林萬龍：新質生產力正在改變農業

在許多人固有的印象之外，今天的農業正在發生夢幻一般的變化，利用人工智能的精準育種，操控無人機在空中噴藥，駕駛大器械在平原上縱橫……

2024年政府工作報告提出，大力推進現代化產業體系建設，加快開展新質生產力。作為第一產業，農業產業中的新質生產力如何體現，又如何進一步發展新質生產力，推動農業現代化建設？新京報記者採訪了中國農業大學副校長林萬龍，他表示，「在新的科技革命中，新質生產力正在快速改變農業的產業模式，在未來，還有更廣闊的應用前景。」

農業不再是人們想像的模樣

現代農業是什麼樣的？當許多人對農業的印象，還停留在「面朝黃土背朝天」的勞動時，農業早已經發生了天翻地覆的變化。

儘管新質生產力是一個新的概念，但事實上，隨著新一輪科技革命的推進，農業的生產方式、產業模式，都在發生著劇烈的變化，「有國外學者認為，現代農業科技將有五大突破點，多學科交叉和系統方法、傳感技術、數據科學和信息科學、基因組學和精準育種、微生物組學。這些領域，看起來和土地上耕作的農業相距甚遠，但事實上，它們正在深刻地改變著現代農業。」

種業是農業的芯片，也是現代農業發展的利器，而生物、信息等技術的發展的應用，正在徹底改變育種模式，「過去育種，主要靠育種家對育種材料進行表型觀察，通過育種家的經驗、勞動和堅守，看看地裡哪一株長得好，把它選出來，繼續培育。這種方式要耗費大量的人力物力，還有時間，一個品種的育成，往往要10年乃至更久，有時候還需要一點兒運氣。」林萬龍說，「但現在，隨著生物學的發展，我們對生物基因的認識越來越深入，再通過數字技術甚至人工智能，可以進行精準組合和匹配，然後再拿到田間驗證，這種以分子設計為依託，採用基於基因組選擇模型的表型預測，以及基因組定向改造技術，實現育種定製和智能決策的育種方式，可以成為精準育種，甚至可以是定製育種，我們需要抗旱的，就定製化地去培育抗旱的，需要耐冷的，就去精準培育耐冷的品種。」

這樣的場景，曾經只出現人人們的夢想中，但如今，已經成為現實，林萬龍說，「在動植物的育種中，大量的新技術正在快速應用，改變了傳統的育種模式，讓育種變得更精準、更快速，比如一個糧食作物新品種，過去需要10年才有可能育成，現在只需要3到5年。我們還有植物工廠，還可以繼續縮短植物育種的時間，在大田中，可能一年只能種1代或者2代，但在植物工廠，可以繁衍5、6代，選育的時間自然更短了。」

有智慧的農田是什麼樣的

當前，人工智能技術發展迅速，在各個領域中發揮著越來越重要的作用，算力正在成為新的生產力，那麼在傳統的農田中，人工智能是否有用武之地呢？

「智能化恰恰是農業發展的未來之一。」林萬龍說，無論種植業還是養殖業，智慧化生產方式，其實都已經在現實中落地。儘管完全無人的智慧農場、智慧牧場仍然很少，但不可否認的是，它們確實已經出現。

在農田中遍設傳感器，每一株作物都在全天候的監控之下，水、肥、溫度的變化，病蟲害的發生……都可以在最快的時間內，反映到後台，根據設置好的程序，自動補充水肥，調控溫度，無人機自動飛出，噴藥防治……

當人臉識別尚未普及的時候，在牧場中，豬臉識別技術和設備就已經開始運用，智慧化設備，可以精準識別每一頭牲畜，知道它是否進食、喝水，瞭解它的健康狀況……

「智能化的技術在農業上的應用已經非常廣泛，比如在奶牛、羊、豬的養殖中，已經有了很好的設備，比如監測動物的傳感器，可以實時採集動物的數據，這些已經不是實驗室的研究項目，而是市場上銷售的產品。」林萬龍說，「還有農場中，後台控制的除草機、植保無人機等。事實上，在整個農業生產中，從育秧到收割，每一個環節，都有智能化的設備，可以實現完全無人化管理。而且，這些技術和設備，正在快速地發展和提升，在不遠的將來，就可能真正普及到農業生產中，那時候的農業生產，將和現在完全不同。」

農業工廠里的未來農業場景

農業和工廠，兩個看似沒有關聯的概念，在現代農業技術的支撐下，正在互相融合。

當前，植物工廠技術發展迅速，在蔬菜生產、作物育種等多種領域發揮作用，林萬龍介紹，「植物工廠技術當前已經很成熟，並且在許多方面都有應用，許多人覺得植物工廠只能種植一些小型葉菜，但其實，水稻、玉米這樣的大田作物，也可以在植物工廠中種植，比如水稻，原本需要120天的生長期，在植物工廠里，只需要60天左右。農業生產中，有兩個重要的影響因素，一個是環境，典型的如天氣，常說農業靠天吃飯，就是因為它受天氣影響很大，第二個是植物自身的生長規律。而在植物工廠中，我們可以為植物營造最適合的環境，讓它完全發揮自身的潛力，長得更快、更好。」

動物也是工廠，在我國，高樓養豬已普遍出現，最高的達到26層，且已投入生產，「高樓養豬融彙了多個領域的技術成果，不只是把豬搬到了樓上。事實上，裡面有工程學、數學、信息科學、環境科學等諸多領域的科學技術和設備，如在豬場中，已經可以實現機器人巡檢，不需要人觀察，既可以減少勞動投入，也能有效減少病菌侵入，效率也更高。」

工廠中，不只有種植和養殖，隨著現代技術的發展，人工合成食物已經成為現實，動物蛋白、植物蛋白、澱粉合成等技術，正在走出實驗室，走進工廠。「比如2021年，中國科學院天津工業生物技術研究所，研發了新的人工澱粉合成途徑。該方法合成澱粉的效率約為玉米澱粉合成的8.5倍，理論上1 立方米大小的生物反應器中，每年澱粉生產量相當於約5畝玉米地。」

一個基於大食物觀的未來農業，正在漸漸成型，而這也將逐漸改變人類的膳食營養狀況，林萬龍說，「基於植物工廠、植物細胞工廠、動物細胞工廠、微生物細胞工廠、化學合成等新型生產模式，利用基因編輯、細胞培養、代謝調控、重組加工等技術，開發多元化、個性化的營養健康未來食品，是農業發展的趨勢之一。在這樣的趨勢下，未來的食品將是多元化的，有滿足生存需求的，更有滿足人們健康需求的，舉例來說，針對特殊群體的特殊農作物，如適合高血糖患者的大米、小麥，如今已經有很多品種。甚至未來還有可能出現基於健康大數據的營養定製，可以滿足每個人個性化的需求。」

改變人類健康的未來農業

作為第一產業，農業在許多方面，發揮著普通人並不瞭解的作用，如生態發展，種植業減排固碳、養殖業減汙降碳、漁業減排增彙、可再生能源代替等，都在未來的生態綠色和可持續發展中，佔據重要地位。

「隨著減肥節水等一系列技術的研發和應用，綠色作物生產，綠色種養循環，綠色產品產業等，最終都在影響著綠色生態環境的建設和維護。」林萬龍說，「值得注意的是，當前火熱的生物製造技術，也和農業息息相關，生物製造是以微生物細胞或以酶蛋白為催化劑，進行化學品合成、或以生物質為原料，轉化合成能源化學品與材料，促使能源與化學品脫離石油化學工業路線的新模式。生物製造技術的發展，可以從根本上改變傳統製造業的生產模式。如利用生物+醫藥、生物+化工、生物+能源、生物+輕工等全新生產方式，誕生出了一大批全新產品，如重組蛋白藥物、生物航空煤油、生物降解塑料等等，生物製造被認為具有引領‘第四次工業革命’的潛力，未來前景十分廣闊。據預測，全球生物製造產值接近30萬億美元。」

同時，農業還和人類的健康息息相關，林萬龍介紹，比如人獸共患病的防治，一直都是一個重大的公共衛生工作，許多給人類健康帶來嚴重風險的疾病，最初都是從動物身上傳播而來的，所以我們國家這些年一直在推動關口前移、人病獸防等工作，同時通過科研攻關，在疾病防治、檢疫等各個環節，加強人獸共患病的預防。

現代生物學和醫學的發展，也讓農業更多參與到人類健康的保護中，林萬龍介紹，「比如我們在涿州的基地，養了很多豬，這些豬不是為了生產肉食，也不是為了研發養殖技術，而是用於開展人類發育和疾病研究等，我們有一個豬規模化基因編輯平台，可以進行器官移植等各方面的研究，在心血管領域，人類和豬有非常高的接近性，世界上已經有將豬的心臟移植給人的成功案例，豬也是人類疾病研究中的典型模式生物之一，所以這方面的未來非常廣闊。」

新質生產力需要新的人才

上窮碧落下黃泉，科技創新驅動的新質生產力提升，正在全方位地改變著傳統的農業模式，也正在把科幻變成現實。

但農業的未來遠不止於此。林萬龍說，「我國是農業大國，但還不是農業強國，和世界上的農業強國相比，我們在許多方面都有差距，緊靠傳統生產力的提高，很難真正縮短這些差距，只有推動新質生產力的提升，才能更快實現農業強國建設、農業現代化建設的目標。」

怎樣才提升農業領域的新質生產力？林萬龍認為，人才培養是最重要的基礎之一。

「提升新質生產力，推動農業現代化建設，人才是關鍵，但未來需要怎樣的人才？首先要考慮的是，人才培養要瞄準什麼樣的業態，是新業態還是傳統業態？人才培養要緊盯怎樣的科技，是前沿科技還是常規科技？我們要培養什麼樣的人，是領軍的創新人才，還是普通的人才？答案很簡單，我們需要瞄準新的業態，盯緊前沿科技，培養領軍的創新人才。」林萬龍說。

如何培養這樣的人才，林萬龍表示，「我們當前正在嘗試許多新的方法，我們強化招生宣傳，在生源上要提高質量，創新培養模式，比如中國農業大學開創的科技小院，讓學生在一線的生產中學習和實踐，把論文寫在大地上，在生產中發現問題，解決問題。在專業佈局和升級改造中，不再局限於那些傳統的涉農學科，而是推動多學科交叉融合，重構農科專業的新體系，比如農業智能裝備工程、獸醫公共衛生、生物智能科學與工程、全球治理髮展等，這些專業結合了農業科學、信息科學、醫學、工程科學等諸多領域，目的是培養真正跨學科的創新人才，當未來他們投身於農業，必然會改變農業的模樣，為農業新質生產力的提升提供巨大的動力。」

新京報記者 周懷宗

編輯 張樹婧 校對 柳寶慶