進(jìn)入21世紀(jì)，受人口快速增長(zhǎng)、自然災(zāi)害頻繁、資源環(huán)境退化及高度工業(yè)化、城市化等因素影響，全球糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)幅度顯著低于糧食消費(fèi)需求的增長(zhǎng)速度，糧食貿(mào)易價(jià)格持續(xù)高位運(yùn)行，使糧食安全再次成為國(guó)際社會(huì)高度關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。

　　我國(guó)人口眾多，人均耕地面積遠(yuǎn)低于世界平均水平。如何在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展中，讓有限的耕地帶來(lái)最大收獲？水資源短缺、氣候變化、極端天氣等因素仍然是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的短板。如何擺脫“靠天吃飯”的無(wú)奈？毫無(wú)疑問(wèn)，科技是最有力的武器。

　　中國(guó)作為擁有13億人口的農(nóng)業(yè)大國(guó)和發(fā)展中國(guó)家，糧食安全始終是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家自立的基礎(chǔ)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)糧食生產(chǎn)總量從3億噸先后跨越了4億噸和5億噸兩個(gè)臺(tái)階，不僅用占世界9%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口，而且食物供給日益豐富，為保障國(guó)家糧食安全及世界糧食安全作出了巨大貢獻(xiàn)。按照《國(guó)家糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要》，到2020年糧食消費(fèi)需求將達(dá)到5725億公斤，按照保持國(guó)內(nèi)糧食自給率95%測(cè)算，國(guó)內(nèi)糧食生產(chǎn)能力應(yīng)達(dá)到約5450億公斤，要增產(chǎn)近1000億斤糧食，糧食單產(chǎn)要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提高10％左右。綜觀國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)程和經(jīng)驗(yàn)，日新月異和不斷創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，始終是糧食安全的希望和支撐。

　　糧食安全面臨諸多考驗(yàn)

　　在新的歷史階段，我國(guó)糧食安全的內(nèi)涵及任務(wù)在不斷拓展，不僅要保障糧食數(shù)量增長(zhǎng)，而且必須向優(yōu)質(zhì)、安全、營(yíng)養(yǎng)方向發(fā)展；不僅要提高糧食生產(chǎn)能力，而且要有效緩解資源緊缺和生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)；不僅要提高糧食生產(chǎn)水平，而且要保障農(nóng)民收入持續(xù)提高。在這種背景下，保障糧食安全的難度也在不斷加大，耕地減少、水資源短缺始終是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展無(wú)法回避的硬約束，而資源浪費(fèi)及利用效率不高與資源緊缺并存使矛盾不斷加劇，未來(lái)城市化、工業(yè)化進(jìn)程仍將持續(xù)，保證18億畝耕地面積及16億畝糧食播種面積的“安全底線”面臨重大考驗(yàn)。

　　其次，傳統(tǒng)糧食增產(chǎn)方式是以高投入、高產(chǎn)出為支撐的，不僅導(dǎo)致農(nóng)作物生產(chǎn)成本高及效益低，而且造成生態(tài)系統(tǒng)污染，直接影響到環(huán)境質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，構(gòu)建高產(chǎn)、低耗糧食增產(chǎn)新模式任重道遠(yuǎn)。

　　第三，氣候變化導(dǎo)致農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害呈進(jìn)一步加重的趨勢(shì)，使糧食生產(chǎn)的波動(dòng)性和不穩(wěn)定性增加，近20年我國(guó)糧食受災(zāi)面積均占到糧食播種面積的30%以上，每年因?yàn)?zāi)損失的糧食在1000億斤左右。

　　面對(duì)如此嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和艱巨任務(wù)，必須依靠農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，來(lái)支撐我國(guó)糧食生產(chǎn)從低效益、高資源依存型向多高效益、高科技依存型轉(zhuǎn)變，以不斷滿足國(guó)內(nèi)日益增長(zhǎng)的糧食需求，確保實(shí)現(xiàn)國(guó)家糧食長(zhǎng)久安全。

　　生物技術(shù)構(gòu)筑安全體系

　　隨著生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)和生物技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)等高技術(shù)不斷向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域滲透和融合，世界農(nóng)業(yè)科技不斷注入新的發(fā)展動(dòng)力。基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)等生命科學(xué)前沿的快速發(fā)展，使農(nóng)業(yè)生物基因資源與遺傳改良研究日趨深入，正在形成以種質(zhì)資源為基礎(chǔ)、以基因?yàn)楹诵摹⒁云贩N為載體的新型糧食安全研究開(kāi)發(fā)體系。

　　以分子育種和雜種優(yōu)勢(shì)利用兩大核心技術(shù)為支撐的作物現(xiàn)代高效育種技術(shù)體系初步成型，分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良農(nóng)作物新品種的定向培育，大幅度提高育種效率，而且可以調(diào)控作物品質(zhì)、產(chǎn)量與抗性等性狀的協(xié)調(diào)改良，為突破產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性的協(xié)調(diào)改良技術(shù)瓶頸，提供了有效途徑；利用雜種優(yōu)勢(shì)技術(shù)，聚合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲、水肥高效利用等性狀新基因，培育超高產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)、能抵抗多種自然災(zāi)害和病蟲害的水稻、玉米、小麥等“超級(jí)作物”新品種也不斷取得新進(jìn)展。

　　科學(xué)家們對(duì)于生物技術(shù)將會(huì)最終驅(qū)動(dòng)作物產(chǎn)量水平不斷提升充滿了信心，被譽(yù)為“綠色革命之父”的諾貝爾和平獎(jiǎng)獲得者布勞格（Borlaug）樂(lè)觀地認(rèn)為，科學(xué)突破特別是基因工程能夠使作物產(chǎn)量水平已經(jīng)很高的地區(qū)在未來(lái)35年增產(chǎn)50%。

　　同時(shí)，新型節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)、生物肥料創(chuàng)制技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物藥物技術(shù)與植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、生物災(zāi)害控制技術(shù)等為有效緩解資源環(huán)境問(wèn)題，為保障農(nóng)業(yè)生態(tài)安全和產(chǎn)品質(zhì)量安全等提供技術(shù)支撐；農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)等正向智能、高效、多功能和大型化方向發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程精確操作和節(jié)本增效的同時(shí)，能大幅度提高農(nóng)作物生產(chǎn)力水平。

　　科技貢獻(xiàn)率要再提高

　　從我國(guó)糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)看，糧食作物良種優(yōu)勢(shì)和高產(chǎn)栽培技術(shù)的增產(chǎn)潛力還沒(méi)有充分發(fā)揮，科技進(jìn)步在糧食增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)份額只有50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家60-80%的水平，依靠科技進(jìn)步提高糧食生產(chǎn)能力的潛力還很大。

　　首先，需要快速提升我國(guó)生物種業(yè)的實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，著力解決育種技術(shù)效率低、品種遺傳基礎(chǔ)狹窄、優(yōu)質(zhì)專用化程度低、穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，以提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗性為重點(diǎn)，攻克分子育種與常規(guī)育種結(jié)合的技術(shù)瓶頸，在突破作物品種產(chǎn)量潛力、專用目標(biāo)性狀改良、抗旱和水肥高效利用、創(chuàng)新抗病蟲等綜合性狀改良上取得重大進(jìn)展，培育綜合多抗、抗性持久穩(wěn)定、產(chǎn)量潛力大的育種材料和農(nóng)作物新品種，在未來(lái)10年里糧食作物至少完成一次品種更新?lián)Q代。

　　其次，需要強(qiáng)化糧食作物高產(chǎn)高效栽培與農(nóng)作制度創(chuàng)新，良種良法配套，有效縮減“產(chǎn)量差”，目前我國(guó)主要糧食作物的大面積平均產(chǎn)量只有新品種區(qū)試產(chǎn)量的60-70%、區(qū)域高產(chǎn)水平的40-50%,通過(guò)技術(shù)優(yōu)化集成和推廣應(yīng)用，縮小實(shí)際產(chǎn)量與潛在產(chǎn)量之間的“產(chǎn)量差”是提升糧食總產(chǎn)更有效途徑；從耕作制度改革看，不僅在調(diào)整優(yōu)化種植模式和提高復(fù)種指數(shù)方面有潛力，而且在提高調(diào)整糧食作物區(qū)域布局和品種結(jié)構(gòu)方面提高耕地周年單產(chǎn)有很大潛力。

　　第三，需要提高應(yīng)對(duì)氣候變化和農(nóng)業(yè)災(zāi)害的能力與技術(shù)水平，按照“生物抗災(zāi)、結(jié)構(gòu)避災(zāi)、技術(shù)減災(zāi)、制度救災(zāi)”思路，在不斷提高作物品種抗逆能力基礎(chǔ)上，構(gòu)建防災(zāi)、抗災(zāi)、減災(zāi)型耕作制度模式與配套高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)體系；有效提高重大生物災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)水平，建立基于現(xiàn)代高新技術(shù)支撐的作物有害生物綜合防治技術(shù)體系。

　　第四，需要快速提高糧食作物生產(chǎn)的機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化水平，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)管理的全程機(jī)械化專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，通過(guò)精準(zhǔn)田間作業(yè)有效提高肥、水、藥等投入資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)化學(xué)投入品減量使用和控制環(huán)境污染，協(xié)調(diào)集約高產(chǎn)與資源高效和可持續(xù)發(fā)展的矛盾。