功能農(nóng)業(yè)十年的發(fā)展與研究

趙其國 尹雪斌等

未來按照準(zhǔn)確、質(zhì)量、穩(wěn)妥、安全、民生、持續(xù)的方針前行。

功能農(nóng)業(yè)作為高產(chǎn)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)之后，農(nóng)業(yè)發(fā)展的新階段，是“調(diào)優(yōu)供給”、“調(diào)強農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)”的重要支撐性技術(shù)，加強功能農(nóng)業(yè)研究是構(gòu)建生態(tài)高值農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的重要內(nèi)容，是我國農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的主要舉措之一，對我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。

功能農(nóng)業(yè)從2008 年提出至今已有十年時間，本文對有關(guān)功能農(nóng)業(yè)的定義、學(xué)科的發(fā)展、應(yīng)用實踐，進行了系統(tǒng)回顧，對于未來發(fā)展進行了展望。

“民以食為天”，農(nóng)業(yè)的發(fā)展史，也是人類飲食的進步史。功能農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的新階段，支撐著農(nóng)業(yè)的生態(tài)高值目標(biāo)，開啟了“吃”的新時代，即從吃得“飽”、吃得“安全”，向吃得“健康”邁進。

根據(jù)十年功能農(nóng)業(yè)研發(fā)實際，我國未來功能農(nóng)業(yè)的發(fā)展宗旨是“科技領(lǐng)先、智慧創(chuàng)新、開拓發(fā)展、團結(jié)協(xié)同、公正誠信”，12 字方針是“準(zhǔn)確、質(zhì)量、穩(wěn)妥、安全、民生、持續(xù)”。希望以此指導(dǎo)功能農(nóng)業(yè)有序發(fā)展，造福13 億中國人，并期望服務(wù)全人類。山西、廣西、寧夏、河北、山東、江蘇、江西、湖北和安徽等省市，率先在省域規(guī)?；l(fā)展功能農(nóng)業(yè)，是我國功能農(nóng)業(yè)從科技創(chuàng)新走向產(chǎn)業(yè)實踐的重要樣板。

生態(tài)高值農(nóng)業(yè)的提出

在中科院的部署與領(lǐng)導(dǎo)下，針對近年國內(nèi)外農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的機遇與挑戰(zhàn)，“中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組”于2007 年10 月至2009 年3 月集體完成并制定了《中國至2050 年農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域發(fā)展路線圖》，提出了發(fā)展我國“生態(tài)高值農(nóng)業(yè)”的理念及技術(shù)體系模式構(gòu)建。2010 年6 月，國家領(lǐng)導(dǎo)人在兩院院士大會上，針對農(nóng)業(yè)科技，首次提出要“構(gòu)建我國生態(tài)高值農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系”。

到2020 年，通過重點農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的重大創(chuàng)新突破，構(gòu)建生態(tài)高值農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，為不斷滿足我國日益增長的對農(nóng)產(chǎn)品總量、質(zhì)量、安全和多功能的需求以及改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)資源永續(xù)利用等生態(tài)高值農(nóng)業(yè)體系提供科技支撐。

到2050 年，中國農(nóng)業(yè)具備實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)利用，充分保障國家食物總量和質(zhì)量安全，以及進入傳統(tǒng)功能和現(xiàn)代多功能并存的未來農(nóng)業(yè)所需要的科技支撐條件，使我國在發(fā)展中國家中率先進入生態(tài)高值可持續(xù)發(fā)展的新時代，全面實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營養(yǎng)化、功能化，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的信息化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化，建成農(nóng)業(yè)高值轉(zhuǎn)換的產(chǎn)業(yè)體系，形成生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)良性循環(huán)、景觀優(yōu)美、功能多樣、城鄉(xiāng)一體的新型農(nóng)業(yè)。

生態(tài)即指生態(tài)農(nóng)業(yè)，包括水、土、氣、生、巖、污等部分。高值包括農(nóng)產(chǎn)值、農(nóng)技值、農(nóng)市值、農(nóng)經(jīng)值。其中，農(nóng)產(chǎn)值是指農(nóng)產(chǎn)品高量、高質(zhì)、高效，簡稱“農(nóng)–產(chǎn)”。農(nóng)技值是指功能農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、高科值農(nóng)業(yè)，簡稱“農(nóng)技–產(chǎn)”。農(nóng)市值是指市場經(jīng)濟價值（農(nóng)二產(chǎn)）、農(nóng)加工、轉(zhuǎn)工，簡稱“附加值”。農(nóng)經(jīng)值是指產(chǎn)業(yè)化經(jīng)濟價值（農(nóng)三產(chǎn)），包括農(nóng)、經(jīng)、貿(mào)、科、教、游、文等內(nèi)容，如功能農(nóng)業(yè)養(yǎng)生園、牛博園、鹽博園、體驗農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)公園等。

可見，生態(tài)高值農(nóng)業(yè)是包括生態(tài)農(nóng)業(yè)，環(huán)境與農(nóng)過信息、分子和功能化等技術(shù)提高產(chǎn)值。市場值：通業(yè)品高產(chǎn)、高質(zhì)、高效，科技，市場，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值過農(nóng)產(chǎn)品加工，走向國際與國內(nèi)市場，加工后的農(nóng)產(chǎn)（包括農(nóng)業(yè)的一、二、三產(chǎn)產(chǎn)值）相結(jié)合的總概念。

什么是“功能農(nóng)業(yè)”

2007 年10 月至2009 年3 月，中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組集體編制完成《中國至2050 年農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域發(fā)展路線圖》，提出了各階段農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的主要方向及可突破的重大科學(xué)技術(shù)問題?！肮δ苻r(nóng)業(yè)”正是規(guī)劃路線圖中的重要方向，其理念及設(shè)想被首次提出。中科院2013 年出版的《科技發(fā)展新態(tài)勢與面向2020 年的戰(zhàn)略選擇》指出，未來的工作重心將圍繞生態(tài)高值農(nóng)業(yè)，構(gòu)建中國特色的生態(tài)高值農(nóng)業(yè)體系，“功能農(nóng)業(yè)”作為生態(tài)高值農(nóng)業(yè)體系的建設(shè)方向，在十二五、十三五規(guī)劃中最有可能取得突破性進展。同年出版的《生態(tài)高值農(nóng)業(yè)：理論與實踐》進一步提出并論證了功能農(nóng)業(yè)的發(fā)展，明確指出：“功能農(nóng)業(yè)”是生態(tài)高值農(nóng)業(yè)科技支撐體系的重要組成部分。這一方向很好地契合于當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)從注重“量”轉(zhuǎn)向注重“質(zhì)”的戰(zhàn)略需求。

“功能農(nóng)業(yè)”實際是對生態(tài)高值農(nóng)業(yè)的進一步延伸。在“中國至2050 年農(nóng)業(yè)科技發(fā)展路線圖”理念與七大科技領(lǐng)域的研究——“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與食品安全營養(yǎng)技術(shù)”規(guī)劃中也指出，食品的營養(yǎng)保健性和科技發(fā)展將是食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。同時，“生態(tài)高值農(nóng)業(yè)2020—2050 年的建設(shè)目標(biāo)”中指出，要“不斷滿足我國日益增長的對農(nóng)產(chǎn)品總量、質(zhì)量、安全和多功能的需求”，“全面實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、營養(yǎng)化、功能化，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的信息化、數(shù)字化、精準(zhǔn)化，建成農(nóng)業(yè)高值轉(zhuǎn)換的產(chǎn)業(yè)體系”。實現(xiàn)產(chǎn)品的“營養(yǎng)化、功能化”，科技發(fā)展是核心要素，主要是通過育種技術(shù)和動植物“生物強化”等生物技術(shù)和農(nóng)藝措施、設(shè)施農(nóng)業(yè)等非生物技術(shù)定量增加食品中的某些營養(yǎng)元素，如人體必需微量元素鈣、鐵、鋅、硒等，人體必需氨基酸賴氨酸、色氨酸等，維生素VA、VE、B9（ 葉酸）等，抗氧化物質(zhì)花青素、多酚、類胡蘿卜素等。隨著基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的飛速發(fā)展，功能農(nóng)業(yè)將成為農(nóng)業(yè)科技的重要方向，在消除“隱性饑餓”、預(yù)防癌癥、降血壓、降血脂和冠心病等方面發(fā)揮巨大作用。

什么是功能農(nóng)業(yè)？功能農(nóng)業(yè)是通過生物營養(yǎng)強化技術(shù)或其他生物工程生產(chǎn)出具有健康改善功能的農(nóng)產(chǎn)品。簡單地說，功能農(nóng)業(yè)就是要種植出具有保健功能的農(nóng)產(chǎn)品。

人們通過食用功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，可以對特定營養(yǎng)物質(zhì)進行定量補充，可達到提高人體體質(zhì)，改善健康的目的。比如：人體缺碘或碘攝入量不足時，會引起地方性甲狀腺腫、不育癥等病癥，隨著我國大部分地區(qū)食鹽中加碘，已經(jīng)明顯減少缺碘病癥的發(fā)生；人體缺硒或硒攝入量不足時，會引發(fā)克山病、大骨節(jié)病等病癥，通過持續(xù)食用富硒食品，不僅可以消除病癥，還可以提高人體免疫力，長期食用可有效預(yù)防癌癥 。其他人體健康所需礦物質(zhì)包括鈣、鐵、鋅等及不飽和脂肪酸、花青素、胡蘿卜素等植物化合物，都可通過功能農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)補充人體，改善健康。

功能農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向，它是繼高產(chǎn)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)之后的第三個發(fā)展階段。功能農(nóng)業(yè)作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的第三個階段，側(cè)重于增加農(nóng)產(chǎn)品的健康內(nèi)涵。通過現(xiàn)代生物科技和農(nóng)藝措施，標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，滿足人們個性化的需求。這一農(nóng)業(yè)形態(tài)理想的目標(biāo)是“缺啥補啥”，“啥多調(diào)啥”。

功能農(nóng)業(yè)引領(lǐng)新風(fēng)潮

2017 年，功能農(nóng)業(yè)的定義首次被寫入中央“一號文件”，并在全國“兩會”被熱議，此后，農(nóng)業(yè)部“主食提升行動”，國家糧食與物資儲備局“中國好糧油行動計劃”和“科技興糧”行動，山西、廣西和寧夏等省級戰(zhàn)略和多地農(nóng)業(yè)“十三五”規(guī)劃，先后述及。功能農(nóng)業(yè)在提出近十年后，終于成為支撐農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要科技新方向。

由于功能農(nóng)業(yè)這一領(lǐng)域為新興領(lǐng)域，市場容量的直接估算存在困難。據(jù)推測，2020 年功能農(nóng)業(yè)的占比會達到我國可食用農(nóng)作物耕作面積的1%，2030 年左右比例會上升至10%，2050 年將上升為50%。按靜態(tài)價值計算，2020 年市場容量將達到1 000 億元，2030 年為1 萬億元，2050 年為5 萬億元?？梢?，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，消費者對于健康產(chǎn)品需求越發(fā)迫切，功能農(nóng)業(yè)的發(fā)展速度可能超過綠色農(nóng)業(yè)。

“功能農(nóng)業(yè)”自 2008 年提出，至今已發(fā)展至十個年頭，在發(fā)展過程中得到了中央部委的高度重視。2017 年 2 月 5 日，《中共中央、國務(wù)院關(guān)于深入推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革加快培育農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展新動能的若干意見》（中央“一號文件”）發(fā)布，在第三部分壯大新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)的第 15 條明確提出：“加強現(xiàn)代生物和營養(yǎng)強化技術(shù)研究，挖掘開發(fā)具有保健功能的食品?！?/p>

農(nóng)業(yè)部辦公廳2017 年印發(fā)《關(guān)于深入實施主食加工業(yè)提升行動的通知》，功能農(nóng)業(yè)有關(guān)表述被首次列入。在重點任務(wù)部分，第（二） 條，提出：“開發(fā)多元產(chǎn)品。以功能化、營養(yǎng)化、便捷化消費需求為主導(dǎo)，適應(yīng)個性化、高端化、體驗化消費需求，開發(fā)營養(yǎng)、安全、美味、健康、便捷、實惠的多元化主食產(chǎn)品。加強現(xiàn)代生物和營養(yǎng)強化技術(shù)研究，針對老人、兒童、學(xué)生、孕婦、“三高”病人等特定人群，開發(fā)營養(yǎng)均衡、藥食同源等功能性主食產(chǎn)品?！?/p>

“中國好糧油”行動計劃作為國家糧食和物資儲備局實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)糧食”的三大工程之一，是貫徹落實中央經(jīng)濟工作會議、中央農(nóng)村工作會議精神，適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，扎實推進糧食行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措。主要目的是聚焦增加綠色優(yōu)質(zhì)糧油產(chǎn)品供給，實現(xiàn)糧食供給從解決“吃得飽”到“吃得好”的轉(zhuǎn)變。功能農(nóng)業(yè)通過營養(yǎng)強化技術(shù)所實現(xiàn)的功能性糧油正是“中國好糧油”中“好”字標(biāo)準(zhǔn)的重要支撐。2018 年5 月，國家糧食與物資儲備局“科技興糧”行動也將開發(fā)功能性水稻、小麥、玉米、雜糧等糧食及深加工產(chǎn)品作為重要發(fā)展方向，并支持山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、山西功能農(nóng)業(yè)研究院聯(lián)合國家糧科院、江蘇省硒生物工程中心等共建“國家功能雜糧技術(shù)創(chuàng)新中心”。

功能農(nóng)業(yè)樣板區(qū)迎來發(fā)展好時機

山西省作為功能農(nóng)業(yè)的先行示范省，在2017 年中央“一號文件”出臺之前，山西省政府已將功能農(nóng)業(yè)列為省級戰(zhàn)略。在山西省委十一屆二次全會暨經(jīng)濟工作會議上，山西省委書記駱惠寧、省長樓陽生，提出：“山西的農(nóng)業(yè)不在大，而在特，不在規(guī)模，而在功能。2017 年在功能農(nóng)業(yè)發(fā)展上要實現(xiàn)重大突破”的口號。

到目前為止，為搶抓功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)機遇，山西省政府已展開全方位布局：建立山西功能農(nóng)業(yè)研究院，打造功能農(nóng)業(yè)研發(fā)高地；在“山西農(nóng)谷”中規(guī)劃建設(shè)功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，構(gòu)建功能農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈；山西省政府報請國家糧食與物資儲備局支持，依托山西農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了“國家功能雜糧技術(shù)創(chuàng)新中心”；山西農(nóng)業(yè)大學(xué)在全國率先設(shè)立了第一個功能農(nóng)業(yè)本科專業(yè)和第一個功能農(nóng)業(yè)專項獎學(xué)金。

在成立山西功能農(nóng)業(yè)研究院的同時，2017 年山西省重點研發(fā)計劃重點項目“山西功能農(nóng)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目立項，標(biāo)志著山西以科技創(chuàng)新推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的步伐正在加快。項目主要包含山西主要作物功能肥料和生物農(nóng)藥的研制與應(yīng)用、功能主糧共性關(guān)鍵技術(shù)研究與示范等六方面課題研究。

廣西經(jīng)過地質(zhì)勘測，發(fā)現(xiàn)自治區(qū)境內(nèi)存在國內(nèi)少有的特大面積連片富硒土壤區(qū)域，非常適合富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)。廣西科技廳于2017 年9 月啟動了科技重大項目“富硒農(nóng)產(chǎn)品國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)用示范”，總投資達5000 萬元，通過富硒農(nóng)產(chǎn)品國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究著力解決富硒土壤資源高效利用、富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)以及富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈延伸3 個方面的問題。

廣西特色富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化安全生產(chǎn)：在土壤自然硒素活化技術(shù)、優(yōu)質(zhì)富硒品種篩選、作物富硒及重金屬阻控耦合技術(shù)、作物適時定量標(biāo)準(zhǔn)化富硒技術(shù)等方面開展研究與開發(fā)，著力突破富硒農(nóng)業(yè)技術(shù)瓶頸，建立廣西特色富硒農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)，確保富硒農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全。

寧夏自治區(qū)農(nóng)牧廳與江蘇省硒生物技術(shù)工程中心、硒谷科技共建“寧夏功能農(nóng)牧業(yè)研究與推廣中心”，并在中衛(wèi)市開展了“十萬畝富硒功能農(nóng)業(yè)示范”，推出的富硒硒砂瓜、富硒枸杞和富硒蘋果，已成為“中衛(wèi)三寶”，中衛(wèi)市與硒谷科技合資成立寧夏硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展股份有限公司，服務(wù)支撐寧夏硒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。目前，在中衛(wèi)已制定出富硒硒砂瓜、富硒枸杞和富硒蘋果的種植規(guī)范，開始示范試用，并通過在產(chǎn)品上加貼專用標(biāo)志，來增強消費者識別性。

“生態(tài)高值型功能農(nóng)業(yè)”作為我國農(nóng)業(yè)新興戰(zhàn)略領(lǐng)域，是繼高產(chǎn)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)之后的第三個發(fā)展階段，也是推動“健康中國”、助力“鄉(xiāng)村振興”的新階段。同時，還將大農(nóng)業(yè)的一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)相連接，推進農(nóng)產(chǎn)品走向生態(tài)高值化。但功能農(nóng)業(yè)這一新興方向畢竟尚處于初始研發(fā)階段，無論在理論創(chuàng)新、學(xué)科建設(shè)、產(chǎn)業(yè)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建等方面，仍待深入研究與改進。

最后，希望大家能夠看到功能農(nóng)業(yè)作為一個趨勢性新方向，既有著無限美好的前景，又有著很艱巨的任務(wù)有待完成，充滿很多挑戰(zhàn)，需要各界聯(lián)合面對。希望功能農(nóng)業(yè)相關(guān)力量團結(jié)一致，齊心協(xié)力，共同把中國功能農(nóng)業(yè)發(fā)展得享譽全球，使之成為“中國機遇”、“人類福祉”，到2020 年，在慶祝全面建成小康社會的同時，共同為“生態(tài)高值型功能農(nóng)業(yè)”的高速發(fā)展共同慶賀！