农业生物技术论文十篇

时间:2023-03-16 12:02:41

农业生物技术论文

农业生物技术论文篇1

文献提出了一种以多主体的顺序“接力”为主要特征的创新模式,并称之为“接力创新”。文献[2]预测在生物制药业、生物农业、信息业、纳米业等新兴产业中广泛存在接力创新。其中,接力创新在生物制药产业的普适性已被文献[1,3-4]等证明。文献[5]验证了信息产业(主要是新一代信息技术)中也大量存在接力创新。那么,农业生物技术、纳米技术等是否也如预测的那样遵循接力创新呢?如果遵循,那么是否具有自身的特性以及为何会形成这种特性呢?这些问题尚未得到回答①。与生物制药产业相类似,生物农业产业同样建立在现代生物技术的基础上,并且是除生物制药产业以外运用现代生物技术最为广泛、发展最为迅猛的产业,也是中国战略性新兴产业中的重点产业。从理论层面看,研究农业生物技术的接力创新可以拓展接力创新的应用范围、深化和完善接力创新的相关理论。从实践层面看,中国是一个农业大国,生物农业产业的发展对于促进中国农业技术现代化、保障国家安全具有重要的战略意义。揭示农业生物技术的接力创新的特性,为中国生物农业的产业创新研究提供了一个新的视角,可以帮助相关创新主体明确定位、科学决策,指导产业集群、创新网络、产业政策等方面的研究。本文采取多案例研究方法,通过与生物制药技术等的接力创新进行对比,探索农业生物技术的接力创新②。下文安排如下:在文献回顾的基础上提出研究变量;进行研究设计;通过案例分析得出主要发现;探讨农业生物技术接力创新的形成机理;总结研究结论和政策启示。

2文献回顾与研究变量

2.1文献回顾

接力创新的渊源可以追溯到Pavitt对“基于科学的高科技部门”的论述[6]以及国家创新系统中“基于科学的体制”[7-8]。“模式2”等理论也强调了“后现代”社会中科学研究与创新的交互作用[9],并进而形成“三螺旋”模型所描述的大学承担企业功能、企业承担学术功能的现象[10]。这些经典研究(但不限于这些研究)事实上分离出一类基于科学的创新。例如:Pisano认为科学的深度参与导致生物制药是“基于科学的商业”[11];陈劲、赵晓婷和梁靓指出生物制药等领域的创新是“基于科学的创新”[12];对纳米产业的研究也佐证了这种特性[13]。那么,这类基于科学的创新如何才能获得成功?生物制药创新研究逐步揭示出接力创新这一新型创新模式,给这个命题提供了较为完美的答案。①文献[3]提出:专家型公司是建立在科学研究的基础上的、专注于分子生物学研究和现代生物技术研发前端的小型生物技术企业;而核心公司是在新药的研发、生产和营销等方面具有综合组织能力的大型一体化公司。生物制药源于20世纪70年明的DNA重组技术[14],当前已成为涉及分子生物学、基因组学、蛋白质组学、遗传学、生物化学、组合化学、生物信息学、计算科学和纳米技术等众多科学技术的复杂体系[11]。文献[15]指出生物制药创新主要来自大学,大学、公共研究机构、盈利性公司等不同类型的组织在创新过程中建立联系、共同参与创新[16-18],大型制药公司与利用生物技术开发新药的专业化企业之间是合作关系[19]。李天柱、银路和石忠国等最早提出生物制药创新中专家型公司与核心公司之间合作的本质是两者的接力创新,技术转让、合同研究、并购、联盟等常见的合作方式其实是实现接力的具体手段[3]①。在此后的研究中,李天柱等进一步针对生物制药起源于基础科学研究的特性,将大学等公共研究机构纳入接力创新框架,提出了接力创新的完整概念,分析了“大学-专家型公司-核心公司”之间的主要接力关系和接力方式[1],并探讨了接力创新的一般规律和发生机理,比较了接力创新与合作创新(包括产学研合作)、开放式创新和二次创新等其他典型创新模式的异同及应用思路[2]。虽然接力创新概念的提出时间较晚,但是由于它对基于科学的创新具有重要价值,已引起了一些学者的关注。文献[5]验证了信息产业中广泛存在接力创新且它具有自身的特性;有学者运用接力创新研究了区域创新平台、新兴产业载体等[3-4,20-21]。然而,总体来看,目前关于接力创新的研究主要是基于生物制药产业开展的,而生物农业产业等其他基于科学的产业是否遵循接力创新及其特性则尚无专门研究。

2.2研究变量

本文旨在验证前人对接力创新的推断,但是由于针对农业生物技术的类似研究尚属空白,因此本文实际上属于对农业生物技术接力创新的探索。针对这一研究目的,首先,本文将研究问题明确为“农业生物技术是否遵循接力创新,如果遵循,那么是否具有自身的特殊性及其形成机理是什么”,以避免被海量数据所“淹没”[22];其次,除了可从研究问题直接推出的研究变量外,本文并未事前指定其他变量,以防止在研究过程中束缚思想、阻碍新理论的构建;最后,本文借鉴现有文献的逻辑,但尽量保持开放心态,以免限制研究发现和产生偏差[22]。基于上述思想,根据代表性文献[1-3]铺垫的理论基础,本文利用如下变量研究农业生物技术的接力创新:1)接力创新。接力创新的本质是:能力显著异质、优势明显互补的创新主体共同参与创新,但各主体加入创新过程的时间有先有后,且它们承担不同的任务,在创新过程中地位平等、缺一不可、各司其职、很少“越界”,主体间的顺序接力推动创新获得成功。也有文献指出,在新兴技术的创新中,能力互补的创新主体通过联盟等组织间合作方式共同完成创新是一种普遍现象[23],因此不能认为只要多个主体共同参与的创新就属于接力创新。为了使研究更加严谨[24],针对接力创新变量,本文提出一个竞争性解释:农业生物技术不遵循接力创新,实际上只是采取了战略联盟等合作创新模式。2)接力关系。接力关系这一变量是参照当前接力创新最为典型的生物制药产业而提出的,其存在的前提是接力创新变量能够得到较好的解释。具体而言,农业生物技术创新过程中可能存在如下接力关系:第一,以不同创新主体之间的知识创造接力为主线;第二,以不同主体之间的知识产权接力为实现手段;第三,以金融接力为支撑,即创新过程中存在不断有新的资金加入、原有资金退出的接力现象;第四,创新过程中政府支持政策也具有与金融支撑类似的接力现象。3)接力方式。接力方式是上下游创新主体之间实现接力的具体手段。参照生物制药技术的接力创新,农业生物技术创新的主要接力方式应包括授权许可、平台技术转让、合同研究、并购、联盟等多种方式。与接力关系变量相类似,接力方式变量存在的前提也使接力创新变量得到较好的解释。

3研究设计

3.1研究边界

按照一般理解,农业生物技术是运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及分子育种等生物技术改良动植物及微生物品种的生产性状,培育动植物及微生物新品种,生产生物农药、兽药和疫苗的新技术[25]。该定义指出,农业生物技术建立在以DNA重组为核心的现代生物技术体系的基础上,从而与其他农业技术区分开来。例如,袁隆平院士发明了“杂交水稻”技术,为中国和世界做出了巨大贡献,但是该技术没有利用DNA重组及其他现代生物技术,因此不属于本文研究的农业生物技术①。

3.2研究方法

案例研究最适合于研究“怎么样”(how)和“为什么”(why)的问题[24]。案例研究以案例为基础,从中归纳产生理论,理论的产生完全根植并升华于案例内或案例间的构念之间的关系及这些关系所蕴含的逻辑论点[26]。案例研究可分为单案例研究和多案例研究[27],其中多案例研究在有效性和普适性方面比单案例研究更具优势[28-29],特别是当多个案例同时指向同一结论时,案例研究的有效性更会显著提高[24]。本文对农业生物技术接力创新的探索正属于“how”和“why”的问题,适合于采用案例研究方法。考虑到归纳理论的有效性,本文采用多案例研究方法。

3.3数据收集

案例研究中常用的数据来源包括文献、档案记录、访谈、直接观察、参与性观察和实物证据[30],本文采用文献分析作为数据收集方法。数据收集按照下面步骤进行:第一阶段,研读有关行业报告和资讯收集,找出已进入商业化阶段的农业生物技术。在这一阶段,国家科技部高新技术司编写的《中国生物产业发展报告》等权威报告、生物谷②等专业网站提供了最初的筛选范围。第二阶段,针对收集到的农业生物技术名录,广泛收集其技术创新过程的信息,获得大量零散的技术创新片段。在这一阶段,除了论文、研究报告等文献外,维基百科③、谷歌、果壳网④等网站也是丰富信息的重要来源⑤。第三阶段,使用三角验证法确认数据的质量,即研究者可利用多重证据来源和多重研究方法以减少偏见的影响[31]。第四阶段,将经过验证的创新案例片段进行拼接,从而得到完整的案例。在收集数据资料的过程中,笔者还建立了案例档案和证据链以保证案例质量。不可否认,诸如文献分析这种二手数据收集方法与访谈法、观察法等相比确实并非最优选择,这是在现有研究条件约束下所做出的一种满意决策。由于本文是从总体上对农业生物技术创新进行研究,不以研究每个案例的微观过程为目的,因此通过上述过程收集的案例资料可以满足研究要求。待条件成熟时,再进一步利用一手资料验证本文研究。3.4案例简介多案例研究所需的案例一般以4~10个为宜[22],所选取的案例要具有较大的典型性和极端性,并具有独特的研究价值[32]。本文选择表1中的8个案例作为研究对象。案例选择主要基于3个标准:一是尽可能广泛覆盖生物农业的相关领域,以提高研究结论的普适性;二是尽量针对典型的农业生物技术及企业,以提高案例的典型性和代表性;三是在满足前两个标准的前提下,尽量采用涉及中国企业的案例,以增加对中国的指导价值。需要指出的是,由于拼接案例受到数据来源的限制,因此肯定还有其他典型案例无法得到,这可能在一定程度上影响本文的研究质量,但笔者认为表1中的案例已可以较好地满足研究需要。

4研究发现

4.1农业生物技术接力创新的特性

表1中的案例具有一个共同特征:一项农业生物技术创新的全过程主要表现为,不同企业先后加入创新过程,分别完成创新链上不同环节的任务,创新是通过上下游企业之间的接力传递而逐步推进的。这一特征与接力创新的本质是一致的,因此可确定接力创新是农业生物技术的重要创新模式。例如,NaturalIndustries公司在成功研发了生物抗虫害技术后于2012年被诺维信公司(Novozymes)收购,诺维信公司将此技术应用于水果、蔬菜等农作物种植市场。在这项创新中,NaturalIndustries承担上游的研发任务,诺维信公司在NaturalIndustries的基础上继续完成商业化,属于典型的接力创新;在诺维信公司和孟山都公司(Monsanto)的联盟中,诺维信公司负责研究提高抗病虫害能力、作物产量和土壤肥力的生物土壤改良技术,孟山都公司在诺维信公司研发的基础上完成田间试验、注册与商品化,这也是典型的接力创新;孟山都公司收购Asgrow、Holden等公司的目的是利用这些公司的市场网络将其玉米、大豆等转基因育种技术推向美国、比利时等国家的市场,本质上是孟山都公司完成上游的技术研发、Asgrow等公司完成下游的商业化,这也是接力创新的具体表现。表1中的其他案例也遵循类似的接力创新模式。事实上,笔者所收集的案例数量远超表1中的案例数量,只是很多案例因不够完整、不够具体或不够典型等而未被纳入分析,但其中很多案例也表现出上下游创新主体顺序接力的特性。必须承认,表1中的案例确实存在多个创新主体参与并广泛运用联盟、并购等合作方式的事实,但本质上还是上游主体完成其承担的任务后,像接力赛跑那样传递给下游主体继续开展后续任务,因此属于接力创新而非一般意义上的合作创新,变量1的竞争性解释可以排除,对生物农业中广泛存在接力创新现象的支持进一步加强。但是,与生物制药技术等相比,农业生物技术的接力创新表现出自身的显著特性。1)农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护等领域,而在生物农药、兽药和疫苗等领域出现得较少。即便在转基因作物等接力创新的易发领域,接力创新也是最近10余年才逐步兴起的,一些生物农业巨头曾独自在这些领域取得了成功,如孟山都公司推出了保铃抗虫棉花等。因此,笔者认为,接力创新是农业生物技术创新的新趋势,该发现修正了文献[1]的结论———文献[1]曾推测生物农业应像生物制药业那样普遍遵循接力创新模式。2)文献[1]和文献[2]指出,生物制药技术的创新基本上遵循“大学—专家型公司—核心公司”(如忽略掉大学,则为“专家型公司—核心公司”)顺序接力的单一模式。但是,农业生物技术的接力创新明显分化为3类(如表1所示):第一类,专家型公司与核心公司的接力,如“NaturalIndustries-诺维信”和“TJTechnologies-诺维信”,这与生物制药技术的接力创新基本一致;第二类,核心公司与核心公司的接力,如“诺维信—孟山都”、“孟山都—礼来(EliLilly)”及“孟山都—拜尔作物科学(Bayer)”,这与生物制药技术的接力创新有差异较大;第三类,核心公司与其他中小公司的接力,如“孟山都-Asgrow、Holden”、“孟山都—中国种子集团、河北中业集团”及“杜邦先锋(Dupont)—山东登海种业”,这与生物制药技术的接力创新恰好相反。3)农业生物技术的接力创新极少涉及大学,或者说鲜有直接利用大学科学发现的情况———这进一步修正了文献[1]的结论。文献[1]曾猜想,农业生物技术与生物制药技术一样,创新应直接建立在大学科研的基础上。同时,农业生物技术创新对专家型公司的依赖相对较弱,很多重要技术都是核心公司研发的。理论上讲,农业生物技术与生物制药技术一样,其前端研发工作最适合由专家型公司承担,但这一特性并未得到案例的支持。

4.2接力关系

农业生物技术创新中的接力关系大体上符合变量定义中对接力关系的陈述,但又有不同表现。1)以知识创造接力为主线。接力创新的本质是通过上下游创新主体之间的顺序接力,逐步完成创新中最基本的知识创造过程[1]。已证明农业生物技术的创新遵循接力创新模式,因此创新生态系统必然围绕知识创造及其顺利接力进行构建。例如,在“诺维信—孟山都”的接力创新案例中,诺维信公司将自己研发的土壤改良技术知识传递给孟山都公司,由孟山都公司继续创造田间试验、注册及商业化等方面的知识。表1中的其他案例也是如此,不再赘述。2)以知识产权接力为手段。在接力创新中,知识产权也是一个与知识创造协同发展的接力过程,知识产权转移成为创新主体实现接力的手段。在这一点上,农业生物技术的接力创新符合接力创新的一般规律[1](具体的接力方式详见下文分析)。3)对金融支撑的接力需求不强。接力创新对金融支撑通常有强烈的需求,如生物制药需要公共财政、天使投资者、风险投资、核心公司、资本市场等复杂资金接力支撑整个创新过程[1]。在农业生物技术的第一类接力创新中,位于创新链上游的专家型公司主要依靠风险投资和公共财政的资金,在创新任务被传递到核心公司后主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,因此整个过程表现出一定的金融支撑接力性质。在农业生物技术的第二类和第三类接力创新中,整个创新过程都主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金,金融支撑接力的特性并不显著。总体来看,虽然农业生物技术创新面临高度的不确定性和风险性,投入巨大、周期漫长,但是对金融支撑接力的需求却不强烈———这与接力创新的现有理论相比可谓大相径庭。4)强烈依赖政策支持接力。政府政策在农业生物技术创新中发挥重要作用。以转基因作物为例:实验室研究阶段需要有利于转基因实验、动植物新品种专利保护等方面的政策;育种研究阶段需要政府开放对转基因动植物新品种试验管制、大规模田间试验审批等方面的政策;更突出的是,生产和商业化阶段的成败在很大程度上取决于申报审批、品种审定和证书发放、大规模种植许可及国际贸易管制等一系列有利政策。只有在创新的不同阶段分别配置合适的政策且各政策之间无缝衔接,才能为农业生物技术创新奠定良好基础,任一环节上的政策变化都可能给创新造成重大影响。2012年欧盟质疑孟山都公司的“NK603”转基因玉米的安全性,曾造成孟山都公司所有的转基因作物都面临被欧盟禁止的威胁。政府政策对新兴产业创新普遍具有重要意义[33],但是像农业生物技术这样对政策支持接力的依赖如此之高是罕见的。

4.3接力方式

农业生物技术的3类接力创新具有相对稳定的接力方式,不像生物制药创新的接力方式那样动态复杂。下面针对3类接力创新分别论述。在第一类接力创新中,上下游企业间的接力方式主要是并购。通常是下游的核心公司并购上游的专家型农业生物技术公司,这与生物制药创新中专家型公司整体出售这一接力方式的相似度较高。采用这种接力方式的一般情况是,上游企业提出创意且技术研发已成型,而下游企业拥有田间试验、申报审批、市场推广等一系列加速技术商业化的能力,且下游企业的营销网络和顾客基础规模较大,能使技术在商业化环节发挥更大价值。同时,上游的专家型公司大都是借助风险投资创办的,通过并购可获得较高的企业价值溢价,风险投资愿意推动这样的并购;而下游的核心供公司则拥有充足资金可为并购支付较高价格。诺维信公司收购NaturalIndus-tries和TJTechnologies都属于这种情形。在第二类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括联盟、技术转让、授权许可等,这些方式的本质都是通过签订某种契约将知识产权从上游企业传递到下游企业,我们统称为协议合作。协议合作普遍发生在核心公司之间,一般是上游的核心公司提出研发创意且完成基础研究和实验开发,而下游的核心公司完成申报审批、市场推广等商业化工作。其中,如果采用联盟方式,则会按照企业对创新的贡献预先约定好利益分配办法,上下游企业通过分割创新的终端收益获得各自的回报。“诺维信—孟山都”的接力创新联盟即是如此;如果采用技术转让或授权许可,那么上游企业通常事先划定下游企业使用技术的范围和条件,上游企业除了获得一笔技术转让费(或技术许可的门槛费)外,通常还能在未来创新成功后获得从创新收益中分成的权利。孟山都公司将其转基因抗除草剂大豆技术许可给拜耳作物科学就采用了这种方式。在第三类接力创新中,上下游企业间的接力方式包括股权收购、合资等途径,我们统称为资产联结。使用资产联结这一名词是因为这种接力方式一般发生在上游企业为核心公司而下游企业规模较小的情况下,核心公司掌控全部技术研发及田间试验、申报审批等后期创新工作,但在最终拓展市场(尤其是拓展国际市场)时面临较大障碍,因此以股权收购或合资方式控制下游企业,借助下游企业拥有的市场网络以及对特定市场熟悉等优势加速技术创新扩散。这种情形与第一类接力创新中核心公司收购上游专家型公司的方向恰好相反、目的也不同,为区别方便称之为资产联结。杜邦先锋与山东登海种业合资成立山东登海先锋种业有限公司,将其转基因玉米种子推向中国市场就是以资产联结方式实现创新接力的实际反映。此外,接力方式变量中包含的合同研究、平台技术转让等典型接力方式并未在生物农业产业中发现相应的案例,这也反映出农业生物技术接力创新的不同之处。

4.4其他发现

除了上述基于3个变量得到的发现外,笔者在研究过程中还发现中国企业在农业生物技术创新中主要参与第三类接力创新,基本上是承接跨国公司已研发成功的技术并将之拓展至中国市场。从企业创新管理的角度看,中国企业采取这种方式可以规避生物技术研发的高度不确定性和风险,且可获得相应的创新收益。然而,从企业的核心竞争力和中国生物农业发展的角度看,这种接力创新愈演愈烈可能使中国企业逐渐丧失自主研发的动力和热情,并使中国生物农业的核心技术受制于人,因此必须引起高度重视。

5农业生物技术接力创新的形成机理

以转基因作物为例的农业生物技术创新过程可抽象为图1。图1农业生物技术的创新过程(以转基因作物该过程由上游的实验室研究、中游的育种研究和下游的大规模生产与商业化3个序贯相连的阶段构成,每一阶段又可细分为更多阶段。3个阶段的主要任务和所需能力存在显著差异:实验室研究的目标是克隆目的基因,创造转基因作物品系,因此基础研究能力在这一阶段最为关键②;育种研究的目标是开发育种工艺和方法,并通过小规模田间种植试验对工艺方法和安全性进行检验(试验面积约为100m2),这一阶段也有较强的科学研究成分,但更接近生产技术和工艺的研发;规模生产和商业化阶段的目标是,通过大规模田间释放试验确定稳定的育种技术和工艺,并对试验成功的作物品系进行申报审批和开展商业推广,因此,除了研发能力外,对政府的公关能力和商业化能力也至关重要。平均而言,农业生物技术的创新周期长达13年、投入超过1.3亿美元。其中,创新链上游的实验室研究能否成功具有非常大的不确定性,创新链下游的大规模生产和商业化面临的风险同样惊人,尤其是能否通过品种审批具有巨大的不确定性,整个创新周期中约三分之一到一半的时间用于通过政府审批,平均审批费用超过3500万美元。此外,商业性推广还面临不同国家在政策、社会和国际贸易方面的严格壁垒[34]。农业生物技术创新的过程和特点与接力创新发生的一般规律十分吻合[2]。具体而言,受规模、资金、公关能力和市场网络等因素的限制,专家型的农业生物技术公司基本上不具备完成整个农业生物技术创新的能力,也无力承担创新过程中的风险(尤其是下游风险),因此通常聚焦于从事创新中前段的实验室研究或育种研究,或在创新后段的商业推广、大规模种植等环节参与进来,因此此时不确定性已很低。孟山都、诺维信这类核心公司拥有完成整个创新过程的能力,但创新的不同阶段所需的能力存在较大差异,由核心公司独自完成创新仍是低效率的。特别是在实验室研究环节,核心公司的能力有时明显弱于专家型公司。而在创新后端,单独一家核心公司———不论其规模和影响力如何巨大———突破不同国家的政策、社会及国际贸易等方面的障碍都显得力不从心。因此,根据农业生物技术创新在不同阶段的特点,由优势能力各异的企业分别承担创新任务,通过接力合作推动创新成功无疑是更好的选择。

但是,农业生物技术自身的特殊性又使其接力创新具有如下自身的特性:1)农业生物技术体系庞大、涉及领域较多,不同细分领域存在一定差异。我们观察到,一些农业生物技术(如生物农药技术、兽药技术等)的研发难度不像转基因作物那样大,其创新风险相对较低,尤其是遭受的政府管制相对宽松。这些技术的创新可能在一家规模较大的公司内部或采取其他合作创新方式即可完成,因此农业生物技术接力创新的发生范围不如生物制药技术那样普遍。同时,根据我们的不完全观察,在生物技术产业发展早期,专门从事农业生物技术研究的专家型公司相对较少,因此孟山都等核心公司只能自己开展技术研发并完成创新过程。近十几年来,从事农业生物技术研发的专家型公司的数量开始增加,这在一定程度上解释了最近10余年接力创新(尤其是第一类接力创新)在农业生物技术领域才大规模兴起的原因。2)生物制药技术创新所需的异质性能力严格分布在不同的创新主体中,只能采取“大学—专家型公司—核心公司”的接力方式[1]。而农业生物技术创新所需能力的分化并不像生物制药技术创新那样严重,可根据实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新的分化。有些技术研发专家型公司的能力突出,而商业化能力掌握在核心公司手中,从而形成第一类接力创新。例如,对于“TJTechnologies—诺维信”的接力创新,诺维信公司的副总裁Videbk表示:“TJTech-nologies的生物解决方案提高了作物产量、业内领先,可与诺维信形成互补”。有些技术的研发能力掌握在一家核心公司手中,而商业化能力掌握在另一家核心公司手中,从而形成了第二类接力创新。例如,对于“诺维信—孟山都”的接力创新,诺维信公司的首席执行官Nielsen认为,这“很好地将诺维信的微生物研发能力与孟山都的田间试验和商业化能力结合起来”,而孟山都公司的首席技术官Fraley认为,“这是技术推向成熟发展的催化剂”。还有一些技术从研发到商业化的能力都掌握核心公司手中,但在技术扩散过程中运用其他公司的资源和网络更易克服市场拓展过程中的障碍,从而形成了第三类接力创新。例如,山东登海种业的规模远小于杜邦先锋,但前者在开发中国市场时却具备杜邦先锋所没有的本土化优势。3)大学科研更热衷于针对人类健康医疗的研究(如干细胞等),直接满足生物农业创新需要的最新前沿科学成果相对较少。这造成农业生物技术创新只能更多地利用相对成熟的现代生命科学发现,大学主要提供基础理论和基本的技术手段,所给予的是间接支持。这可以解释为何在农业生物技术创新中大学进入接力环节的案例较为罕见。而生物制药技术创新的前端离不开大学的参与,这很大程度上是因为生物制药的研发不仅直接建立在大学科研的基础上,而且大学也乐于为生物制药提供直接可用的最新成果。此外,由于大学科研更重视人类健康医疗,因此大学衍生的专家型公司聚焦于农业生物技术的就相对较少。这可以解释农业生物技术接力创新对专家型公司的依赖性不强的现实,其实质是缺乏可以依赖的专家型公司。在前述分析的基础上,结合生物农业的其他特点,可进一步解释农业生物技术接力创新的其他特性。就接力关系而言,农业生物技术创新对资金的需求无疑是巨大的。由于仅有一部分新技术是由专家型公司开发的,很多农业生物技术都是由核心公司负责研发、生产和商业化的,因此核心公司的资金实力、从资本市场融资的能力完全可以支撑整个创新过程。这造成农业生物技术创新对金融支撑接力的依赖远低于生物制药技术。但是,农业生物技术(尤其是转基因作物)在世界任何一个国家都是社会争议的焦点,更是政府严格监管的对象。针对转基因生物的政策法规不仅严格,而且相关政策法规密集地分布于从实验室研究到商业化的各个环节,政策变动对于创新进程而言可能是致命的,这种特性导致农业生物技术创新高度依赖政府支持政策的接力。就接力方式而言,在第一类接力创新中,核心公司理论上也可以像生物制药技术创新那样采取协议研究、平台技术转让、授权许可等方式从专家型公司那里获得技术,但是表1中的案例全部采用并购方式。我们认为,这是核心公司出于对风险规避的考虑。在我们观察到的农业生物技术创新案例中,核心公司并购的专家型公司均为已成功完成技术研发甚至开始初步商业化的公司,这使得核心公司在此基础上进一步开展商业化的不确定性大为降低。虽然并购需要付出较高的溢价,但是可一并得到新技术和专家型公司的技术平台、研发团队等重要的创新资源,能够显著提高核心公司的吸收能力,给技术的商业化进程提供技术保障。如果采用协议研究,那么核心公司一般需要在研发前期就介入,这不仅要支付给专家型公司一笔固定费用,而且要依据技术研发进程支付里程金,并可能需要在商业化成功后付给专家型公司以一定比例的利益分成,更重要的是技术研发能否成功仍是不确定的。如果采用平台技术转让、授权许可等方式,核心公司除了要一次性付出固定费用及未来商业化成功后的利益分成外,所面临的最大风险是在商业化过程中很难得到专家型公司的专有技术能力的保障。在第二类接力创新中,上下游企业为势均力敌的核心公司,并购这种接力方式很难被双方接受,协议合作自然成为更明智的选择。第三类接力创新采用资产联结实现接力,主要是因为核心公司要掌控商业化过程。中种迪卡公司总经理汪泓在谈到与孟山都公司的合资时曾表示:“商业育种企业必须保证从育种、制种到销售全过程不脱节,否则企业的运营风险很大”。但是,下游的小公司本身不拥有核心技术,并购这类公司往往不符合核心公司的战略,技术转让、授权许可等接力方式在控制方面又面临风险,此时资产联结就成为较好的折中选择。

6结语

6.1研究结论

本研究发现,接力创新是农业生物技术创新的最新趋势,其形成机理遵循接力创新的一般规律。农业生物技术创新管理应以接力创新为理论指导,同时重点考虑本文所揭示的一些特性,主要包括:第一,农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护技术等领域,并分化为“专家型公司-核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司-其他小公司”3种类型,且接力链条的前端极少涉及大学,创新过程对专家型公司依赖不强,核心公司在农业生物技术创新中发挥很大作用;第二,农业生物技术的接力创新对金融支撑接力的需求并不强烈,但高度依赖政策支持接力;第三,农业生物技术的接力创新主要采用并购、协议合作和资产联结等方式实现接力,而合同研究、平台技术转让等典型的接力方式则罕有出现。农业生物技术的接力创新之所以会形成自身特性的原因是:首先,农业生物技术的不同细分领域存在差异,即有些领域迫切需要接力创新,而有些领域的需求不大明显;其次,农业生物技术创新所需能力的分化并不严重,可根据创新的实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体,这加速了接力创新类型的分化;最后,大学科研中直接针对生物农业的最新前沿成果相对较少,因此无法将大学纳入接力创新链条,由大学衍生的专家型公司较少承担前端的技术研发任务。上述这些因素进一步造成农业生物技术创新在很大程度上依赖核心公司,而核心公司自身的能力决定了创新对金融支撑接力的依赖不强。然而,由于转基因作物等农业生物技术具有高度敏感性,因此政府对之严格管制,这致使其创新过程非常依赖政策支持的接力。而在具体的接力过程中,为了规避技术研发、商业化等环节面临的各种风险,并购、协议合作和资产联结成为主要的接力方式。

6.2政策启示

农业生物技术论文篇2

利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术,构建农业生态环境监测网络,实现对农业生产环境的自动监测及智能化控制和科学化管理,提高资源利用率和劳动生产率。近年来天津市大力发展设施农业,针对新形势重点在设施物联网应用方面进行了研究,先后承担了“天津市重大科技合作项目———设施农业信息技术集成与应用”及“天津市科技支撑重点项目———天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”。“设施农业信息技术集成与应用”项目是该站与中国农业大学合作,以本地区的设施温室及保护地为推广对象,通过引进基于人工智能技术的“设施农业病虫害辅助鉴定多媒体专家系统”,基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”和基于多媒体和Web技术的“设施农业生产信息远程网络咨询系统”。结合天津市农业生产实际,扩充了数据库并进行了网络化开发。建立了作物病虫害、气象信息、土壤信息、品种信息等资源的农业技术综合服务数据库系统。引进的基于传感器、单片机、专家系统和手机通讯模块的“温室生态健康智能监控系统”结合当地生产条件和需求进行了多项改造,在全市武清区多个蔬菜生产基地进行应用。

同时建立了基于多媒体和Web技术的“天津地区设施农业生产信息远程网络咨询系统”。“天津地区温室生态系统健康及关键技术研究”项目是以全市四类主要设施为研究对象,利用自主研发的基于GPRS的环境数据自动采集技术和微小昆虫自动计数、植物叶面分析系统等病虫害智能监测信息物联网技术采集的数据,结合市场信息、作物种类及品种选择、茬口安排、农艺措施等进行分析,建立天津地区四类设施的“生态经济优化”和“生态系统综合症”两个层面的温室生态系统健康评价指标体系;研究温室典型病虫害和一些新发生病虫害的发生规律和流行动态,构建模型,据此确定健康的温室生态系统各个生产环节的综合管理配套措施。

在承担物联网科技项目的同时,还开发了设施农业综合服务平台。该平台可综合展示全部联网基地内信息化建设效果。通过监控中心可将土壤信息感知设备、空气环境监测感知设备、外部气象感知设备、视频信息感知设备等各种传感设备的基础数据进行统一存储、处理和挖掘,由中央控制软件进行智能决策,形成有效指令,通过声、光、电报警指导管理人员或者直接控制执行机构的方式调节设施内的小气候环境,为作物生长提供适宜的生长环境。同时,可通过4G/GPRS/WIFI等传输技术实现上述信息的远程共享,为远程管理和科学研究提供服务平台。平台在天津市西青区大寺镇青凝候绿色农业示范园、张家窝镇花卉生产基地以及东丽区滨海华明农业公司建立了应用示范基地。

2在农产品质量溯源和农产品物流方面

通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理,利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪,实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯,为农产品安全保驾护航。近年来天津市农业技术推广站同天津市农业信息中心在东丽一起执行了市经信委项目“基于RFID技术无公害蔬菜质量安全监测系统”以及市农委“数字智能精准技术在天津设施农业中的示范应用”项目。系统以溯源中心数据库为基础,以网站、触摸屏、手机短信和电话为手段,实现不同条件下的产品溯源。消费者可通过不同平台,扫描或输入产品追溯码,了解产品供应链各阶段信息。可有效加强农产品质量安全控制,建立以“市场准入”和以“产地准出”相配套的监管体系,实现质量安全管理关口前移、源头控制,从而对农产品从产地到加工经营企业直至消费者整个流程实施有效监管和追溯,做到安全事件防患于未然,保证无公害农产品的质量安全,让市民拥有消费者知情权,真正吃上“放心菜”,同时也提高了设施农业生产管理水平,增加农民收益。

3建设天津市基层农技推广体系信息服务平台

依托天津市农业科技成果转化与推广项目“基层农业技术推广体系信息服务平台开发与推广”和国家乡镇推广体系建设项目开发了天津市基层农技推广体系信息服务平台。该平台以提高农业技术推广服务水平为目的,以地理信息系统、遥感、专家系统和网联网技术为核心,整合天津市耕地、土壤、气候、栽培、植保、水等农业资源,利用现有的研究基础,开发集成了智能专家系统、智能施肥系统、农产品市场价格系统、专家视频会诊系统、政务公开系统与推广体系信息管理系统,应用于WEB网络、触摸屏终端和手机终端,构建了“市—县—乡—村—户”五级农技信息服务网络。触摸屏终端随电视、笔记本电脑、数码相机、投影仪等信息化设备在全市116个农业乡镇实现了全覆盖;研制的基于Android系统的“农技通”手机,通过与中国联通签署战略合作协议框架,组建了“1862288天津农技集团V网”,200名基层农技人员和骨干科技示范户成为首批集团用户。项目实现了基层农技推广体系信息服务全覆盖。

农业生物技术论文篇3

关键词 信贷与保险互联 平均处理效应模型 生产选择

引 言

世界贸易组织根据《农业协议》将是否对生产和贸易产生扭曲作用的政策分别称为 “绿箱”政策与“黄箱”政策:不引起贸易扭曲的“绿箱”政策费用由纳税人而不是消费者负担,且对生产者没有影响,这些政策都可以免于减让承诺,农业保险是“绿箱”政策之一;而引起贸易扭曲的“黄箱”政策要求成员方必须进行削减,包括:价格补贴,营销贷款,面积补贴,牲畜数量补贴,种子、肥料、灌溉等投入补贴,部分有补贴的贷款项目。2009年中央一号文件提出探索建立农村信贷与农业保险相结合的银保互动机制,紧接着2010年银监会、保监会联合发文《关于加强涉农信贷与涉农保险合作的意见》,建议引入涉农保险机制,以加强涉农信贷与涉农保险合作,分散银行业涉农信贷风险,进一步改善农村“贷款难”问题。在农业信贷和农业保险互联制度下,相应政策支持措施分属“黄箱”政策与“绿箱”政策,其搭配协调以及是否改变农户生产选择还有待于检验。

农户生产过程中,存在着播种面积、种植类型、农业技术采用等选择,这些生产选择受到诸多因素的影响,譬如播种面积、种植类型、受到土地面积、当地气候等特定条件影响,因而短时间内变化不大;而技术采用影响因素包括技术特征、外部环境特征、农户禀赋变化较大,其中技术特征为作物种植技术的地区特异性,受多方因素制约,如吸收利用技术能力差异以及降雨、土壤类型、坡度等地区特有因素等(Burton E.Swanson,1991)Swanson B E ed. A Reference Manual. 2nd Edn. Food an Agriculture Organization of UN:119.317,农户、兼业程度(朱明芬,2001;赵静,2009)朱明芬,李南田.农户采用农业新技术的行为差异及对策研究.农业技术经济,2001(2):2629;赵静.江苏水稻精确定量施肥技术推广应用中的农户采纳行为研究.扬州大学,2009也影响技术采用。张宁、陆文聪(2006)张宁,陆文聪.中国农村劳动力素质对农业效率影响的实证分析.农业技术经济,2006(2):7480研究得出农户风险偏好影响其选择生产项目类型及规模,农户风险偏好将更倾向于选择高风险、高收益生产项目,在风险水平较高的农业生产中,优先采用资本投入。

胡瑞法、黄季焜(2001)胡瑞法,黄季焜.中国农业技术推广投资的现状及影响.战略与管理,2001(3):2531研究结果表明,土地密集型作物(水稻、小麦和玉米等粮食生产)的资金(尤其是机械)对劳动的替代趋势极为显著,而劳动密集作物(如水果和茶叶为代表的园艺作物)生产的劳动与资金很难替代。土地密集型作物与劳动密集型作物的生产技术,均朝着生物型技术的方向发展,即提高单位面积产量与收益。本文研究的种植业农户新技术偏好次序分别为新品种(郭霞,2008)郭霞.基于农户生产技术选择的农业技术推广体系研究.南京农业大学,2008、防病虫害技术(张耀钢、应瑞瑶,2007;关俊霞、陈玉萍等,2007)张耀钢,应瑞瑶.农户技术服务需求的优先序及影响因素分析:基于江苏省种植业农户的实证研究.江苏社会科学2007(3):6571;关俊霞,陈玉萍.南方农户农业生产的技术需求研究:来自四省的农户调查.经济问题,2007(4):8486、新型肥料农药技术、栽培管理新技术、灌溉技术、农机技术及农产品市场销售技术(何雪锋,2007;狄传华,2009;杨凡、王景旭等,2011)何雪锋.基于农户尺度的半干旱区集雨生态农业技术体系的行为响应机理及影响因素分析.兰州大学,2007;狄传华.农户对主要类型技术服务的需求研究.南京农业大学,2009;杨凡,齐振宏,王景旭.水稻投入产出效率评价及相关因素分析.统计与决策,2011(17):100102,且不同农户种植不同作物会产生差异的技术需求,常向阳(2005)常向阳,姚华锋.农业技术选择影响因素的实证分析.中国农村经济,2005(10):121126分析认为农业技术选择对农业生产具有显著影响,在农业技术采用上存在着区域差异,展进涛、陈超(2009)展进涛,陈超.劳动力转移对农户农业技术选择的影响:基于全国农户微观数据的分析.中国农村经济,2009(3):7584研究发现劳动力转移对农业技术需求成反比关系,杨艳(2011)杨艳.劳动力转移对农户农业技术采用意愿的影响.西南大学,2011发现劳动力转移会诱导小规模经营农户寻求高生产率、高产品种技术。

单纯引入农业保险分散农业生产风险情况下,宁满秀(2006)宁满秀.农业保险与农户生产行为关系研究.南京农业大学,2006研究认为农户最优生产要素投入量取决于多方面因素:自然环境状态概率密度函数、农户生产效率类型、产出价格、生产要素价格、土地生产率指数、农户风险规避程度、农业保险保费、农业保险承保水平等因素,并得出产出价格水平对生产要素投入影响为正,要素本身价格对其投入的作用为负,土地生产效率对投入的作用为正,农户风险规避度对其要素的投入水平为负。

综上所述,诸多因素相互作用、共同决定着农户的生产选择。以上文献为本研究提供了有益的参考,农业信贷与保险互联主要消除农户收入预期不确定,激励农户采用新技术,实现其预期利润最大化(Carter,M.R.,L. Cheng,et al,2010)Carter M R, Cheng L. et al. 2010. The Impact of Interlinked Index Insurance and Credit Contracts on Financial Market Deepening and Small Farm Productivity. Unpublished manuscript, University of California, Davis。由于我国实施的成本保险,与Carter,M.R和L.Cheng研究的指数保险还存在着一些差距,因此本文构建了成本保险下,信贷与保险互联影响农户生产选择的分析框架;比较分析农户参加信贷与保险互联前后两种状态下农业生产投入的差异,需要采用农户生产投入的时间序列数据,且这种数据获得存在着一定的难度,因此本文引入反事实框架的平均处理效应模型,采用调研所获得的截面数据,分析研究农户参与信贷互联给农业生产投入带来的影响。

本文后面结构安排如下:第二部分为理论分析框架,第三部分为变量说明及计量模型设定,第四部分为实证结果与讨论,最后是本文结论与启示。

信贷与保险互联改变农户生产决策理论分析

农业生物技术论文篇4

英文名称:Acta Agriculturae Nucleatae Sinica

主管单位:农业部

主办单位:中国原子能农学会;中国农业科学院原子能利用研究所

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1000-8551

国内刊号:11-2265/S

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1987

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

期刊荣誉:

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农业生物技术论文篇5

关键词:地方高校;生物技术;专业建设;综合改革

生物技术是我国优先发展的前沿技术,是一门综合性、交叉性的学科[1]。《生物技术专业本科教学质量国家标准》(2014)对生物技术专业培养目标的规定是:通过各种教育教学活动培养学生德智体美全面发展,具有健全人格;具有成为高素质人才所具备的人文社科基础知识和人文修养;掌握生命科学技术的基础理论、基本知识、基本技能,能在教学、科研、生物技术产业及其相关领域从事科学研究、技术开发、人才培养及管理等方面工作的复合型人才[2-3]。黑龙江八一农垦大学生物技术专业于1994年在东北地区第一个本科微生物专业基础上建立,1998年微生物专业调整为生物技术专业。该专业多次被评为黑龙江省普通高校重点建设专业,并在2019年入选黑龙江省“双一流”专业建设。黑龙江八一农垦大学生物技术专业在原有微生物方向的基础上,于2015年增设食用菌方向。生物技术专业微生物方向的定位为培养德智体全面发展,掌握现代生物技术基本理论、基本知识和基本技能;在农业、食品、环保和医药等行业从事技术研发和生产应用的能力;适应现代生物产业发展需要的具有获取新知识和创新能力的应用型人才。生物技术专业食用菌方向的定位为培养德智体全面发展,掌握现代生物技术基本理论、基本知识和基本技能,培养在食用菌栽培与加工厂、检疫等部门从事应用微生物(侧重食、药用菌)、农业、食品、环保和医药等行业从事技术研发和生产应用的能力,适应现代生物产业发展需要的具有创新能力的应用型人才。黑龙江八一农垦大学生物技术专业的特色是立足于黑龙江垦区的现代化生态大农业发展实际,顺应服务寒区地域经济社会发展的需求,运用现代生物技术手段解决阻碍经济发展的关键科学问题。同时在学生培养方面注重学生科研素质及实践应用能力的提高,使学生掌握本学科理论基础和现代实验技能,成为能够胜任科学研究和技术创新工作的高素质创新型专门人才。在当前“双一流”专业建设推动下,黑龙江八一农垦大学生物技术专业对地方高校生物技术专业建设进行总结,凝练特色,提升专业建设内涵,为培养国家需要的创新型生物技术人才奠定基础。

一、生物技术专业建设实践与措施

(一)深化专业综合改革黑龙江八一农垦大学生物技术专业始终坚持“质量核心”和“问题导向”的教育理念,不断推进教学改革。根据学科特色和市场需求,在充分论证基础上,每年修订和完善生物技术专业微生物和食用菌两个方向的人才培养方案。突出强调以学生为中心,以激发学生兴趣和潜能为基点;在生物科学大类框架下,扩大学生的自主选择权;鼓励学生根据兴趣爱好选择专业方向,执行创新实践学分替换制度。在以学生为主导的教学过程中,积极推进小班化教学、混合式教学和翻转课堂等教学方式,构建线上线下相结合的教学模式,打造课程思政,不断推动课堂教学改革;坚持产出导向,以大学生创新创业训练为契机,充分利用各种科研载体,提升学生科研素养和科研能力。众所周知,专业建设与教师息息相关。多年来,黑龙江八一农垦大学生物技术专业始终重视加强教师教育科研培训,提高教师的专业发展能力,制订合理的培养计划。坚持立德树人,全面开展教师教学能力培训,不断加大教师引进和培养力度。提倡教学及科研经验丰富的教授给本科生授课,同时以基层教学组织为载体,开展活动,提高教师教育教学中的现代信息化水平。鼓励和支持教师参与高水平教材的编写,增强教材针对性和实效性。优化和完善教师评价体系,促进教师高质量地完成教学任务,并将基层教学组织的各项活动纳入绩效考核制度,激励教师潜心教学。不断改善办学条件,构建全方位育人机制,提高黑龙江八一农垦大学生物技术专业建设质量。黑龙江八一农垦大学生物技术专业不断加强生物学基础实验教学平台建设,积极参与新工科背景下工科专业本科实验平台建设;积极加强与企业联系,夯实专业实践基地建设,充分利用虚拟仿真实验室,提高实验教学质量。此外,黑龙江八一农垦大学生物技术专业依托省重点实验室、农业部农业微生物实验室、省高校工程中心、省科技创新团队及校级重点实验室,逐步提升生物技术专业教学实验内涵。在外部条件不断完善的同时,强化科教协同育人,根据生物技术学科特色和市场需求,在充分论证基础上,定期修订和完善黑龙江八一农垦大学生物技术专业的人才培养方案。

(二)加强师资队伍和基层教学组织建设黑龙江八一农垦大学一直注重师德师风建设,积极推进教师教育科研培训工作,在潜移默化中提升教师的专业发展能力。并且充分利用国家及黑龙江省的国内外访问学者项目,提升一线教师的国际化水准,通过学校“青年教师生产一线实践学习班”,提升教师的社会实践能力。黑龙江八一农垦大学生物技术专业始终重视教师引进及培养力度,不断优化师资结构,提升教学能力。在人事部门的大力支持下,生物技术专业通过全职引进、兼职聘用和自主培养等多种方式引进各类优秀人才,充分发挥骨干教师的“传帮带”作用,以多种形式培养青年教师,全力打造业务骨干,并采用合理的教师激励机制,调动教师的工作积极性。根据黑龙江八一农垦大学生物技术专业特色,建立健全生物技术专业的基层教学组织。以教研室为单位,建立微生物与发酵工程、生化分子生物学两个基层教学组织,所有教师(含实验教师、实验员)均为基层教学组织成员,广泛开展教育教学研究活动,提高教师现代信息技术与教育教学深度融合的能力。开展人才培养方案制订、教学任务安排、课程组建设、教材选用与编撰、集体备课研讨、教学改革交流、教学效果互评、学生双创训练指导以及现代化信息化教育技术交流等活动,促进教师高质量地完成教学任务。

(三)强化专业教学质量保障体系建设黑龙江八一农垦大学生物技术专业严格执行学校各项规章制度,包括教材管理、教学管理文件和教学监控管理等。建立和遵循学院各项制度与规范,包括试卷管理办法、本科毕业论文工作实施办法和实习安全管理等。制定和执行专业教学质量标准,包括本科毕业设计(论文)质量标准、考试评估指标及等级标准、教师授课质量评价办法等。同时建立完备的教学档案,包括专业计划、课程教学大纲、课程实验大纲、生产实习大纲及教学日历等。实行教务处与校院两级教学督导组以及学院教学指导委员会作为教学质量监控的组织保障机构,通过督导、学生评教、领导干部听课等教学相关监督检查体系,对各主要教学环节的运行过程进行监控和反馈,以期达到提高教学质量的最终目的。教师教学质量评价贯穿于教学全过程,对教学工作各个环节进行全过程评价。同时,生物技术系积极开展教学反馈评估分类总结及毕业生跟踪调查评价,根据督导和学生等综合意见和建议召开专题会议,制定持续改进措施,并在以后的教学工作中贯彻执行。

(四)加强毕业生培养质量跟踪调查黑龙江八一农垦大学生物技术专业多年来不断完善毕业生跟踪调查制度,通过对毕业生就业工作满意度情况调查问卷进行毕业生就业状况分析。对每届毕业生连续跟踪调查三年,每年统计一次,三年调查覆盖率分别为50%、50%和20%。同时,采取召开毕业生座谈会、填写调查表、网上调查和电话调查等多种形式进行对毕业生就业情况实质调查。由毕业生本人填写调查表时,要求填写时间具体,内容详细。采用电话调查形式时,负责调查人员要在调查表上签字,并确保调查内容详细、真实。毕业生跟踪调查工作由黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院社团联合会就业部负责。每次调查结束后,黑龙江八一农垦大学根据生物技术专业毕业生及用人单位提出的意见和建议召开主题会议,提出整改措施,改进教师教学及学生管理工作,提高办学质量和效益。将毕业生跟踪调查工作纳入教学工作的重要议事日程,认真组织实施,并随时总结实施过程中出现的新情况和新问题,重视并有目的地针对新情况和新问题提出合理有效的解决方案。

二、生物技术专业建设成效

黑龙江八一农垦大学生物技术专业教育教学改革成绩显著,3年来,生物技术专业教师承担各级教学改革项目近30项,获得教学成果奖5项。其中“基因工程”被评为省级精品视频公开课,“细胞生物学”和“分子生物学”两门课程被评为校级精品课;生物技术专业教师出版各类专著教材合计15部;发表教研论文20余篇。本科生承担部级、省级及校级创新创业项目20余项,累计获得“互联网+”、“挑战杯”以及生命科学全国大学生创新创业比赛奖项20多项,本科生参与近20篇。黑龙江八一农垦大学生物技术专业经过多年的积累,在生物技术专业所有教师的共同努力下,一支结构优、素质高、业务强的生物技术专业教学团队已然形成,并多次获得黑龙江省高校优秀科技创新团队称号。新入职教师3人,2名教师出国访学,1人入选青年龙江学者,教学团队博士率达90%以上,聘请香港大学、中国水产科学研究院教师王震为讲座教授,。基于科教协同育人机制的教育教学体系的建立,黑龙江八一农垦大学于2019年制定了生物科学类人才培养方案和教学计划。生物技术专业人才培养方案更加注重基础知识及技能,微生物和食用菌方向在选修课设置上着重体现了各自研究领域的特色和优势。其中,综合性、设计性试验项目总数占比超过40%,实验室新增和升级维护仪器463台套,扩展大学生双创训练实验室面积近500平米,新建校外生产实习实践基地5个,投资近30万元升级改造校内食用菌基地。近三年,生物技术专业所有教师无教学事故和专业教学质量不达标的情况,各教学环节质量较高,均达到国家专业教学质量评价标准。目前,黑龙江八一农垦大学生物技术专业已培养24届本科毕业生,共计1100余人。跟踪调查结果显示,用人单位对黑龙江八一农垦大学生物技术专业毕业生及其在校期间所接受的培养模式等方面均给予了较高评价,很多毕业生已然成为企业的骨干力量。毕业生也普遍认为通过在生物技术专业四年的系统理论学习,结合实习实践活动,为他们提供了扎实的基本理论知识和实践操作能力,同时在北大荒精神和铁人精神的双重引领下,培养出了具有黑龙江八一农垦大学艰苦奋斗的独特精神。从用人单位的整体评价来看,黑龙江八一农垦大学生物技术专业毕业生,综合评价方面优秀率达到66%,称职率达到28%,基本称职率6%。由于黑龙江八一农垦大学生物技术专业毕业生的就业区域主要集中在黑龙江省哈尔滨、大庆等城市,因此其成为了黑龙江省生物技术企业新入职人员的主要力量。其中,大部分毕业生目前依然活跃在生产第一线,各方面的表现均得到了用人单位的一致好评。近三年来,黑龙江八一农垦大学生物技术专业保研及考研学生累计52人,其中在双一流高校、中国科学院和国外名校就读者超过40%。

三、未来推进专业建设和改革的主要思路及举措

黑龙江八一农垦大学生物技术专业始终坚持以学科建设为引领,紧密围绕北大荒及东北寒区地域特性、应用型和现代化的办学理念;坚持以社会需求为导向,不断推进教学改革;紧紧依托生物学学科的微生物方向,既保证寒区环境微生物及农业废弃物资源化利用等传统优势方向的进一步提升和发展,又积极培育北方食用菌育种栽培等新方向;打造具有地域特色的生物技术专业教学和科研团队。同时,继续加大人才引进培养力度,不断拓宽引进渠道,利用各种形式充实人才队伍,构建具有明确定位、生态良好、职责清晰的人才培养体系。鼓励和支持新入职教师及青年教师进入以学科和专业实验室为载体的团队,充分发挥团队带头人和骨干教师的“传帮带”作用,营造有利于青年教师快速成长和发展的环境和体制。加大专业建设投入,不断改善办学环境,把握国家和地方的经济发展需求;紧密结合北大荒“三大一航母”发展战略和黑龙江经济转型升级需求,创造发展条件,找准发力点,优化专业课程;培养能力强、素质高、留得住的应用型本科人才。要践行上述思路,必须统一规划,分步实施,合理配置资源,既要保证已有专业方向的优势,又要发展新的方向。通过制订详实的教师引进培养计划,有重点、分层次地积极培育各类人才,进一步强化寒区环境微生物与农业废弃物资源化利用方向的优势,同时打造特色鲜明、结构合理、专兼结合以及具有竞争力的食用菌方向教学和科研团队。在切实有效地开展吸引全国各地生源的工作的基础上,充分利用各种契机提升学科与专业的影响力,不断提高生源质量。运用好各级政府和学校的专业建设政策,不断争取资金支持;加强社会服务和转化,拓宽专业建设资金来源,改善专业教学、实验及实践条件;加大生物技术实验教学改革,舍弃那些传统的实验项目。鼓励教师申请部级及厅局级各类教学改革项目,使教学改革从根本上服务于教学。支持本科生早进实验室,早参加大学生创新创业项目训练和各类比赛,设置合理的激励机制,鼓励学生发表文章和申请专利。建设好校内食用菌实习基地,充分利用黑龙江省寒区环境微生物与农业废弃物资源化利用重点实验室和黑龙江省高校工程中心,为黑龙江八一农垦大学生物技术专业学生科研训练和实践能力培养奠定坚实基础。鼓励、支持和帮助学生报考研究生,努力提高本专业学生的研究生录取率。

农业生物技术论文篇6

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1

2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1

2.1美国………………………………………………………………………………………1

2.2英国………………………………………………………………………………………2

2.3德国………………………………………………………………………………………2

3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2

4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3

4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4

5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4

5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4

5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5

5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5

结语…………………………………………………………………………………………6

致谢………………………………………………………………………………………7

参考文献……………………………………………………………………………………8

摘 要

数字农业是将信息作为农业生产要素,用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合,对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词:数字农业;农业信息化;发展策略

Abstract

Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前,学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业,精确农业,“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化,在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用,代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用,并且不断的提高现代农业产业的数字化水平,支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上,已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起,美国已开始应用数字农业技术,包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等,对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用,智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统,基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统,用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理,可绘制农场产量的“数字地图”,在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65%以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下,美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接,应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外,美国也已形成完善的技术服务组织网络,美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务,例如美国农业技术服务组织(FSA)为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备,互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上,精准农业技术得以实现在农业的全方位应用,如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等;英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统,借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案;智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统,能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业,同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》,提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业,从而提升农业生产效率,如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下,德国积极发展高水平数字农业,在农业生产高度机械化的基础上,建立完善的计算机支持和辅助决策系统,提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发,并由大型企业牵头,如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局,已在60多个国家提供数字化解决方案,并旗下Xarvio品牌推广数字农业,通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息,帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术,实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响,但我国大部分农产品仍然是一个“大年”,怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题,把农货顺利卖出去,让农民实现丰产又丰收?加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态,技术进步一直较慢,特别是进入信息化时代后,农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起,越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术,实现了智能化、数字化重塑,生产率大幅度提高。2019 年,我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%,但农业只有 8.2%,数字化改造的空间很大,需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择,也是破解目前农业难题的一剂良方,瞄准这个主攻方向,无疑将为农业高质量发展提供新动能,给予农民更多获得感。对广大农民来讲,农产品销售难的问题最头疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说,农业数字化水平滞后,农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然,加快技术与传统农业的融合,打造数字农业,对产业链进行全方位的数字化改造,使得传统农业脱胎换骨,插上科技的翅膀腾飞,已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平,实现了整个农业生产过程的数字化控制,实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中,重点是如何精确控制生产环节,例如育苗,播种,施肥,灌溉和病虫害防治。当前,荷兰,日本,以色列和其他国家正在使用大数据,人工智能和信息技术来促进数字化,精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如,美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台,该平台整合了有机农业的上下游,并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统,使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品,例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下,可以快速送到消费者家中,从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是,近年来,全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源,重构产业链,培植人才,发力促进农产品上行。以河北省为例,近年来积极引入农业电商龙头企业,与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作,持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域,合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到,利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源,将需求传导给供给端,有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下,传统农业的“痛点”也得到有效解决,进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长,广大农民亦受益匪浅,农业生产模式发生重大变化,以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流,精准种植、数字营销提升了农民收入水平,促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区,数字农业重塑产业链,帮助贫困户掌握技术、融入市场,实现了造血扶贫。实践证明,此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如,拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定,荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底,拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人,累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务,农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展,在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5 “数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源,农村产业,生产管理,产品质量,农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据,获取耕地资源,渔业水资源,粮食生产功能区,现代化农业园区,特色农产品优势区,特色鲜明的农业村庄,生产经营实体,村庄分布等数据。地图存储在数据库中,使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统,现场定点监控系统,集成的遥感信息,无人机观测和地面传感器网络,可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布,重大自然灾害和其他动态空间图,形成了一个一体化的全域地理信息图,为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新,始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴,离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资,随着农业新业态新模式竞相涌现,数字经济发展红利惠及三农必将更加给力,而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用,促进数字农业领域的“产学研”合作,并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发,精确操作和智能决策的数字化管理,智能设备的变量修改和应用,农产品的灵活处理,区块链等技术,3S 加速,智能识别,模型仿真,智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用,了解数字农业技术标准和规范体系的建立,数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3 提高农业农村经营管理数字化水平

当前,就中国电子政务项目的发展而言,农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时,这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此,有必要进一步扩大移动互联网技术,云计算,大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用,并通过建立灵活,便捷,高效,透明的农业生产经营管理体系,为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开,政府公共关系,信息服务,办公室工作等方面,充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能,提高了园艺,畜牧,水产品,田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求,以提高劳动生产率,研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械,并进一步促进农业“机器换人”。

结 语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动,精确控制,智能和科学管理,提高了农业的可控性,降低了生产成本,并减少了环境污染,使农业向精准,环保和可持续的方向发展。此外,农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素,可以简化交易联系,提高交易效率,降低成本,消除农民对库存余额的担忧,并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制,内容的选择空间也越来越广,这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致 谢

在这篇论文的撰写过程中,我遇到了很多的困难和障碍,但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助,不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识,让我非常感动,在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者,本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多素材,还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .

[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .

农业生物技术论文篇7

    对农业科技创新问题的研究,首先要深入剖析农业科技创新的内涵,只有这样才能对农业创新体系进行系统分析,才能地揭示农业创新过程中的规律,针对农业创新过程中存在的问题,有的放矢地提出相应的解决策略,以便使农业科技在农业国际化、农业现代化进程中发挥支撑作用。目前,我国很多学者对农业科技创新内涵有较为深刻的认识,高布权[4]认为农业科技创新表述为将农业科技发明应用到农业经济活动中所引起的农业生产要素的重新组合;吴林海[5]认为农业科技创新实质就是农业科技创新成果的创造及向现实农业生产力的转化;王丰等[6]从农业生产方式、经营管理模式和生产工艺等方面创新来解析农业科技创新的内涵,刘春香等[7]则从技术研发、品种改良、资源配置、市场设备、综合效益等角度认识农业科技创新的内涵。以上学者从不同角度刻画了农业科技创新的内涵,本质基本上趋于一致,也就是对农业生产要素重新组合,以达到农业效用的最大化。有关农业科技创新体系的研究,刘爱群等[8]从研究和成果转化、推广角度来认识,朱玉春等[9]则强调农村公共服务功能,段莉[10]则认为是网络关系系统。以上学者对农业科技创新体系的认识有独到见解,而中国农业科学院农业经济与发展研究所的吴敬学研究员则认为,国家农业科技创新体系的建设是一个涉及多部门、跨学科、跨地区的系统工程,以中央政府统筹为主,主攻方向明确、核心支撑突出、布局结构合理、区域分工明确、资源优势互补、具有较强国际竞争力、管理科学、运行高效、研究开发一体的国家新型农业科技创新体系。这种见解更为全面和深刻,说明农业科技创新体系是复杂和系统工程,应举全国之力做好农业科技创新工作,农业科技创新不仅仅是农业科技在农业生产经济中的活动,更是事关国家经济发展和长治久安的大事。

    2SWOT分析

    SWOT分析框架是1979年由Steiner提出的一种战略管理分析框架,这种框架是对被分析主体处于内、外部环境下的竞争力态势分析[11]。SWOT分析是一种较客观的态势分析方法,通过调查的形式挖掘与研究对象发展相关的优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机遇(Opportunities)与挑战(Threats),从而根据找出有利因素以及不利且需要回避的因素,发现问题,调整发展思路,制定发展策略[12]。运用SWOT分析框架对现代农业科技创新问题进行分析,就是要对农业产业本身的优势、劣势有比较客观清晰的认识,做到知彼知已、趋利避害,进而把握现代农业科技创新问题和外部发展机遇,时刻警惕并化解外部威胁,以便及早发现现代农业科技创新过程中存在问题的根源,寻求解决问题的对策,做到有备无患、防患于未然。目前,大多数学者对农业创新问题的研究都是偏重于对存在的不足提出对策,没有对农业科技创新存在优势、机遇及挑战进行深入剖析。因此,运用SWOT分析方法,把握现代农业科技创新中的机遇,充分发挥优势,克服不足,化解威胁,做到扬长避短,从而提出合理的现代农业科技创新对策。

    2.1优势

    2.1.1经济优势我国经济的快速发展为科技创新提供了强有力的支撑,科技创新又为经济发展奠定了良好的基础。据《中华人民共和国2010年国民经济和社会发展统计公报》和《2011年中国统计年鉴》,2010年国内生产总值达397983亿元,比上年增长10.3%。其中,农业增加值40497亿元,增长4.3%;耕地面积12172万hm2,林地面积30590万hm2,水资源总量30906.4亿m3,森林覆盖率20.36%,内陆水域面积1747万hm2,草地面积39283万hm2,海水可养殖面积260万hm2;全年粮食种植面积10987万hm2,粮食产量达54641万t,棉花产量达596.1万t,油料产量达3230.1万t。木材总产量8089.6万m3,饲养牲畜12238.5万头,水产品总产量5373.0万t,农用机械总动力达92780.5万kW,农村用电量6632.3亿kWh,乡村办水电站装机容量5924万kW。由此可见,我国农业综合生产能力和经济实力为农业科技创新提供了必备的条件。2.1.2科研优势一个国家要想在现代农业科技创新方面取得长足的发展,农业科研人员及农业科研机构是主要因素。据统计,我国现有农业科研机构1144个,农业科研机构从业人员约9.6万人,其中科学家和工程师3.7万人,科研管理1万人,基层农技推广人员近70万,在农业主管部门注册的种业公司8700家[13]。其中,专门从事农业研究的大学有中国农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等高等农业院校,研究所以中国农业科学院为龙头的农业信息研究所、农业经济研究所、蔬菜花卉研究所、畜牧兽医研究所、棉花研究所、草地研究所、生物技术研究所、植物保护研究所及省市地方农业科学研究院所等,为我国农业科技创新培养人才和创新提供了支撑。“杂交水稻之父”袁隆平院士、农业昆虫学家邱式邦院士、畜牧学专家张子仪院士、作物遗传育种学家庄巧生院士、核农学家徐冠仁院士、土壤肥料植物营养学家刘更另院士、植物生理学家施教耐院士、农业工程学家陈秉聪院士、土壤与环境微生物学家陈文新院士、农业工程与农业机械化专家曾德超院士、昆虫生理学家钦俊德院士等农业科技创新领军人物,以及大批在各自农业科研及农业推广应用行业的广大科技人员,他们是科学理论的探索者,是新生产力的推进者,是农业科学知识的拥有者,是农业实用技术的传播者,对农村经济和农业生产的发展有着举足轻重的作用[14],正是他们在农业科技创新起到积极的推动作用,掀起了我国农业科研创新的新篇章。

    2.2劣势

    2.2.1理论研究相对薄弱自从美籍奥地利经济学家瑟夫?阿罗斯?熊彼特(SchumpeterA.J)最早提出“技术创新”的概念以来,缪尔塞(MueserR)、格温(GerwinD)、库姆斯(CoombsR)、施穆克勒(SchmooklerJ)、莫厄里(MoweryD)等国外学者从不同角度对科技创新进行广泛的理论研究,为现代农业科技创新奠定了理论基础。我国对技术创新的研究始于20世纪七八十年代,从介绍熊彼特的创新理论到论述技术创新理论与方法等。在农业科技创新研究方面,理论研究则相对较晚。1993年《上海改革》刊登了“让农业健步进入市场———各地加快农业走向市场的做法”,这是较早对我国农业走向市场的报道;中国农业大学推广与创新管理研究中心主任高启杰教授从20世纪90年代就进行农业科技创新理论与实验探索研究,从介绍澳大利亚[15]、德国农业技术[16]创新及推广到我国农业技术推广模式的优化[17]等,为农业科技创新理论的研究奠定了基础。新世纪以来,周波(2004)、纪绍勤(2005)邢广智等(2006)、李圣军等(2007)、李哲敏等(2008)、张正卓(2009)、陈燕娟等(2010)、吕姗等(2011)、张世煌(2011)等学者从不同的角度对创建农业科技创新体系进行了系统研究。但总体来说,我国对技术创新的研究起步相对较晚,农业科技创新体系及其模式相对成果较少,与国外相比还存在着一定的差距,因而理论研究还需要进一步深入,特别是缺少量化分析研究。理论研究是基础,只有踏踏实实做好基础理论研究,再借鉴国外经验,结合国情,才能探索出一条中国式的现代农业科技创新体系。2.2.2农业基层从业人员素质相对不高农业的发展一方面需要从事科学理论探索创新高层次人才,另一方面也需要农业基层从业人员,即从事基层的农业科技推广应用的科技工作者和农业生产经营活动的农村劳动力。在我国广大农村,自从改革开放以来,由于市场经济的调节,特别是城市化建设、城镇化建设步伐的加快,大部分年富力强的年青人在城市、城镇打工创业。多年来由于劳务输出力度加大、不少地区出现了大量的“空心村”,留守农村的大多是老人、妇女和儿童。从事农业生产经济活动的往往是老人和妇女,只有农忙时年轻人才回家帮一下农活。据《2011年中国统计年鉴》,我国2012年乡村人口达67113万人,而全国文盲人数达5466万人,文盲人群基本在广大乡村。广大农村人口中,除了没有受过教育的文盲外,普遍受教育程度不高。科学文化知识的匮乏,使农业科技知识的掌握和运用无从谈起,这势必影响到农业技术推广和应用。基层的农业科技工作者大部分是农村土生土长的,具有一定的农业生产经营活动的经验,但理论知识不够扎实,对新技术、新设备应用能力还有待提高。

    2.3机遇

    2.3.1政策机遇发展农业的根本出路在科技,中央政府对农业科技创新体系建设十分重视,2007年、2012年的中央一号文件都把农业科技作为头等大事来抓,凸显了农业科技在现代农业发展过程中的引领作用。2007年中央一号文件《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中特别强调加强农业科技创新体系建设,国家加大农业科研投入,加强农业科研中心创新能力建设,支持农业科技项目,安排农业科技成果转化资金和国外先进农业技术引进资金,为现代农业科技创新提高重要支撑。2012年中央一号文件《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》中指出农业科技是确保国家粮食安全的基础支撑,是加快现代农业建设的决定力量,要努力明确农业科技创新方向,改善农业科技创新条件,完善农业科技创新机制,突出农业科技创新重点。紧紧抓住世界科技革命方兴未艾的历史机遇,坚持科教兴农战略,把农业科技摆上更加突出的位置,加大财政对农业科技的进一步保障,大幅增加农业科技投入,推动农业科技创新跨越式发展。2.3.2战略机遇《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》第七篇第二十七章明确提出了坚持自主创新的方针,加快建设国家创新体系,促进科技成果向现实生产力转化,推动经济发展更多依靠科技创新驱动。在农业科技创新方面,国家创新能力建设重点有转基因生物新品种培育、水体污染控制与治理等。《农业行业发展第十二个五年规划》中则强调农业科技发展的原动力,如分子生物学、生物组学技术、干细胞技术、转基因技术、数字农业技术等为农业科技创新孕育新的战略机遇,随着我国经济实力不断增强,农业科技的财政保障力度将进一步加大,农业科技进步的政策环境将进一步优化,凸显了农业科技创新战略地位。

农业生物技术论文篇8

我国古代的农业历史源远流长,留下了卷帙浩繁、内容丰富的古代农业文献,是极为宝贵的农业文化遗产。古代农业文献是指古代论述农业生产及与农业生产有直接关系的知识著作,据统计,从春秋战国至清末,官私撰著的农书500多种,现存者尚有300 多种[1],属古代大宗科技文献之一。

一、古代农业文献

根据《四库全书总目提要》记载:古代农业文献包括子部农家类中的历代古农书,以及散见于经史子集四大部类之中记载有关农业生产经验、技术和知识的专书、专篇与资料,具有宝贵的文献收藏价值、学术史料价值与科学使用价值。

二、不同时期的古代农业文献

1.春秋战国时期

中国现存最早的有关农学的文献是春秋战国时代的《吕氏春秋》,《吕氏春秋》第二十六卷《士容论》中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》四篇讲的是农业,《上农》篇主要介绍农业生产的重要性,以及鼓励农桑的政策和措施,强调精耕细作技术。《任地》、《辩土》、《审时》等 3 篇论述了从耕地、播种、定苗、中耕除草、收获以及农时等一整套具体的农业技术和原则,内容十分丰富。在此时期一些有远见卓识的思想家和政治家也先后提出了重农思想和重农政策。

2.秦汉时期

秦汉时期先后出现了一批总结和推广生产经验的农书,大部分已经失传,其中有《?锸ぶ?书》的辑佚本为代表,《?锸ぶ?书》是后世的通称,“是汉成帝时期?锸ぶ?所纂一部重要农学著作,是我国最早的一部农书。该书是他对西汉黄河流域的农业生产经验和操作技术的总结,主要内容包括耕作的基本原则、播种日期的选择、种子处理、个别作物的栽培、收获、留种和贮藏技术?p区种法等”[2]。

3.南北朝时期

魏晋南北朝时期的《齐民要术》为代表作品,《齐民要术》是北魏时期的中国杰出农学家贾思勰所著的一部综合性农学著作,也是世界农学史上最早的专著之一,是中国现存最早的一部完整的农书。全书10卷92篇,系统地总结了 6 世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用等,是世界农学史上最早的专著之一,也是中国现存的最完整的农书,对中国古代农学的发展产生有重大影响。

4.隋唐两宋时期

在这一时期,经济重心南移,随之出现了专门以南方水田农业为对象的农书,商品经济的发展和城市经济的繁荣,以花、果、茶为中心的专业性农书也明显增多,且有不少是开创性著作,有较高的学术价值。比较典型的作品有《橘录》,又名《永嘉橘录》、《橘谱》。这是宋朝韩彦直所纂世界上第一部柑橘类专著,对柑、橘、橙、柚等芸香科常绿乔木作了科学的分类,它也是一部有重大科学价值的学术著作。

5.元朝时期

这一时期的农业文献官修的较多,很多农书都是中央和地方官吏直接参与编写的,且大多通俗易懂。如:《农桑辑要》、《王祯农书》。《农桑辑要》是元代初年司农司编纂的综合性农书,共7 卷,6 万字,反映我国北方农业科技的综合性农书,主要是辑录古代农书中农业技术部分,故名“辑要”。该书分典训、耕垦、播种、载桑、养蚕、瓜菜、果实、竹木、药草、孳育 10 个部分。《王祯农书》是元朝王祯所纂一部我国综合性农书,是一部从全国范围内对整个农业进行系统研究的巨著,在中国古代农学遗产中占有重要地位。它兼论北方汉族农业技术和南方汉族农业技术,本书在前人著作基础上,第一次对所谓的广义农业生产知识作了较全面系统的论述,提出中国农学的传统体系。全书正文共计37集,371目,约13万字。分《农桑通诀》《百谷谱》和《农器图谱》三大部分,最后所附《杂录》包括了两篇与农业生产关系不大的"法制长生屋"和"造活字印书法"。

6.明清时期

这一时期,农业文献数量急剧增多,官撰和私人著述大型综合性农书和地方性小农书数量均有增多,且实用性更强。如《农政全书》、《钦定授时通考》。《农政全书》是明朝万历年间徐光启所著,全书分为12目,共60卷,50余万字。12目中包括:农本3卷;田制2卷;农事6卷;水利9卷;农器4卷;树艺6卷;蚕桑4卷;蚕桑广类2卷;种植4卷;牧养1卷;制造1卷;荒政18卷。基本上囊括了中国明代农业生产和人民生活的各个方面,书中汇集了有关农作物的种植方法,各种农具制造以及水利工程等农业技术和农学理论知识,具有重要的科学价值,还有贯穿始终的治国治民的“农政”思想。这本著作也是在对前人的农书和有关农业的文献进行系统摘编译述的基础上,加上徐光启自己的研究成果和心得体会撰写而成的,是名副其实的农业百科全书。《钦定授时通考》是清代官修的文献汇编式的大型综合性农书,汇辑前人关于农业方面的著述,搜集古代经、史、子、集中有关农事的记载达427种之多,并配插图512幅。共分8门:“天时”,论述农家四季活计;“土宜”,讲辨方、物土、田制、水利等内容;“谷种”,记载各种农作物的性质;“功作”,记述从垦耕到收藏各生产环节所需工具和操作方法;“劝课”,是有关历朝重农的政令;“蓄聚”,论述备荒的各种制度;“农余”,记述大田以外的蔬菜、果木、畜牧等种种副业;“蚕桑”,记载养蚕缫丝等各项事宜。全书结构严谨,征引周详,涉及范围之广、内容之丰富前所未见,堪称是一部古代农学的百科全书。此书不但对清代农林牧副渔各业生产的发展起到了指导和促进作用,且对国内外农业生产和农业科学的研究都具有深远的影响。

三、古代农业文献的分类

在国家的大力倡导和支持下,从20世纪50年代初期开始,图书馆界和科技界合作,对古代农业文献进行了系统的整理研究和编辑出版,也是我国古籍整理工作的重要组成部分,通过对古代农业文献的分类和整理,真正做到古为今用,为科学研究事业服务中发挥了重要作用。

“文献分类是以特定的分类法为工具,根据文献的学科知识内容及其它显著特征,分门别类地系统组织与揭示文献的一种方法。文献分类的最终目的是为了让人们更好地利用文献资料,因此分类时一般以学科知识内容作为主要的分类依据,并辅以其它显著特征。”[3]

根据分类标准选择目标的不同,分类类型主要有:实用分类、现象分类、本质分类。

根据所记载内容的范围,中国农书可分为综合性农书和专业性农书两大类。

1.综合性农书,内容包括农、林、牧、副、渔等多方面。按其涉及地域范围的大小和编写体例的不同,又可分为全国性农书、地方性农书和月令类农书三类。

农业生物技术论文篇9

关键词 生态农业;特征;必要性;技术

中图分类号 X171.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)09-0272-01

农业是我国国民经济的基础,生态农业是实现农业走可持续发展的重要选择。随着“坚持生产发展,生活富裕,生态良好的文明发展道路,建设资源节约型,环境友好型社会”的提出,发展生态农业已经成为农业发展的新方向新潮流,政府也很重视及鼓励生态农业的发展,因而积极发展生态农业是坚持以人为本的科学的发展观,是农业走可持续发展的重要战略举措[1-3]。从20世纪70年代末,我国就开始对生态农业进行理论研究及探索,并取得了不错的成绩。到了21世纪,伴随经济全球化发展,加入WTO之后,面对环境全球化,科技的快速发展和产业生态化的影响,全球农业也进入了一个新的历史阶段,在这样大的环境下,我国农业生产面临严峻的考验,发展生态农业是实现农业产业化的一个很好的切入点。

1 生态农业技术的概念与特征

1.1 生态农业的概念

生态农业是按照生态学和生态经济学原理,应用系统工程方法,把传统农业技术与现代农业技术相结合,充分利用社会资源与自然风光的优势,因地制宜地规划与组织适宜的综合性农业生态体系。

1.2 生态农业的特征

生态农业的基本特征是保证农业与社会经济的可持续发展,把保护生态环境作为发展农业生产的前提条件,把生物工程技术作为农业发展的关键技术[4]。

2 我国发展生态农业的必要性

首先,我国的人口众多,耕地资源少,淡水资源少,工业化、城市化水平不高,从而决定了不能照搬发达国家的发展路线,要探索出适合我国国情的有中国特色的现代化农业。其次,发展生态农业可以使我国的农产品和制成品得到国外绿色认证,提高我国农产品的出口量。最后,发展生态农业是我国现代农业可持续发展的必然选择。

3 我国生态农业技术的发展概况

3.1 生态农业技术体系的特征

一是通过人工设计的生态工程,实现资源合理开发、环境保护、生态调节与循环作用;二是采用节能、节水的保护性技术措施,提高生态效益,增强生产创收;三是在方法上,传统农业与现代科技相结合,将工程技术、人力资源开发与体制保障相互配合,合理组织农业生产,推动农业生产发展。

3.2 我国生态农业技术的主要内容

我国生态农业强调发展生态技术,把传统与现代相结合,取其精华构成具有系统综合性特征的生态农业技术体系。我国生态农业技术包括:生物共生互惠及充分利用时间、空间和营养生态位技术;生物措施与工程措施相结合的农业环境综合整治技术;农业资源保护与农业生产自净增值技术;水土流失与小流域综合治理、利用、开发等技术;物质与能量良性循环与再生技术;立体种植与庭院相结合的综合利用开发技术;资源多层分级与再生能源综合利用开发的生态工程技术;农村能源互补型综合建设;能源副产品循环再利用技术和有害生物综合防治技术;生态农业综合评价技术。

3.3 我国生态农业技术的应用原则

尽管生态农业模式多种多样,结构有繁有简,但是均遵守以下各项基本原则:地域性、层次性、战略性、高效性、多样性、持续性、整体与协调性等,以达到资源合理利用,产品数量稳定增长,产品高质量,经济上高效益和环境质量不断改善。

4 生态农业的技术

4.1 生态农业接口技术

生态农业接口技术是指不同产业或不同组分之间物质循环与能量转化的连接技术。它主要包含:饲料接口技术、贮藏工程技术、肥料接口技术和加工工程技术。

4.2 庭院生态农业技术

庭院生态农业是庭院经济与生态农业结合的产物,是生态农业的一个重要分支,其以生态学原理为指导,在农村充分利用庭院的设施、资源和劳动力等优势,运用先进的环保技术,从事适宜的养殖、种植、农产品加工等生产经营。该技术包括庭院环境建设和资源开发利用,这样可以改善小范围内的人类生活环境,如净化空气、美化生活、陶冶情操、防止噪声等功能。

4.3 高效立体种养技术

高效立体农业是相对于单一种植或养殖的平面农业而言的,是指在单位面积上,一定的区域或不同海拔高度内,利用植物的不同特性,充分利用温、光、水、气、土等条件和资金、物资等方面的投入,运用现代化的科学技术建设生态农业体系。其特征是能实现生物种群间的最佳结合,充分发挥生物间的相生相克作用;实现农田生态的良性循环;实现生物产品的多层次利用;最大限度地利用资源;获取最大的经济效益,并保持土壤肥力的永久使用。

4.4 农业水肥资源综合利用技术

我国是一个水资源缺乏的国家,节约用水是解决我国供水危机的重要途径,也是建设现代农业的需要。节水农业是以提高降水和灌溉水的利用率和水分生产效率为目标,以各种工程和非工程的措施为手段的农业生产体系。其本质是提高应用于农业的单方水的经济产出效益,包含工程节水技术、化学节水和管理节水技术、生物节水技术等多种节水技术。

4.5 能源综合开发利用技术

农村资源短缺,利用水平低下,阻碍了农村社会和经济的快速发展。因此,应节约能源,提高利用效率,尽最大地可能开发和利用的洁净能源替代含碳量高的矿物燃料,这是我国能源建设所要遵循的基本原则。政府有关部门目前高度重视再生能源的开发与利用,因地适宜地积极发展秸秆气化、风能和太阳能的清洁能源,加快实施乡村清洁工程,推进人畜粪便、农作物秸秆、生活垃圾和污水的综合治理和转化利用[5]。

5 结语

生态农业在我国农村社会经济发展与农村生态环境建设中发挥着重要作用,成为最符合我国国情的有中国特色的现代农业发展模式,但仍存在不足之处,这就需要整理和完善生态农业的理论基础和方法,找出我国生态农业实践中出现的技术类型,总结成功的经验。生态农业产业化是生态农业持续发展的动力,进行生态农业产业化发展的理论研究,可以促进生态农业产业化体系的建立,使生态农业产业化走向好的发展道路。

6 参考文献

[1] 黄海滨.农村水资源管理与可持续发展对策研究[J].安徽农业科学,2007,35(12):3636-3653.

[2] 章力建,朱立志,蔡典雄.农业立体污染防治中循环经济的运作机制与模式[J].农业技术经济,2005(3):2-5.

[3] 彦景辰,雷海章.世界生态农业的发展趋势和启示[J].世界农业,2005(1):7-10.

农业生物技术论文篇10

关键词:农业,经济分析,规划,现代化,循环经济,循环农业,农业规划,现代农业

0引言自20世纪20年代以来,为解决粮食问题,伴随着工业发展和科技进步,一些发达国家先后步入以化石能源投入和机械化生产为主导的“石油农业”生产。石油农业依靠化肥、农药、化石燃料、塑料薄膜等的广泛应用,使农业劳动生产率大幅度提高,农产品产量大幅度增长[1-2]。但是,也带来了诸多问题,例如过多施用化肥、农药,使用塑料薄膜,造成土壤质量下降;农产品农药残留量的增多使食品安全受到威胁;农机具、化石燃料的广泛应用增加了能源消耗和大气污染;规模化养殖业的迅猛发展造成了畜禽粪便不能及时消纳,导致环境污染等问题日益突出[3-7]。

为此,人们开始尝试探索新型的农业发展模式,农业循环经济应运而生。农业循环经济是循环经济理论在农业中的具体应用,循环经济理论萌芽可追溯到20世纪60年代美国经济学家肯尼斯·鲍尔丁(K.E.Boulding)的“宇宙飞船理论”。“循环经济”作为科学名词,是英国环境经济学家D.W.Pearce和R.K.Turner于1990年首先提出来的[8]。

循环经济本质上是一种生态保护型经济,它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动[9-10],把传统的依赖资源消耗的线型增长的经济,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。要求以“减量化(reduce)、再利用(reuse)、再循环(recycle)”(3R)为社会经济活动的行为准则。农业循环经济作为循环经济理论的应用形式之一,强调在农业生产过程和农产品生命周期中,尽可能地减少农业资源、物质的投入量,增加物质在农业系统中的循环再生利用和能量多级使用,得到更好更多的农产品,减少废弃物的产生排放量。农业循环经济的具体载体和实践模式是循环农业[11],倡导农业经济系统与生态环境系统相互协调的发展战略,把农业经济增长建立在国内生产总值增长、经济结构优化、人口规模、环境等经济社会指标与生物多样性、土地承载力、生态资源数量与质量等生态系统指标综合分析的基础上,通过实施有效干预,促进农业经济系统更和谐地纳入到生态系统的物质循环过程中来,利用生物与生物、生物与环境、环境与环境之间的能量和物质的联系建立起来的整体功能和有序结构,实现生态系统中的物质、能量、信息和资源的有效转换,从而实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。

近年来,农业循环经济发展在我国受到了政府和研究者的广泛关注。党的十七届三中全会提出,按照建设生态文明的要求,发展节约型农业、循环农业、生态农业,加强生态保护,促进农业可持续发展。农业部在2007年和2008年连续提出“循环农业促进行动”,在全国范围内组织了10个循环农业示范市建设,力求通过开展试点示范促进循环农业在更大范围内的发展[12]。自2010年起,农业部在全国范围内组织开展了国家现代农业示范区创建工作,鼓励在有条件的地方建设现代农业示范区,发展农业循环经济,率先实现农业现代化,梯度推进我国现代农业发展。本文在简述循环经济理论形成与发展的基础上,归纳了以欧盟、美国、日本和菲律宾玛雅农场为代表的国外循环农业发展模式,阐述了循环经济理论指导下的现代农业规划主要理论、思路方法和核心内容;以《双城市农业生态循环经济“十二五”发展规划》为例,分析了循环经济理论指导下的现代农业规划实践。

寄望为制定现代农业规划与发展农业循环经济提供借鉴与参考。

1国外循环农业发展模式及其对现代农业规划制定的启示1.1以欧盟为代表的综合型循环农业欧盟综合型循环农业,主要目标是限制化学品投入,强调使用可再生资源生产生态产品,追求生态农业、有机农业和传统农业的统一。欧盟综合型循环农业尤以德国为典型。

为了发展综合型循环农业,德国政府制定了一系列法律法规和政策措施,包括化肥施用量限制、废弃物排放控制、农业资源保护、环境污染处罚,另外还倡导农牧业相结合、作物轮作、少耕免耕、再生资源开发等。在农业生产环节提倡清洁生产,严格限制投入品种类及数量,尤其关注保护生态环境。具体措施有:禁止使用化学合成杀虫剂、除草剂;鼓励使用有机肥或长效肥,利用腐蚀质保持地力;采用作物轮作或间作等种植模式;根据牧场承载力核准养畜量,鼓励使用天然饲料;禁用抗生素和转基因技术等。非常重视发展生物质能源作物,选育甜菜、马铃薯、油菜、玉米等制取燃料乙醇、甲烷等,替代化石能源;实行农产品统一的生态标识认证措施。欧盟综合型循环农业不仅减少了资源消耗,保护了生态环境;而且提高了农产品信任度和透明度,实现了有机农产品优质优价。

1.2以美国为代表的高新技术型循环农业美国是最早倡导农业循环经济的国家之一,主要以优质高效为目标,突出特点是引入高新技术,重视农产品的质量,追求以最少的投入获得优质的高产出和高效益,建立一种保护农业生态环境的农业生产体系。美国发展循环农业的主要方法是将高新技术引入到农业循环经济之中,构建先进农业技术体系,真正实现农业生产资源的减量投入,体现了循环经济“减量化”原则。高技术型循环农业模式依靠高新技术来大幅度提高农业生产效率,强调精准管理,科学配方施肥,减少环境污染,保持生态环境。高效施肥、灌溉以及节水等先进技术的推广使用保证了美国传统循环农业生产能力的提升。美国农场在农作物生长期间,对不同土层的土壤特性、水分、养分等情况进行定点定时测定和记录,并根据作物生长特性和气象资料等对补给量进行计算,做到了按需投入。美国循环农业发展模式体现了高新技术对紧缺资源的替代作用,体现了现代农业的高效益、低投入和减少对资源环境的负面影响,拓展了循环农业的外延。

1.3以日本为代表的环保型循环农业日本环保型循环农业模式的主要目标,是在保护产地生态环境的前提下,提高农产品产量,从源头保障农产品质量,其突出特点是生态环保。主要做法包括控制化肥等投入品的使用,减少环境污染,保持地力;利用现代生物技术改良和培育作物新品种,使之适应盐碱地、荒漠和生态敏感区耕作,增加耕地面积,弥补耕地短缺。

在组织农业生产的过程中,注重协调资源系统关系、兼顾部门效率来保护生态环境。日本注重强调农业系统内部种植业、畜牧业、林业、渔业等各部门所包含的资源系统关系的协调,并考虑比例结构与区域农业自然资源及其组合的统一,减少自然资源浪费和生态破坏。此外,对国土范围内的林地进行经济效益评价,发挥森林在净化空气、保持水土和生物多样性等方面的作用,保护绿色资源。为了实现农业循环经济发展,日本还建立了结构较为完整的循环经济法律体系。通过长期发展以有机农业为主的环保型循环农业,日本的生态环境显著改善,农业经济稳步发展。

1.4具有菲律宾特色的玛雅农场循环农业菲律宾的玛雅农场,是比较早期的农业循环经济的典范之一,也是发展场区范围内农业循环经济的典型。

在场区范围内实现农业资源的高效利用,达到物质循环、能量梯级利用、废弃物全部处理的目标。主要做法是在场区范围内建设麸皮养鱼、肉食加工、沼气生产、有机肥还田以及粮食生产等的完整的循环产业体系[13]。具体方法是利用位于菲律宾首都马尼拉附近的一个废弃面粉厂,回收面粉厂产生的大量麸皮,建立了养殖场和鱼塘;为了增加农场的收入,建立了肉食加工和罐头制造厂。

为了控制粪肥污染和循环利用各种废弃物,建立十几个沼气生产车间,提供了农场生产和家庭生活所需要的能源。从产气后的沼渣中,回收一些牲畜饲料,其余用做有机肥料。产气后的沼液经藻类氧化塘处理,再送入水塘养鱼养鸭。最后,取塘水、塘泥肥田。农田生产的粮食送面粉厂加工,进入下一次循环。通过发展场区农业循环经济,不用从外部购买原料、燃料、肥料,却能保持高额利润,而且没有废气、废水和废渣的污染,形成了农林牧副渔生产良性循环的场区性农业生态系统,实现了生物物质的充分循环利用。

1.5国外循环农业发展模式对现代农业规划制定的启示从国外发展农业循环经济实践经验可知,在现代农业规划中应充分考虑当地的资源禀赋、环境状况和科技水平,确定适合本地区实际的农业发展道路。首先,应充分考虑本地区资源禀赋,因地制宜,提高资源的利用效率,降低对环境的污染来达到发展循环经济的目的,实现可持续发展。如美国主要依靠其掌握的高新技术,发展精准农业,实现资源替代,把高新技术引入农业循环经济之中。再如,德国土地资源短缺,农业资源禀赋较好,农业劳动力素质高但稀缺,所以其农业发展走的是综合发展之路,通过提升现有农业技术水平,提高产品质量,保护资源和生态环境,农业效益也得到提高。

第二,要注重生态环境的保护。农业循环经济的核心在于循环,其根本目标是发展经济,促进资源、环境和经济的可持续发展。第三,重视高新技术在农业循环经济中的应用。从国外发展农业循环经济的经验来看,科学技术在作物新品种开发、农业资源保护、农产品质量提升以及环境污染治理中的作用明显,不仅能够充分利用农业资源,如美国通过高科技手段来降低对资源的使用量,提高资源的利用效率,实现效益最大化;而且在污染治理中也发挥积极作用,如日本利用先进技术手段实现废弃物资源化和无害化处理。第四,发展农业循环经济是一个复杂的系统工程,需要技术、经济、法律及人文文化等整体协调。2循环经济理论指导下的现代农业规划主要理论科学规划是发展现代农业的前提与基础,现代农业规划应充分遵循循环经济理论。随着我国经济的快速发展,其他产业与农业争地、争水、争能源的矛盾日趋尖锐,资源利用效率问题更加突出。用循环经济理论指导现代农业规划,就是要把循环经济理念运用于农业经济发展系统之中,降低农业生产过程中的资源、能源的投入量和废弃物的排放量,形成农业的种养加、农科教、产供销一体化的自我积累、自我发展的良性循环体系[14]。不仅要强调区域或园区内经济、生产、资源环境、社会和技术5个方面的协调统一发展,而且要改变传统农业过度依赖土地资源和大量增加物质投入的增长方式,使农业生产由“资源-产品-废弃物”线性的增长方式向“资源-产品-再生资源-产品”循环的增长方式转变,实现资源节约、清洁生产、生态链接、废弃物循环和绿色消费。在循环经济理论指导下的现代农业规划主要理论应包括清洁生产、“零”排放、“三生四产”和全生命周期评价等。

2.1清洁生产理论

“清洁生产”是实现农业可持续发展的必然选择,是从源头、过程解决环境污染的根本途径,也是循环经济的载体[15]。就是在农业生产过程、产品流通、消费直至废弃物处理,全过程中关注生态效益,要求使用环境友好型农业生产资料,如有机肥、生物农药、生物质能源等,通过改善农业生产技术,降低农业废弃物的数量和危害[16-17]。清洁生产的核心是杜绝或减少污染物,通过优化农产品生产技术工艺路线,尽可能减少有害的中间产物和副产品,以达到废弃物循环利用、以及节约资源和能源的目的。清洁生产不但关注生态效益,同时强调经济效益,应体现经济效益、生态效益和社会效益的统一。

2.2“零”排放理论

“零”排放理论是指在农业生产中应用清洁技术、物质循环技术和生态产业技术等成熟技术,实现对自然资源的完全循环利用,而不给大气、水和土壤遗留废弃物。

农业生产的“零”排放并非绝对不排放,而是把原有的线性经济模式转化为循环经济模式,使得传统农业生产中的废弃物循环到生产过程中再利用,实现生产链系统的循环,避免或尽可能减少对系统外的排放。

2.3“三生四产”理论

“生产、生活、生态”,简称“三生”,是发展农业循环经济、建设社会主义新农村的基本活动、最终目标和保障,三者既相互促进又相互保障,生产是可持续的物质基础、生态是保障、生活是长远目标和检验标准,任何一个目标失衡,都将影响其他目标的实现[18]。“产前、产中、产后、产地”,简称“四产”,是建设农业循环经济完整产业链的重要环节和物质基础,产前、产中、产后环环紧扣,协调一致,才可满足发展循环农业的必要条件,产地环境是建立农业循环系统的物质基础和根本保障,产地环境系统实现调控、保护与生态涵养,方可从源头控制农产品质量,从过程实现清洁生产,效果达到“零”排放,才可融入农业循环经济发展为一个产业,可持续运行。将“三生四产”理论纳入现代农业规划,就是在农业产业过程中应考虑农村地区的生产、生活和生态协调一致,统筹兼顾;同时,在进行农业生产过程中,不仅要重视产前、产中和产后,还要重视产地环境系统调控,适时修复产地环境和增强耕地地力,倡导建立农产品产地环境监测与评价制度,划定无公害农产品、绿色食品和有机农产品适宜生产区和限制生产区,实现实时监控,并建立土壤障碍因子诊断和矫治措施;同时,还应以肥沃土壤,使用优质高效肥料,营造安全、洁净环境为核心,全面保障和提升耕地质量,提高耕地综合生产力。

2.4全生命周期评价理论

“全生命周期评价”原理在循环农业中的应用,强调的是从农业资源开发、农业生产活动开始之初就充分考虑资源的回收和综合利用,因此,循环农业又被称为是“从摇篮到摇篮”的过程[19]。在现代农业规划中运用全生命周期理论,就是对一种农产品从产地开始、直至生产、流通、消费和废弃物处理全过程中的活动的环境影响进行客观评价,考量其经济、环境、能量效益,评价其可持续发展的能力。运用全生命周期理论对农产品生产系统的不同方案或者对替代产品或工艺进行比较,充分体现农业循环经济发展的“减量化、再利用、再循环”的原则[20]。

3循环经济理论指导下的现代农业规划的思路方法与核心内容3.1思路方法从循环经济理论的角度规划现代农业,就是要掌握好2个原理,运用好3种资源,把握好产业过程“四化”。

第一,掌握好2个原理,即物质能量循环和生态系统食物链原理。在规划现代农业过程中,按照物质转化守衡定律和能量流动逐级耗散规律,充分发挥农业生态经济系统的能量转化、物质循环、价值增值和信息传递功能,促进能量和物质在食物链中不断转化循环,有效利用各种有机废弃物资源,包括农作物秸秆、畜禽粪便、加工下脚料等,实现最佳生产、最大效益、最适度消费和最少废弃。第二,利用好3种资源。自然生物界由3类生物组成,即植物、动物和微生物。发展现代农业,除了要充分开发利用好动植物资源以外,还要充分发挥微生物资源的分解还原功能,构建“植物生产-动物转化-微生物还原”的循环利用体系,实现人与自然的和谐发展。第三,把握好产业过程“四化”。一是农业生产清洁化,包括清洁投入(清洁的原料、清洁的能源)、清洁产出(不危害人体健康和生态环境的清洁农产品)和清洁生产(使用无毒无害化肥、农药等)。二是产业内部资源利用梯度化。合理安排产业内部的生产方式,优化生产空间结构,尽可能地减少水、肥、土、药等资源浪费,提高资源利用效率。三是产业间废弃物利用资源化。合理安排农业产业的时间和空间结构,在相关产业间建立废弃物资源化循环利用的互惠互利关系,降低生产成本,提高经济效益,改善生态环境。四是农产品消费理性化。引导消费者实事求是地选择自己的消费档次、产品种类和品牌,为农业生产经营者提供准确的需求信息,引导产品种类调整、组织管理方式和技术工艺改进,促进提高农业资源配置效率,避免结构性、泡沫性资源浪费。

3.2核心内容

循环经济理论指导下的现代农业规划的核心内容主要包括3个方面,即农业循环结构、农业产业链和农业生态技术体系。

3.2.1农业循环结构

现代农业规划中农业循环结构包括3个:第一,产业链循环结构。主要是指某一种农产品自产地到餐桌全过程中推行清洁生产,污染防控,做到源头控制、中间处理、末端循环,使污染物排放量最小。第二,农业行业内部循环结构。主要是农业行业内部物质、能量相互交换,废弃物排放最小化。如立体种植、立体养殖以及农产品生态加工等都是典型的发展模式。第三,农业行业外部循环结构。主要是农业各行业之间相互交换废弃物,使废弃物得以资源化利用。如种养结合的稻田养鱼,稻田为鱼提供了良好的生长环境,鱼吃杂草、害虫,鱼粪肥田,减少了水稻化肥农药使用量,保护了生态环境,增加了经济效益,实现物质流、能量流的闭合式循环。

3.2.2农业产业链

现代农业产业链是由生态种植业、生态畜牧业、生态林业、生态渔业及生态加工业之间,通过废弃物交换、循环利用、要素耦合等方式形成网状的相互依存、协同作用的有机整体。各产业部门之间,在质上为相互依存、相互制约的关系,在量上是按一定比例组成的有机体。如以蔗田种植业系统、制糖加工业系统、酒精酿造业系统、造纸业系统、热电联产系统、环境综合处理系统为框架,通过盘活、优化、提升、扩张等步骤,建设制糖生态产业链,各系统内分别有产品产出,其资源得到最佳配置,废弃物得到有效利用。各系统之间通过中间产品和废弃物的相互交换来衔接,从而形成一个比较完整和闭合的生态产业网络。

3.2.3农业生态技术体系

发展循环农业需要引入高新技术,把经济效益、社会效益和环境效益有机结合起来,使物质和能量得到充分利用,建立适合现代农业发展的农业生态技术体系。通过运用发展循环经济的思路,在生态产业区大力推广低碳技术、生态技术等,降低生产和消费过程的资源、能源消耗及污染物排放,对一些关键的资源回收利用技术及清洁生产的控制指标等进行攻关,提高这些生态技术的可行性和经济性。最后,以这些生态技术为支撑,构建发展农业循环经济的相关法规和保障体系,形成完善的生态产业园区。

4案例分析

4.1《双城市农业生态循环经济“十二五”发展规划》简介黑龙江省双城市农业生态循环经济示范区,位于哈尔滨市区西南30km。地理坐标处于N45°08′~45°43′,E125°41′~126°42′之间。东、东南与阿城、五常接壤;南、西以拉林河为界,与吉林省的榆树、扶余为邻;西北、北隔松花江与肇源、肇东相望;东北紧靠哈尔滨市区。规划范围:双城市所辖9镇15乡,东西长85km,南北宽65km,全境域总面积3112.3km2。根据双城市各乡镇的自然条件、资源禀赋和产业基础,双城市农业生态循环经济产业发展将形成“1核4区10带”的格局。“1核”是指以新兴乡“中国双城有机瓜菜批发市场为核心作为生态循环农业产品物流中心;“4区”是指沿江河生态保护区、中部生态加工业集约开发区、东部高效生态农业区、西部南部生态农业优势区;“10带”是指有机玉米产业带、有机水稻产业带、有机杂粮产业带、有机蔬菜产业带、有机两瓜产业带、有机奶牛产业带、有机肉牛产业带、有机生猪产业带、有机肉鸭产业带、有机蛋鸡产业带。全境域范围内实现农业生产废弃物资源化循环利用。

4.2双城农业循环经济总体框架

该规划中确定的农业循环经济总体框架是,以市场为导向,发展极具双城特色的循环农业产业,加大产业结构调整力度,形成主导产业明确,特色鲜明、带动作用强的发展格局。按照“资源农产品农业废弃物再生资源”反馈式流程组织农业生产,以实施有机肥项目为切入点,建设有机玉米、有机水稻、有机杂粮及有机瓜菜等有机种植示范基地;以专业化、标准化、规模化、集约化的畜禽养殖场为核心,建设有机奶牛、有机肉牛、有机生猪、有机家禽等有机畜禽养殖示范基地;通过沼气和生物质资源综合开发,促进农作物秸秆和畜禽粪便等废弃物的循环利用,优化农业系统内部结构,延长农业生态产业链;加强有机农产品加工产业发展,延长产业链条,提高有机农产品附加值;健全有机农产品质量检测体系,创建双城有机农产品品牌,扩大有机农产品出口能力,打造部级新型食品工业基地和亚洲食品产业城。如图1所示。

4.2.1各个产业之间循环充分考虑了区域内农业循环结构,即产业之间的循环、产业内部的循环以及产业各层次之间交换。在规划中,设计了有机种植业、有机养殖业、有机农产品加工物流以及农业废弃物循环利用,各产业构成循环结构。规划期内,有机种植业达到3万hm2,以阳光、土壤、水分、肥料等养分生产有机玉米、水稻、瓜果蔬菜等有机食品原料,附带产生农作物秸秆、瓜秧、蔬菜剩余物等废弃物资源。有机食品原料进入农产品加工产业,一部分进入食品市场,一部分生产为饲料产品循环到有机养殖业之中,进而形成畜产品,畜禽粪便进入废弃物循环利用环节,生产沼气和有机肥,有机肥又回到有机种植业产业内,形成了一个循环过程。另外,加工业的下脚料等废弃物也进入废弃物循环利用环节,生产有机肥,也可回到有机种植业之内,也形成一个产业之间的循环。在该规划设计中,遵循循环经济的理念能够形成多个产业之间的循环关系,进而在农业产业系统内充分实现物质循环和能量流动。

4.2.2各子产业形成农业产业链

在该规划中,按照循环经济理论构建包括各个子产业形成网状的农业产业链。例如在规划过程中,根据有机玉米种植规模,测算有机饲料量(包括玉米饲料和秸秆青贮饲料),确定发展有机奶牛达到6万头、有机肉牛6.5万头、有机生猪45万头,有机蛋鸡达到300万只,有机肉鸭达到180万只。

有机肉牛和有机奶牛养殖规模约占整个奶牛与肉牛产业的10%~15%,有机生猪和家禽养殖规模约占生猪与家禽产业的15%~20%。把双城建成有机奶牛、有机肉牛、有机生猪及有机家禽的示范、生产基地。有机种植业产出的玉米秸秆用于生产秸秆固体成型燃料,可供应到加工业的工业锅炉,也可满足农村地区生产生活用能需求。另外,有机玉米秸秆可作为生产青贮饲料的原料,满足有机奶牛、肉牛业生产的饲料需求,有机奶牛、肉牛业的粪便可作为沼气和有机肥原料,满足下游农村生产与生活用能和有机种植业肥料需求。

构成了完整的农业产业链。

4.2.3在规划区域内构建农业生态技术支撑体系在双城市农业循环经济的规划中专门突出了生态技术的支撑作用,在规划区域范围内设计了技术推广体系、人才培训体系、信息服务体系和农产品质量安全监控体系作为生态技术体系的重要组成部分,为双城市农业生态循环经济发展提供技术支撑。

4.3双城农业废弃物循环利用

在规划中,双城市全境域范围内实现农业生产废弃物的循环利用,实现适度集中农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物资源化高效循环利用,发展沼气、秸秆固体成型燃料等清洁能源、生物有机肥、秸秆饲料等,形成产业链,满足农村生产生活用能需求,实现化石能源替代;同时,满足无公害、绿色、有机种植业生产用肥需求,保护产地生态环境。规划期内,双城市域内每年预计产生农作物秸秆265万t,根据各个乡镇区域范围内土壤肥力、养殖规模以及农村炊事采暖需求情况,分别推广秸秆还田、秸秆饲料、秸秆固体成型燃料等技术,实现秸秆还田量达49万t/a,分布在11个乡镇;秸秆饲料化利用量达130万t/a,分布在10个乡镇;秸秆固体成型燃料利用量达86万t/a,分布在11个乡镇。满足双城市种植业肥料、养殖业饲料和部分农村用能等需求,秸秆资源化综合利用率达到100%。

规划期内,双城市域范围内每年可产生畜禽粪便1060万t,根据农村用能需求和土地承载力情况,确定发展大中型沼气工程100处,实现畜禽粪便生产沼气利用量达到207万t/a,生产沼气、沼肥;建设有机肥生产场,实现畜禽粪便生产有机肥利用量达到853万t/a,项目建设完成后,双城市境域内的全部畜禽粪便生产转化为有机肥,替代化肥,折合氮肥22万t、磷肥18万t、钾肥8万t,具有良好的生态效益。满足有机种植业、农村生产生活用能需求,畜禽粪便资源化利用率达到100%。