目前現代農業(yè)發(fā)展存在糧食安全、能源安全、環(huán)境安全、經濟安全等問題，生物技術有望成為解決這些問題的重要途徑。國內外提出了各種農業(yè)發(fā)展模式，如石油農業(yè)、有機農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、綠色農業(yè)、都市農業(yè)、設施農業(yè)、精準農業(yè)和現代農業(yè)等等，但都沒有將生物技術和現代農業(yè)進行統(tǒng)籌考慮，也沒有形成真正的現代農業(yè)模式。
根據國內外現代農業(yè)的發(fā)展過程，我們認為現代農業(yè)應該包括兩個重要內容：一方面是以生物技術為基礎和核心；另一方面是以動力裝備現代農業(yè)為兩翼。如何將生物技術與現代農業(yè)緊密結合，是我國未來現代農業(yè)發(fā)展的關鍵問題。
21世紀農業(yè)危機應對
中國現代農業(yè)21世紀面臨七大危機：糧食（食品）安全危機、水土資源危機、能源危機、環(huán)境污染危機、人口快速增長和健康危機及氣候變化災害危機。21世紀是生物技術的世紀，解決21世紀農業(yè)危機的對策與關鍵，應該是發(fā)展生物技術。
在解決糧食（食品）安全危機方面，要通過發(fā)展生物產業(yè)，包括種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、微生物工程和食品加工業(yè)來實現。
在解決水土資源危機方面，要發(fā)展生物資源高效利用技術與產業(yè)。例如，發(fā)揮生物節(jié)水在大面積提高水資源利用效率和抗旱增產方面的重要作用。
在解決能源危機方面，要發(fā)展生物能源農業(yè)、生物化工等產業(yè)，特別是發(fā)展非糧作物制造生物燃料，新辟生物能源農業(yè)新路。
在解決環(huán)境污染危機方面，要發(fā)展有機農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、綠色農業(yè)、低碳農業(yè)、可持續(xù)農業(yè)和生物型農業(yè)；要大力支持和發(fā)展生物農藥、生物肥料、生物塑料、生物治理和生物工程產業(yè)。這樣才能減少污染源，并利用生物技術消除以前的環(huán)境污染，恢復保護生態(tài)環(huán)境。
在應對氣候變化災害危機方面，要趨利避害，發(fā)展生物抗逆和資源高效利用良種工程產業(yè)，包括生物克隆、轉基因和分子標記輔助選擇育種等生物技術。同時要加快發(fā)展大面積、大規(guī)模的都市（觀光）農業(yè)，設施（抗災高效）農業(yè)，工廠化農業(yè)和現代（精準）農業(yè)。這樣才能高效利用氣候變化帶來的有利條件和減少及抵御氣候變化帶來的不利因素，使農業(yè)擺脫靠天吃飯的被動局面，真正使現代農業(yè)成為自主農業(yè)。
在解決人口健康危機方面，首先要加大綠色農業(yè)和高值生態(tài)農業(yè)的發(fā)展，同時也要加快生物醫(yī)學、植物保護技術及產品在農村的普及和應用，減少各種藥物對人體及生物、環(huán)境的污染危害，生產出更多更好的動植物和微生物健康食品、營養(yǎng)食品和功能食品。
以生物技術為基礎和核心
現代農業(yè)的構成和發(fā)展過程應該是生物技術和動力裝備技術發(fā)展緊密結合的過程。生物和生物技術應該是現代農業(yè)發(fā)展的基礎和核心，動力裝備技術應該是現代農業(yè)發(fā)展的兩翼。隨著生產力的歷史發(fā)展，他們經過下面兩個交互并進的發(fā)展過程。
生物技術發(fā)展過程，應該是從（原始）自然農業(yè)→無機（化學）農業(yè)→有機農業(yè)→生態(tài)農業(yè)→綠色農業(yè)→資源高效利用型農業(yè)→循環(huán)農業(yè)→低碳農業(yè)→生物技術型→可持續(xù)農業(yè)；
動力裝備技術發(fā)展過程，應該是人（畜）力農業(yè)→機械化農業(yè)→電氣（信息）化農業(yè)→都市（觀光）農業(yè)→設施（抗災高效）農業(yè)→工廠化農業(yè)→現代（精準）農業(yè)。
正是由于以上二者技術發(fā)展過程的有機結合，才形成了現代農業(yè)。將來只有將現代農業(yè)進一步發(fā)展成為可持續(xù)發(fā)展農業(yè)，才能實現人與自然的和諧發(fā)展、人類與地球的共存。
從國內外現代農業(yè)發(fā)展歷史來看，現代農業(yè)經歷了從“農業(yè)機械化、電氣化、化學化和水利化”的“農業(yè)現代化”，到以“農業(yè)的信息化、生物化、設施化和管理現代化”為主要特征的“現代農業(yè)”的發(fā)展過程。
世界各國自然經濟社會條件不盡相同，有多種現代農業(yè)模式。美國經濟學家弗農拉坦用實證資料證明了這條規(guī)律：世界上勞均土地在30hm2以上的國家，基本上走的是機械技術型道路；勞均土地在3 hm2～30hm2之間的國家，走的是生物技術—機械技術交錯型道路；而勞均土地不足3hm2的國家，多數走的是生物技術型道路。中國人均耕地保有量為1.4畝(不到0.1 hm2), 必須走生物技術型現代農業(yè)道路，提高資源利用率。中國是人口和農業(yè)大國，因此，中國必須發(fā)展成為“生物技術型現代農業(yè)國家”。
世界發(fā)達國家現代農業(yè)模式可以以美國現代農業(yè)模式為例，它是以生物技術型農業(yè)為基礎高速發(fā)展的。例如，以轉基因作物包括抗除草劑、抗病蟲、優(yōu)質、營養(yǎng)功能遺傳改良大規(guī)模發(fā)展為典型代表，同時采用簡化栽培如除草劑、保護性耕作、大面積節(jié)水（噴、滴）灌溉技術等和大馬力機械化大規(guī)模管理，再加上信息（精準）農業(yè)，使美國農業(yè)成為高經濟效率、高科技的現代農業(yè)模式的代表。因此，美國等國家發(fā)達的現代農業(yè)模式并不是大家普遍簡單認為的“機械化現代農業(yè)模式”，而是建立在先進生物技術型農業(yè)的基礎上，并整合現代化機械技術和信息技術的現代農業(yè)模式。
美國已經成為世界上生物技術作物（包括轉基因作物）應用面積最大的國家。孟山都公司是世界上最大的種子公司，在蔬菜水果領域排名第一，在大田作物領域排名第二，在農用化學領域排名第三，同時也是世界上最大的轉基因種子公司，全球種植的轉基因作物90%為孟山都公司擁有。從有關資料來看，美國政府包括美國農業(yè)部等重要部門都與孟山都公司、杜邦公司的商業(yè)和經濟活動有重要的聯(lián)系。這并不是單純的公司商業(yè)經濟行為，而是國家乃至世界范圍內的資源戰(zhàn)爭、經濟戰(zhàn)爭和糧食戰(zhàn)爭。
美國前國務卿基辛格在1970年曾發(fā)表言論稱“如果你控制了石油，你就控制了所有的國家；如果你控制了糧食，你就控制了所有的人類”。這句話道出了美國領導人和美國政府想要控制全球的意圖和策略，說明了控制糧食的極端重要性。靠什么控制糧食，靠的就是農業(yè)生物技術，靠的就是其先進的優(yōu)良品種。中國的大豆產業(yè)被美國的轉基因大豆擊垮；美國先鋒公司的“先玉335”玉米更是僅用3年時間就迅速成為中國第三大玉米品種，成為我國東北第一大主栽品種。美國憑借在轉基因食品領域的絕對技術優(yōu)勢，已經開始日益在世界糧種市場贏得支配地位。而一旦美國的轉基因糧種在世界范圍內大面積推廣，其他國家本土培育的糧種很可能會被迅速排擠出市場，這就為美國從源頭上控制世界糧食供應打下了堅實的基礎。
一粒種子可以改變世界，反過來講，一粒種子也可以擊垮一個產業(yè)，甚至危及一個國家的糧食安全。一個農業(yè)（種子）公司也可以與世界農業(yè)經濟和糧食安全進行博弈。因此，農業(yè)生物技術發(fā)展力量不可輕視，生物技術型現代農業(yè)發(fā)展勢不可擋，將發(fā)展生物技術型現代農業(yè)國家作為中國國家發(fā)展目標成為當務之急。在目前世界經濟危機和糧食安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)的情況下，我們建議中國政府盡早將發(fā)展生物技術型現代農業(yè)國家作為國家發(fā)展目標，這對中國糧食安全及國家經濟安全都有重要的現實意義和深遠的歷史意義。
強國之策和發(fā)展目標
美國1987年就曾組織有關生物技術方面的研究人員和國家戰(zhàn)略研究人員出版了《農業(yè)生物技術是國家競爭策略》。美國科學家Ray V. Herren 也在2003年出版《生物技術-農業(yè)革命介紹》一書。為了確保其在生物技術產業(yè)的領先地位，美國建立了高層協(xié)調機制和產業(yè)組織體系，每年投入在生物技術研發(fā)上的經費達380多億美元，已先后形成了5個生物谷，培育了1400多家生物技術企業(yè)，轉基因作物種植面積居世界第一。為發(fā)展生物質能源農業(yè)，美國規(guī)劃到2020年，生物質燃料將取代10％的燃料油消費，預計2050年可達到50％。此外，美國還專門成立國家農業(yè)生物技術委員會（National Agricultureal Biotechnology Council，NABC）。美國國會研究咨詢組織也長期關注生物技術及在農業(yè)方面應用的進展，僅2010年就有兩個報告出臺，一個是農業(yè)生物技術的背景和進展，一個是美國和歐盟生物技術的爭議。
歐盟雖然對轉基因作物持謹慎態(tài)度，但自20世紀90年代初開始，歐盟就要求成員國要大力發(fā)展生物質能源，積極發(fā)展能源農業(yè)，以緩解能源供需矛盾，改善環(huán)境。按照歐盟的要求，到2020年生物質燃料在傳統(tǒng)燃料市場中應占有20%的比例。發(fā)達國家開始從農業(yè)（糧食安全）向生物能源農業(yè)（能源安全）轉變，這是發(fā)達國家現代農業(yè)轉型的一個重要方向。
英國政府提出“發(fā)展生物技術”戰(zhàn)略報告的目標是保持生物技術位于世界第二的水平；日本提出和確立了“生物產業(yè)立國”戰(zhàn)略作為新的國家目標，并成立了以首相為首的“生物技術戰(zhàn)略會議”；印度也謀求成為生物技術大國，并專門成立了“生物技術部”；新加坡制定了“五年躋身生物技術頂尖行列”的目標，要把新加坡建成“生物島” 。
提升中國農業(yè)發(fā)展目標
國際農業(yè)生物技術應用服務組織(ISAAA)指出：繼醫(yī)藥作為生物技術發(fā)展的第一次浪潮之后，全球生物技術發(fā)展的第二次浪潮—農業(yè)生物技術隨著本世紀的到來已經揭開了蓬勃發(fā)展的序幕。中國在農業(yè)生物技術方面如何發(fā)展，值得我們深入思考。
科學技術是第一生產力，生物技術應該是農業(yè)的第一生產力。鄧小平同志曾指出，將來農業(yè)問題的出路，最終要由生物工程技術來解決，要靠尖端技術。溫家寶總理在政府工作會議中提出，要解決糧食問題，必須依靠科學手段、生物技術和轉基因技術。2006年桑國衛(wèi)等四位全國人大代表在十屆全國人大四次會議上提出了“關于制訂我國生物技術發(fā)展國家戰(zhàn)略，加速搶占21世紀的重要經濟增長點”的第4944號建議。中國《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》將生物技術列為重點發(fā)展的前沿技術。我國2009年啟動240億元的動植物轉基因品種培育重大專項就是農業(yè)領域最大的生物技術項目。
解放后初期，毛澤東主席曾經提出“農業(yè)現代化的根本出路是農業(yè)機械化”，現在又有人提出“農業(yè)的根本出路在現代化”。我們認為這是在當時社會經濟條件下提出來的先進思想，但從當前國內外現代農業(yè)和生物技術的未來發(fā)展狀況來看，我們認為中國農業(yè)的根本出路在于發(fā)展生物技術和現代（裝備）農業(yè)緊密結合的生物技術型現代農業(yè)，而不是單純的機械化農業(yè)，也不是單純的生物技術型農業(yè)。這應該是中國特色的現代農業(yè)模式。
雖然中國政府對生物技術和現代農業(yè)非常重視，但并沒有將生物技術型現代農業(yè)作為一個整體發(fā)展思路考慮。面對許多農業(yè)新概念的提出，如有機農業(yè)、生態(tài)農業(yè)、綠色農業(yè)、生物農業(yè)、機械化農業(yè)、設施農業(yè)、現代農業(yè)等等，如何理出一個中國農業(yè)發(fā)展的整體思路，形成一個現代農業(yè)體系是亟待解決的問題。經過我們多年的深入思考，我們認為，要將建立生物技術型現代農業(yè)國家作為中國生物技術與生命科學發(fā)展的出路之一，作為中國現代農業(yè)發(fā)展的目標，這樣才能為國家現代農業(yè)發(fā)展做出貢獻。
從生物技術到生物技術型現代農業(yè)
近30年來，生物技術、農業(yè)生物技術、生物型農業(yè)、生物技術型農業(yè)、現代農業(yè)、轉基因作物、生物技術作物等概念不斷發(fā)展變化，也帶來了現代農業(yè)發(fā)展體系的變化。根據國內外農業(yè)和生物技術的發(fā)展過程，我們提出生物型現代農業(yè)國家發(fā)展過程應該是“農業(yè)（Agriculture）→生物技術（Biotechnology）→生物技術作物（Biotech Crops）→農業(yè)生物技術（Agricultural Biotechnology）→現代農業(yè)（Modern Agriculture）→生物技術型農業(yè)（Biotech Agriculture）→生物技術型現代農業(yè)（Biotech Modern Agriculture）→生物技術型現代農業(yè)國家（Biotech Modern Agriculture Nation）。
在這個發(fā)展過程中，生物技術先由一兩項技術在農業(yè)生產中簡單應用，發(fā)展到在農作物上大面積應用（如脫毒組織培養(yǎng)和快繁、轉基因作物、未來的分子設計育種），再到生物技術在農業(yè)中的普遍應用即發(fā)展成為農業(yè)生物技術（包括動植物和微生物、農業(yè)和食品加工業(yè)、生物能源農業(yè)），再到以生物技術為主代替常規(guī)農業(yè)的生物技術型農業(yè)。生物技術應該是現代農業(yè)的一個方面，但生物技術在現代農業(yè)所占的比例多少，隨著現代農業(yè)的不同發(fā)展階段是不同的。因此，要將生物技術和現代（裝備）農業(yè)緊密結合，二者共同發(fā)展，才能形成生物技術型的現代農業(yè)。但要發(fā)展成為一個生物技術型現代農業(yè)國家還需要長期努力，才能最終實現。
生物技術型現代農業(yè)國家研究方向
中國科學院是國家級科技隊伍，在農業(yè)現代化和生物技術領域研究基礎深厚，部分生物技術方面處于領先地位。為了結合我國現代農業(yè)的發(fā)展，我們需要加強生物技術型現代農業(yè)的政策和發(fā)展戰(zhàn)略方面研究，才能為國民經濟發(fā)展提供服務。
中國科學院非常重視中國糧食安全問題，在區(qū)域生態(tài)建設和治理的基礎上，有計劃地進行創(chuàng)新集成中國糧食安全支撐體系建設。雖然農業(yè)機械化不是中國科學院的強項，但其在農業(yè)信息化方面卻可以加強發(fā)展。通過和我國糧食主產區(qū)的有關省份和團體機構，如黃淮海糧倉的河南省、沈陽軍區(qū)、新疆建設兵團建立農業(yè)科技和糧食新增項目合作，與這些糧食主產區(qū)的先進農業(yè)機械設備緊密結合，整合集成生物技術和信息技術及現代農業(yè)機械化技術，發(fā)展不同區(qū)域生物技術型現代農業(yè)模式，從而建立發(fā)展中國特色的生物技術型現代農業(yè)國家體系。這應該是中國科學院在中國現代農業(yè)發(fā)展過程中的一個創(chuàng)新實踐，也有希望成為一個創(chuàng)舉。
同時，我們要比較研究國內外現代農業(yè)發(fā)展模式、國內外生物技術發(fā)展戰(zhàn)略及國內外生物技術和現代農業(yè)結合的模式，在此基礎上建立中國生物技術型現代農業(yè)國家理論體系、技術體系和政策體系，最后提出中國生物技術型現代農業(yè)國家發(fā)展戰(zhàn)略。
現代農業(yè)目標應該有以下八個方面。糧食（數量）和食品（質量）安全；生物（克隆、轉基因、醫(yī)學）安全；環(huán)境安全；生態(tài)（生物多樣性）安全；能源安全；經濟安全和社會安全。以上八大安全都必須建立在生物技術型現代農業(yè)的基礎上。這樣才能使現代農業(yè)和現代工業(yè)、現代科技和國家現代化發(fā)展相緊密結合，共同前進。我們認為，創(chuàng)建生物技術型現代農業(yè)國家優(yōu)先發(fā)展領域應該有如下方面：
1.優(yōu)質高效抗逆種植業(yè)（糧食和經濟作物）
2.優(yōu)質高效抗逆養(yǎng)殖業(yè)（畜牧業(yè)和水產業(yè)）
3.高效高值微生物工程（釀造和制藥）
4.高值功能食品工程（精制加工和人工合成制造）
5.生物學前沿（基因組、蛋白組、代謝組、基因網絡、生物信息學、生物醫(yī)學）
6.生物技術（生物克隆、轉基因、分子育種、酶工程、發(fā)酵工程、細胞工程）
7.生物產業(yè)（生物肥料、生物農藥、生物防治、生物塑料、生物能源、生物制藥、生物化工、生物煉礦）
8.土地（流轉）安全和高效利用政策和規(guī)模經營
9.水資源安全和高效利用
10.環(huán)境安全和高效利用
11.生態(tài)安全和保育
12.氣候變化與農業(yè)（生物）抗災安全
13.農業(yè)（生物）經濟與補貼政策
總之，要將生物技術型現代農業(yè)作為國家發(fā)展目標，才能實現建設環(huán)境友好型和資源高效利用型的兩型社會，從而得以保障糧食（食品）安全和發(fā)展農業(yè)經濟兩個基本目標�！�
（本文作者系中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農業(yè)資源研究中心研究員）
《科學新聞》 (科學新聞2011年第12期 政策)