中國工程科技農(nóng)業(yè)領(lǐng)域2035技術(shù)預(yù)見研究

“中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”農(nóng)業(yè)領(lǐng)域課題組

中國工程科技農(nóng)業(yè)領(lǐng)域2035技術(shù)預(yù)見研究

“中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”農(nóng)業(yè)領(lǐng)域課題組

為了提高“中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展趨勢(shì)研判的科學(xué)性，本文采用技術(shù)預(yù)見方法，通過廣泛征集技術(shù)預(yù)見清單，在此基礎(chǔ)上開展了兩輪問卷調(diào)查?；谡{(diào)查分析結(jié)果，結(jié)合專家研判，初步明確了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)發(fā)展的總體特征，提出了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域12個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方向；針對(duì)目前人才與研發(fā)投入是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要制約因素，提出了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)方向發(fā)展策略。技術(shù)預(yù)見結(jié)果可為2035農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展戰(zhàn)略的制定提供支撐。

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技；技術(shù)預(yù)見；關(guān)鍵技術(shù)；戰(zhàn)略研究；德爾菲法

一、前言

未來20年是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要時(shí)期，因此，迫切需要依靠科技創(chuàng)新，培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力。走“產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，發(fā)展生態(tài)、綠色、高效、安全的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，確保糧食安全、主要農(nóng)產(chǎn)品的有效供給和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是未來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的主題?！爸袊こ炭萍?035發(fā)展戰(zhàn)略研究”農(nóng)業(yè)領(lǐng)域課題在前人研究的基礎(chǔ)上[1～4]，面向2035年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展遠(yuǎn)景以及農(nóng)業(yè)工程科技的發(fā)展趨勢(shì)，立足未來20年現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)問題與技術(shù)需求，開展戰(zhàn)略研究。為了提高對(duì)未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展趨勢(shì)研判的科學(xué)性，本次戰(zhàn)略研究采用了技術(shù)預(yù)見方法[5～7]。技術(shù)預(yù)見工作的總體目標(biāo)：把握世界農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)我國2035年經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，提出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技的重點(diǎn)發(fā)展方向，并對(duì)2035年我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技的發(fā)展水平進(jìn)行預(yù)判，為研究農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技的未來發(fā)展路徑提供依據(jù)和支撐。

二、技術(shù)預(yù)見方法

（一）技術(shù)預(yù)見方法與流程

技術(shù)預(yù)見的主要環(huán)節(jié)之一是問卷調(diào)查，通過廣泛征集專家意見、匯聚專家智慧，對(duì)未來重點(diǎn)技術(shù)方向進(jìn)行選擇判斷。調(diào)查方法主要采用德爾菲法(Delphi method)。調(diào)查問卷面向院士、領(lǐng)域?qū)＜?、政府及企業(yè)界人士等群體發(fā)放，收集各界人士對(duì)技術(shù)清單中所列技術(shù)項(xiàng)目的全方位評(píng)價(jià)?；趯?duì)問卷調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和分析，進(jìn)一步篩選提煉出未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域、關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目和重大技術(shù)群，為2035農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展戰(zhàn)略的制定提供支撐。

問卷調(diào)查采用網(wǎng)上在線填報(bào)和紙質(zhì)問卷填報(bào)兩種方式。問卷調(diào)查分兩輪開展，根據(jù)第一輪調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及問卷調(diào)查中專家新提出的技術(shù)方向，對(duì)技術(shù)清單進(jìn)行修訂，形成第二輪調(diào)查的備選技術(shù)預(yù)見清單和調(diào)查問卷；組織開展第二輪專家調(diào)查和問卷統(tǒng)計(jì)分析，最終形成技術(shù)預(yù)見分析報(bào)告。具體技術(shù)預(yù)見工作流程見圖1。

圖1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)預(yù)見工作流程

（二）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)預(yù)見清單與調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

1.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)預(yù)見清單

第一輪問卷調(diào)查中農(nóng)業(yè)領(lǐng)域共涉及9個(gè)子領(lǐng)域，包括糧食與經(jīng)濟(jì)作物、園藝、林業(yè)與生態(tài)、農(nóng)業(yè)工程、畜牧、漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、食品制造與食品安全，共58個(gè)技術(shù)方向。其中，前8個(gè)子領(lǐng)域的技術(shù)清單均由中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究農(nóng)業(yè)領(lǐng)域課題組提出，食品制造與食品安全子領(lǐng)域的技術(shù)清單由環(huán)境與輕紡領(lǐng)域課題組提出。第一輪問卷調(diào)查共邀請(qǐng)專家958人，實(shí)際填報(bào)人數(shù)408人，專家參與度為42.6 %；共收回問卷2 253份，平均每項(xiàng)技術(shù)約有39位專家作答，作答人數(shù)超過50人的技術(shù)項(xiàng)目占1/3。

基于第一輪技術(shù)預(yù)見調(diào)查結(jié)果，課題組又組織開展調(diào)查結(jié)果分析、院士專家研討，對(duì)技術(shù)清單進(jìn)行了進(jìn)一步論證，確定形成第二輪技術(shù)預(yù)見調(diào)查清單（見表1），共41項(xiàng)。第二輪調(diào)查問卷共邀請(qǐng)專家796人，實(shí)際填報(bào)人數(shù)300人，專家參與度為38 %。共收回問卷1 306份，平均每項(xiàng)技術(shù)約有32位專家作答，作答人數(shù)超過30人的技術(shù)項(xiàng)目占1/2。

2.統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與分析方法

通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析了單因素指標(biāo)和綜合性指標(biāo)。本文分析主要采用的指標(biāo)及意義詳見表2。

三、技術(shù)預(yù)見結(jié)果分析

（一）綜合重要性最高的技術(shù)方向

利用第二輪調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合技術(shù)本身重要性和應(yīng)用重要性兩個(gè)方面，得出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中各子領(lǐng)域綜合重要性最高的技術(shù)方向（見表3）。

專家研判認(rèn)為，由于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域各子領(lǐng)域差別較大，而表3顯示農(nóng)業(yè)領(lǐng)域排名前10位的重要技術(shù)

方向均屬糧食與經(jīng)濟(jì)作物和園藝兩個(gè)子領(lǐng)域，此結(jié)果不能全面反映農(nóng)業(yè)各子領(lǐng)域的內(nèi)容。因此，專家建議按照各子領(lǐng)域綜合重要性最高的技術(shù)方向進(jìn)行客觀分析，結(jié)果見表4。第二輪中各子領(lǐng)域的重要技術(shù)方向與第一輪結(jié)果多數(shù)一致，只有畜牧、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、食品制造與食品安全三個(gè)子領(lǐng)域的結(jié)果與第一輪有差別。

表1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)預(yù)見第二輪清單

表2 技術(shù)預(yù)見統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及意義

（二）重要共性技術(shù)方向

基于第二輪調(diào)查數(shù)據(jù)，綜合技術(shù)通用性指數(shù)、技術(shù)應(yīng)用重要性指數(shù)，得出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中各子領(lǐng)域綜合重要共性技術(shù)得分最高的技術(shù)方向（見表5）。

專家研討后建議，按照農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中各子領(lǐng)域綜合重要性最高的技術(shù)方向進(jìn)行客觀反映，結(jié)果見表6。第二輪中園藝、林業(yè)與生態(tài)、畜牧、食品制造與食品安全四個(gè)子領(lǐng)域的結(jié)果與第一輪有差別，其他子領(lǐng)域的結(jié)果與第一輪一致。

表3 農(nóng)業(yè)各子領(lǐng)域綜合重要性最高的技術(shù)方向

表4 農(nóng)業(yè)各子領(lǐng)域技術(shù)重要性綜合指數(shù)第一的技術(shù)方向

（三）重要顛覆性技術(shù)方向

基于第二輪調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)非連續(xù)性指數(shù)排名前10位的技術(shù)方向得分值都相對(duì)較低，基本都在60以下，見表7。這說明專家提出的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)方向多數(shù)具有連續(xù)性特點(diǎn)，而能夠替代現(xiàn)有主流技術(shù)、有市場(chǎng)顛覆性的技術(shù)方向較少。

（四）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的約束條件

1.技術(shù)領(lǐng)先國家

基于第二輪的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域領(lǐng)先國家的情況（見圖2）：除園藝、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境子領(lǐng)域外，美國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域擁有絕對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其次為歐盟、日本和俄羅斯。

2.研發(fā)水平

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域第二輪的41項(xiàng)技術(shù)方向研發(fā)水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示（見圖3）：研發(fā)水平高于60的只有1項(xiàng)，介于40～60的有7項(xiàng)，介于20～40的有18項(xiàng)，低于20的有15項(xiàng)。其中，第23項(xiàng)技術(shù)方向“灘涂與淺海新養(yǎng)殖技術(shù)”的研發(fā)水平指數(shù)最高，同時(shí)也是所有領(lǐng)域得分最高的技術(shù)；第11項(xiàng)技術(shù)方向“功能性園藝產(chǎn)品的研究與利用”的研發(fā)水平指數(shù)最低。

表5 農(nóng)業(yè)各子領(lǐng)域重要共性技術(shù)方向

表6 農(nóng)業(yè)各子領(lǐng)域共性技術(shù)重要性綜合指數(shù)第一的技術(shù)方向

3.制約因素

從農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展制約因素來看（見圖4），人才隊(duì)伍及科技資源、研發(fā)投入是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的主要制約因素。具體到9個(gè)子領(lǐng)域中（見圖5），漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境受法律法規(guī)政策的約束比較大。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)園藝、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境以及食品制造與食品安全約束性相對(duì)顯著。工業(yè)基礎(chǔ)能力對(duì)農(nóng)業(yè)工程、食品制造與食品安全的制約性較強(qiáng)。協(xié)調(diào)與合作對(duì)糧食與經(jīng)濟(jì)作物、畜牧、漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境具有一定制約性。

四、技術(shù)預(yù)見總體結(jié)論與關(guān)鍵技術(shù)方向發(fā)展策略

（一）技術(shù)發(fā)展的總體特征判斷

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可以看出農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的總體特征如下：

表7 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域非連續(xù)性指數(shù)排序表

圖2 技術(shù)領(lǐng)先國家分布

圖3 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)水平指數(shù)

1.技術(shù)核心性

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)核心性在于：基于現(xiàn)代生物技術(shù)的育種與高效種養(yǎng)，基于現(xiàn)代工程技術(shù)的種養(yǎng)業(yè)生產(chǎn)及食品加工的相關(guān)設(shè)施與裝備，與動(dòng)物健康的新藥創(chuàng)制和與農(nóng)業(yè)資源、環(huán)境相關(guān)的循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)。

圖4 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域工程科技發(fā)展制約因素情況

圖5 農(nóng)業(yè)子領(lǐng)域工程科技發(fā)展制約因素情況

2.技術(shù)帶動(dòng)性

目前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域整體上多數(shù)技術(shù)具有連續(xù)性，出現(xiàn)替代現(xiàn)有主流技術(shù)、具有市場(chǎng)顛覆性的技術(shù)方向較低。

3. 經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要性

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中漁業(yè)、動(dòng)物疫病、園藝子領(lǐng)域?qū)τ诮?jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)相對(duì)較大。

4.社會(huì)發(fā)展重要性

農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中園藝、農(nóng)業(yè)工程、林業(yè)與生態(tài)、食品制造與食品安全、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、動(dòng)物疫病和畜牧子領(lǐng)域?qū)ΡＷo(hù)環(huán)境、提高資源利用率、改善生活品質(zhì)等方面貢獻(xiàn)更大。

5.研發(fā)水平

目前我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的總體研發(fā)水平與發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距，各技術(shù)方向差異較大。除園藝、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境子領(lǐng)域外，美國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域擁有絕對(duì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其次為歐盟、日本和俄羅斯。

6.制約因素

從整體而言，人才隊(duì)伍及科技資源、研發(fā)投入是影響農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要制約因素。對(duì)各子領(lǐng)域分析顯示，漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境受法律法規(guī)政策的約束比較大；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)園藝、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境以及食品制造與食品安全約束性相對(duì)顯著；工業(yè)基礎(chǔ)能力對(duì)農(nóng)業(yè)工程、食品制造與食品安全的制約性較強(qiáng)；協(xié)調(diào)與合作對(duì)糧食與經(jīng)濟(jì)作物、畜牧、漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境具有一定制約性。

（二）關(guān)鍵技術(shù)方向發(fā)展策略

1.關(guān)鍵技術(shù)方向

考慮農(nóng)業(yè)領(lǐng)域各子領(lǐng)域的技術(shù)方向差異較大的特點(diǎn)，基于調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，結(jié)合各子領(lǐng)域的實(shí)際情況，提出各子領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)方向共12項(xiàng)（見表8）。

表8 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域2035關(guān)鍵技術(shù)方向

2.關(guān)鍵技術(shù)方向發(fā)展策略

目前，人才與研發(fā)投入是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要制約因素。因此，需要進(jìn)一步加大相關(guān)技術(shù)方向的研究與開發(fā)的投入支持力度，同時(shí)抓好人才隊(duì)伍建設(shè)，保障相關(guān)重要技術(shù)方向的人力與財(cái)力的穩(wěn)定支持，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。

此外，針對(duì)園藝、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境以及食品制造與食品安全受標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制約性較強(qiáng)，法律法規(guī)對(duì)漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境的制約性相對(duì)顯著的問題，在加大相關(guān)技術(shù)研發(fā)力度的同時(shí)，需要同步加強(qiáng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)的制定；針對(duì)工業(yè)基礎(chǔ)能力對(duì)農(nóng)業(yè)工程、食品制造與食品安全的制約性較強(qiáng)，需要加強(qiáng)國家相關(guān)工業(yè)基礎(chǔ)能力的建設(shè)；針對(duì)協(xié)調(diào)與合作對(duì)糧食與經(jīng)濟(jì)作物、畜牧、漁業(yè)、動(dòng)物疫病、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境具有一定制約性的問題，需要進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新與合作機(jī)制，加強(qiáng)與國際的合作交流。

[1]中國工程科技中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究項(xiàng)目組. 中國工程科技中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略研究 [M].北京: 中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2015. The Research Group of Middle and Long Term Development Strategy for China Engineering Sciences and Technology. Middle and long term development strategy for China engineering sciences and technology [M]. Beijing: China Science & Technology Press, 2015.

[2]中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組. 科學(xué)技術(shù)與中國的未來:中國至2050年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖 [M]. 北京:科學(xué)出版社, 2009. The Research Group in Agriculture of Chinese Academy of Sciences. Agricultural science & technology in China a roadmap to 2050 [M]. Beijing: China Science Publishing & Media Ltd (CSPM), 2009.

[3]中國可持續(xù)發(fā)展研究會(huì). 2049年中國科技與社會(huì)愿景——生物技術(shù)與未來農(nóng)業(yè) [M]. 北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2016. Chinese Society for Sustainable Development. China sciences & technology and social vision in 2049: biotechnology and future agriculture [M]. Beijing: China Science and Technology Press, 2016.

[4]左天覺, 何康. 真知灼見: 透視中國農(nóng)業(yè)2050 [M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2004. Zhou T J, He K. Dare to dream: vision of 2050 agriculture in China [M]. Beijing: China Agricultural University Press, 2004.

[5]中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院.中國科技政策與發(fā)展研究——2014年調(diào)研報(bào)告精選 [M].北京: 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社, 2015. Chinese Academy of Science and Technology for Development. The research of China’s science and technology policy and development—2014 research report [M]. Beijing: Scientific and Technical Documents Publishing House, 2015.

[6]上海市科學(xué)研究所.上海科技發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)預(yù)見研究報(bào)告[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2015. Shanghai Institute for Science of Science. Research report of technology foresight of key areas of Shanghai science and technology development [M]. Shanghai:Shanghai Scientific & Technical Publishers, 2015.

[7] 中國未來20年技術(shù)預(yù)見研究組.中國未來20年技術(shù)預(yù)見 [M].北京: 科學(xué)出版社, 2008. Research Group of Technology Foresight of China towards 2020. Technology foresight of China towards 2020 [M]. Beijing: China Science Publishing & Media Ltd (CSPM), 2008.

Technology Foresight Research on China’s Agricultural Engineering Science and Technology to 2035

Task Force for the Research on China’s Engineering Science and Technology Development Strategy 2035 Agriculture Research Group

To improve the scientifc judgment of the development strategy for China’s agricultural engineering science and technology to 2035, the technology foresight method was used. This method entailed a wide collection of detailed technology foresight lists and two rounds of a questionnaire survey. Based on the survey results, which were studied and judged by specialists, overall development characteristics of agricultural engineering science and technology were confrmed, and then 12 directions for key technologies in agriculture were put forward. Furthermore, a development strategy for key technologies in agriculture was proposed in order to overcome a lack of talent and of R&D inputs in agriculture. In conclusion, technology foresight results can provide important support for creating development strategies for China’s agricultural engineering science and technology to 2035.

agricultural engineering science and technology; technology foresight; key technology; strategic research; Delphi method

S-1

A

2016-12-15；

2016-12-30

聯(lián)系人： 陳源泉，E-mail: rardc@163.com

中國工程院咨詢項(xiàng)目“中國工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2015-ZD-14)

本刊網(wǎng)址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.01.013