科学技术是由科学理论与方法以及重大技术变革所引起的科学技术的飞跃性质变,通过科学技术,不仅改变了人们的科学思维方式、科学的面貌与发展方向,而且有力推动了工艺操作方法与技能革新和生产组织创新,从而大大提高社会生产力水平和生产效率,引起生产关系和社会生活的一系列变革。
18世纪以来,人类社会经历了三次技术,第一次技术是18世纪蒸汽机的发明所引起的动力机实现了工业生产从手工工具到机械化的转变,第二次技术是19世纪末叶兴起的电力技术,极大地推动了化工技术、钢铁技术和内燃机技术等其他技术的全面发展,第三次技术是20世纪40年代开始的以原子能技术、电子计算机技术和空间技术为主要标志的技术,开创了人类智力的新纪元。三次技术和由其引发的三次产业将人类社会由农业社会推进到工业社会,创造了人类社会的现代物质文明。
从事生物性生产的农业,其分散性和复杂性的行业特点影响了它对现代技术吸收和应用,农业滞后与工业近200年,但是农业的技术也有着自己的发展规律和历程,它伴随人类社会渡过了几千年自耕自食的自然经济时期,直到20世纪中叶才出现突破性进展。从20世纪初到1949年,世界粮食单产仅由每公顷930千克提高到1000千克,年平均增长1.4千克,粮食总产的增加主要依靠扩大耕地面积,既20世纪上半叶的世界农业仍然处在生产率、科技水平和发展速度很低的资源农业时期,1949~11988年世界单产由每公顷1000千克提高到2499千克,平均年增长39千克,是前50年的28倍,科技对此期农业高速发展的贡献率在70%以上,作出贡献的主要技术是达尔文杂种优势理论和孟得尔遗传学理论及其推动下的现代育种方法和种子产业、德国化学家李比希的植物矿质营养学说及其推动下的化肥工业和现代施肥技术以及20世纪30年代缪勒开创的有机合成农药及农药工业,其它一些农业科学技术也对农业生产起了巨大的推动作用,如节水灌溉和旱地农业技术的发展,实现了高产稳产;机械技术的广泛采用,极大地提高了劳动生产率和作业质量;农副产品综合利用技术的发展,大大提高了产值且物尽其用。现代科学技术已经从根本上改变了传统农业的面貌,大幅度提高了农业生产水平。
但是传统农业是一种资源型农业,随着发展中国家人口的急剧增长,粮食需求量不断提高,为了提高粮食产量,往往采取过度开发水、土资源,开荒扩种,广种薄收的办法,从而造成农业用地扩大,森林、草原被破坏,野生生物不断减少,物种多样性(尤其抗性强、品质好的物种)受到威胁,开垦出来的农用地又未能得到很好的管理,由于过度的放牧和耕作造成地力下降,不适当的灌溉造成水土流失和土壤中盐分的积累,导致土壤劣化,发达国家由于大量使用石化燃料,破坏臭氧层,造成紫外线增加和酸雨,对生物生长发育造成破坏,另外,农田中大量使用化学肥料和农药流进地表水和地下水,污染了河流、湖泊和海洋,更重要的是在全球范围内都出现了温暖化问题,短期内出现气候异常而影响农产品质量,长时期则完全有可能引起气候的变化,制约农业的发展,威胁到人类的生存,这也是上一次农业科技的教训。目前,资源环境保护、利用与农业的持续发展已成为当今世界研究的重要问题。
20世纪后半叶以来,生命科学领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学和生物技术在自然科学中的作用发生了性变化,其作用决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学,生物技术是现代技术的最新成就之一,科技界几乎一致认为相对于统治了400年之久的机械世界来讲,21世纪将是生物学世纪。农业是为满足人类生存和发展的需求,以生物为主要对象的产业,是现代生物技术应用最广阔、最活跃、最富有挑战性的领域,农业科学通过与生物科学的交融、更新和拓展,随着生命科学的迅猛发展与创新,加快了科技的进程。20世纪80年代以来,随着农业科技的迅速发展,世界范围内一场以生物技术为核心,以信息技术等高新技术在农业上广泛应用为标志的新的农业科技正在加速孕育和形成,正在对农业产生越来越广泛和深刻的影响。新的产业的主要内容为生物科技,新的农业科技必然以生物科技为重点,现代农业应当是可持续发展的农业,新的农业科技,特别是生物科技,在实现可持续发展目标中,将肩负重大的责任。一些有远见的科学家、思想家和政治家对日益严重的诸多人类社会问题,如人口、环境、食物、资源与健康等重大问题的解决,莫不寄希望与生命科学与生物科学的进步。新的农业科技,不仅是为解决21世纪我国16亿人口所需的粮食问题,而且要改造生态环境、维护生态平衡,拓宽人类活动空间,优化生存环境质量,要把传统农业大国变为可持续发展的现代农业大国。这就使新的农业科技具有更加广泛的内涵。
新的农业科技应为促进大农业体系的建立服务。从我国国土资源、气候资源和生物资源出发,我国农业将形成六位一体的大农业体系,包括:
1.耕地农业。在保持现有耕地总量动态平衡的基础上,建立粮食作物、经济作物、饲料作物的三元结构,着重提高中低产田的生产水平。
2.山地农业。山地占国土面积的69%,有巨大的生产潜力,以小流域为单元,以控制水土流失为目标,实行综合治理与综合开发,形成生态与经济的良性循环。
3.草地农业。包括牧区草原和南方的草山草坡,在控制和治理“三化”(退化、沙化、碱化)的基础上,形成草食动物的商品基地。
4.水体农业。包括内陆淡水和海水,在控制和治理工业污染和富营养化的基础上,发展多种水生动物,提供优质水产品,提高水产品在食品结构中的比重。
5.庭院农业。以2.4亿农户为单元的种植业和养殖业,是世界上最大的庭院经济。对于利用剩余劳动力和劳动时间,增加农民收入,具有重大的实际意义。
6.都市农业。包括绿地、花木以及旅游观光等农业,随着城市化的推进将有长足的发展。
新的农业科技应为促进农业的多功能发展服务。随着农业现代化的推进,农业的功能呈现多样化,如食用功能、工业功能、生态功能、能源功能和文化功能等。
新的农业科技应为实现可持续发展的战略服务。可持续发展将成为21世纪的主旋律,过去以牺牲生态环境为代价的经济高速增长是不可持续的,是难以为继的。
现在只要我们切实抓住以生物技术和信息技术为主要内容的新的农业科技的机遇,主攻单产而提高总产,发展农业的产业化和提高乡镇企业的档次,不断增加农民收入,认真实施科教兴国和可持续发展战略,我们就能使未来16亿人口生活得更美好、更富裕。