國(guó)科團(tuán)隊(duì) 冕峰 編譯
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)建了國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)并搭建起全球間的交流合作平臺(tái)，使農(nóng)業(yè)發(fā)展更加高效、環(huán)保且更益于人類健康。中國(guó)生產(chǎn)的糧食比世界上任何其他國(guó)家都多，但消費(fèi)也更多。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 (CAAS) 院長(zhǎng)吳孔明表示：“中國(guó)必須分別用世界 9% 和 6% 的耕地和淡水養(yǎng)活全球近20%的人口。” 另一方面，他補(bǔ)充道，“氣候變化、土地和水資源稀缺、生物多樣性喪失以及全球糧食價(jià)格的波動(dòng)，威脅著糧食的可持續(xù)生產(chǎn)。”為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作為一個(gè)國(guó)家級(jí)綜合型農(nóng)業(yè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，致力于在國(guó)內(nèi)外促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展，通過(guò)與國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)和全球非政府組織的技術(shù)交流和合作研究活動(dòng)來(lái)擴(kuò)展其研究成果。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院成立于1957年，總部設(shè)在北京，下轄34個(gè)附屬研究機(jī)構(gòu)，遍布全國(guó)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院還設(shè)有研究生院和出版社。CAAS 依靠創(chuàng)新來(lái)保證國(guó)家、區(qū)域和全球的糧食安全。“得益于生物技術(shù)、數(shù)字化、人工智能和納米技術(shù)等新技術(shù)和新方法，才擁有更多的選擇來(lái)確保提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、提高水和土地利用效率、改善飲食結(jié)構(gòu)、減少?gòu)U物和溫室氣體排放。”吳院長(zhǎng)說(shuō)。截至目前，中國(guó)農(nóng)科院的努力已初見(jiàn)成效。到2022年，農(nóng)業(yè)科技對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)到62.4%。“這一令人印象深刻的數(shù)字意味著中國(guó)已成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家之一，但仍被少數(shù)更成功的國(guó)家所超越，”吳院長(zhǎng)解釋。吳院長(zhǎng)和他的中國(guó)農(nóng)科院同事在設(shè)法縮小這一差距，使中國(guó)成為科技農(nóng)業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一。
創(chuàng)建科學(xué)共同體
CAAS依靠實(shí)驗(yàn)研究實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化并改善人類和環(huán)境的健康發(fā)展。解決如此廣泛的領(lǐng)域取決于強(qiáng)大的科學(xué)實(shí)力。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院擁有一個(gè)非常龐大的團(tuán)隊(duì)：11,000多名工作人員，其中包括近6,200名研究人員。2013年，在政府的支持下，中國(guó)農(nóng)科院?jiǎn)?dòng)了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（ASTIP）。吳院長(zhǎng)表示，ASTIP 的主要職能之一是“通過(guò)中國(guó)和全球的重大研究推動(dòng)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展。”為了鼓勵(lì)創(chuàng)新和包容性研究，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院試行了新的管理機(jī)制，獎(jiǎng)勵(lì)卓越績(jī)效，優(yōu)先培養(yǎng)人才。截至2022年底，在校學(xué)生超過(guò)5,640人。此外，過(guò)去10年，來(lái)自50多個(gè)國(guó)家的700多名學(xué)生通過(guò)國(guó)際教育項(xiàng)目在GSCAAS接受了培訓(xùn)，而且這個(gè)數(shù)字還在不斷增長(zhǎng)。
科學(xué)工程強(qiáng)化品種開(kāi)發(fā)
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家使用一系列技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)新的植物和動(dòng)物品種。在這里，創(chuàng)新技術(shù)之路始于基礎(chǔ)研究。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家可以設(shè)計(jì)出具有“重要育種價(jià)值的作物，例如賦予耐熱、耐旱、高產(chǎn)和抗病性的基因”。中國(guó)水稻研究所所長(zhǎng)、水稻品質(zhì)遺傳改良專家胡培松表示：“我們培育出了中嘉早33號(hào)等超早熟水稻品種和耐熱水稻品種。” 超早熟稻成熟得更快，產(chǎn)量更多。胡說(shuō)，耐熱水稻品種“不會(huì)受到短期極端高溫的影響，確保水稻產(chǎn)量和糧食安全，可以應(yīng)對(duì)氣候變化。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家還致力于研究提高動(dòng)物生產(chǎn)的先進(jìn)方法。例如，享譽(yù)世界、深受喜愛(ài)的中國(guó)美食——北京烤鴨，就是經(jīng)過(guò)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所侯水生教授的研究改良而成的。傳統(tǒng)的強(qiáng)制喂養(yǎng)北京烤鴨的做法有悖于動(dòng)物福利。侯教授從養(yǎng)殖的角度成功改變了這種落后的飼養(yǎng)方式。他的研究打破了生長(zhǎng)效率、抗病性和肉質(zhì)之間的遺傳對(duì)抗。侯和他的同事利用基因選擇，開(kāi)發(fā)出了“Z型”北京烤鴨，這一成就造福了全世界的食客。
使傳統(tǒng)方法現(xiàn)代化
在中國(guó)農(nóng)科院科學(xué)家看來(lái)，在強(qiáng)調(diào)我國(guó)1.2億公頃耕地總量底線的同時(shí)，耕地保護(hù)不僅是一個(gè)數(shù)量問(wèn)題，還需要從質(zhì)量和生態(tài)角度考慮。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院促進(jìn)農(nóng)田可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，提高農(nóng)田生產(chǎn)力。為了加強(qiáng)和簡(jiǎn)化施肥，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與區(qū)域規(guī)劃研究所周衛(wèi)教授和他的同事開(kāi)發(fā)了營(yíng)養(yǎng)專家（NE）2方法，以此來(lái)提出營(yíng)養(yǎng)建議。NE 2的設(shè)計(jì)旨在方便所有農(nóng)民使用，無(wú)需土壤測(cè)試即可使用。此方法對(duì)小農(nóng)特別有利，該方法側(cè)重于簡(jiǎn)單的“4 R”原則：用他的話說(shuō)，“以正確的比例、正確的時(shí)間和正確的地點(diǎn)使用正確的來(lái)源”進(jìn)行施肥。
管理外來(lái)入侵物種
“外來(lái)入侵物種（IAS），特別是有害入侵物種，是全球面臨的重大挑戰(zhàn)，對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，”吳院長(zhǎng)說(shuō)。“入侵性害蟲(chóng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警是有效管理的關(guān)鍵要素。” 為此，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所建立了草地貪夜蛾等入侵害蟲(chóng)和遷飛性害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)及早發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確量化、及時(shí)收集數(shù)據(jù)等功能。這種精確的監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù)可以準(zhǔn)確提供時(shí)間、地點(diǎn)等寶貴信息，并采取控制措施。“防治草地貪夜蛾等害蟲(chóng)的關(guān)鍵點(diǎn)是需要建立綠色、可持續(xù)的防治技術(shù)體系。”吳院長(zhǎng)解釋道。這項(xiàng)工作的深遠(yuǎn)影響超越了農(nóng)田也關(guān)乎到中國(guó)的千家萬(wàn)戶。中國(guó)的草地貪夜蛾綜合治理也被聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織推廣到亞洲和非洲國(guó)家，成為成功案例。
應(yīng)對(duì)傳染病
除了對(duì)動(dòng)物遺傳、育種、繁殖和營(yíng)養(yǎng)等方面的研究外，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家在動(dòng)物傳染病控制和保持人類公共衛(wèi)生方面也發(fā)揮著重要的作用。2013年，新型H7N9流感病毒引發(fā)多場(chǎng)疫情，中國(guó)農(nóng)科院哈爾濱獸醫(yī)研究所動(dòng)物疫病防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、病毒學(xué)家陳化蘭及其團(tuán)隊(duì)的工作受到了考驗(yàn)。她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，感染人類的H7N9病毒隱藏在活禽市場(chǎng)的雞體內(nèi)，他們還對(duì)這種高傳染性病毒進(jìn)行了特征分析，并揭示了其如此危險(xiǎn)的原因。盡管努力防控H7N9，但該病毒在家禽中仍頑固存在，并于 2017 年突變?yōu)楦咧虏⌒孕问?。隨后，陳主任的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種針對(duì)H7N9的解決方案：雞疫苗。使用此疫苗后，雞的感染率減少了93.3%，陳主任說(shuō):”對(duì)雞進(jìn)行成功疫苗接種，預(yù)防或消除了人類進(jìn)一步感染H7N9病毒的浪潮。”
通過(guò)機(jī)械化降低勞動(dòng)強(qiáng)度：機(jī)器人農(nóng)民
吳院長(zhǎng)說(shuō)，十年來(lái)，我國(guó)糧食生產(chǎn)綜合機(jī)械化率從2012年的57%提高到2021年的72%以上。農(nóng)業(yè)機(jī)械化不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，也保證了糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，同時(shí)降低了成本和增長(zhǎng)了效益。中國(guó)農(nóng)科院的科學(xué)家發(fā)明了多種專用農(nóng)業(yè)機(jī)械，如丘陵設(shè)施機(jī)械、溫室設(shè)施、農(nóng)產(chǎn)品加工等。他們應(yīng)用航天遙感、航空遙感、地面物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，研發(fā)出智慧農(nóng)機(jī)，并升級(jí)農(nóng)業(yè)裝備，使其更適用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村多元化場(chǎng)景。例如，果園生產(chǎn)智能控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于蘋(píng)果、柑橘、梨等水果。系統(tǒng)利用集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“一鍵式”現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)診斷和分析。田間作業(yè)服務(wù)平臺(tái)可控制智能田間巡檢機(jī)器人、作業(yè)監(jiān)控機(jī)器人、除草機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、果蔬采收機(jī)器人、水肥一體化灌溉管道等。中國(guó)農(nóng)科院正在實(shí)施“智能機(jī)械行動(dòng)”，旨在實(shí)現(xiàn)主要糧食作物生產(chǎn)裝備智能化，推動(dòng)主要經(jīng)濟(jì)作物機(jī)械化。
實(shí)現(xiàn)綠色低碳生產(chǎn)
吳院長(zhǎng)指出，除了施肥方面的優(yōu)勢(shì)方法外，農(nóng)科院科學(xué)家還不斷探索低碳農(nóng)業(yè)的有效途徑，包括推廣農(nóng)村清潔能源、減少稻田和畜禽的甲烷和碳排放等。2023年，中國(guó)農(nóng)科院發(fā)布首份《中國(guó)低碳農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展報(bào)告》。同時(shí)，開(kāi)發(fā)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品?？茖W(xué)家們發(fā)布了我國(guó)首個(gè)植物免疫蛋白生物農(nóng)藥“阿泰靈”以及多種低成本、易降解的緩釋肥料。高效率低風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥與科學(xué)的施肥技術(shù)相結(jié)合，減少了20%的化學(xué)農(nóng)藥使用和10%的化肥用量。
抵達(dá)農(nóng)村社區(qū)
許多 CAAS 項(xiàng)目都以農(nóng)村地區(qū)為重點(diǎn)。“中國(guó)的小規(guī)模農(nóng)戶占主導(dǎo)地位，完全現(xiàn)代化的經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu)尚未建立，”吳院長(zhǎng)說(shuō)。“因此，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)，并在關(guān)鍵地區(qū)和關(guān)鍵生產(chǎn)階段提供更優(yōu)質(zhì)的種子、耕作方法和技術(shù)是確保糧食和其他重要農(nóng)產(chǎn)品豐收的關(guān)鍵。”
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)家在玉米地里偵察害蟲(chóng)；照片：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供
為幫助農(nóng)民學(xué)習(xí)新技術(shù)并接受培訓(xùn)，農(nóng)科院成立了十多個(gè)專家組，分別針對(duì)小麥、水稻、玉米、大豆、油菜籽、蔬菜、棉花等作物，為全國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有效支持。“僅到2022年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的千余名專家就深入20多個(gè)省份的300多個(gè)縣、100多個(gè)城市，提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)和服務(wù)。”吳院長(zhǎng)說(shuō)。此外，農(nóng)科院還在畜牧業(yè)、花生生產(chǎn)、人居環(huán)境改善等20個(gè)行業(yè)，開(kāi)展了20多個(gè)節(jié)本高效高產(chǎn)示范試點(diǎn)項(xiàng)目。在主要產(chǎn)區(qū)建立基地167個(gè)，200余種先進(jìn)技術(shù)推廣到田間。
在中國(guó)及其他地區(qū)工作
覆蓋如此多的土地和農(nóng)作物需要團(tuán)隊(duì)合作。中國(guó)農(nóng)科院牽頭聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)、涉農(nóng)院校和相關(guān)企業(yè)，建立了90多個(gè)技術(shù)性、行業(yè)性、區(qū)域性的國(guó)家農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟。這些聯(lián)盟將產(chǎn)業(yè)鏈上的利益相關(guān)者聚集在一起，共同尋求生產(chǎn)問(wèn)題的解決方案，例如華北地下水透支和西南喀斯特地區(qū)水土流失等問(wèn)題。CAAS項(xiàng)目的影響范圍與其參與者一樣廣泛。例如，2019年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了國(guó)際科技創(chuàng)新計(jì)劃（CAASTIP）。通過(guò)與世界各地的科技機(jī)構(gòu)合作，該項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多新的農(nóng)業(yè)技術(shù)，例如在分子設(shè)計(jì)育種中使用精確的基因組編輯和全基因組選擇技術(shù)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院還參與南南合作項(xiàng)目，在這些項(xiàng)目中，依靠南半球國(guó)家的共同努力，充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。例如，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家參與了中國(guó)-阿根廷沼氣發(fā)展合作中心項(xiàng)目，該項(xiàng)目推動(dòng)了兩國(guó)沼氣的可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)農(nóng)科院與比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)等58家機(jī)構(gòu)合作啟動(dòng)綠色超級(jí)稻項(xiàng)目。“該項(xiàng)目使非洲和東南亞的小農(nóng)戶的稻米產(chǎn)量提高了 20%，”吳院長(zhǎng)說(shuō)。
未來(lái)幾十年的發(fā)展
經(jīng)過(guò)六十年的努力，中國(guó)農(nóng)科院致力于為全球糧食安全、減緩氣候變化和減貧等工作做出更大的貢獻(xiàn)。中國(guó)農(nóng)科院科學(xué)家將與伙伴們合作，重點(diǎn)開(kāi)展種子、農(nóng)田、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)生物安全、生態(tài)低碳農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)展六大研究領(lǐng)域。“展望未來(lái)，中國(guó)農(nóng)科院將繼續(xù)瞄準(zhǔn)世界前沿、國(guó)家重大需求、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、人民健康安全方面發(fā)展。”吳院長(zhǎng)說(shuō)。為了讓這些進(jìn)步落到實(shí)處，支持鄉(xiāng)村振興，中國(guó)農(nóng)科院將派遣更多專家到全國(guó)各地開(kāi)展相關(guān)工作。“我們計(jì)劃與相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立產(chǎn)業(yè)顧問(wèn)組，并擔(dān)任44個(gè)縣技術(shù)援助項(xiàng)目的組長(zhǎng)。”吳院長(zhǎng)說(shuō)。此外，中國(guó)農(nóng)科院還與世界各國(guó)的科學(xué)家合作開(kāi)發(fā)G2P項(xiàng)目（基因組到表型組——解讀作物遺傳資源），用吳院長(zhǎng)的話來(lái)說(shuō)，“這是一個(gè)國(guó)際大型科學(xué)項(xiàng)目。該項(xiàng)目有望促進(jìn)全球植物遺傳資源研究和平等獲取，為全球糧食安全和營(yíng)養(yǎng)做出新的貢獻(xiàn)。”
本文源自science網(wǎng)站Agricultural innovations in China aid countries around the world，有刪減。
