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推进农业科技创新 生物信息技术是双引擎

生物技术 时间:2019-12-20 15:07:56 作者:莫敖坤
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  阅读提示

  现代农业是以现代生物学和生物技术为支撑、以现代工业装备为物质条件,以科技进步为主要推动力的新型农业。未来10年,我国食物和纤维需求总量将显著增长,消费结构将发生根本变化。

  生物技术和信息技术是现代农业发展的引擎,推动着农业常规技术的效率革命和农业体系的创新升级,是农业科技的主体。

  生物、信息技术是农业科技主体

  ■以“组学”为基础的生命科学将引领农业生物科技革命

  ■精准农业技术、农业智能装备将会得到快速发展

  记者:中央一号文件提出:“实现农业持续稳定发展、长期确保农产品有效供给,根本出路在科技”。对此您如何理解?

  张亚平:我认为,发展现代农业,实现农业持续稳定发展,长期确保农产品有效供给是当前我国农业发展的战略目标。现代农业是以现代生物学和生物技术为支撑、以现代工业装备为物质条件,以科技进步为主要推动力的新型农业。未来10年,我国食物和纤维需求总量将显著增长,消费结构将发生根本变化。生物技术和信息技术是现代农业发展的引擎,推动着农业常规技术的效率革命和农业体系的创新升级,是农业科技的主体。农业生物技术是农业科技领域的源头性和战略性高技术,将带动整个农业科技的发展。

  当今农业面临人口增加带来的粮食需求压力、自然资源的不可持续利用和气候变化带来的不稳定性等巨大压力,需要重新思考农业科技及其在农业生产上的应用,即一方面利用先进生物技术来进一步提高农业动植物的经济产量和获得高附加值的农产品,建立整套清洁安全生产技术体系来保证食品的安全;另一方面提高作物本身对多变环境的适应能力,减少气候极端变化对农业生产的影响,创制农业资源节约利用技术体系,提高作物对光能、水分以及氮磷钾大量营养元素和铁锌硼铜等微量营养元素的利用率。

  记者:您能举一些具体的例子吗?

  张亚平:基因组学的进步带动了生命科学的快速发展,进而对农业科学并将对农业生产带来深刻而巨大的变化。基因组、蛋白质组、代谢组和表观基因组等组学研究发展迅速,更多的农业动植物基因组序列被测定。我国已完成了多个重要农业动植物的全基因组测序,包括水稻、马铃薯、番茄、黄瓜、家蚕等。以“组学”为基础的生命科学必将引领农业生物科技革命。

  以地理信息系统、遥感和全球卫星定位系统为核心的空间信息技术是生产力的重要因素,直接作用于农业生产、决策管理与产品流通等农业活动中,全面提高农业的总体水平。我国在精准农业方面的研究总体上处于研究和示范阶段,总体上与发达国家仍有差距。但可以预见,随着生命科学、信息科学、材料科学、环境科学、控制科学的不断发展和在农业领域中的全面渗透,精准农业技术以及相关的现代农业生产装备,特别是农业智能装备将会得到快速发展。

  面临全球共同挑战,面对本土突出问题

  ■食品安全检测评价体系不健全,缺乏危险性评估技术

  ■缺乏新的有自主知识产权的功能性食品

  ■农业科研投入仍然不足,竞争性项目投入比例偏大

  记者:在您看来,当前我国农业科技存在的主要问题是什么?

  张亚平:未来我国农业科技发展不但面临着全球农业所面临的挑战,还将面临同我国国情紧密相关的一些突出问题。

  食物总量的持续增长和质量不断提高的需求对农业科技发展提出更高要求。庞大的人口基数使我国将长期面对食物需求的巨大压力,随着国内农产品需求的增长,玉米、大豆、油料、食糖、奶制品等农产品自给率还将显著下降。近年发生的食品安全问题,如添加“瘦肉精”、“苏丹红”和“三聚氰胺”等,不仅给百姓身体健康造成严重危害,还给出口贸易等造成严重损害。我国食品安全检测评价体系还不健全,缺乏危险性评估技术,特别是缺乏进行清洁生产的源头创新技术。严重影响农产品供应与质量、进而威胁粮食安全。

  饮食不均衡的健康隐患对农作物营养和多功能品种研究提出新的要求。由于生活方式和饮食习惯的改变,特别是蛋白质、淀粉和脂肪酸摄入过高;以及人体不能合成但必须从膳食中获取的微量元素、纤维、维生素不足,出现了诸多 “能量过剩,营养失衡”问题和相关疾病如高血压、高血脂、免疫力降低、冠状动脉硬化等。靠单纯药物治疗往往收不到满意效果,而功能食品及食疗可能成为预防这类疾病的重要手段。目前,低水平重复是我国功能性食品走向低迷的原因之一,我国缺乏新的有自主知识产权的功能性食品,对于农作物营养代谢研究以及多功能作物品种的开发提出了重大课题和挑战。

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