中国工程科技农业领域2035技术预见研究

“中国工程科技2035发展战略研究”农业领域课题组

中国工程科技农业领域2035技术预见研究

“中国工程科技2035发展战略研究”农业领域课题组

为了提高“中国工程科技2035发展战略研究”农业领域工程科技发展趋势研判的科学性，本文采用技术预见方法，通过广泛征集技术预见清单，在此基础上开展了两轮问卷调查。基于调查分析结果，结合专家研判，初步明确了农业领域工程技术发展的总体特征，提出了农业领域12个关键技术方向；针对目前人才与研发投入是农业领域发展的主要制约因素，提出了农业领域关键技术方向发展策略。技术预见结果可为2035农业领域工程科技发展战略的制定提供支撑。

农业领域工程科技；技术预见；关键技术；战略研究；德尔菲法

一、前言

未来20年是我国社会经济提质增效、转型升级的重要时期，因此，迫切需要依靠科技创新，培育经济发展新动力。走“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的现代农业发展道路，发展生态、绿色、高效、安全的现代农业生产技术，确保粮食安全、主要农产品的有效供给和农业可持续发展是未来现代农业发展的主题。“中国工程科技2035发展战略研究”农业领域课题在前人研究的基础上[1～4]，面向2035年社会经济发展远景以及农业工程科技的发展趋势，立足未来20年现代农业发展的现实问题与技术需求，开展战略研究。为了提高对未来农业领域工程科技发展趋势研判的科学性，本次战略研究采用了技术预见方法[5～7]。技术预见工作的总体目标：把握世界农业领域工程科技发展趋势，根据我国2035年经济和社会发展的实际需求，提出农业领域工程科技的重点发展方向，并对2035年我国农业领域工程科技的发展水平进行预判，为研究农业领域工程科技的未来发展路径提供依据和支撑。

二、技术预见方法

（一）技术预见方法与流程

技术预见的主要环节之一是问卷调查，通过广泛征集专家意见、汇聚专家智慧，对未来重点技术方向进行选择判断。调查方法主要采用德尔菲法(Delphi method)。调查问卷面向院士、领域专家、政府及企业界人士等群体发放，收集各界人士对技术清单中所列技术项目的全方位评价。基于对问卷调查结果的统计和分析，进一步筛选提炼出未来农业领域工程科技发展的重点领域、关键技术项目和重大技术群，为2035农业领域工程科技发展战略的制定提供支撑。

问卷调查采用网上在线填报和纸质问卷填报两种方式。问卷调查分两轮开展，根据第一轮调查统计结果以及问卷调查中专家新提出的技术方向，对技术清单进行修订，形成第二轮调查的备选技术预见清单和调查问卷；组织开展第二轮专家调查和问卷统计分析，最终形成技术预见分析报告。具体技术预见工作流程见图1。

图1 农业领域技术预见工作流程

（二）农业领域技术预见清单与调查数据统计指标

1.农业领域技术预见清单

第一轮问卷调查中农业领域共涉及9个子领域，包括粮食与经济作物、园艺、林业与生态、农业工程、畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境、食品制造与食品安全，共58个技术方向。其中，前8个子领域的技术清单均由中国工程科技2035发展战略研究农业领域课题组提出，食品制造与食品安全子领域的技术清单由环境与轻纺领域课题组提出。第一轮问卷调查共邀请专家958人，实际填报人数408人，专家参与度为42.6 %；共收回问卷2 253份，平均每项技术约有39位专家作答，作答人数超过50人的技术项目占1/3。

基于第一轮技术预见调查结果，课题组又组织开展调查结果分析、院士专家研讨，对技术清单进行了进一步论证，确定形成第二轮技术预见调查清单（见表1），共41项。第二轮调查问卷共邀请专家796人，实际填报人数300人，专家参与度为38 %。共收回问卷1 306份，平均每项技术约有32位专家作答，作答人数超过30人的技术项目占1/2。

2.统计指标与分析方法

通过数据统计分析了单因素指标和综合性指标。本文分析主要采用的指标及意义详见表2。

三、技术预见结果分析

（一）综合重要性最高的技术方向

利用第二轮调查数据，综合技术本身重要性和应用重要性两个方面，得出农业领域中各子领域综合重要性最高的技术方向（见表3）。

专家研判认为，由于农业领域各子领域差别较大，而表3显示农业领域排名前10位的重要技术

方向均属粮食与经济作物和园艺两个子领域，此结果不能全面反映农业各子领域的内容。因此，专家建议按照各子领域综合重要性最高的技术方向进行客观分析，结果见表4。第二轮中各子领域的重要技术方向与第一轮结果多数一致，只有畜牧、农业资源与环境、食品制造与食品安全三个子领域的结果与第一轮有差别。

表1 农业领域技术预见第二轮清单

表2 技术预见统计指标及意义

（二）重要共性技术方向

基于第二轮调查数据，综合技术通用性指数、技术应用重要性指数，得出农业领域中各子领域综合重要共性技术得分最高的技术方向（见表5）。

专家研讨后建议，按照农业领域中各子领域综合重要性最高的技术方向进行客观反映，结果见表6。第二轮中园艺、林业与生态、畜牧、食品制造与食品安全四个子领域的结果与第一轮有差别，其他子领域的结果与第一轮一致。

表3 农业各子领域综合重要性最高的技术方向

表4 农业各子领域技术重要性综合指数第一的技术方向

（三）重要颠覆性技术方向

基于第二轮调查统计结果，农业领域技术非连续性指数排名前10位的技术方向得分值都相对较低，基本都在60以下，见表7。这说明专家提出的农业领域技术方向多数具有连续性特点，而能够替代现有主流技术、有市场颠覆性的技术方向较少。

（四）技术实现的约束条件

1.技术领先国家

基于第二轮的调查统计结果，可以看出农业领域领先国家的情况（见图2）：除园艺、渔业、农业资源与环境子领域外，美国在农业领域拥有绝对技术优势，其次为欧盟、日本和俄罗斯。

2.研发水平

农业领域第二轮的41项技术方向研发水平统计结果显示（见图3）：研发水平高于60的只有1项，介于40～60的有7项，介于20～40的有18项，低于20的有15项。其中，第23项技术方向“滩涂与浅海新养殖技术”的研发水平指数最高，同时也是所有领域得分最高的技术；第11项技术方向“功能性园艺产品的研究与利用”的研发水平指数最低。

表5 农业各子领域重要共性技术方向

表6 农业各子领域共性技术重要性综合指数第一的技术方向

3.制约因素

从农业领域工程科技发展制约因素来看（见图4），人才队伍及科技资源、研发投入是农业领域技术发展的主要制约因素。具体到9个子领域中（见图5），渔业、动物疫病、农业资源与环境受法律法规政策的约束比较大。标准规范对园艺、农业资源与环境以及食品制造与食品安全约束性相对显著。工业基础能力对农业工程、食品制造与食品安全的制约性较强。协调与合作对粮食与经济作物、畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境具有一定制约性。

四、技术预见总体结论与关键技术方向发展策略

（一）技术发展的总体特征判断

根据上述统计分析结果可以看出农业领域技术发展的总体特征如下：

表7 农业领域非连续性指数排序表

图2 技术领先国家分布

图3 农业领域技术研发水平指数

1.技术核心性

农业领域的技术核心性在于：基于现代生物技术的育种与高效种养，基于现代工程技术的种养业生产及食品加工的相关设施与装备，与动物健康的新药创制和与农业资源、环境相关的循环农业技术。

图4 农业领域工程科技发展制约因素情况

图5 农业子领域工程科技发展制约因素情况

2.技术带动性

目前农业领域整体上多数技术具有连续性，出现替代现有主流技术、具有市场颠覆性的技术方向较低。

3. 经济发展重要性

农业领域中渔业、动物疫病、园艺子领域对于经济发展的贡献相对较大。

4.社会发展重要性

农业领域中园艺、农业工程、林业与生态、食品制造与食品安全、农业资源与环境、动物疫病和畜牧子领域对保护环境、提高资源利用率、改善生活品质等方面贡献更大。

5.研发水平

目前我国农业领域的总体研发水平与发达国家相比还有一定差距，各技术方向差异较大。除园艺、渔业、农业资源与环境子领域外，美国在农业领域拥有绝对技术优势，其次为欧盟、日本和俄罗斯。

6.制约因素

从整体而言，人才队伍及科技资源、研发投入是影响农业领域发展的主要制约因素。对各子领域分析显示，渔业、动物疫病、农业资源与环境受法律法规政策的约束比较大；标准规范对园艺、农业资源与环境以及食品制造与食品安全约束性相对显著；工业基础能力对农业工程、食品制造与食品安全的制约性较强；协调与合作对粮食与经济作物、畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境具有一定制约性。

（二）关键技术方向发展策略

1.关键技术方向

考虑农业领域各子领域的技术方向差异较大的特点，基于调查统计分析结果，结合各子领域的实际情况，提出各子领域的关键技术方向共12项（见表8）。

表8 农业领域2035关键技术方向

2.关键技术方向发展策略

目前，人才与研发投入是农业领域发展的主要制约因素。因此，需要进一步加大相关技术方向的研究与开发的投入支持力度，同时抓好人才队伍建设，保障相关重要技术方向的人力与财力的稳定支持，促进相关技术可持续发展。

此外，针对园艺、农业资源与环境以及食品制造与食品安全受标准规范的制约性较强，法律法规对渔业、动物疫病、农业资源与环境的制约性相对显著的问题，在加大相关技术研发力度的同时，需要同步加强相关的标准规范、法律法规的制定；针对工业基础能力对农业工程、食品制造与食品安全的制约性较强，需要加强国家相关工业基础能力的建设；针对协调与合作对粮食与经济作物、畜牧、渔业、动物疫病、农业资源与环境具有一定制约性的问题，需要进一步推进相关领域的协同创新与合作机制，加强与国际的合作交流。

[1]中国工程科技中长期发展战略研究项目组. 中国工程科技中长期发展战略研究 [M].北京: 中国科学技术出版社, 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]中国科学院农业领域战略研究组. 科学技术与中国的未来:中国至2050年农业科技发展路线图 [M]. 北京:科学出版社, 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]中国可持续发展研究会. 2049年中国科技与社会愿景——生物技术与未来农业 [M]. 北京:中国科学技术出版社, 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]左天觉, 何康. 真知灼见: 透视中国农业2050 [M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2004. Zhou T J, He K. Dare to dream: vision of 2050 agriculture in China [M]. Beijing: China Agricultural University Press, 2004.

[5]中国科学技术发展战略研究院.中国科技政策与发展研究——2014年调研报告精选 [M].北京: 科学技术文献出版社, 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]上海市科学研究所.上海科技发展重点领域技术预见研究报告[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 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] 中国未来20年技术预见研究组.中国未来20年技术预见 [M].北京: 科学出版社, 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

联系人： 陈源泉，E-mail: rardc@163.com

中国工程院咨询项目“中国工程科技2035发展战略研究”(2015-ZD-14)

本刊网址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.01.013