǎn)工具、生產(chǎn)技術的變革。由于技術變革也將導致生產(chǎn)關系、組織制度的變革,后者反過來也影響先進技術的發(fā)展與應用,所以廣義的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化還包括農(nóng)業(yè)組織制度與生產(chǎn)關系等的現(xiàn)代化。而且狹義和廣義農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的形式都隨著農(nóng)業(yè)技術與經(jīng)濟社會的發(fā)展而演化。概括來看,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基本特征仍可以從產(chǎn)業(yè)形態(tài)、產(chǎn)業(yè)功能、產(chǎn)業(yè)績效(能力、素質(zhì))三個維度去認識。

在形態(tài)上,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化表現(xiàn)為生產(chǎn)體系、產(chǎn)業(yè)體系和經(jīng)營體系的現(xiàn)代化。其中,生產(chǎn)體系現(xiàn)代化主要指生產(chǎn)工具、投入品、農(nóng)業(yè)設施等的變革與現(xiàn)代化,具體體現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化、數(shù)字化,先進品種、先進化肥農(nóng)藥等投入品、先進農(nóng)藝技術等的應用。產(chǎn)業(yè)體系現(xiàn)代化主要是與技術發(fā)展、經(jīng)濟社會需求相適應的產(chǎn)品結構、產(chǎn)業(yè)結構、產(chǎn)業(yè)鏈構成等的現(xiàn)代化,具體表現(xiàn)是高值產(chǎn)業(yè)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品占比的上升,產(chǎn)業(yè)鏈的延長等。經(jīng)營體系現(xiàn)代化則是農(nóng)業(yè)主體、農(nóng)業(yè)組織模式、產(chǎn)業(yè)利益聯(lián)結機制、一二三產(chǎn)業(yè)關系等的現(xiàn)代化,具體表現(xiàn)包括農(nóng)戶的專業(yè)化、規(guī)?；⑸唐坊?合作社等各類新型農(nóng)業(yè)主體的發(fā)展,農(nóng)業(yè)社會化服務的發(fā)展,勞動、土地與技術等不同要素間分配關系的完善等。

在功能上,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)功能的增強和拓展。具體來說,一是農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的提升,農(nóng)業(yè)部門提供重要農(nóng)產(chǎn)品、保障消費需求和加工需求的能力的增強;二是農(nóng)產(chǎn)品價值與功能的提升,農(nóng)業(yè)部門實現(xiàn)從提供低價值初級農(nóng)產(chǎn)品向提供高值農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展,農(nóng)產(chǎn)品從滿足基本營養(yǎng)需求向滿足更高層次的健康需求發(fā)展,甚至提供高值營養(yǎng)元素或現(xiàn)代醫(yī)藥、化工的定制原料;三是農(nóng)業(yè)多功能性的提升,農(nóng)業(yè)從單純提供實物農(nóng)產(chǎn)品向提供文旅產(chǎn)品、生態(tài)產(chǎn)品發(fā)展。

在績效上,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化主要表現(xiàn)為要素效率提升和農(nóng)業(yè)發(fā)展空間的擴展。效率提升主要包括土地產(chǎn)出率、資源利用率和農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率的上升:單位面積土地的產(chǎn)出量、產(chǎn)出價值因品種改良、品質(zhì)提升、結構升級因素而提高;單位產(chǎn)出的資源消耗因為高效品種、精準農(nóng)業(yè)技術、循環(huán)農(nóng)業(yè)技術等的應用而下降,包括土地、水等資源消耗的下降,也包括碳排放等的下降,資源利用率上升是緩解農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的資源約束及提高重要農(nóng)產(chǎn)品供給安全保障水平的必然要求;勞動生產(chǎn)率因為規(guī)模經(jīng)營的發(fā)展、機械裝備水平的提高及各類勞動節(jié)約技術的采用等得到提升,相應的農(nóng)民的人均收入水平實現(xiàn)增長,這是農(nóng)業(yè)吸引更多人才、城鄉(xiāng)實現(xiàn)同步發(fā)展的必要條件?！叭省碧岣?農(nóng)業(yè)的素質(zhì)、效益和競爭力才能得到提升,成為真正的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)發(fā)展空間擴展是指由于作物品種、土壤改良技術、精準調(diào)控灌溉技術等創(chuàng)新,資源、區(qū)位等自然條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的約束放松,農(nóng)業(yè)適宜發(fā)展的空間得到擴展,鹽堿地區(qū)、干旱半干旱地區(qū)、北部高寒低積溫地區(qū)、都市地區(qū)等非傳統(tǒng)種植空間的農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ玫竭M一步發(fā)揮,進一步提升糧食與重要農(nóng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)能力。

(二)顛覆性農(nóng)業(yè)技術促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的作用機制

1.顛覆性農(nóng)業(yè)技術推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,從顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展與應用情況看,其對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的作用通過以下幾個基本機制實現(xiàn)。

(1)增產(chǎn)機制。這是顛覆性技術的關鍵作用。通過動植物品種改良或生長環(huán)境控制優(yōu)化,實現(xiàn)動植物生產(chǎn)性能提升,這也是農(nóng)業(yè)“三率”提高的重要來源。另外,對于一些特色農(nóng)產(chǎn)品、高值農(nóng)產(chǎn)品,以及一些為醫(yī)藥等開發(fā)的特殊農(nóng)產(chǎn)品來說,生產(chǎn)性能的提升有助于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,進而推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構變化和產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展。

(2)節(jié)約機制。顛覆性技術通過多種途徑實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素和投入品的節(jié)約,包括:開發(fā)對肥料、水等投入品和資源更高效利用的新品種,實現(xiàn)水、肥等更精準投入的農(nóng)藝技術,更加勞動或資本節(jié)約的新裝備,更精準、更高效的肥料等投入品。要素和投入品的節(jié)約促進“三率”提升,在既定的資源約束下提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,同時,新裝備、新品種、新農(nóng)藝技術往往也帶動形成新的生產(chǎn)體系、產(chǎn)業(yè)體系和經(jīng)營體系。

(3)協(xié)同機制。顛覆性技術將推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)之間及農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)供銷等環(huán)節(jié)形成更緊密的協(xié)作與互動關系,新品種、新投入品要求新裝備、新農(nóng)藝技術的配合,面向終端需求實現(xiàn)定制化的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)。顛覆性技術既是實現(xiàn)協(xié)同發(fā)展的手段,其發(fā)展和應用也要求生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間及全產(chǎn)業(yè)鏈的更緊密協(xié)同,后者將帶動整個農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系變革。

(4)延展機制。一是將推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間的延展,包括提高動植物對非常規(guī)生產(chǎn)空間的適應性,開發(fā)更加抗逆甚至可以適應極端環(huán)境的動植物品種,開發(fā)應用更高效、更智能的環(huán)境控制技術,發(fā)展工程化的農(nóng)產(chǎn)品合成生產(chǎn)技術等。通過生產(chǎn)空間的延展,顛覆性技術可以緩解資源環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的約束,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,甚至改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間格局,并帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系和經(jīng)營體系的變革。二是推動農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品功能的延展,新產(chǎn)品、新性狀、新技術應用都可能帶動傳統(tǒng)消費功能之外的新功能的發(fā)展,包括特色消費、精深加工、文化旅游等方面的功能。

(5)精準化機制。顛覆性技術從多個途徑推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準化,包括:基于氣候、土壤條件、動植物生長生產(chǎn)狀況等因素實現(xiàn)精準施肥、灌溉及其他管理等作業(yè),在勞動投入不增長,甚至減少的情況下,實現(xiàn)精準管理,甚至是精準到地塊、動物個體的管理;通過應用顛覆性育種技術的品種創(chuàng)新,實現(xiàn)產(chǎn)品性質(zhì)與加工需求、消費需求的更精準結合,例如更符合處理要求的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、包含特定營養(yǎng)物質(zhì)的動植物產(chǎn)品等。精準化的發(fā)展同樣促進“三率”提升,推動生產(chǎn)體系、產(chǎn)業(yè)體系與經(jīng)營體系的變動。

(6)生態(tài)化機制。除了以上節(jié)約機制、精準化機制對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)效應的影響,顛覆性技術還通過多個途徑推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)化,一是開發(fā)生態(tài)化的新投入品和新農(nóng)藝技術,二是開發(fā)對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)廢棄物進行資源化利用的新技術,三是應用更生態(tài)化的農(nóng)業(yè)技術研發(fā)路徑。生態(tài)化的發(fā)展對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的影響除了體現(xiàn)在生產(chǎn)體系、產(chǎn)業(yè)體系上,還將改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與資源環(huán)境的關系,有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)價值和多功能性的提升。

2.主要顛覆性農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的具體作用。從以上關于機制的探討可以看出,各領域顛覆性農(nóng)業(yè)技術對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的作用不盡相同,一個領域可能通過以上一個或多個機制發(fā)揮作用。

(1)動植物高效生物育種技術。主要通過增產(chǎn)機制、節(jié)約機制、精準化機制、生態(tài)化機制和延展機制對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的各個方面產(chǎn)生影響,包括:通過加快發(fā)展更高產(chǎn)的新品種,或生產(chǎn)性能突破傳統(tǒng)育種極限的新品種,促進動植物生產(chǎn)能力提升;通過發(fā)展更高效利用水、肥等資源的新品種,發(fā)展更適宜機械作業(yè)或標準化生產(chǎn)的品種,實現(xiàn)對要素投入、資源投入的節(jié)約及更生態(tài)化的發(fā)展;通過動植物性狀的精準改善實現(xiàn)生產(chǎn)性能,如營養(yǎng)、抗病特征等的精準提升;通過發(fā)展更抗逆、更適應非傳統(tǒng)生產(chǎn)空間特殊條件的品種促進動植物生產(chǎn)空間的延展;發(fā)展具有新性狀的農(nóng)產(chǎn)品或強化傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品的特色性狀,包括農(nóng)作物生物質(zhì)特征的改良,以滿足非傳統(tǒng)消費、農(nóng)產(chǎn)品加工及化工、醫(yī)藥、生物能源等高新技術產(chǎn)業(yè)需求,實現(xiàn)功能的延展。

(2)合成生物技術。主要通過精準化機制、生態(tài)化機制、延展機制發(fā)揮作用。首先,合成生物技術通過在基因水平合成藥物實現(xiàn)更加精準的病蟲害防治;通過人為控制病毒突變與復制制備疫苗和藥物實現(xiàn)對病毒更精準的預防和治療。合成生物技術在藥物研究中整體上屬于更生態(tài)化的技術路徑,有別于傳統(tǒng)的化學合成藥物,合成生物藥物通常更環(huán)境友好,有推動農(nóng)業(yè)生態(tài)化發(fā)展的作用。其次,應用合成生物技術實現(xiàn)體外肉類合成與工廠化生產(chǎn),一方面可以達到更高的總體轉(zhuǎn)化效率,另一方面可以避免傳統(tǒng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)過程中污染排放的環(huán)境影響,從而實現(xiàn)更優(yōu)的生態(tài)效應。再次,工廠化合成更可以擺脫傳統(tǒng)從種植到養(yǎng)殖生產(chǎn)過程對土地的依賴,拓展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的空間范圍。

(3)微生物組學技術。主要通過精準化機制和生態(tài)化機制促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,微生物農(nóng)藥和肥料可以發(fā)揮更精準殺菌、供肥的作用,同時因為利用生物機制而具有更好的生態(tài)效應;通過基于生物機制的生物質(zhì)資源利用技術可能實現(xiàn)對生物質(zhì)資源的產(chǎn)業(yè)化、高值利用,推動農(nóng)業(yè)物質(zhì)、能量的循環(huán),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系變革。

(4)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)工程技術。與微生物組學技術相似主要通過生態(tài)化機制促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,具體來說:通過實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)向生物燃料、生物能源更高效地轉(zhuǎn)化,加快農(nóng)業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化、高值化利用,促進農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、資源高效利用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的升級;利用農(nóng)業(yè)生物質(zhì)天然特性開發(fā)的高新技術材料由于其可降解特征等具有更好的生態(tài)效應。

(5)智慧農(nóng)業(yè)技術。主要通過節(jié)約機制、精準化機制和協(xié)同機制發(fā)揮促進作用。具體來說,智慧農(nóng)業(yè)技術利用物聯(lián)網(wǎng)、感應器實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的持續(xù)監(jiān)測和自動決策,數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素[6]并推動生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)其他生產(chǎn)要素節(jié)約,特別是勞動的節(jié)約。在勞動力成本日益上漲的情況下,對于農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、競爭力提升具有突出作用?；诒O(jiān)測與自動控制智慧農(nóng)業(yè)技術可以實現(xiàn)生產(chǎn)管理與化肥農(nóng)藥投入與動植物生長過程、需求精準匹配?；跀?shù)據(jù)信息在生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間及產(chǎn)業(yè)鏈上下游的流動共享,智慧農(nóng)業(yè)使得專業(yè)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進一步實現(xiàn)協(xié)同,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)性、整體性、協(xié)同性;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的信息流動使得供需更加匹配,提升創(chuàng)新的導向性,促進農(nóng)業(yè)個性化定制生產(chǎn)和價值增值。

(三)顛覆性農(nóng)業(yè)技術促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的總體趨勢與特征

概括來看,顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展趨勢及其對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的作用呈現(xiàn)幾個特征。

一是顛覆性農(nóng)業(yè)技術之間存在關聯(lián)性,動植物高效生物育種技術與智慧農(nóng)業(yè)技術具有基礎性作用。所謂關聯(lián)性指某項顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展可能會促進或依賴其他領域顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展。例如,微生物組學的研究成果可能助推合成生物學技術、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)工程技術的發(fā)展。值得注意的是,基于動植物高效生物育種技術的品種創(chuàng)新不僅通過幾乎所有機制對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化產(chǎn)生推動作用,而且往往也是其他顛覆性農(nóng)業(yè)技術更好發(fā)揮作用的條件或載體,如通過育種技術實現(xiàn)作物屬性與合成肥料、合同農(nóng)藥、微生物肥料、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術等的緊密配合。智慧農(nóng)業(yè)技術則加快數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新要素,大規(guī)模、全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)的收集、共享使得基于大數(shù)據(jù)和人工智能的數(shù)字化育種、微生物組學等研究成為可能。

二是顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展普遍呈現(xiàn)出精準化特征與趨勢。如前所述,各類顛覆性農(nóng)業(yè)技術往往在基因、分子層面或利用生物屬性,通過精準化機制提高病蟲害防治、農(nóng)產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)化等各方面效率,從而實現(xiàn)提高生產(chǎn)能力、緩解資源約束、優(yōu)化生態(tài)效應的協(xié)同發(fā)展。

三是顛覆性農(nóng)業(yè)技術促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不同機制具有互補性和溢出性。對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化基本特征的分析表明其是一個系統(tǒng)變化,顛覆性農(nóng)業(yè)技術的不同作用機制側重于從不同路徑影響推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個或多個方面變化,所有機制綜合起來才有可能實現(xiàn)系統(tǒng)性的現(xiàn)代化目標,這就是不同機制的互補性。溢出性則體現(xiàn)在,一個機制除了其主導性影響外,還可能產(chǎn)生其他機制所側重的影響。例如,精準化機制既能帶來產(chǎn)出增長,也可能通過提升要素效率促進生態(tài)效應的改善;增產(chǎn)機制和節(jié)約機制是農(nóng)業(yè)成本效益的一體兩面,如果增產(chǎn)機制可以在不增加投入的情況下增加產(chǎn)出或?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)出相對于投入的更快的增長,單位產(chǎn)出的要素投入就會下降,實際就具有了節(jié)約效應。

三、發(fā)揮顛覆性農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中作用的思路與建議

顛覆性農(nóng)業(yè)技術既是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技自立自強的關鍵領域,也是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要動力。當前,要著力從以下幾個方面進一步發(fā)揮顛覆性農(nóng)業(yè)技術對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的促進作用。

(一)充分發(fā)揮有為政府與有效市場兩方面作用

顛覆性農(nóng)業(yè)技術是國際競爭的戰(zhàn)略領域,并且具有研發(fā)創(chuàng)新周期長、風險大、公益性強等特點,在中國特色社會主義市場經(jīng)濟背景下,必須充分發(fā)揮有為政府與有效市場兩個方面作用。首先要發(fā)揮有為政府作用,主要體現(xiàn)在幾個方面:一是在總體規(guī)劃、頂層設計方面發(fā)揮政府不可替代的作用;二是通過組織實施重大計劃、工程和協(xié)同攻關,實現(xiàn)全社會創(chuàng)新資源的統(tǒng)籌和聚集,聚焦重大領域、核心問題,加快顛覆性農(nóng)業(yè)技術領域關鍵堵點的破解;三是強化基礎性、公益性科學技術研究,為顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新增強后勁;四是財政資金的常態(tài)化投入機制,通過建立顛覆性農(nóng)業(yè)技術專項計劃或基礎研究專項,確保顛覆性農(nóng)業(yè)技術研發(fā)投入在全部農(nóng)業(yè)科技計劃經(jīng)費中的占比達到一定比例[7]。

其次是要發(fā)揮有效市場作用,即要在顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展與應用的競爭性領域、產(chǎn)業(yè)化應用等環(huán)節(jié)更多發(fā)揮各類市場主體作用。利用市場廣泛調(diào)動資源,通過產(chǎn)業(yè)化為原始創(chuàng)新提供動力、促進技術創(chuàng)新與資源條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的更緊密銜接、促進技術更新迭代。目前,以高?？蒲性核鶠橹黧w和主要基于課題項目的創(chuàng)新體系與顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展需求不相適應,一是高?？蒲性核蒲许椖康亩讨芷?、短目標與顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新的長周期、長目標不適應;二是課題制科研項目彼此間缺乏分工協(xié)作,低水平重復研究大量存在,缺少基于長遠規(guī)劃的分工協(xié)作、分階段落實、不斷累積的機制;三是課題制項目面向需求的針對性不足,創(chuàng)新成果難以規(guī)模化應用。因此,發(fā)揮有效市場的作用核心是提升企業(yè)在顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新中的主體地位,實現(xiàn)以專家團隊的作坊式研究為主,向集團化的商業(yè)化創(chuàng)新體系轉(zhuǎn)變。同時,探索政產(chǎn)學研金協(xié)同創(chuàng)新機制,形成以企業(yè)為主體、市場為導向、政產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關的創(chuàng)新體系。

(二)構建全面發(fā)展與優(yōu)先突破相統(tǒng)籌的發(fā)展格局

顛覆性農(nóng)業(yè)技術的發(fā)展、應用與產(chǎn)業(yè)化,帶來新產(chǎn)品、新生產(chǎn)方式,扭轉(zhuǎn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境的緊張關系,也推動農(nóng)業(yè)組織制度與產(chǎn)業(yè)體系等的創(chuàng)新和變革,加快顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然要求。由于顛覆性農(nóng)業(yè)技術在推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過程中的關聯(lián)性,及作用于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不同機制之間的互補性和溢出性,各領域顛覆性農(nóng)業(yè)技術必須全面發(fā)展,這既是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化系統(tǒng)性目標的客觀需要,也是充分發(fā)揮各領域顛覆性農(nóng)業(yè)技術潛力的重要保障。同時,從高效生物育種技術、智慧農(nóng)業(yè)技術在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中的基礎性作用看,必須推動這兩個領域優(yōu)先突破并引領顛覆性農(nóng)業(yè)技術全面發(fā)展。

(三)建立顛覆性農(nóng)業(yè)技術識別、遴選與動態(tài)調(diào)整機制

識別顛覆性技術領域是集中資源加快創(chuàng)新突破的前提,在顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展之初即能識別并加大創(chuàng)新投入是占領先機的必然要求。但是,從過往的顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展歷程看[8],其在發(fā)展初期不一定表現(xiàn)出技術優(yōu)勢,而且因為其對現(xiàn)有投資、組織制度等的顛覆性特征往往不能為主流市場接受,所以顛覆性農(nóng)業(yè)技術在初期即能被準確識別并不是顯而易見、理所當然的,在很大幾率上存在被錯過的風險。因此,需要建立一個顛覆性農(nóng)業(yè)技術識別機制[9],具體應包括:對國內(nèi)外農(nóng)業(yè)科技基礎理論發(fā)展與科技創(chuàng)新前沿的跟蹤機制,定期由科技專家提名和戰(zhàn)略科學家評議的甄別、篩選機制,動態(tài)調(diào)整具有指導農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新資源配置作用的顛覆性農(nóng)業(yè)技術目標庫?；趯︻嵏残赞r(nóng)業(yè)技術的跟蹤研究、科學甄別及形成的目標庫,定期發(fā)布顛覆性農(nóng)業(yè)技術報告,引導社會資源向顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化聚焦。

(四)以基礎理論研究與高端人才建設為兩大抓手

基礎研究的長期積累是顛覆性技術創(chuàng)新的根基和源泉,人才是顛覆性技術創(chuàng)新的戰(zhàn)略資源,加快顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新突破必須首先加強基礎理論研究和高端人才隊伍建設。首先,要扭轉(zhuǎn)我國農(nóng)業(yè)科技長期以來對基礎性、交叉性研究重視不足的問題,通過專項計劃等實現(xiàn)對顛覆性農(nóng)業(yè)技術重點領域基礎理論研究的長期、穩(wěn)定支持。其次,確立人才在顛覆性農(nóng)業(yè)技術發(fā)展中的核心地位,健全保護與利用人才的政策機制,長期支持一批從事農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性、顛覆性技術研究的團隊,著力打造一批顛覆性農(nóng)業(yè)技術領域的戰(zhàn)略科技人才、領軍科技人才和領跑者,以及新興前沿交叉領域的開拓者。最后,建立更靈活、包容失敗的顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新評價機制。顛覆性技術的特征決定了顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新過程充滿不確定性,需要在長期試錯中探索方向和路徑。因此,對顛覆性農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新必須建立鼓勵長期研究、包容試錯和失敗的管理機制和評價制度,營造敢于爭鳴、有利于學科領域交叉、碰撞的創(chuàng)新環(huán)境。