林万龙：新质生产力正在改变农业

在许多人固有的印象之外，今天的农业正在发生梦一般的变化，利用人工智能的精准育种，操控无人机在空中喷药，驾驶大器械在平原上纵横……

2024年政府工作报告提出，大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力。作为第一产业，农业产业中的新质生产力如何体现，又如何进一步发展新质生产力，推动农业现代化建设？新京报记者采访了中国农业大学副校长林万龙，他表示，“在新的科技革命中，新质生产力正在快速改变农业的产业模式，在未来，还有更广阔的应用前景。”

农业不再是人们想象的模样

现代农业是什么样的？当许多人对农业的印象，还停留在“面朝黄土背朝天”的劳动时，农业早已经发生了天翻地覆的变化。

尽管新质生产力是一个新的概念，但事实上，随着新一轮科技革命的推进，农业的生产方式、产业模式，都在发生着剧烈的变化，“有国外学者认为，现代农业科技将有五大突破点，多学科交叉和系统方法、传感技术、数据科学和信息科学、基因组学和精准育种、微生物组学。这些领域，看起来和土地上耕作的农业相距甚远，但事实上，它们正在深刻地改变着现代农业。”

种业是农业的芯片，也是现代农业发展的利器，而生物、信息等技术的发展的应用，正在彻底改变育种模式，“过去育种，主要靠育种家对育种材料进行表型观察，通过育种家的经验、劳动和坚守，看看地里哪一株长得好，把它选出来，继续培育。这种方式要耗费大量的人力物力，还有时间，一个品种的育成，往往要10年乃至更久，有时候还需要一点儿运气。”林万龙说，“但现在，随着生物学的发展，我们对生物基因的认识越来越深入，再通过数字技术甚至人工智能，可以进行精准组合和匹配，然后再拿到田间验证，这种以分子设计为依托，采用基于基因组选择模型的表型预测，以及基因组定向改造技术，实现育种定制和智能决策的育种方式，可以成为精准育种，甚至可以是定制育种，我们需要抗旱的，就定制化地去培育抗旱的，需要耐冷的，就去精准培育耐冷的品种。”

这样的场景，曾经只出现人人们的梦想中，但如今，已经成为现实，林万龙说，“在动植物的育种中，大量的新技术正在快速应用，改变了传统的育种模式，让育种变得更精准、更快速，比如一个粮食作物新品种，过去需要10年才有可能育成，现在只需要3到5年。我们还有植物工厂，还可以继续缩短植物育种的时间，在大田中，可能一年只能种1代或者2代，但在植物工厂，可以繁衍5、6代，选育的时间自然更短了。”

有智慧的农田是什么样的

当前，人工智能技术发展迅速，在各个领域中发挥着越来越重要的作用，算力正在成为新的生产力，那么在传统的农田中，人工智能是否有用武之地呢？

“智能化恰恰是农业发展的未来之一。”林万龙说，无论种植业还是养殖业，智慧化生产方式，其实都已经在现实中落地。尽管完全无人的智慧农场、智慧牧场仍然很少，但不可否认的是，它们确实已经出现。

在农田中遍设传感器，每一株作物都在全天候的监控之下，水、肥、温度的变化，病虫害的发生……都可以在最快的时间内，反映到后台，根据设置好的程序，自动补充水肥，调控温度，无人机自动飞出，喷药防治……

当人脸识别尚未普及的时候，在牧场中，猪脸识别技术和设备就已经开始运用，智慧化设备，可以精准识别每一头牲畜，知道它是否进食、喝水，了解它的健康状况……

“智能化的技术在农业上的应用已经非常广泛，比如在奶牛、羊、猪的养殖中，已经有了很好的设备，比如监测动物的传感器，可以实时采集动物的数据，这些已经不是实验室的研究项目，而是市场上销售的产品。”林万龙说，“还有农场中，后台控制的除草机、植保无人机等。事实上，在整个农业生产中，从育秧到收割，每一个环节，都有智能化的设备，可以实现完全无人化管理。而且，这些技术和设备，正在快速地发展和提升，在不远的将来，就可能真正普及到农业生产中，那时候的农业生产，将和现在完全不同。”

农业工厂里的未来农业场景

农业和工厂，两个看似没有关联的概念，在现代农业技术的支撑下，正在互相融合。

当前，植物工厂技术发展迅速，在蔬菜生产、作物育种等多种领域发挥作用，林万龙介绍，“植物工厂技术当前已经很成熟，并且在许多方面都有应用，许多人觉得植物工厂只能种植一些小型叶菜，但其实，水稻、玉米这样的大田作物，也可以在植物工厂中种植，比如水稻，原本需要120天的生长期，在植物工厂里，只需要60天左右。农业生产中，有两个重要的影响因素，一个是环境，典型的如天气，常说农业靠天吃饭，就是因为它受天气影响很大，第二个是植物自身的生长规律。而在植物工厂中，我们可以为植物营造最适合的环境，让它完全发挥自身的潜力，长得更快、更好。”

动物也是工厂，在我国，高楼养猪已普遍出现，最高的达到26层，且已投入生产，“高楼养猪融汇了多个领域的技术成果，不只是把猪搬到了楼上。事实上，里面有工程学、数学、信息科学、环境科学等诸多领域的科学技术和设备，如在猪场中，已经可以实现机器人巡检，不需要人观察，既可以减少劳动投入，也能有效减少病菌侵入，效率也更高。”

工厂中，不只有种植和养殖，随着现代技术的发展，人工合成食物已经成为现实，动物蛋白、植物蛋白、淀粉合成等技术，正在走出实验室，走进工厂。“比如2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所，研发了新的人工淀粉合成途径。该方法合成淀粉的效率约为玉米淀粉合成的8.5倍，理论上1 立方米大小的生物反应器中，每年淀粉生产量相当于约5亩玉米地。”

一个基于大食物观的未来农业，正在渐渐成型，而这也将逐渐改变人类的膳食营养状况，林万龙说，“基于植物工厂、植物细胞工厂、动物细胞工厂、微生物细胞工厂、化学合成等新型生产模式，利用基因编辑、细胞培养、代谢调控、重组加工等技术，开发多元化、个性化的营养健康未来食品，是农业发展的趋势之一。在这样的趋势下，未来的食品将是多元化的，有满足生存需求的，更有满足人们健康需求的，举例来说，针对特殊群体的特殊农作物，如适合高血糖患者的大米、小麦，如今已经有很多品种。甚至未来还有可能出现基于健康大数据的营养定制，可以满足每个人个性化的需求。”

改变人类健康的未来农业

作为第一产业，农业在许多方面，发挥着普通人并不了解的作用，如生态发展，种植业减排固碳、养殖业减污降碳、渔业减排增汇、可再生能源代替等，都在未来的生态绿色和可持续发展中，占据重要地位。

“随着减肥节水等一系列技术的研发和应用，绿色作物生产，绿色种养循环，绿色产品产业等，最终都在影响着绿色生态环境的建设和维护。”林万龙说，“值得注意的是，当前火热的生物制造技术，也和农业息息相关，生物制造是以微生物细胞或以酶蛋白为催化剂，进行化学品合成、或以生物质为原料，转化合成能源化学品与材料，促使能源与化学品脱离石油化学工业路线的新模式。生物制造技术的发展，可以从根本上改变传统制造业的生产模式。如利用生物+医药、生物+化工、生物+能源、生物+轻工等全新生产方式，诞生出了一大批全新产品，如重组蛋白药物、生物航空煤油、生物降解塑料等等，生物制造被认为具有引领‘第四次工业革命’的潜力，未来前景十分广阔。据预测，全球生物制造产值接近30万亿美元。”

同时，农业还和人类的健康息息相关，林万龙介绍，比如人兽共患病的防治，一直都是一个重大的公共卫生工作，许多给人类健康带来严重风险的疾病，最初都是从动物身上传播而来的，所以我们国家这些年一直在推动关口前移、人病兽防等工作，同时通过科研攻关，在疾病防治、检疫等各个环节，加强人兽共患病的预防。

现代生物学和医学的发展，也让农业更多参与到人类健康的保护中，林万龙介绍，“比如我们在涿州的基地，养了很多猪，这些猪不是为了生产肉食，也不是为了研发养殖技术，而是用于开展人类发育和疾病研究等，我们有一个猪规模化基因编辑平台，可以进行器官移植等各方面的研究，在心血管领域，人类和猪有非常高的接近性，世界上已经有将猪的心脏移植给人的成功案例，猪也是人类疾病研究中的典型模式生物之一，所以这方面的未来非常广阔。”

新质生产力需要新的人才

上穷碧落下黄泉，科技创新驱动的新质生产力提升，正在全方位地改变着传统的农业模式，也正在把科幻变成现实。

但农业的未来远不止于此。林万龙说，“我国是农业大国，但还不是农业强国，和世界上的农业强国相比，我们在许多方面都有差距，紧靠传统生产力的提高，很难真正缩短这些差距，只有推动新质生产力的提升，才能更快实现农业强国建设、农业现代化建设的目标。”

怎样才提升农业领域的新质生产力？林万龙认为，人才培养是最重要的基础之一。

“提升新质生产力，推动农业现代化建设，人才是关键，但未来需要怎样的人才？首先要考虑的是，人才培养要瞄准什么样的业态，是新业态还是传统业态？人才培养要紧盯怎样的科技，是前沿科技还是常规科技？我们要培养什么样的人，是领军的创新人才，还是普通的人才？答案很简单，我们需要瞄准新的业态，盯紧前沿科技，培养领军的创新人才。”林万龙说。

如何培养这样的人才，林万龙表示，“我们当前正在尝试许多新的方法，我们强化招生宣传，在生源上要提高质量，创新培养模式，比如中国农业大学开创的科技小院，让学生在一线的生产中学习和实践，把论文写在大地上，在生产中发现问题，解决问题。在专业布局和升级改造中，不再局限于那些传统的涉农学科，而是推动多学科交叉融合，重构农科专业的新体系，比如农业智能装备工程、兽医公共卫生、生物智能科学与工程、全球治理发展等，这些专业结合了农业科学、信息科学、医学、工程科学等诸多领域，目的是培养真正跨学科的创新人才，当未来他们投身于农业，必然会改变农业的模样，为农业新质生产力的提升提供巨大的动力。”