特别策划 | 功能农业十年的发展与研究


赵其国院士
未来按照准确、质量、稳妥、安全、民生、持续的方针前行。
 
文│赵其国  尹雪斌等
       功能农业作为高产农业、绿色农业之后，农业发展的新阶段，是“调优供给”、“调强农业产业”的重要支撑性技术，加强功能农业研究是构建生态高值农业产业体系的重要内容，是我国农业供给侧结构性改革的主要举措之一，对我国农业发展和乡村振兴战略具有重要意义。
功能农业从2008 年提出至今已有十年时间，本文对有关功能农业的定义、学科的发展、应用实践，进行了系统回顾，对于未来发展进行了展望。
       “民以食为天”，农业的发展史，也是人类饮食的进步史。功能农业作为农业发展的新阶段，支撑着农业的生态高值目标，开启了“吃”的新时代，即从吃得“饱”、吃得“安全”，向吃得“健康”迈进。
       根据十年功能农业研发实际，我国未来功能农业的发展宗旨是“科技领先、智慧创新、开拓发展、团结协同、公正诚信”，12 字方针是“准确、质量、稳妥、安全、民生、持续”。希望以此指导功能农业有序发展，造福13 亿中国人，并期望服务全人类。山西、广西、宁夏、河北、山东、江苏、江西、湖北和安徽等省市，率先在省域规模化发展功能农业，是我国功能农业从科技创新走向产业实践的重要样板。
 
生态高值农业的提出
 
       在中科院的部署与领导下，针对近年国内外农业发展面临的机遇与挑战，“中国科学院农业领域战略研究组”于2007 年10 月至2009 年3 月集体完成并制定了《中国至2050 年农业科技领域发展路线图》，提出了发展我国“生态高值农业”的理念及技术体系模式构建。2010 年6 月，国家领导人在两院院士大会上，针对农业科技，首次提出要“构建我国生态高值农业产业体系”。
       到2020 年，通过重点农业科技领域的重大创新突破，构建生态高值农业技术体系，为不断满足我国日益增长的对农产品总量、质量、安全和多功能的需求以及改善农业生产结构、生态环境和农业资源永续利用等生态高值农业体系提供科技支撑。
       到2050 年，中国农业具备实现农业资源可持续利用，充分保障国家食物总量和质量安全，以及进入传统功能和现代多功能并存的未来农业所需要的科技支撑条件，使我国在发展中国家中率先进入生态高值可持续发展的新时代，全面实现农产品优质化、营养化、功能化，实现农业生产管理的信息化、数字化、精准化，建成农业高值转换的产业体系，形成生态系统持续良性循环、景观优美、功能多样、城乡一体的新型农业。
       生态即指生态农业，包括水、土、气、生、岩、污等部分。高值包括农产值、农技值、农市值、农经值。其中，农产值是指农产品高量、高质、高效，简称“农–产”。农技值是指功能农业、智能农业、高科值农业，简称“农技–产”。农市值是指市场经济价值(农二产)、农加工、转工，简称“附加值”。农经值是指产业化经济价值(农三产)，包括农、经、贸、科、教、游、文等内容，如功能农业养生园、牛博园、盐博园、体验农业、农业公园等。
 
中科大苏州研究院功能农业重点实验室主任、山西功能农业研究院院长、苏州硒谷 科技有限公司董事长、功能农业十周年纪念专刊主编  尹雪斌博士。
 
       可见，生态高值农业是包括生态农业，环境与农过信息、分子和功能化等技术提高产值。市场值：通业品高产、高质、高效，科技，市场，产业经济价值过农产品加工，走向国际与国内市场，加工后的农产(包括农业的一、二、三产产值)相结合的总概念。
 
什么是“功能农业”
 
       2007 年10 月至2009 年3 月，中国科学院农业领域战略研究组集体编制完成《中国至2050 年农业科技领域发展路线图》，提出了各阶段农业科技发展的主要方向及可突破的重大科学技术问题。“功能农业”正是规划路线图中的重要方向，其理念及设想被首次提出。中科院2013 年出版的《科技发展新态势与面向2020 年的战略选择》指出，未来的工作重心将围绕生态高值农业，构建中国特色的生态高值农业体系，“功能农业”作为生态高值农业体系的建设方向，在十二五、十三五规划中最有可能取得突破性进展。同年出版的《生态高值农业：理论与实践》进一步提出并论证了功能农业的发展，明确指出：“功能农业”是生态高值农业科技支撑体系的重要组成部分。这一方向很好地契合于当前我国农业从注重“量”转向注重“质”的战略需求。
       “功能农业”实际是对生态高值农业的进一步延伸。在“中国至2050 年农业科技发展路线图”理念与七大科技领域的研究——“农业生产与食品安全营养技术”规划中也指出，食品的营养保健性和科技发展将是食品产业发展的重要趋势。同时，“生态高值农业2020—2050 年的建设目标”中指出，要“不断满足我国日益增长的对农产品总量、质量、安全和多功能的需求”，“全面实现农产品优质化、营养化、功能化，实现农业生产管理的信息化、数字化、精准化，建成农业高值转换的产业体系”。实现产品的“营养化、功能化”，科技发展是核心要素，主要是通过育种技术和动植物“生物强化”等生物技术和农艺措施、设施农业等非生物技术定量增加食品中的某些营养元素，如人体必需微量元素钙、铁、锌、硒等，人体必需氨基酸赖氨酸、色氨酸等，维生素VA、VE、B9( 叶酸)等，抗氧化物质花青素、多酚、类胡萝卜素等。随着基因组学和蛋白组学的飞速发展，功能农业将成为农业科技的重要方向，在消除“隐性饥饿”、预防癌症、降血压、降血脂和冠心病等方面发挥巨大作用。
       什么是功能农业？功能农业是通过生物营养强化技术或其他生物工程生产出具有健康改善功能的农产品。简单地说，功能农业就是要种植出具有保健功能的农产品。
       人们通过食用功能农业产品，可以对特定营养物质进行定量补充，可达到提高人体体质，改善健康的目的。比如：人体缺碘或碘摄入量不足时，会引起地方性甲状腺肿、不育症等病症，随着我国大部分地区食盐中加碘，已经明显减少缺碘病症的发生；人体缺硒或硒摄入量不足时，会引发克山病、大骨节病等病症，通过持续食用富硒食品，不仅可以消除病症，还可以提高人体免疫力，长期食用可有效预防癌症 。其他人体健康所需矿物质包括钙、铁、锌等及不饱和脂肪酸、花青素、胡萝卜素等植物化合物，都可通过功能农产品的生产补充人体，改善健康。
       功能农业是农业发展的新方向，它是继高产农业、绿色农业之后的第三个发展阶段。功能农业作为农业发展的第三个阶段，侧重于增加农产品的健康内涵。通过现代生物科技和农艺措施，标准化调整优化农产品的营养成分，满足人们个性化的需求。这一农业形态理想的目标是“缺啥补啥”，“啥多调啥”。
 
 
功能农业引领新风潮
 
       2017 年，功能农业的定义首次被写入中央“一号文件”，并在全国“两会”被热议，此后，农业部“主食提升行动”，国家粮食与物资储备局“中国好粮油行动计划”和“科技兴粮”行动，山西、广西和宁夏等省级战略和多地农业“十三五”规划，先后述及。功能农业在提出近十年后，终于成为支撑农业供给侧结构性改革的重要科技新方向。
 
尹雪斌博士（右一）向国家粮食局张务锋局长（左一）汇报功能粮油工作。
 
       由于功能农业这一领域为新兴领域，市场容量的直接估算存在困难。据推测，2020 年功能农业的占比会达到我国可食用农作物耕作面积的1%，2030 年左右比例会上升至10%，2050 年将上升为50%。按静态价值计算，2020 年市场容量将达到1 000 亿元，2030 年为1 万亿元，2050 年为5 万亿元。可见，随着农业产业化发展，消费者对于健康产品需求越发迫切，功能农业的发展速度可能超过绿色农业。
       “功能农业”自 2008 年提出，至今已发展至十个年头，在发展过程中得到了中央部委的高度重视。2017 年 2 月 5 日，《中共中央、国务院关于深入推进农业供给侧结构性改革加快培育农业农村发展新动能的若干意见》(中央“一号文件”)发布，在第三部分壮大新产业新业态的第 15 条明确提出：“加强现代生物和营养强化技术研究，挖掘开发具有保健功能的食品。”
       农业部办公厅2017 年印发《关于深入实施主食加工业提升行动的通知》，功能农业有关表述被首次列入。在重点任务部分，第(二) 条，提出：“开发多元产品。以功能化、营养化、便捷化消费需求为主导，适应个性化、高端化、体验化消费需求，开发营养、安全、美味、健康、便捷、实惠的多元化主食产品。加强现代生物和营养强化技术研究，针对老人、儿童、学生、孕妇、“三高”病人等特定人群，开发营养均衡、药食同源等功能性主食产品。”
       “中国好粮油”行动计划作为国家粮食和物资储备局实现“优质粮食”的三大工程之一，是贯彻落实中央经济工作会议、中央农村工作会议精神，适应经济发展新常态，扎实推进粮食行业供给侧结构性改革的重要举措。主要目的是聚焦增加绿色优质粮油产品供给，实现粮食供给从解决“吃得饱”到“吃得好”的转变。功能农业通过营养强化技术所实现的功能性粮油正是“中国好粮油”中“好”字标准的重要支撑。2018 年5 月，国家粮食与物资储备局“科技兴粮”行动也将开发功能性水稻、小麦、玉米、杂粮等粮食及深加工产品作为重要发展方向，并支持山西农业大学、山西功能农业研究院联合国家粮科院、江苏省硒生物工程中心等共建“国家功能杂粮技术创新中心”。
 
功能农业样板区迎来发展好时机
 
       山西省作为功能农业的先行示范省，在2017 年中央“一号文件”出台之前，山西省政府已将功能农业列为省级战略。在山西省委十一届二次全会暨经济工作会议上，山西省委书记骆惠宁、省长楼阳生，提出：“山西的农业不在大，而在特，不在规模，而在功能。2017 年在功能农业发展上要实现重大突破”的口号。
       到目前为止，为抢抓功能农业产业机遇，山西省政府已展开全方位布局：建立山西功能农业研究院，打造功能农业研发高地；在“山西农谷”中规划建设功能农业产业园，构建功能农业产业链；山西省政府报请国家粮食与物资储备局支持，依托山西农业大学建立了“国家功能杂粮技术创新中心”；山西农业大学在全国率先设立了第一个功能农业本科专业和第一个功能农业专项奖学金。
 
 
       在成立山西功能农业研究院的同时，2017 年山西省重点研发计划重点项目“山西功能农业共性关键技术研究与示范”项目立项，标志着山西以科技创新推进农业供给侧结构性改革的步伐正在加快。项目主要包含山西主要作物功能肥料和生物农药的研制与应用、功能主粮共性关键技术研究与示范等六方面课题研究。
       广西经过地质勘测，发现自治区境内存在国内少有的特大面积连片富硒土壤区域，非常适合富硒农产品的开发。广西科技厅于2017 年9 月启动了科技重大项目“富硒农产品国家技术标准研究与应用示范”，总投资达5000 万元，通过富硒农产品国家技术标准体系的研究着力解决富硒土壤资源高效利用、富硒农产品标准化生产以及富硒农产品产业链延伸3 个方面的问题。
       广西特色富硒农产品标准化安全生产：在土壤自然硒素活化技术、优质富硒品种筛选、作物富硒及重金属阻控耦合技术、作物适时定量标准化富硒技术等方面开展研究与开发，着力突破富硒农业技术瓶颈，建立广西特色富硒农产品的标准化生产规程与标准，确保富硒农产品的质量与安全。
       宁夏自治区农牧厅与江苏省硒生物技术工程中心、硒谷科技共建“宁夏功能农牧业研究与推广中心”，并在中卫市开展了“十万亩富硒功能农业示范”，推出的富硒硒砂瓜、富硒枸杞和富硒苹果，已成为“中卫三宝”，中卫市与硒谷科技合资成立宁夏硒产业发展股份有限公司，服务支撑宁夏硒产业高质量发展。目前，在中卫已制定出富硒硒砂瓜、富硒枸杞和富硒苹果的种植规范，开始示范试用，并通过在产品上加贴专用标志，来增强消费者识别性。
 
       “生态高值型功能农业”作为我国农业新兴战略领域，是继高产农业、绿色农业之后的第三个发展阶段，也是推动“健康中国”、助力“乡村振兴”的新阶段。同时，还将大农业的一产、二产、三产相连接，推进农产品走向生态高值化。但功能农业这一新兴方向毕竟尚处于初始研发阶段，无论在理论创新、学科建设、产业开发和产业生态构建等方面，仍待深入研究与改进。
       最后，希望大家能够看到功能农业作为一个趋势性新方向，既有着无限美好的前景，又有着很艰巨的任务有待完成，充满很多挑战，需要各界联合面对。希望功能农业相关力量团结一致，齐心协力，共同把中国功能农业发展得享誉全球，使之成为“中国机遇”、“人类福祉”，到2020 年，在庆祝全面建成小康社会的同时，共同为“生态高值型功能农业”的高速发展共同庆贺！
本文源自：中国经济信息杂志