中国农学会
本报告在首次界定基础农学学科概念与内涵的基础上，回顾了50多年来我国基础农学学科发展的四个阶段，即：全面起步阶段、曲折与破坏阶段、恢复与调整阶段、改革与发展阶段。
基础农学学科在科技、经济、社会发展中占有极其重要的地位。基础农学学科是衡量国家科研水平的重要标志；基础农学学科的新概念、新理论、新方法是推动农业科技进步和创新的动力；基础农学学科的定位观察和基础数据积累是国家宏观决策重要的科学依据；基础农学学科是培养高素质人才、提高农业教育水准的重要途径；基础农学学科的研究成果转化与推广，可以促进农业和农村经济持续稳定健康发展。
新中国成立后，特别是改革开放以来，基础农学学科发生了深刻变化，研究机构健全，队伍初具规模，试验研究条件改善，国际合作与交流有了新的发展。基础农学学科在不同历史时期，特别是改革开放以来都是国家科技规划、计划的重点。“六五”以来，在国家先后推出的科技攻关计划、高技术研究与产业化发展计划（863计划）、重点基础研究发展计划（973计划）三个主体计划和研究开发条件建设计划等涉农项目中，基础农学学科均作为重点开展研究。作物遗传育种、作物营养、作物昆虫病理、农业微生物、农业分子生物学与生物技术、农业生物物理、农业气象、农业生态、农业信息科学等领域的研究项目增加、经费强度提高，加快了基础农学学科发展。几十年来，基础农学学科无论在阐明自然现象、揭示自然规律的基础研究上，还是在应用科学技术知识，在农业领域培育新品种、防疫重大病虫害、抗御自然灾害等应用基础研究中，均取得了具有先进水平的创新性科技成果。据统计，从1949－2005年受到国家奖励农业方面成果，自然科学奖27项，国家技术发明奖特等奖和一等奖18项。这些科技成果有较高的学术价值和应用价值，极大地丰富和发展了基础农学学科理论，也直接或间接得到推广应用，产生了巨大的社会经济效益。
20世纪90年代以来，随着现代科学技术的迅猛发展，特别是数、理、化、天、地、生等基础科学对农业科学的渗透，基础农学学科研究出现了新特点、新趋势。即：基础农学与农业科技、农业理论与生产的结合越来越密切，正在走向一体化和综合化；基础科学对基础农学的渗透日趋明显，不断产生新的边缘学科、交叉学科和综合学科；基础农学向微观和宏观两个方面发展，既相互结合又相互促进，加快了科研进展与突破；基础农学研究借助现代试验工具和理论方法，实现了试验研究手段的现代化；国际间基础农学研究是竞争与合作、交流与限制并存，形成十分复杂态势。随着基础农学研究及其成果转化与推广，必将为解决全球人口高峰期解决食物安全问题做出新的贡献。
近年来，基础农学学科研究进展迅速，取得了一系列新成果，产生了一批新方法、新技术，涌现出大量新见解、新观点、新思路，部分领域已经接近或赶上发达国家的水平。基础农学研究主要取得如下进展和突破性成果。
作物遗传育种：揭示出农作物生长、分化、发育和对环境的应答等基本生命过程的分子机理并且找出调控这些过程的关键基因，并在遗传育种、基因工程育种和产业化上取得重大突破，对农业科学和农业的发展产生了深远影响。50多年来遗传育种工作者通过各种方法和途径，选育出60多种作物6000多个新品种、新组合，使粮、棉、油等主要作物品种更换4－5次，并使品质和抗性得到较大改善。遗传育种理论与方法有新的发展和提高，如籼型杂交水稻的突破。利用辐射诱变技术，对杂交不育性和杂交育性进行研究，获得了在遗传学上有意义的科研成果，提出了克服杂交困难的有效方法，并获得一批优良品种。细胞工程方面，茎尖脱毒培养、小孢子培养和细胞杂交技术已用于工厂化育苗和育种。我国获得水稻、玉米、小麦、油菜、棉花和大豆等90多种转基因植物，利用了约145个目标基因，10多种转基因植物获准环境释放，棉花、番茄、甜椒和矮牵牛4种转基因植物进行了商品化生产，种植面积居世界第5位。2005年中国转基因抗虫棉种植面积超过5000万亩，占棉花种植面积的70%左右。
作物营养与施肥技术：50多年来，两次全国范围的土壤普查和三次肥料试验，基本摸清了我国土壤的类型、特性和肥力状况等，促进了化肥的合理施用和农业化学研究。对土壤中K、Si、S、Mg等养分的化学行为和有效性做了大量研究。在中量元素尤其是钙的吸收利用机制方面取得重大突破，在揭示微量元素B、Zn、Mo、Mn等的生理功能和Ca、S、Mo等肥料的高效施用技术研究以及在逆境条件下，根系形态学和生理学适应机制研究也取得重要进展。在产量生理学方面，揭示了氮、磷、钾等养分用量及其配比在作物产量形成、库源调控方面的作用。近年来，在N、P、K等养分效率的基因定位和克隆等研究方面取得阶段性进展，揭示了生物高效利用土壤N、P、K等养分的遗传学潜力及其生理机制，培育出磷高效小麦品种。利用植物营养学理论，在解决土壤重金属污染和农业面源污染问题上取得了实质性进展。我国缓/控释肥料的研究不断升温，在生物抑制剂、包膜材料、制备工艺等方面得到长足发展，并开始在生产上推广应用。在固氮菌研究和耐铵固氮工程菌构建方面取得骄人成绩，推动了固氮微生物肥料的研制和应用。
作物昆虫病理：昆虫病理学包括农业昆虫学和植物病理学两个分支学科。改革开放以来，在流行性病害和迁飞性害虫成灾规律、成灾机理、病虫种群遗传变异，以及作物抗病虫机理等方面均实现了重大突破。近几年，成功研制了扫描昆虫雷达数据采集、分析系统；利用地理信息系统软件研制了有害生物疫情地理信息系统。害虫生物防治重点解决了一批重要天敌的人工低成本繁殖和释放技术难点。利用分子生物学技术建立了小菜蛾、棉蚜、褐飞虱等重大害虫对常用化学农药的抗性分子检测技术，提出了相应的抗药性治理技术。外来入侵生物研究，明确了烟粉虱生物型种类及其分布现状。在植物病理学方面，通过对植物病原物致病基因及信号传导的研究，明确了部分病害的致病机理；研制并建立了多种植物病害快速分子诊断技术；初步完成了小麦矮腥黑穗菌、梨火疫病菌等潜在危险入侵植物病原物的快速分子检测的特异性引物设计，研制出基于SCAR标记、ITS特异序列等小麦矮腥黑穗病菌、梨火疫病菌、大豆疫霉菌、香蕉穿孔线虫、马铃薯腐烂茎线虫等的快速分子检测技术；筛选了大豆疫霉菌与寄主识别和侵染相关的基因，分离了疫霉菌决定寄主识别的蛋白因子；对重大检疫对象小麦矮腥黑穗病(TCK)在我国适生性和定殖风险进行了分析研究，为制定安全的植物检疫措施和保障小麦生产安全提供了科学依据。
农业微生物：进入21世纪后，借助免培养和生态基因组技术，从极端环境和特殊生物环境分离特殊功能的新基因实现了大规模和高通量的技术革命，已获得了一系列与杀虫、抗病、抗逆、抗辐射、农药降解等相关特性，且具有显著优势的新菌株和新基因。随着十字花科植物重要病原微生物黄单胞菌野油菜致病变种、共生固氮微生物模式菌中华苜蓿根瘤菌、生物降解微生物模式菌恶臭假单胞菌和燃料酒精细菌运动发酵单胞菌等重要微生物基因组的完成，一系列与农业和环境保护密切相关的重大科学研究命题如生物防治、生物固氮和生物降解等进入一个在基因组平台上开展功能基因表达和网络调节研究的新阶段。目前，我国是世界上农业重组微生物环境释放面积最大、种类最多和研究范围最广的国家，所取得的成果已受到国外科学家的广泛关注。以Bt制剂、农用抗生素和病毒杀虫剂为龙头产品的生物农药已广泛应用在农业生产中。
农业分子生物学与生物技术研究：目前，农业基础科学研究进入“分子农业时代”，形成了以功能基因组和蛋白组学研究为方向，以多学科交叉为基础，微观与宏观相结合的研究体系，以阐明重要农作物农艺性状的分子调控机理为核心的研究已全面展开。随着水稻基因组测序的完成，以水稻基因组图谱为基础的重要农艺性状相关基因的克隆、功能与应用研究正在蓬勃兴起，在禾本科作物之间的比较基因组学和等位基因多样性等方面开展了富有成效的研究，在水稻、小麦等农作物重要性状分子标记及其在育种实践中的应用取得突破性进展，建立了较为完善的分子标记辅助选择育种技术体系。随着高通量蛋白质组技术如双向电泳、质谱技术和蛋白质芯片技术的建立，目前农作物蛋白质组学研究已由群体、组织和器官水平深入至亚细胞水平，叶绿体、线粒体等细胞器的蛋白质组已被鉴定。有关水稻抗逆性与发育相关的蛋白组学的研究工作开展顺利，并取得了可喜的研究成果。
农业生物物理：在高能辐射和空间诱变育种方面：围绕提高农作物新品种的品质和产量、研究诱变育种机理、提高辐射诱变育种的诱变效率等问题，开展了大量研究工作，并取得了一系列研究成果。在食品的辐照储藏和保鲜方面：我国已批准6大类辐照食品的国家卫生标准和17种辐照食品的国家工艺标准，并建成“农业部辐照产品质量监督检验测试中心”。在电磁学、光学、声学、电子-离子束等物理方法和技术促长增产方面进行了大量的应用基础研究。核素示踪技术已经在农业科学的一些领域广泛应用。
农业气象：20世纪50年代，开展了农田蒸发、土壤水热状况和下垫面辐射、水分、热量、CO2传输与生态过程的协同研究。70年代末至80年代，先后完成了全国农业气候资源调查、分析和区划；接着又在丘陵山区农业气候资源开发利用、农业产量气象预测方面取得重大进展并迅速在全国推广应用。同时，先后完成了干旱、洪涝、霜冻、低温冷害、干热风等发生规律和预测预报理论方法研究，取得了重要进展。80年代以来，3S技术在农业气象科研和业务中广泛应用：冬小麦长势气象卫星遥感监测和综合估产研究的预报精度和时效均达到国际先进水平，建立了基于现代信息技术的农业气象监测服务系统。基于优化控制理论和能量平衡原理，建立了适合我国设施农业特点的环境模拟与调控模型。90年代以后，作物生长模拟研究取得长足进展，基本达到与国际前沿接轨；应用近地面水热传输理论，旱作节水农业与荒漠化防治等研究取得重要进展。气候变化对农业影响及适应对策研究和农业气象灾害监测预警技术达到国际较先进水平。
农业生态：近年来，农业生态学在以下方面取得了一系列重要进展：全球变化对农业的影响和农业对全球变化的作用；农业中利用生物多样性控制病虫害、改善营养供应、逆转恶劣的生态条件；从流域到农田水平的农业可持续发展模式；农业生态系统中的植物化感作用、作物微生物化学作用、作物昆虫化学关系的化学生态学研究；基于农业生态系统能物流研究的资源节约型农业；农业生态服务功能的经济评价等。未来农业生态学将在生态学和农学的发展中吸收更多的“营养”。一方面在景观生态学、分子生态学和计算机信息方面拓展，另一方面在继续推动生态农业发展的同时，更加重视转基因作物的安全性，更加重视推动循环农业体系建设，更加重视污染土地的修复问题。
农业信息科学：农业信息科学是农业科学与信息科学之间相互交叉融合而形成的一门新兴学科。近年来，我国农业信息科学发展极为迅速，农业信息科学的各项关键技术取得了丰硕的成果，如在数据库建设、农业专家系统、机器人视觉、精确农业、决策支持系统、自动控制技术等领域。目前，随着卫星遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、系统模拟技术、人工智能技术和网络通讯技术等为主要内容的信息技术在农业中的应用研究与快速发展，农业信息科学的理论基础、技术体系和应用领域及产业化体系等正在发展和完善。在农业信息管理领域，建立了中国农业科技文献与信息服务平台（NAIS）等综合性应用系统。在农业信息分析领域，建立了现代信息技术基础上的农产品分品种预测与预警方法。
为了加快我国基础农学学科的发展，要以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，认真贯彻“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”的科技指导方针，进一步深化科技体制改革，建立起适合社会主义市场经济、符合农学学科自身规律的新型国家科研体制；造就一支精干、高效的基础农学学科研究队伍；加快基础农学及分支学科国家重点实验室和现代化试验研究基地建设；积极推进基础农学国际科技合作与交流，建议定期举办基础农学与世界农业高层论坛；大力增加基础农学的科技投入，争取在2010年，基础农学研究占整个农业科研投入比例，从2004年的6％左右，提高到12％以上；创造有利于基础农学学科持续稳定发展的外部环境，保持研究计划的稳定性和连续性，鼓励创新学术思想，树立良好的科学道德和学风，继续改善科研人员生活待遇，改进成果奖励制度等。所有这些相关政策的实施，必将推动基础农学学科的深入发展。
This report, on the basis of defining the concept and connotation of basic agronomic subject, retrospects the development of basic agronomy in the beginning, the tortuous and destroying, the resuming and developmental, and the reforming and adjusting stages since the foundation of the People’s Republic of China. The four stages have laid a solid foundation for the development of basic agronomy.
Basic agronomy plays an extremely important role in the development of science and technology, economy and society. It is the significant guide line to scale the level of scientific research of the nation. New concepts, theories and methods of basic agronomy are dynamics to promote progress and innovation of agricultural science and technology. Orientational observation and basic data accumulation in basic agronomy are scientific basis of macro policy-making of the nation. Basic agronomy is so important that it can be used to train highly qualified men of ability and improve the level of agricultural education. Transforming and popularizing the research fruits of basic agronomy subject may accelerate the development of agricultural and rural economics in a continuously stable and healthy way.
Since the foundation of new China, especially since the reforming and opening up, in the research of basic agronomy, great changes have taken place in the amplification of research institutions, the enlargement of the scales of groups, the improvement of experimental conditions and international co-operation and communion. In different phases of history, basic agronomy has been emphases of the national programs of science and technology. Since the sixth five-year plan (from 1980 to 1985) many programs concerning agricultural research such as Key Technologies R & D Programme, Hi-tech Research and Development Program of China (863 Program), National basic Research Program of China (973 Program) and R & D Conditional Constructing Plan have been supplied by the nation. More funds from the above-mentioned programs have been invested into basic agronomy and its sub-subject, namely, crop genetics breeding, crop nutrition science, agricultural entomology and plant pathology, agricultural microbiology, agricultural molecular biology and biotechnology, agricultural biological physics, agro-meteorology, agricultural ecology and agricultural information science.
It is worthwhile to point out that based on the need of the nation and the existent research work results, unprecedented significant research fruits that are of great scientific value have been obtained in the field of basic research that is used to clarify natural phenomena, characteristics and laws as well as in the domain of basic application research that is used to produce products, and make technical inventions in technology and systems . According to the statistics, 27 items of prizes for national award of agriculturai achievements, 18 items of special grade prizes and first grade prizes for National Award of Technique Invention and etc. were awarded from 1949 to 2005. These achievements were of high level of science and technology. They enriched and developed basic agronomy and brought about great social and economic benefits by being transformed and extended directly and indirectly.
Along with the rapid development of modern science and technology, especially the penetration of basic sciences such as mathematics, physics, chemistry, astronomy, geography and biology into agricultural sciences, new characteristics and trends have appeared in the research of basic agronomy since the 90’s of the 20th century. Combined more and more closely, basic agronomy, agricultural science and technology, and production have become incorporated and integrated. It tends to become evident that basic sciences have penetrated into basic agronomy so that new frontier scientific subjects, intercrossing subjects and synthetic subjects come into being continuously. Basic agronomy is developing microcosmically and macroscopically and with the help of modern experimental tools, theories and methods, modernization of investigating means has been realized in the research of basic agronomy. There are competition and co-operation, intercommunion and restriction in the international research of basic agronomy, which makes situation complicated. Transforming and extending of the research achievements in basic agronomy will make contributions to solving the food shortage problem of the world population fastigium.
In order to accelerate the development of basic agronomy, it is necessary to carry out the scientific guidelines of “independent innovating, keystone spanning, supported developing, and leading to the future”, deepen further the reformation of scientific system, establish a highly qualified and efficient basic agronomy research group fit for socialism market economy and the basic agronomy laws, and speedup establishment of the key state laboratories and modern experimental research bases of basic agronomy under the construction of the great thought of "Three Represents" and scientific development outlook. It is imperative to accelerate the international co-operation and communion of basic agronomy, greatly increase the scientific investment into basic agronomy in order to raise the basic agronomic investment from 6% of all the agricultural scientific investment in 2004 to more than 12% in 2010. It is also essential to create exterior environment favorable for continuously stable development of basic agronomy, keep the stability and continuity of research plans, encourage the innovation of academic ideas, build up good style of study, improve the living standard of researchers, and amend the achievement awarding system. The implementation of all the correlative policies will certainly redound to the continuous development of basic agronomy. |
