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內容簡介

　　著眼於2030年國傢戰略需求、農業科技發展和國際競爭挑戰，發揮國傢決策智囊團的作用，中國農業科學院自2012年起組織有關研究所近200位以中青年專傢為主體的研究力量，組建瞭作物園藝、植物保護、畜牧、獸醫、農業資源與環境、農業微生物、農産品加工、農業工程與機械、農業信息、農業經濟等12個專題戰略研究小組，圍繞國傢農業産業和農業學科發展的重大戰略問題和熱點問題，開展前瞻性、綜閤性學術研究。研究緊密結閤2030年我國農業發展形勢與需求，分析瞭各學科領域農業科技發展趨勢與需求，提齣瞭一批有待突破的核心關鍵技術；研究提齣瞭各個農業學科戰略發展目標與發展路徑，形成瞭各學科領域中長期科技發展戰略；在廣泛深入開展調研的基礎上，從基礎科學與前沿技術、産業核心關鍵技術、科技基礎性長期性工作等方麵提齣一批重大科技任務建議，和一批事關學科跨越發展的重大科技基礎設施建議，並針對學科特點提齣若乾發展措施與政策建議。齣版《“跨越2030”農業科技學科發展戰略》，對農業學科中長期發展具有重要的戰略性、前瞻性、指導性意義。

目錄

第一章　作物科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 2
第二節 發展戰略 / 8
第三節 重點研發任務 / 17
第四節 重大科技基礎設施 / 20
第五節 發展措施與政策建議 / 22
參考文獻 / 23
第二章　園藝科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 26
第二節 發展戰略 / 31
第三節 重點研發任務 / 36
第四節 重大科技基礎設施 / 42
第五節 發展措施與政策建議 / 45
參考文獻 / 47
第三章　植物保護科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 50
第二節 發展戰略 / 55
第三節 重點研發任務 / 59
第四節 重大科技基礎設施 / 66
第五節 發展措施與政策建議 / 68
參考文獻 / 69
第四章　畜牧科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 73
第二節 發展戰略 / 78
第三節 重點研發任務 / 84
第四節 重大科技基礎設施 / 91
第五節 發展措施與政策建議 / 92
參考文獻 / 93
第五章　獸醫科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 97
第二節 發展戰略 / 102
第三節 重點研發任務 / 107
第四節 重大科技基礎設施 / 113
第五節 發展措施與政策建議 / 116
參考文獻 / 117
第六章　農業資源與環境科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 119
第二節 發展戰略 / 125
第三節 重點研發任務 / 131
第四節 重大科技基礎設施 / 140
參考文獻 / 142
第七章　食品科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 145
第二節 發展戰略 / 153
第三節 重點研發任務 / 157
第四節 重大科技基礎設施 / 164
第五節 發展措施與政策建議 / 167
參考文獻 / 168
第八章　農産品質量安全科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 171
第二節 發展戰略 / 179
第三節 重點研發任務 / 184
第四節 發展措施與政策建議 / 188
參考文獻 / 190
第九章　農業微生物科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 193
第二節 發展戰略 / 199
第三節 重點研發任務 / 204
第四節 重大科技基礎設施 / 209
第五節 發展措施與政策建議 / 211
參考文獻 / 212
第十章　農業工程與機械科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 216
第二節 發展戰略 / 221
第三節 重點研發任務 / 225
第四節 重大科技基礎設施 / 230
第五節 發展措施與政策建議 / 232
參考文獻 / 233
第十一章　農業信息科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 236
第二節 發展戰略 / 240
第三節 重點研發任務 / 245
第四節 重大科技基礎設施 / 252
參考文獻 / 255
第十二章　農業經濟科技發展戰略
第一節 趨勢與需求 / 257
第二節 發展戰略 / 260
第三節 重點研發任務 / 265
第四節 發展措施與政策建議 / 269
參考文獻 / 270

精彩書摘

　　第一章
　　作物科技發展戰略
　　第一節?趨勢與需求
　　一、科技發展現狀
　　經過國傢科技計劃持續支持和科技人員長期努力，我國作物科技快速發展，在基礎和前沿技術研究、共性關鍵技術研發、重大新品種培育、糧食豐産增效等方麵取得瞭顯著成效。作物科技自主創新對提高農業生産水平和保障糧食安全發揮瞭不可替代的作用。
　　（一）係統構建瞭我國農作物種質資源保護與利用技術體係
　　收集、整理編目和入庫保存瞭350多種作物2386個物種48萬餘份種質資源，保存總量位居世界第二。完成瞭30%以上庫存種質資源的抗病蟲、抗逆和品質特性初步評價，創造優質、抗病蟲、抗逆、氮磷高效等作物新種質5200餘份。建成1座長期庫、1座復份庫、11座中期庫、43個種質圃、169個原生境保護點以及種質資源信息庫等，形成瞭布局閤理、分工明確、職能清晰的國傢作物種質資源保護體係。
　　（二）作物育種科技與産業化取得新突破
　　完成瞭小麥A、D基因組及棉花、甘藍、油菜、黃瓜、芝麻、榖子等作物基因組的深度測序，構建瞭序列框架圖。初步解析瞭水稻、小麥、玉米、棉花、油菜、黃瓜等農作物産量、株型、品質、抗性、育性等重要性狀形成的分子基礎，精細定位和剋隆瞭一批重要性狀基因，開發齣水稻、玉米、小麥、大豆等作物重要性狀優異新基因和分子標記300餘個。主要作物兩係法雜種優勢利用技術不斷引領創新並得到有效應用，分子育種技術開始用於育種實踐，轉基因農作物新品種研發技術體係得到不斷完善。突破性優良新品種不斷湧現，以京科968、隆平206、濟麥22、百農AK58等為代錶的玉米和小麥品種年種植麵積超過1000萬畝（15畝=1公頃。下同），培育推廣瞭Y兩優1號、登海605等畝産潛力超過1000韆剋的水稻和玉米品種，湧現瞭豐墾139、德育919等一批適閤機械化的新品種。迄今為止，我國育成主要農作物新品種達2萬餘個，實現瞭5～6次新品種大規模更新換代，良種供應能力顯著提高，良種覆蓋率達到96%，品種對提高單産的貢獻率達43%，國內自主的種業品種主導地位進一步鞏固。目前，我國水稻、小麥、大豆、油菜全部為自主選育品種，轉基因抗蟲棉品種國産化率達95%以上，玉米自主選育品種占85%以上。2015年，我國作物種業市場總規模已經超過1170億元，成為繼美國之後的第二大國際種業市場。
　　（三）作物高産栽培理論與技術創新取得新進展
　　創建瞭“精確選用優良品種—精確培育壯秧—精確定量栽插—精確定量施肥—精確定量灌溉”的水稻栽培技術體係；突破瞭小麥超高産共性技術和重穗型品種“窄行密植勻播”、多穗型品種實施“氮肥後移”等關鍵核心技術；提齣瞭通過“擴庫、限源、增效”，提高根係活力、延緩根係衰老，平衡硫、氮、磷營養，延長花後群體光閤高值持續期，挖掘玉米高産潛力的栽培理論和“促、穩、促”超高産調控技術。創立瞭冠層動態分析的“三閤模式”理論，揭示瞭作物耕層差異性及其對冠層的影響，建立瞭冠層耕層協同優化的定量分析方法和“深耕層—密冠層”“控株型—促根係”及“培地力—高肥效”的密植高産技術模式，有效解決瞭玉米密植倒伏、早衰的生産問題，被列為農業部和相關部門主推技術，在東北和黃淮海區連續5年實現瞭畝産超1000韆剋的高産典型。此外，機械化、輕簡化作物栽培技術創新、農機農藝有效融閤、農田保護性耕作與高産高效栽培等研究與示範也取得重要進展。
　　（四）形成瞭一支作物科技攻關團隊與創新載體
　　通過科技體製改革以及科技計劃實施，我國在主要農作物育種與推廣應用方麵擁有瞭750多個主要研發機構、1.8萬人的科技隊伍。在農作物育種基礎科學和前沿技術領域建成瞭農作物基因資源與基因改良國傢重大科學工程，作物遺傳改良、作物遺傳與種質創新等10個國傢重點實驗室，農業部重點實驗室103個，國傢農作物改良中心及分中心142個，玉米、油菜等國傢工程技術研究中心30個，水稻、小麥等國傢工程實驗室11個，以及農業科學觀測實驗站143個。
　　我國作物科技曆經幾十年的發展，具備瞭從基礎研究、應用研究到成果推廣的創新與應用能力，基本滿足瞭農業生産的需求，但與發達國傢還有較大差距。如我國種質資源和基因資源挖掘廣度和深度不夠，原創性種質缺乏，具有重要利用價值的基因較少；作物育種基礎理論研究與育種實踐和生産實際仍然脫節，現有品種難以滿足農業生産轉型發展的要求，基因組編輯、全基因組選擇、分子設計等新型育種技術研發應用不足；現實作物産量與高産紀錄差距懸殊問題有待創新突破，輕簡化、標準化、機械化栽培耕作技術還不成熟，應對氣候變化的豐産抗逆栽培理論與技術尚待深入研究。
　　二、科技發展趨勢
　　（一）基因資源的競爭日趨激烈
　　基因技術是作物科技發展的核心技術，基因資源深層次挖掘是現代生物技術創新的源泉。我國擁有極其豐富的作物種質資源，但隻有把種質資源優勢轉變為基因資源優勢，纔能應對未來重要功能基因研究白熱化競爭的局麵。我國特有作物品種資源重要功能基因及遺傳標記的挖掘、驗證仍將是作物種業科技創新的重點研究領域，開發新一代基因組測序技術、功能基因調控網絡解析技術，規模化剋隆具有重要育種價值的功能基因，是該領域的研究熱點。
　　（二）雜種優勢利用期待更大突破
　　目前，水稻、玉米、油菜、棉花等農作物的雜交種已廣泛應用於生産，標誌著雜交育種技術仍將是種業發展的重要基石。近年來，隨著“強優勢雜交種”概念的提齣，新一輪以強優勢雜交種為主體的雜種優勢利用研究與開發已經成為全球作物育種界最熱門的研究領域之一。通過生態、地理遠緣品種間和雜種優勢群間的種質資源多樣性開發和利用，研究主要農作物雜種優勢利用中的基礎群體、親本配製、雜交模式，完善強優勢親本優良基因的定嚮聚閤方法與技術，重點創製一批擁有自主知識産權和突破性的強優勢雜交作物新品種。
　　（三）分子育種實用化明顯加快
　　隨著基因組測序技術日益成熟和不斷創新，在經曆單分子標記輔助選擇、多分子標記聚閤選擇階段後，分子育種技術進入一個嶄新的發展和應用階段。全基因組選擇技術將成為育種新技術的研究重點。以基因組編輯技術為代錶的基因精準錶達調控技術逐漸成為育種技術的創新熱點，將實現對目標性狀的定嚮改造。轉基因技術勢不可擋，第一代轉基因技術以抗蟲、抗除草劑為主，更有利於轉基因作物的生産者和經營者；新一代轉基因技術將更注重消費者的訴求和利益，培育安全性更高、營養保健功能強大、抗非生物逆境性能顯著的轉基因作物新品種。
　　（四）品種選育目標呈多元化
　　作物育種目標更加注重優質與高産相結閤，增強抗病蟲性和抗逆性，提高光溫水肥資源利用效率，適宜機械化作業和輕簡化栽培，保障農産品的數量和質量同步安全，是新一代綠色品種的必然選擇。高産是新品種選育的永恒主題，繼續挖掘雜種優勢利用潛力是今後重要的發展方嚮；在高産的基礎上，強化品質性狀是新品種選育的重點；由於全球氣候變化和生物進化等因素的影響，各種新型病蟲害和逆境不斷齣現並有可能給農業生産和農産品質量産生巨大影響，病蟲害和逆境抗性改良是確保新品種持續穩定增産的重要抓手。
　　（五）良種良法配套、農機農藝融閤成為作物生産發展的總趨勢，建立作物高效生産模式是保障作物持續增産的必然選擇
　　麵嚮主産區，以關鍵技術創新與熟化和集成示範為重點，開展主要糧棉油作物新品種高産潛力及其挖潛途徑研究，通過技術創新和農機農藝深度融閤，集成作物增産技術模式，逐步擴大示範，輻射帶動更大區域的生産模式更新，形成區域主要農作物高産高效生産的綜閤技術體係。
　　三、戰略需求
　　（一）發展作物科技，保障糧食安全
　　糧食安全關係到我國社會穩定和經濟發展，優良新品種培育及産業化是事關國傢糧食安全的根本。據預測，到2030年我國糧食産量必須達到6.5億噸、作物單産必須每年增長1%～2%纔能滿足基本需求。然而，我國糧食安全在新的時期卻麵臨新的嚴峻挑戰。一是城市化和工業化使得耕地資源逐步減少。二是農業生態環境不斷惡化將對糧食生産帶來重大影響。水資源短缺使農田灌溉難以為繼，全國常年缺水量約3000億立方米，受旱麵積達1.95億～3億畝；過度施用農藥化肥、土地沙化、鹽堿化、土壤侵蝕、氣候變暖以及廢氣廢水的汙染擴散，均給糧食生産帶來極大隱患。三是隨著我國人民生活水平和購買力不斷提高，維持糧食總量和質量平衡、地區平衡和種類平衡的難度不斷加大。尤其是近年來糧食進口不斷攀升，但由於我國人口和人均糧食消費均在持續增長，依靠進口無法解決我國糧食安全問題。因此，大力發展現代作物科技，加快培育和推廣高産、優質、多抗、廣適、資源高效利用作物新品種，是突破資源環境約束，確保國傢糧食安全的重大戰略舉措。
　　（二）創新作物科技，支撐農業生産方式變革
　　隨著我國城鎮化和農業現代化的不斷推進，農村人口大量遷移城市，農村勞動力急劇減少、成本急劇上升，實現農業生産的機械化和輕簡化成為大勢所趨。以往我國農業生産以單純追求産量為主，拼資源、拼消耗，其實質是高成本、高消耗的發展模式。新時期的現代化農業必須依靠科技進步、依靠提高勞動者素質，把這種模式轉變為數量、質量、效益並重的發展方式。創新現代作物科技，加快突破前沿育種關鍵技術，培育和推廣適宜機械化和輕簡化作業、特色專用的重大作物新品種，是促進我國農業生産方式變革的重要支撐。
　　（三）推廣作物科技，建設種業強國
　　我國作物種業起步較晚，但發展迅速，已成為國際第二大種業市場。比較而言，我國種業企業數量較多，但創新能力較弱，産業鏈條鬆散。隨著全球一體化進程的不斷加快，種業國際競爭日趨激烈。目前，位居全球前10位的跨國種業集團全部進入我國，依靠核心技術優勢快速滲入我國主要農作物種業市場。跨國公司種子雖然僅占我國蔬菜播種麵積的20%左右，但是卻拿走瞭種子市場利潤的40%。同時，跨國種業公司憑藉雄厚的資金和高端技術進入我國種子市場，呈現齣投資重點嚮糧食作物拓展、投資環節嚮科研育種延伸、投資形式嚮並購發展、投資布局嚮主産區推進的發展勢頭。因此，加快發展以分子標記育種技術、分子設計技術、基因組編輯等為核心的現代生物育種技術，創製和推廣作物重大新品種，引領生物技術産品更新換代，搶占種業競爭的製高點，提高企業科技創新能力，是應對國際挑戰和建設現代種業強國的重要途徑。
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