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石元春，政协委员、土壤学家、中国农业大学教授。1991年当选为中国科学院院士（学部委员）；1994年选聘为中国工程院院士，同年当选为第三世界科学院院士。
主要成就：
提出了黄土高原更新世古土壤地理、分类以及在时间和空间上发展演替的系列；
提出半湿润季风气候区水盐运动理论，揭示了黄淮海平原旱涝盐碱共存和交相为害的自然现象；
提出旱涝盐碱实行综合治理和治理的实质是对区域水盐运动的科学调节和管理，以及调节管理的枢纽和杠杆是浅层地下水的采补等一系列观点，并在河北曲周旱涝盐碱综合治理实验区的实践中取得重要突破；
20世纪90年代，研究提出了对区域综合治理具有重要意义的"PWS"区域水盐运动监测预报体系和农田水均衡模式化等研究成果；
主持“国家农业高技术研究”。
在20世纪后半叶，世界农业出现了一个高速发展的时期，全球粮食单产年均增长量是前半叶的30倍。根据研究，其中科技的贡献率是73%，主要的科学技术是化肥和农药，占到五成，育种技术占到三成，水利和灌溉占到两成。这不能不使我们想起19世纪的李比希和孟德尔这两位伟大的科学家和他们的植物矿质营养学说与遗传学所奠定的科学和理论基础。正是19世纪开始的以农业化学技术和育种技术为主导的第一次农业科技革命，建立了现代农业的技术体系和生产体系，我们现在所做的事情大体也出不了这个范围。第一次农业科技革命带来了20世纪下半叶农业的高速度发展，形成了以化肥、农药和农机为主体的农用工业。
在20世纪下半叶，又发生了两件重大的科学事件，拉开了新的农业科技革命的序幕。一个是DNA的双螺旋结构的发现和DNA的重组成功，开创了分子生物学和遗传工程的先河；第二个重大的科学事件就是计算机和信息技术的出现。此外，还有包括先进制造、新型材料、航空航天和自动控制等现代工程技术也加速了对农业的武装。在新的农业科技革命的推动下，又兴起了超越于简单农用工业的农业科技产业。
化肥
第一次农业科技革命的一个重要标志就是化肥。一个多世纪以来，化肥由单质肥向着二元、多元和专用复合肥方向发展。日本的三菱公司生产了80多种针对不同作物需要的专用复合肥。笔者曾经到广东考察，看到有的荔枝园直接请肥料公司到园里根据土壤和荔枝生长的不同情况专门生产专用肥，笔者把它叫做“量体裁衣”。不是买的“成衣”，而是可以按照你的体形来做。
国际上目前的肥料品种中，专用复合肥已经占到了80%左右，而我们国家还不到10%。专用复合肥可以进一步发展到控释性专用复合肥，这是农艺和工艺的一种结合，肥料可以根据作物不同生育期对营养成分的不同需求进行有控制的释放，所以也可以把它叫做智能化肥料。
由于生物技术的发展，生物性的肥料和生长调节物质越来越多，还有信息和航天技术结合的3S精确施肥等。笔者的意思是，肥料已经不再是简单的化肥厂的事了，它已经摆脱了靠几个大化肥厂生产单质肥的一统天下，而向着紧密贴近作物营养吸收需求，工艺与农艺相结合的方向发展；向着高效、无公害和多元化的方向发展。于此，新的肥料科技产业体系正在形成中。
农药
农药经历了由天然物发展到无机化合物，进而发展到20世纪40年代开始的有机合成农药的过程。有机农药在防治作物病虫害方面做出了重大的贡献，但也造成了对生态和环境的严重伤害。现在，有机农药向着高效低毒方向发展的同时，也在向着生物性农药的方向发展。1992年在巴西里约热内卢召开的首脑级世界环境与发展大会上，提出了一个20世纪末农药施用面积中生物农药占到60%的指标。这个指标落空了，现在已经是21世纪，美国还没有达到10%，主要的仍然是有机合成农药，而生物农药仍是发展的一个重要的方向。
在生物防治方面，从保护植物到保护农业的生产体系，从IPM到INM这样一个新的理念，这是在20世纪90年代后期国际植保界提出来的。随着生物技术的发展，通过遗传改良来提高作物的抗病虫成为了可能，有的跨国性的农药公司提出由生产农药到生产抗性品种的战略性调整。特别是在生物技术中的微生物基因重组和基因工程疫苗技术的发展，对生物性农药和防治将起着重要推动作用。
所以说，靠几个大的农药化工厂来生产合成农药的单调格局正在破除，农药产业正向着生物性、多元化和可持续方向发展，一个丰富多彩的植保科技产业体系也在形成之中。
兽药
防疫是养殖业生命线。防疫的主体是疫苗，在动物疫苗技术上也正在取得重要突破。灭活苗和弱毒苗等传统疫苗曾经和正在作出重大的贡献；但它自身也有着不少弱点。而微生物重组技术产生的基因工程疫苗，可以不产生自然复活或返强，安全性高；可以一苗多治和多种给苗途径；可以大规模生产。杨凌那里上了一个基因工程疫苗项目，国家计委为此批准了1.6个亿。
再举一个例子，100亿只鸡疫苗的生产，年产值约10亿元。用常规方法和用生物反应器方法相比，厂房面积、用工数、耗能和成本相差不是几倍、几十倍，而是千倍和几千倍，这就是高科技的魅力所在。中国农大和深圳绿鹏公司合作已经得到了用鸡法氏囊疫苗蛋白基因导入的转基因绵羊，其中一只为高效表达，该疫苗产品的利润率可达400%。
新型的动物生长调节剂也纷纷出台，例如基因重组的猪生长素和牛生长素的发展就非常快，这也是中国农大的成果与深圳绿鹏合作开发。生物试验的结果是：日增重可以提高26%，节省饲料25%，脂肪的含量降低17%～40%。如果我国有40%的猪使用这种猪生长素的话，可以净增100万吨猪肉，节约饲料粮500万吨，新增产值80亿元。每头猪大概能够净增收40～50元，这对农民和一个猪场来讲，是个非常诱人的数字。经美国的FDA批准，牛的生长素已经于1993年在美国实现了商业化，应用牛生长素技术生产的牛奶和奶制品在美国已经占有了30%的市场。种类繁多的新一代畜禽疫苗和动植物生长调节剂等农用生物制剂的产业将如雨后的春笋。
灌溉
现代农业灌溉和节水工程体系的内涵包括：储水技术、激光制导平地和低压管道输水等的输水技术，畦灌、喷灌、滴灌、渗灌等的灌水技术，调整种植制度、抗旱分子育种和改善作物抗旱生理性的生物性节水技术，全生物降解的覆膜保墒和高分子保水剂等保墒技术。
灌溉技术已经由传统的沟输畦灌向着激光平地、低压管道输水，畦喷滴渗灌和与水、肥、药连用等精细灌溉和节水的方向发展。仅有670万亩农田的以色列拥有20多家灌溉公司，技术全球领先，产品行销世界。灌溉和节水的科技产业如日中天地发展着。
此外种植和养殖的设施农业是工程设计、新型材料、自动控制与栽培、养殖技术、专用品种相结合的一种农业科技产业，现在也发展得如火如荼。
农业信息
可以肯定地说，农业的信息产业更是前程似锦，诸如：
农业的智能化专家系统使农业由经验到量化、集成和智能化；
农业的网络技术使农业由占有自然资源到占有信息资源，克服了农业的信息不灵和封闭；
3S技术使农业管理由微观到宏观；
PA技术，即精确农业技术使农业由粗放到精确，等等。
于此，传统农业正在进行信息化的改造、农业信息产业前程无限。
种业
生物技术的出现首先引发了农业育种技术的革命，其伟大之处在于可以对生物的遗传信息进行实验室操作：可以在动物、植物、微生物，也就是在所有的物种间做基因的转移和重组；可以对动植物做遗传改良的工程设计，生物技术使得种子产业进入了一个繁花似锦的全新时期。
基因改良育种是从注入特性开始的。即注入作物原来没有的抗虫、抗病、抗除草剂；耐寒、耐盐、耐低温等新的特性，如抗虫棉、抗除草剂的大豆，抗玉米螟的玉米、抗病毒病的马铃薯、耐储运的番茄等等。根据科学院的测定，抗虫棉的“抗性”可以使棉花的喷药由15次到20次减少到1到2次，使农药用量减少70%到80%。河北省棉农几乎是非抗虫棉不种，这对农民来讲太重要了。
基因改良进一步发展到产出特性。如现在发展很快的特用玉米中，有饲料用玉米、工业用玉米、食品用玉米。功能性食品中，有富含α维生素E和不饱和脂肪酸的油料、富含抗癌蛋白的大豆、富含鞣化酸的草莓、无豆腥味的大豆、吸油少的煎炸用土豆等等，还有可食用的疫苗。
2000年10月份的一个专门报告报道，2000年转基因作物的全球种植面积中，大豆已经占到全世界大豆种植面积的34%，玉米占到7%，棉花占到16%，加拿大的一种油料作物Canola占到11%，全球转基因种植面积达4200万公顷。最近对转基因食品的争论很厉害，面对这样一个重大问题，中国要有自己的战略和策略，并采取积极的态度和灵活的做法。
至于养殖动物的育种问题，根据1998年第六届国际遗传学应用于畜牧生产学术会议上对遗传改良猪提出的指标是：日增重1.2公斤、瘦肉率70%、料肉比2.3:1/、产仔率15。如果达到这个指标，中国具有翻番的潜力，就是存栏数不增加，肉类可以增加一倍，或者把存栏数砍掉一半，仍然可以达到现在的肉类产量。科学家预计2005年前后可能培育出这种遗传改良猪。
畜禽胚胎工程的超速排卵、体外受精、胚胎分割、性别控制、核移植等胚胎工程技术和克隆技术已趋成熟和实现商业化，优质的牛、羊可以一代育成。美国现在已经有170多家的牛胚胎公司，有数百万头的胚胎工程牛。新疆已经开始在做，杨凌的张涌教授做得也很红火；在美国颇为有名的杨向忠博士则给笔者来信，准备到国内来发展胚胎工程产业。
农业领域的拓展
在新的农业科技革命的推动下，我们再也不能固步自封地把农业简单看成是稻、麦、棉与猪、牛、羊了，农业领域正在不断地拓展。
首先向制药领域拓展，这里只讲生物反应器这一块。1992年英国的克拉克教授获得六头绵羊，羊奶中含有人的抗胰蛋白酶，引起了世界性的轰动。利用动植物生物反应器技术将目标基因在动物乳腺做特异表达，生产价值昂贵的医用和农用的多肽蛋白，正引起生物制药业的一场革命，成为当今生物技术和市场竞争的热点。人们把它叫做朝阳产业，也把它叫做钻石产业。
这里还有个典故，就是在庆祝克拉克教授获得世界上第一头转入基因的绵羊的庆祝会上，有人就说，你的这只羊是一只"GOLDEN SHEEP"，而这位教授却说，这是一只"DIAMOND SHEEP"。果然他的一只羊在英国的保险是4000万英镑，相当于5亿人民币。
国际上目前应用动物乳腺生物反应器技术生产药物的有英国的PPL公司、荷兰的Phraming公司、美国的Gengyme公司等。国内主要有七家做这件事情，中国农大和深圳绿鹏公司的合作，从现在进展的情况来看，只能说暂时领先，而且领先了好多年，在国际上也处于前列。鸡法氏囊疫苗蛋白已经在5只羊的乳腺中得到表达，其中一头是高效表达。牛是在深圳做的，导入了人的干扰素基因，已经有两头怀孕的克隆转基因牛。去年5月1日，笔者在深圳会见市长时，他们准备大力推进这项产业，让我们倒计时地安排进程。
农业也在向能源领域拓展。《今日美国》报的一篇报道说：“石油的能源之王地位也许不久将会被废黜，如今，农田作物有可能逐渐取代石油成为获得从燃料到塑料的所有物质的来源，‘黑金’也许会被‘绿金’所取代”，这是第一句话。第二句话是：“在今后的二十五年内，工业农场主将能种植出足够的燃料和原料，从而我们几乎可以不再依赖于外国石油。据专家估计，利用五千万英亩尚未得到利用的农田，美国最终每年可以生产出750亿加仑的乙醇，而我们目前每年利用进口石油提炼汽油的总量是700亿加仑。”这是美国在能源问题上的一种战略性前瞻。
朱镕基总理在去年二月份的一次报告中说，我国每年要用250亿美元进口石油，对我们的压力很大。美国和拉美一些国家在汽油里加10%的酒精，这是个成熟的技术，还可以给玉米找出路。将来农业产品和能源关系非常密切，搞农业的人不要把自己束缚在一个很小的圈子里。
人们都知道塑料的白色污染，特别是地膜覆盖五年以上，就开始对土壤肥力产生不利的影响，使土壤肥力下降，如果不早作控制，就等于把人类的饭碗也砸掉了。研制全生物降解的塑料地膜非常重要，用的主要是淀粉。笔者正在抓这件事情，看来很有希望。据报道，用基因工程技术已经取得了能直接生产塑料原料PHA的植株了。
农业向食品和轻工领域方向拓展早已有之，但在现代农业中又赋予了新的意义和内容。例如中国农大的高油玉米，它就有很多特点，可以开发出20多种产品，将种植业、养殖业、食品工业、生物化工连成一个产业链，实现多级增加含技量和多层次增值，初算一下，至少可以增值10倍以上。
农业科技企业的动向和战略
现代农业的主要技术支撑是农业科技产业。农业主要是从事生物性产品生产的产业，而农业科技产业是为农业生产提供农业科技产品和服务的产业。品种不论是动物性的还是植物性的，都是农业生产加工的原材料。品种本身就是一个生物体，是现代科技，特别是现代生物科学和生物技术最好的载体和橱窗。要把原材料加工成动植物产品，就要有土、肥、水、保、工、管、饲养、兽医、设施、信息等等，这些都是围绕动植物生产来做的，都是为农业生产提供科技产品和服务的。
这里笔者给大家提供两个数字，一个是2%，一个是17%。2%的意思就是美国的就业人口中直接从事农业生产的只有2%，但是就业人口中还有17%是以大大小小的公司为主体的形式来为家庭农场提供各种科技产品和服务的。这种结构笔者认为应该是美国农业取得成功的重要因素。农业科技产业就应当是一个兵工厂，为农业生产第一线不仅提供“三八式步枪”，还能够提供“巡航导弹”等先进武器。
美国在第一次农业科技革命中产生的先锋种子公司，是杂交制种的先锋。1910年有了杂交玉米假说，1913年开始育种，1924年开始出售杂交玉米种子，1926年成立了先锋种子公司，20世纪90年代初，就占有美国杂交玉米种子市场的42%，世界市场的22%，年销售额在10亿美元以上。这是第一次农业科技革命的一个卓越代表，实实在在的先锋种子公司。
而敢为人先的孟山都这家百年的跨国大化工公司，20世纪80年代初拿出一亿多美元进入农业生物工程领域，三年后把它的3000多职工砍掉了三分之一，配套地换进来三分之一职工都是搞农业生物技术的。1983年获得首例转基因植物；1987年首次被批准进行田间试验；1995年首例获准转基因作物的商业化。1994年的销售额就达到27亿美元。
再看看卧薪尝胆的老杜邦，这是已有200年历史的世界著名的化工公司。它也是在20世纪80年代开始进入生物工程领域的，但一直没有公开。1997年突然拿出30亿美元收购先锋的20%股份，媒体为之哗然，不理解化工公司为什么要收购种子公司。杜邦公司说我们已经卧薪尝胆十多年，进行农业和医药生物工程产业的研究，现在已经取得了成果，我自己办种子公司太慢了，所以收购了先锋种子公司的股份。1999的春天，杜邦干脆百分之百买下了美国的先锋种子公司。也就是说，新技术革命所产生这些代表性的大公司把第一次农业科技革命的“先锋”吃掉了。
笔者曾经看到一篇文章，很受刺激。排在世界前十位的，与农业有关的化工公司中六七个都在做战略性的转移，如ICI、Basf、Bayer、Dupont、Monsanto、Hoechest、Ciba-Geigy。Hoechest公司的主席J.Dormann在文章中说：“致力于生命科学就意味着从高投入低产出转向稳定的低投入高产出；从无序的盲目投资转向有序的理性投资，甚至不惜放松化工产品，而集中精力于生命科学产品”。杜邦公司这样说：“生物工程在农业和医药领域就会象30年前聚合物化工一样的掀起一场产业革命，它是生长点、是发动机”。现在，这些跨国大公司紧锣密鼓地进行重新组合、调整方向和巨额投资。不仅如此，他们在上游，包括植物基因组、动物遗传等方面有大量的行动，主要是为了占领这个领域的制高点。
诺贝尔奖获得者、科学家李远哲在北京大学100周年的校庆会上说：“有些国家跟上了第二次产业革命（指信息革命，笔者注），他们仍将强大而富有，没有跟上的国家，将仍然悲惨。在以后的一两百年内我们将会看到急速发展中的生物技术，尤其是当生物技术对医药和农业的应用开始了实质性的进展以后”。他的第二句话是：“如果亚洲国家真要创造奇迹，也许要赶快投入科学的研究与高技术的发展，生物技术也许是亚洲国家能够创造奇迹的一个契机”。
前年9月份笔者参加了在西安召开的中国科协的第二届科学年会，杨振宁在他报告中提出：“19世纪是物理科学的世纪，由于信息科学的发展，20世纪仍然是物理科学的世纪。但是，我相信21世纪将是生命科学的世纪”。
1999年日本的科技、文部、厚生、农林、通产五个省厅联合提出一个重要的战略报告，题目是“开创生物技术产业的基本方针”，里面有这样一句话：“就像以计算机为首的电子技术改变了四分之一世纪的世界经济那样，以生命科学知识为基础的生物技术可望为21世纪经济社会带来重大的变化和进步。”同时，在报告中还提出生物产业立国的新的国家目标。以上都是这几年里一些科学家、政治家、企业家的战略性的思考。
其实，小平同志在20世纪80年代初已经指出：“将来农业问题的出路最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术。”
1997年江泽民同志在一个重要批示中写道：“小平同志明确提出中国在世界高技术领域要占有一席之地，其意义极为深远。这个奋斗目标在我们这一代人手里定要争取实现”。
但是，我们现在的情况并不妙，几年前先锋种子公司对我们国内的种子市场已经是虎视眈眈了。原种鸡的祖父母代以上90%需要靠进口，每年要花几亿美元。我们的生物农药，美国的默克公司在这方面控制的很厉害，对我们威胁很大。刚才谈的抗虫棉，中国农科院的也不错，但是仍然被孟山都的抗虫棉压得抬不起头来。还有我们的猪和牛的生长素、超级猪、生物反应器等等，竞争都十分激烈。就是说到温室大棚等农业的设施，也是荷兰的、法国的；喷灌、滴灌更是言必以色列了。发达国家高科技产业发展的历史长、基础好、实力强、动作快、野心大。在全球经济一体化中每个跨国大公司就是一支经济舰队，如果我们不能够卧薪尝胆、奋发图强，也许不要十年，农业高科技产品的市场都将被这些舰队所占领，经济和技术半殖民地的历史绝不能在我们这一代人手里出现。
很值得高兴的是，在去年2月份朱镕基总理征求政府工作报告意见的座谈会上，笔者建议在报告里加上“大力发展农业科技产业”，朱总理真的在政府工作报告中加进去了。
我们国家目前要进行农业的产业化经营，笔者认为这是农业发展中的历史性的革命，它代表着先进的生产关系和组织形式。同时我们要在传统农业的基础上大力发展农业现代高新技术，这是先进生产力的代表。但是光有这种先进的生产关系和生产力，而没有一个推进器的话，也是不行的。笔者认为农业的科技产业就是一个强大的推进器，只有把这三者结合起来和协调发展才是一个合理的结构。
第一次农业科技革命中诞生的农用工业体系已经完成了它的历史使命，它将被新的农业科技革命中兴起的农业科技产业所取代。新型的农业科技产业正方兴未艾、前程无量。在当前的农业结构调整和产业化经营中，在实现我国的农业现代化中，一定要大力发展农业科技产业，自觉地运用好这个强大的推进器。
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