“大數據、人工智能等新技術,正在日益改變農業的模樣,成為應對全球糧食危機的新工具。”10月9日,在世界農業科技創新大會上,大會咨詢委員會聯席主席、中國工程院院士、中國農業大學校長孫其信表示,“氣候變化等因素,正在加劇全球糧食危機,數以億計的人處在糧食不安全的狀態下,而應對未來危機,科技創新是最重要的基礎之一。”
孫其信。新京報記者 周懷宗 攝
糧食危機,全球食物分布不均
新京報:今年的世界農業科技創新大會關注氣候變化對農業的影響,是否也和當前全球面臨的糧食危機有關?
孫其信:聯合國糧農組織發布的2024年《世界糧食安全和營養狀況》報告指出,2023年約有7.33億人面臨糧食不安全的狀況,全球消除饑餓的步伐不進反退,食物不足水平倒退15年。什么是糧食不安全?并不是說我們的世界上沒有糧食,事實上一些地方糧食過剩,會出口到其他地方,而另一些區域的人口卻難以穩定地獲取糧食。這其中有很多因素,比如說,本地糧食生產不足,而從別處獲取糧食要花錢,一些地方由于經濟欠發達,沒有那么多錢大量進口糧食,尤其是非洲一些地區。當然也有一些其他因素影響,比如全球范圍內的區域動蕩,可能阻礙了糧食流通的通道。另外值得注意的是營養不足問題,比如非洲一些地方,以玉米為主食,甚至只有玉米這種單一的食物,營養攝入嚴重不足,也是一種糧食不安全的現象。當然,氣候變化也是影響糧食安全最重要的因素之一,就在前不久聯合國召開的未來峰會上,糧農組織總干事屈冬玉特別提出,各國應該格外重視氣候變化對全球糧食系統的影響。
新京報:氣候變化的影響越來越受到關注,在農業生產中,究竟有哪些影響?
孫其信:總體來說,氣候變化對農業的影響是長期和持續的,而且非常復雜。比如說,在某些方面,這種影響是正面的,舉個例子,在黑龍江,由于氣溫的上升,全年積溫也隨之增加,一些原本不適宜種植水稻的地方,現在可以種水稻了。但更大的范圍中,氣候變化又會帶來巨大的負面影響。有研究表明,假如農業技術水平不變,平均氣溫每上升1攝氏度,糧食產量就會下降6.8%,當然,這是全球平均水平。氣候變化還會帶來另一種負面影響,就是極端天氣頻發,今年六七月份河南、山東等地出現了短時的高溫干旱,都是具體的例子。這些極端氣候,有時候會對農業生產造成極為慘烈的影響。
科技創新,應對未來糧食壓力
新京報:你認為如何應對農業和食物危機?
孫其信:創新是應對農業和食物危機最重要的途徑和手段,這其中包括很多領域的創新,如政策創新,組織系統的創新等,當然,科技創新是核心的部分。這是一個全球共識,我們面臨著氣候變化、資源有限等重重挑戰,而全球人口的增長,又使得我們的糧食需求在不斷增長。目前我們有7億人面臨糧食不安全的情況,這需要生產更多的糧食,而未來人口增長,則要求我們依然要在糧食產量的增長上下工夫。就在這次大會上,我們還在討論,目前我國居民的消費水平不斷上升,從過去糧食為主的食物結構,轉向了吃更多的肉蛋奶等產品。而非洲還有10多億人口,假如這10多億人口也要達到中國居民的食物消費水平,世界的糧食短缺現象會更嚴重。這也是為什么我們如此重視創新的原因,需要更多新的、突破性的技術,進一步提高農業和食物系統的生產效率、供應能力等,同時還要減少排放,保護我們的農業生產環境,以保持可持續的發展,這是非常難的任務。
新京報:近年來,我國農業科技發展很快,在不少領域達到了領先水平,但依然有許多短板,甚至是卡脖子的技術難題,你認為哪些方面存在短板,如何促進我們農業科技的創新?
孫其信:確實,這些年來,我國在促進農業科技創新方面,下了非常大的力氣,也取得了很多成果,在不少領域都有很好的成效。但同時,也有一些領域存在短板或卡脖子的難題。比如基礎創新的領域,我們還有很大的發展空間,一些底層技術,還掌握在別人手里,需要我們不斷攻關,創造出我們自己的基礎科研成果和力量。再如,科技成果轉化率不足的問題,一些科技成果非常好,但能否從實驗室走進田間地頭呢?如果成果不能應用在生產中,或者說技術不能被農民掌握,那么很難發揮作用。
新京報:怎樣才能克服這些難題?
孫其信:一方面,我們依然要不斷鼓勵基礎創新,不斷攻克卡脖子技術,補上我們的短板,另一方面還要以更大的力度推動科技成果的轉化,推動技術從實驗室走向田間。我們目前仍然不是農業強國,而從科技領域來說,我國的農業科技支撐農業發展的貢獻率還是偏低,要把科技作為第一資源,依靠科技的進步實現發展,推動農業現代化的實現。
人工智能,打造頂級育種體系
新京報:當前信息技術方興未艾,大數據、人工智能等已經成為全球的熱門領域,這些新技術是否也會成為農業創新的力量?
孫其信:在幾年前,人工智能技術就開始運用到農業科研中。以育種舉例,大概4年前,我們就和信息技術的企業合作,開始運用新的大數據模型,去幫助育種。大家都知道,我國的雜交水稻技術全球領先,老一輩的科學家們,通過艱苦的田間試驗,去人工獲取大量的數據,然后不斷選育出許許多多更好的品種。而通過人工智能,再加上現在的分子生物學技術等,使得育種技術產生了天翻地覆的變化。比如說,我們團隊做了一個育種決策的模型,又對2000份小麥進行了基因鑒定,鑒定出各種基因的功能,通過機器學習的模式,去不斷優化組合,比如哪些基因影響產量,哪些基因影響品質,做饅頭需要怎樣的小麥,做面包又需要怎樣的品質等,用人工智能去篩選、組合、試驗,找到我們最需要的那種組合。
新京報:這是否也是農業新質生產力的表現,人工智能還有哪些應用?
孫其信:當今,技術的發展正在不斷地展現出跨學科、跨領域的趨勢,農業科技更是如此,更多的新技術在不斷應用到農業科研中,使得農業科研發生了巨大的變化,不斷提高農業生產力。育種只是其中一部分,在整個農業產業鏈條中,無論是重大的科技攻關,還是一次小小的創新,都是如此。比如我們中國農業大學有一個學生創業的項目,他們從去年開始,開發了一個AI助農的人工智能決策支持系統,可以輔助農戶和地方政府,進行一些農業生產和農業經濟發展的決策,已經和全國十多個省的農場和農業機構建立了合作關系。這樣的案例還有很多,我們期待未來會有更多的應用的場景,也堅信技術將進一步融合,去推動一場農業科技和農業生產經營的革命性的變化,來真正實現農業的綠色轉型,實現農業的可持續發展。
新京報:在全球協同發展中,中國發揮著怎樣的作用?
孫其信:中國是農業大國,也是人口大國,中國農業轉型發展的經驗,正在為全球農業轉型提供新的經驗和模式,中國的科技創新,也在不斷為全球提供借鑒。我們的經驗,為全球發展提供了中國方案,貢獻了中國技術,展示了中國智慧,未來我們還將為全球的可持續發展,貢獻更多的力量,這是我們所堅信的。
新京報首席記者 周懷宗
編輯 張樹婧 校對 趙琳