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科技创新是第一生命力 ——专访中国工程院院士、中国农业大学资源与环境学院教授张福锁

科技创新是第一生命力 ——专访中国工程院院士、中国农业大学资源与环境学院教授张福锁

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新闻中心
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发布时间:
2018-07-11

习近平总书记在两院院士大会上的讲话中指出,要加大应用基础研究力度,以推动重大科技项目为抓手,打通“最后一公里”,拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,疏通应用基础研究和产业化连接的快车道,促进创新链和产业链精准对接。

 

事实上,这也是科研工作者们一直在探索和践行的。主要从事植物营养学理论研究与养分管理技术创新与应用工作的中国工程院院士、中国农业大学资源与环境学院教授张福锁,就是其中的佼佼者。2009年,张福锁院士为了改变科技人员与农民、科研与生产、人才培养与社会需求的脱节问题,带领团队成员驻扎乡村一线,建立科技小院,与农民朋友“同吃、同住、同劳动”,经过近10年努力,目前已与23个省市区的29家科研院所合作,建立了100多个科技小院,培训农民20多万人次,技术示范上千万亩,同时与60多家合作社和30多家企业展开合作。科技小院不仅为科研成果的推广和产业化应用探索了新模式,也为国际农业可持续发展提供了借鉴。《自然》杂志审稿人、国际小农户研究专家基里尔(K.GILLER)评价说:“科技小院这种扎根农村助推小农户增产增效的创新模式,是全球最成功的典型案例之一”。

科技实力是国家发展的有力臂膀

《农经》:作为两院院士大会的参会代表,请您谈谈参会感受和此次大会的重要意义。

 

张福锁:习近平总书记在两院院士大会上做了重要讲话,特别强调了科技创新在我国的现代化建设、尤其是在国家转型过程中非常重要。科技实力始终是国家发展过程中强有力的臂膀,当今国际上大国间的竞争实质上都是科技实力的竞争,比如中美贸易摩擦问题的核心,就是我国的高科技要不要发展的问题。

 

这次两院院士大会给我强烈的感觉就是:首先,国家迫切需要科技创新,迫切需要科技人员来解决一系列的前沿技术和卡脖子技术问题;其次,如何让我国能够从过去满足数量的发展阶段尽快提升到高质量发展阶段,从过去跟跑,到并跑,甚至到将来作为科技强国领跑世界成了发展重点。那么现在到底应该怎么做?听了习近平总书记和李克强总理的报告以后,我既感到很振奋,同时也感到任务特别紧迫,科学工作者所肩负的责任和使命更加重大。

    

从农业领域来看,改革开放四十年,我们确实为国家的社会经济发展做出了巨大贡献,因为我国农业用不到全球7%的耕地面积解决了世界21%的人口吃饭问题,这本身就是一个世界奇迹。但我国的农业科技与发达国家相比,仍然有差距。我们现在虽然能养活自己,但农业竞争力还不强,农业科技对强国战略的支撑还不够。

 

不仅如此,我国农业目前正面临着三个最大的挑战:一是我国人口众多,首先要保证有足够的口粮供应,这个问题仍然没有完全解决,甚至还是一个严峻的挑战。当前,大家在日常生活中感到不缺粮,好像粮食数量够了、可选种类多了,是不是就可以松口气,不用再下大功夫抓这个事?这是一个危险甚至错误的认识,因为这是个刚性需求,完全靠进口不仅会遇到各种困难,而且也产生很大的风险。

 

二是面临大幅度提高农产品品质的挑战。当前我国农业生产最大的问题之一是高品质农产品所占比重不够高,不能满足消费者在这方面的需求,也影响农民增收,这导致需要从国外进口大量高端、高质量的农产品。

 

三是过去高投入、高消耗的农业生产方式使农业资源和生态环境遭受了很大破坏。随着生态环境压力越来越大,生产成本不断攀升,未来资源环境能否承受持续增长的农产品数量和质量要求是一个很大的问题。因此,国家提出供给侧结构调整和农业绿色发展的新要求——同时实现农产品数量、质量和环境安全三维提升。这就需要全社会共同努力,大力推动农业绿色发展,使农业的发展不再以牺牲资源环境和子孙后代的利益为代价。实际上,仅仅满足数量不容易,满足质量需求更难,同时还要保障环境质量,实现绿色可持续发展,可谓难上加难,所以中国农业面临的形势就非常严峻。

 

《农经》:在您看来,农业领域里我国科技创新的主攻方向和突破口是什么?     

 

张福锁:科技创新的主攻方向应该是我们如何用最少的资源生产出数量足、质量好、营养健康的农产品,以满足人们对美好生活向往的需求。这是现在农业科技领域最最关键的一个创新方向和主攻方向。那么它的突破口在什么地方呢?就在于卡脖子技术的突破。过去,农业生产过程消耗了过多的水、肥、药等资源,环境代价很高,但生产效率很低。现在,我们必须创新技术,大幅度提高资源利用效率,以尽可能少的资源生产出更多、更好、更健康的农产品,而且保持青山绿水,环境优美。为此中国工程院在这次两院院士大会上专门向中央提了提高农业资源利用效率的建议,希望在卡脖子技术研究上取得突破,使农业生产,特别是动植物生产与资源和生态环境准确匹配,同时实现粮食安全和环境安全双赢。

 

《农经》:您认为如何实现农业生产与资源环境的匹配?

    

张福锁:首先在国家层面,要有一个很好的顶层设计。农业资源的绿色高效利用不仅仅是一个专业和一个区域的问题,更是一个整体性的系统性问题。要想实现作物、动物甚至农产品加工生产的系统高效,发展绿色产业,首要之务便是国家的顶层设计以及相应政策的支持。

 

其次,科技界和科学家们必须“拆除阻碍产业化的“篱笆墙”,分工协作,联合攻关。这意味着我们必须充分重视跨学科跨领域的交叉融合,创新思路、方法和技术,而不局限于过去单一的、分散的二级学科范围,不能采用传统的解决不了全产业发展问题的做法。习近平总书记在两院院士大会上提出要着力加强科技创新统筹协调,努力克服各领域、各部门、各方面科技创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象。此前,习近平总书记在北京大学考察时强调要加强学科之间的协同创新,加强对交叉学科群和科技攻关团队的支持,培养造就更多具有国际水平的科技人才和创新团队。我认为,现在不仅仅是学科之间要交叉,科技与经济、与新兴产业、与政策和人文科学等的融合都越来越重要。

    

拆除科研成果与产业化的“篱笆墙”

科技小院的诞生

 

实际上,每年我国农业科技成果有6000多项。其中在农业上使用的只有40%,而能够产生效益的仅有16%,而国外至少50%-60%。这意味着,超八成以上的成果并没有被充分利用起来。那么,有何新途径才能使这些科技成果发挥其特有的价值?对此,张福锁院士表示,要想让这些技术成果真正落实到生产中,在农业发展中发挥作用, “科技小院”无疑是最好的方式之一。

 

2009年,张福锁院士带领学科老师和硕士研究生在河北省曲周县白寨乡建立第一个“科技小院”。谈及建立科技小院的初衷,张福锁院士亲切地笑道:“我们最初的想法是希望能推动小农户自身去改变。起初并没有什么系统完整的规划和模式设计,现在的成功是从实践中一步步探索,摸着石头过河,边走边总结做出来的。而现在,科技小院成了大家熟知的模式,成了我们探索科技创新、社会服务和人才培养的战场,我们每天都在通过科技小院为农民和农业做贡献,同时也磨砺自己,让我们也天天进步,模式越做越完善,效果越来越好。”

    

但科技小院的推广和普及并非一帆风顺。张福锁院士的团队最初希望老师学生从实验站到农村去,给农民做培训讲解有关技术,以此来提升农民的科技素质和自身能力,进而推动技术的应用。后来他们发现这种方式效果并不理想。当时因为驻扎在实验站里的师生,离农户和农民田地有距离,在向农民推广技术过程中出现了很多问题:一是双方的作息时间不合拍,老师学生到地里的时候,农民已经干完活回家了,见不到人;二是他们并没有真正了解生产实际情况和农民真正的技术需求,与农民也不熟悉,他们所讲的农民也不太认可。在这种情况下,要想把技术推广出去,难度很大。

 

如何突破技术推广的“最后一米”?答案只有一个,那就是到农业生产一线去,到农民中间去。张福锁院士果断带领团队住到村子里,开始了与农民零距离地接触。团队成员深入生产一线贴近实际开展生产调查、抓准生产关键问题,开展针对性研究,同时通过技术集成创新,解决生产实际问题。当住到村里,逐渐与农民熟悉后,团队人员开始发动村里的种地能手,把他们组织起来,成立农民田间学校,师生和学员在实践中一边干一边学,密切交流互动,探讨如何解决生产过程中所遇到的各种问题,并将科技成果以科技小院为圆心向外快速传播推广,推动了当地农业的发展。

 

谈及科技小院的作用,张福锁院士表示,首先,科技小院提供了科技人员与农民“零距离”交流的平台,通过这个平台,农民可以随时随地不断学习各种农业生产先进技术,从而提升整个村子的生产技术水平和产量水平;其次,科技小院架起了一座联通农民与政府政策的桥梁,帮助农民了解并充分利用政策红利,真正将好的政策落实到实际生产和农民生活中去;再次,科技小院架起来一条连接农业企业与农民之间的桥梁,特别是化肥等农业生产资料企业,小院为企业提出建议,企业就可以生产农民所需求的农资产品,这样不仅提高了产品的针对性和利用效率,而且实现了增产,同时降低了农民生产成本、减少了资源浪费,一举多得。这样一来,企业、政府、科技小院通过科技小院这一平台密切合作、共同服务农民,形成了“零距离、零门槛、零时差、零费用”的服务平台。

 

如何做好这个平台?张福锁院士建议到,首先,国家政策要引导大家朝着保障粮食安全和环境安全的可持续发展方向走,这点非常重要,因为过去单一追求高产的做法带来了很多问题。现在国家政策方面做得很好,比如近年来一直推行“一控两减三基本”和“化肥农药零增长”等政策,推动绿色发展和乡村振兴;其次,应该加大技术创新力度,目前还有很多卡脖子的技术问题,尤其是提高资源利用效率的核心技术和综合技术;最后,如何让技术真正为农民所用?最有效的途径有两方面:一是通过现代化农业企业的参与,推动农业技术的物化、机械化和信息化,进而推动技术的快速推广应用;二是通过扶持各种农民合作组织如合作社等,推动规模化生产,降低生产成本,提高技术到位率。但这两种办法并不能全面覆盖我国的所有农户,因为中国存在大量分散经营的小农户,因此国家千万不能忘了小农户,而且一定还要重视针对小农户的技术推广。在今后相当长的时间内,小农户和现代化农场、合作社等新型农业经营主体都将并存发展。因此,既要关注小农户,也要为规模较大的各种经营主体做好服务。从全球来看小农户所占比例依然会相当大,如何提高他们的技术到位率既是国内需求,也是国际难题。中国的经验一定会对全世界做出巨大的贡献。

 

近年来,科技小院模式逐步在村、镇、甚至县域范围内取得了绿色增产增效的好效果。这不仅证明,小农户完全可以掌握先进技术,用好这些技术,乐意学习和进步,而且科技人员和政府及企业完全可以拧成一股绳,为现代农业做出应有的贡献。张福锁院士感慨的说:“扎根农村多年,发现其实小农户对知识和技术的渴望非常强烈,只是一直没有那多人去帮助他们。”

 

张福锁院士向《农经》记者分享了科技小院的成功心得:一是用心,决心所做之事必须要发自内心,也就是要真心实意的愿意帮助农民,这样碰到什么困难都不会放弃;二是实干,一定要扎下去,真干,绝不摆花架子,不搞形式,真正解决生产问题。

科技小院开启精准扶贫新模式

发展现代农业,根本靠科技,关键是让广大农民掌握科学种田的本领。2009年,科技小院师生驻扎在河北省曲周县白寨乡后,融入当地农民的生产实践中,并有针对性地进行技术示范。统计数据显示,当地农户的作物产量和氮肥生产效率最初仅为高产高效试验基地的63%和57%,科技小院入住五年后,曲周农民农业知识水平大幅提高,农户高产实现率达到90%以上。高产高效技术采用率从2009年的17.9%提高到了53.5%,2009至2014年,全县粮食单产实现了试验基地产量水平的79.6%,全县粮食总产增长了37%,养分效率提高20%以上,农民收入增长了79%,曲周一跃成为全国粮食生产先进县。

 

2009年以来,科技小院在曲周引进了测土配方施肥、小麦玉米精播、玉米机械追肥、小麦水氮后移等25项各类农业生产技术,在田间校验基础上进一步简化、物化和机械化,形成了适合曲周农业特点的多种作物高产高效种植栽培技术模式。与此同时,他们还带领农村致富能手成立专业合作社推动农业产业化发展,把“老营村(西瓜)”“今科富(面粉)”等一大批当地农副产品推向市场。曲周的上述转变是依托科技小院应用绿色增产增效理论和技术实现的。张福锁院士表示,在生产一线的实践证明,只有当科技人员置身于小农户当中时,才能及时发现问题,然后与农民共同解决这些问题,实现作物增产、农民增收、农业增效和资源环境可持续四赢。

 

梨树县四棵树乡农户郝双的合作社在农大教授的指导下,玉米平均亩产1700多斤,比普通农户多产出260多斤。以前,农户秋收集中在9月底,小院的师生研究后建议推迟到10月中上旬,由于百粒玉米的重量从33克增加到44克,一公顷地就增收了2000斤。当然,这不仅仅是提高农民收入这么简单,小院团队成员正用技术悄悄改变着农民的种植方式。

 

张福锁院士认为,科技小院的技术之所以受到农民的欢迎,是因为这里的技术创新所带来的价值是巨大的,成果可以直接为农民所用。科技小院以脚踏实地解决生产中的问题为出发点,结合创新绿色增产增效和高产高效技术模式,在农民地里反复检验,并应用于生产,增产增收环保效果显著。从与农户合作来讲,“科技小院”建立了科技人员与农户之间的充分信任关系,实现了对农民的实时决策咨询,逐步破解了传统技术扩散方式中农户看不到、看不懂、不能用的关键瓶颈;其次,通过联系政府和企业,科技小院建立了多元化的服务体系;再次,科技小院把人才培养、科技创新和社会服务三方面有机结合起来,做到了实实在在的综合创新。

“科技小院”助推农业现代化大步向前

2016年9月13日,中国农业

大学一篇名为《科技小院让中国农民实现增产增效》的论文发表在了国际顶级学术刊物《自然》期刊上。一时间,“科技小院”一词成为社会各界关注的焦点。张福锁院士讲道,全世界有情怀的人了解到科技小院模式后都非常震撼,基于中国的基本国情,小农户生产困难重重,大家甚至认为无法破解这个难题。但全世界70%的农业生产都是由这些小农户来完成的。受知识不足、信息和资源缺乏、服务支撑不够、抗风险能力差等一系列问题困扰,科技进步难以转化为农户的生产力和农民收益,这不仅是我国农业发展面临的巨大挑战,也是全球小农户生产转型的最大难题,如何提高他们的粮食生产能力。全世界都在找答案,我们所建立的科技小院打破了瓶颈,找到了答案。

 

创新的科技小院模式不仅对确保国家粮食安全和生态环境安全、推进我国农业转型具有重要意义,而且对小农户为主的其它发展中国家都有广泛的借鉴作用。张福锁院士分享到,目前,东南亚地区如老挝已经建了科技小院,成效很好;科技小院在缅甸和泰国等地做过介绍,当地政府和企业都表现出要将科技小院模式引进并进行推广的强烈愿望;最近几个跨国公司和比尔盖茨基金会也都希望能把“科技小院”拍摄出来,向全世界进行推广;随着“一带一路”的深入开展,对沿线国家农业技术培训力度的加强,科技小院的经验也随之走向世界。

 

一路走来,科技小院已经走过了从摸索如何与农民一起应用技术的低级阶段,到扎根生产与农民一起创新技术,培养人才和大幅度提高技术到位率,服务农业的综合发展阶段。下一阶段,随着农业生产规模化的不断推进,技术亟需升级,规模化服务模式亟待创新。科技小院本身也会不断升级,科技小院所培养出来的各类人才将成为新技术和新模式的创造者和推广应用者。希望科技小院能够成为未来农业科技人才培养的大学校,农业科技创新的新方向和社会服务的样板,祈祷推动教育、科研和技术推广机制体制改革的作用。这是张福锁院士对未来科技小院发展的美好希冀。

 

科技小院团队目前正在和教育部、农业农村部一起合力在全国推广科技小院的经验以及探讨如何建立一个新的综合型博士生培养平台,不断提升小院的人才培养水平。在这个平台上,已经实现了多种功能的聚合,产生了巨大的经济社会效益,未来还会继续实现更大的提升。

张福锁院士

中国工程院院士,中国农业大学资源与环境学院教授,农业农村部科学施肥技术专家组组长,联合国全球养分管理协作网常务理事等。主要从事植物营养学的营养和理论与技术研究的应用工作,在利用养分管理技术创新与应用研究方面取得了系统的创新性成果。张福锁院士

中国工程院院士,中国农业大学资源与环境学院教授,农业农村部科学施肥技术专家组组长,联合国全球养分管理协作网常务理事等。主要从事植物营养学的营养和理论与技术研究的应用工作,在利用养分管理技术创新与应用研究方面取得了系统的创新性成果。