農(nóng)業(yè)是生物經(jīng)濟的基礎
專訪中國農(nóng)業(yè)科學院副院長王韌
2012-08-15   作者:記者 白田田/北京報道  來源:經(jīng)濟參考報
 
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    “新一輪工業(yè)革命是生物技術和信息技術、納米技術的整合。”中國農(nóng)業(yè)科學院副院長王韌接受《經(jīng)濟參考報》記者專訪時說,農(nóng)業(yè)是生物經(jīng)濟的基礎,生物農(nóng)業(yè)的發(fā)展將催生一系列新的產(chǎn)業(yè)并推動生產(chǎn)和生活方式的轉變。

  生物經(jīng)濟包含多重目標

  日前發(fā)布的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出,生物產(chǎn)業(yè)要面向人民健康、農(nóng)業(yè)發(fā)展、資源環(huán)境保護等重大需求,強化生物資源利用等共性關鍵技術和工藝裝備開發(fā),加快構建現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)體系。
  王韌認為,農(nóng)業(yè)不只是生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品和食品,而且是“生物經(jīng)濟”的基礎。不論是動物、植物還是微生物,生物經(jīng)濟的原料生產(chǎn)在很大程度上都是屬于農(nóng)業(yè)的范疇。
  上述規(guī)劃中提出的“人民健康、農(nóng)業(yè)發(fā)展、資源環(huán)境保護”,都對生物經(jīng)濟特別是生物農(nóng)業(yè)提出了要求。王韌認為,生物經(jīng)濟應該包括幾個主要目標,一是保證糧食安全和食品安全,滿足中國人不斷提高的營養(yǎng)和健康需求;二是生物產(chǎn)業(yè)和生物經(jīng)濟要推動國家產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和經(jīng)濟發(fā)展方式轉變;三是要致力于可持續(xù)發(fā)展,著力提高自然資源的利用率;四是為國家戰(zhàn)略資源尤其是能源和水資源的平衡做出貢獻。
  “為了適應這些要求,農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式、作物品種、田間管理、產(chǎn)品加工等都要進行改變。”王韌說,同時伴隨著產(chǎn)業(yè)鏈的延長,把地里種出來的東西帶到餐桌上的過程中,安全的食品添加劑、生物塑料、生物農(nóng)藥、生物環(huán)境保護劑等新產(chǎn)品都會帶動生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
  王韌說,農(nóng)科院有一位老專家包建中教授10多年前曾提出“白色農(nóng)業(yè)”的概念,白色不是指塑料地膜,而是農(nóng)業(yè)微生物的工業(yè)化生產(chǎn)。因為農(nóng)業(yè)微生物的生產(chǎn)在發(fā)酵車間,人們都穿著白大褂,真菌的菌絲體也是白色的,所以叫“白色農(nóng)業(yè)”。“白色農(nóng)業(yè)”包括微生物肥料、農(nóng)藥、飼料、食品、環(huán)境調(diào)節(jié)劑、能源等系列產(chǎn)品。
  其中,生物能源正在很大程度上改變著全球的能源消費結構。王韌介紹說,現(xiàn)在瑞典、德國、奧地利、丹麥等國家的產(chǎn)業(yè)化沼氣已經(jīng)初具規(guī)模,比如建在德國的全球最大規(guī)模沼氣反應罐群,由15個厭氧發(fā)酵罐組成,年產(chǎn)生物天然氣4600萬立方米,可并入天然氣管網(wǎng),年發(fā)電1.6億千瓦時,沼氣提純濃縮以后制成甲烷氣,還可直接提供給汽車作為能源。這將是生物產(chǎn)業(yè)一個重大的發(fā)展方向。

  光水肥的“變奏”

  “未來三十年中國將完成農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化!蓖蹴g認為,這個過程中需要解決的問題是,中國農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)的基礎——農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)水平如何提升。目前中國13個糧食主產(chǎn)省區(qū)供應了全國80%以上的商品糧,但產(chǎn)糧大縣主要糧食作物的產(chǎn)量水平增長已經(jīng)到了“天花板”,趕不上糧食需求增長的速度。此外,包括主產(chǎn)區(qū)在內(nèi),全國近70%的農(nóng)田是中低產(chǎn)田。
  王韌認為,提高農(nóng)作物的單產(chǎn)水平,一是遺傳學上的解決辦法,通過深入發(fā)掘動植物種質資源中的基因,實現(xiàn)品種的改良,這是提高未來農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)水平的最根本途徑;二是管理上的解決方案,比如通過精準農(nóng)業(yè)實現(xiàn)精量施肥,而精準農(nóng)業(yè)又基于GIS、GPS等信息技術。
  王韌介紹說,第一次綠色革命是在上世紀60年代,以矮桿作物和高肥水、高農(nóng)化產(chǎn)品投入為代表;第二次綠色革命是在上世紀80年代,把自然資源的利用率和環(huán)境問題考慮了進來;第三次綠色革命則是以分子生物學技術和基因組學技術為標志。
  通過分子生物學、基因組學等生物技術,將大幅提高作物對光、水、肥等資源的利用率。比如,玉米是碳4型植物,水稻、小麥是碳3型植物,而水稻、小麥的光能利用率只有1.5%左右,遠遠低于玉米?偛吭O在菲律賓的國際水稻所組織牽頭成立了一個聯(lián)盟,希望通過基因工程的辦法,將水稻由碳3轉為碳4植物!斑@是非常有前瞻性和有野心的項目,一旦成功,將大大提高水稻的光合作用效率!
  對于正在發(fā)生的第三次綠色革命,王韌認為,現(xiàn)在對遺傳基因和田間表現(xiàn)性狀的聯(lián)系進行的新基因發(fā)掘研究僅占國際農(nóng)業(yè)研究組織已收集保藏的農(nóng)作物遺傳資源的10%左右,對主要作物多品種、多產(chǎn)地的重測序和基因挖掘工作才剛剛開始,對于那些區(qū)域性強、種植面積小的作物,基因測序和分子育種研究還沒有真正開始。
  王韌說,通過全基因組測序、基因組學、分子標記輔助育種、轉基因技術等現(xiàn)代植物遺傳科技使“設計”作物品種成為可能,比如現(xiàn)在知道水稻12條染色體、5萬條基因的具體位置,將來要明確每個基因的功能,就可以設計出想要的品種。現(xiàn)在還談不上“設計”,只能把抗病、抗蟲、矮桿的基因轉進去,而要大幅度提高肥料的利用率、改變品種的營養(yǎng)結構(比如富含鐵、鋅或維生素),還是長期的目標。

  植物工廠:改變生產(chǎn)生活方式

  家里有一臺電冰箱式的裝置,可以進行蔬菜無土栽培,24到30天收一茬,基本能解決一個家庭的蔬菜需求——指著宣傳畫冊上的圖片,王韌向記者描述什么是家庭里的“植物工廠”。
  《第三次工業(yè)革命》的作者里夫金提出,在新時代,數(shù)以億計的人們將在自己家里、辦公室里、工廠里生產(chǎn)出自己的綠色能源,并進行分享,這將影響人們?nèi)绾巫錾、如何管理社會和如何生活?BR>  而在生物農(nóng)業(yè)領域,建立在居民小區(qū)的植物工廠作為一種類似于“分布式能源”的新形態(tài),也有可能推動生產(chǎn)和生活方式的轉變。
  “植物工廠將使生活方式和城市組織形態(tài)都發(fā)生變化。”王韌說,比如在大型商貿(mào)中心里建設植物工廠,下面幾層是商場和寫字樓,上面是植物工廠,三口之家在商場買完東西,就可以直接坐電梯上樓采摘蔬菜。在小區(qū)里的蔬菜花卉中心,居民也可以自種、自采、自供,解決城市擴張之后蔬菜產(chǎn)銷區(qū)分離的問題。
  王韌認為,在摩天大樓里不僅可以種植物,甚至可以養(yǎng)牛、養(yǎng)羊,這不是科學幻想,而是未來都市農(nóng)業(yè)的發(fā)展藍圖,再過五年可能就會變成現(xiàn)實。屆時城市內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、包裝、配送的企業(yè)或連鎖店,加上為其提供設備和服務的專業(yè)公司,將形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
  據(jù)了解,植物工廠已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)高技術產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。目前,僅日本就建成了50家各類型號的蔬菜工廠,2011年,由農(nóng)林水產(chǎn)省出資1000億日元、經(jīng)濟貿(mào)易工業(yè)省出資500億日元補助科研單位、企業(yè)和農(nóng)戶再發(fā)展100家,以解決日本當前農(nóng)業(yè)面臨的諸多問題;美國還提出了利用蔬菜工廠技術實現(xiàn)“摩天大樓農(nóng)業(yè)”以及為宇宙空間站和星球探索提供食物保障的計劃;歐洲各國也在從節(jié)能和降低運行成本的角度進行蔬菜工廠的研發(fā),極大地推動了蔬菜工廠的發(fā)展。

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