九月，收獲的季節，全國19.18億畝耕地上，都飄著成熟的氣息。
許多人對豐收的想象還停留在人工掰玉米、割水稻、挖紅薯的時候，真正的豐收，已經和過去完全不一樣了。
收割機不但包辦了平原上的耕、種、收，也能爬上丘陵梯田，讓山地上的農民們，擺脫彎腰收割、揮汗如雨的體力勞動。設施農業逐漸普及，蔬菜瓜果變成了四季供應的商品。種業振興，讓中國人的飯碗中裝滿了中國糧，餐桌上擺滿了中國菜。小時候的風味慢慢找回來了，小時候讓農民損失慘重的病蟲害，被控制住了。化肥農藥漸漸變少，食品安全率在不斷提升。
回顧過去十年，中國農業的生產方式，發生了天翻地覆的變化，農業科技的進步無疑是最重要的基礎之一。據國家發改委日前發布的數據顯示，我國農作物耕種收綜合機械化率超過72%，全國農產品加工轉化率達到70.6%，農業科技進步貢獻率達到61%。
9月28日，中國農科院發布十大標志性科技成果，這些成果中，或許能夠看到中國農業現代化歷程中，留在大地的一個個腳印。
抗旱適水種植技術試驗田。中國農科院供圖
藏糧于技，解開糧食豐產的秘密
2020年10月，新疆奇臺，一處玉米密植高產示范田中，農業農村部玉米專家指導組組織的專家們，在這里進行了一次測產。測產的對象，是中國農科院作物科學研究所栽培與生理創新團隊試驗的新技術。團隊在這里，已經連續進行了12年研究和推廣。
測產結果打破了此前玉米產量1517.11公斤的全國高產紀錄，達到1663.25公斤，一次性提高了146.14公斤。每畝穗數達到8600穗，單穗粒重達到了192克。
中國是人口大國，14億人的飯碗，依賴耕地上的產出，這是糧食生產中永恒追求的對象。而在今天，育種領域最前沿的技術，非作物組學和遺傳學育種不可。
我國農業科技起步較晚，但在作物組學和遺傳學等前沿科技領域發展極快，已經追上了發達國家，進入第一梯隊，多次攻克世界性難題，推動全球農業科技進步。
2018年，中國農科院副院長、中國工程院院士萬建民領銜的科研團隊，在持續十多年攻關后，第一次找到水稻的“自私基因”。這也是人類第一次在植物中找到“自私基因”，發現了水稻雜交中“雜種不育”的原因。這為解決“雜種不育”難題，推進水稻秈、粳亞種雜交奠定了基礎。
水稻是兩大口糧之一，水稻產量提升，和糧食安全緊密相關。如“中嘉早17”，這個由中國農科院中國水稻研究所和嘉興市農業科學研究院聯合選育的早稻品種，是30年來唯一一種年應用超千萬畝的早稻品種，覆蓋20%長江中下游早稻面積，年應用面積穩居南方稻區第一位。該品種高產、抗逆、廣適，而且米粉加工品質優良，加工企業累計銷售米粉超3億噸。
超級專用早稻品種“中嘉早17”。中國農科院供圖
類似的成就還有很多，如小麥品種“中麥578”。在高產示范田中，平均畝產達到841.5公斤，大豆品種“中豆63”，刷新了南方大豆畝產紀錄，理論畝產達到336.89公斤。
糧食安天下，我國糧食不但實現了十八連豐，最重要的水稻、小麥兩大口糧，也實現了品種百分之百自主。育種科技的發展，使中國糧用中國種得到了保障。
藏糧于地，保住我們珍貴的耕地
耕地是糧食生產的基礎，中國用不足全球9%的土地，養活了全球四分之一的人口，創造了農業生產的奇跡。但同時也要看到，長期高負荷使用土地，也給耕地帶來了沉重的壓力，造成了重重問題。
東北黑土地退化、南方紅黃壤酸化、北方旱地缺水，還有鹽堿地、設施農地、后備耕地等各有難題。事實上，我國中低產田占比高達2/3以上，優質耕地資源十分緊缺。
改良耕地，保護耕地，提升耕地質量，是農業科學家們長期的課題。在湖北祁陽，有一座建了六十年的南方紅壤實驗站，來自中國農科院的專家們，一代代傳承，致力于改良中低產田，治理土壤酸化等問題。
在南方紅壤區域，我國科學家研發出了多套酸化治理技術體系。中國農科院供圖
幾十年來，僅就南方紅土地上的問題，中國農科院的科學家們，已經研發并集成出眾多技術體系。如集成典型紅壤農田酸化綜合防控技術，在南方六省大面積推廣示范，使示范土壤pH值提高0.2-10個單位，助力糧食增產12%以上。還有南方低產水稻土改良與地力提升技術體系，在示范區提升地力1個等級，畝均增產100公斤以上。
更大的范圍內，我國主要糧食產區，多種土壤有機質提升的關鍵技術逐漸建立。這些技術的示范區中，土壤有機質含量有效提升。
耕地是復雜環境，人類的種植、管理等，都在不斷地改變耕地的環境。單一的技術很難普遍推廣，也很難長期有效。為此，科學家們建成了“天空地一體化”農田生產感知監測體系，為耕地資源和農業生產裝上“天眼”。中國農科院農業資源與農業區劃研究所研究員吳文斌在一次演講中介紹，在今天，農業生產已經進入4.0時代，這個時代中，信息成為農業生產的要素之一，互聯網、物聯網、大數據、云計算、自動化、智能機器人等，越來越多地參與到農事之中。
一項耗時21年，整合了40年全國土壤數據的“高精度數字土壤”，或許可以成為農業進入4.0時代的佐證。“高精度數字土壤”不僅是土壤資源的整合，更具有分析、預報土壤變化的能力。
在黃土高原、東北平原、南方水鄉，耕作的人們或許只是在年復一年地種植，但遠在千里的北京，卻可以了解到這些地方耕地的變化，并對土壤資源利用與環境管控進行分區、分類的精準施策。
蟲口奪糧，搶回那些隱形耕地
病蟲害是農業生產的大敵，人類、農作物、病蟲害之間，一直都在進行著隱秘而激烈的斗爭。
在我國，常年發生的有害生物種類達到1600多種，其中可能造成嚴重危害的也有100多種。如果不進行防治，糧食作物損失將在15%以上，棉花損失將在20%-25%，果蔬損失將在25%以上。而完善的病蟲害防治技術和體系，使我國每年挽回糧食損失兩千億斤左右，接近全部糧食產量的六分之一。也就是說，我國植保工作在糧食方面的貢獻，相當于讓我們擁有了三億畝的隱形耕地。
科技，是人類對抗病蟲害的利器。歷史上反復造成災難的蝗蟲，也就是東亞飛蝗，在新中國成立之初就被有效解決了。如今，東亞飛蝗仍舊生存于自然界中，但已經不可能再造成大面積災害了。
但新的災害總在不斷出現。2019年底，草地貪夜蛾入侵我國，嚴重威脅我國玉米的安全生產。但很快的時間里，我國就構建了草地貪夜蛾實時監測預警技術體系，研發了理化誘控、生物防治、化學防治關鍵技術，提出“分區治理、綠色防控”技術方案。
“其實在入侵之前，我們就開始對草地貪夜蛾擴散的路徑進行監控，建立了相關的預案，并在入侵之后，建立了更加完善的檢測、預警、防治體系。”中國農科院植保所研究員王振營說。
2021年，草地貪夜蛾防控技術方案入選農業農村部重大引領技術，并由聯合國糧農組織向全球推薦。
過去數十年中，我國曾取得眾多令人矚目的成就。如今，這些領域的科技仍在不斷進步，如對抗棉鈴蟲過程中，育成了Bt抗蟲棉，打破了國外對抗蟲棉的壟斷，解決了我國棉花生產中最重要的蟲害問題。2021年3月，中國農科院棉花研究所棉花蟲害防控與生物安全創新團隊，再次創新了轉基因抗蟲棉對非靶標生物影響的評價方法。這一方法，為抗蟲棉新品種的開發提供了科學依據。
棉鈴蟲是超級害蟲，不僅危害棉花，還危害多種作物。和棉鈴蟲類似，還有一種超級害蟲煙粉虱，是蔬菜生產的大敵，它會危害600多種植物，多種蔬菜深受其害。2021年3月，中國農科院蔬菜花卉研究所張友軍團隊，在歷時二十年的研究后，在《細胞》雜志上發表封面文章，解釋了煙粉虱廣泛寄主適應性的秘密，為防治煙粉虱奠定了基礎。
“吃遍”植物界的煙粉虱。中國農科院供圖
種業破局，突破“卡脖子”的種源
在糧食領域，兩大口糧品種百分之百自主。但在畜禽、蔬菜等領域，種源依賴進口的現象依然存在，尤其在一些特定品種中，長期且高度依賴進口，如加工肉類產品所使用的肉雞、肉鴨、肉牛等。
雞肉是世界第一大、中國第二大肉類生產和消費品，目前，我國白羽肉雞年出欄量達到了65億只，占全部雞肉的一半以上。
白羽肉雞進入我國已有40多年，但過去，種源幾乎全部依賴進口。與此同時，相關的育種科研，也一直在進行。2021年12月，我國自主育成的“圣澤901”“廣明2號”“沃德188”三個白羽肉雞新品種通過國家審定，標志著白羽肉雞種源全部依賴進口的歷史正式結束。
主持“廣明2號”白羽肉雞育種的中國農科院畜牧研究所研究員趙桂蘋告訴記者，我國自主育成的白羽肉雞，生長速度、產肉率、料重比（飼料體重比）等，都能和國際上的品種持平。
2021年9月，中國農科院成立白羽肉雞研究中心，中國農科院北京畜牧獸醫研究所副所長文杰表示，白羽肉雞研究中心的目標是通過產學研結合，支撐我國白羽肉雞產業的發展，預計到2025年，國內的品種占有率達到30%，到2030年能夠達到50%。
和雞肉類似，我國肉牛養殖中，品種也一直依賴進口。為此，中國農科院創制了大動物全基因組選擇分子育種技術，自主培育成我國首個具國際競爭力的肉牛新品種“華西牛”。
華西牛的育成，幾乎和我國肉牛市場的發展時間同樣長。中國農科院畜牧獸醫研究所研究員劉俊雅，是華西牛育種的主持者之一。他告訴記者，華西牛的培育工作起始于1978年，經過43年的雜交改良和持續選育，形成了當前體型外貌一致、生產性能突出、遺傳性能穩定的專門化肉用牛新品種。預計2025年新品種的自主供種率達60%，可打破當前我國肉牛核心種源嚴重依賴進口的局面。
這場突破種源“卡脖子”的攻關，不只有雞和牛。在鴨子育種中，我國培育出趕超國際同類品種的“中新白羽”“中畜草原”白羽肉鴨和烤鴨專用“Z型北京鴨”等，重新奪回了市場話語權。還有世界上首個適宜舍飼化的肉用型牦牛“阿什旦牦牛”，世界上首個適應高山寒旱生態區的細毛羊品種“高山美利奴羊”等。
尋回風味，小時候的味道究竟是啥
隨著農業現代化水平的提升，中國人的吃飯問題早已解決，糧食、蔬菜、水果、肉蛋奶等極大豐富，吃不飽的時代一去不返。
一組數據或許可以證明中國農業生產的進步。我國糧食產量全球第一，每年生產全球24%以上的糧食；我國蔬菜產量全球第一，每年生產全球50%以上的蔬菜；我國水果產量全球第一，每年生產全球近50%的水果；我國肉類產量全球第一，每年生產全球20%以上的肉類產品……
然而，在食物極大豐富的同時，也有很多人感嘆：很多東西，再也沒有了小時候的味道了，比如西紅柿、黃瓜、大米……
事實上，在追求高產的過程中，風味物質確實一度被忽略。但隨著社會的發展，育種家們也在關注產量的同時，開始關注食物的味道。
好吃的黃瓜，解決“黃瓜苦味難題”。中國農科院供圖
中國農科院基因組所研究員黃三文團隊，就是關注味道的團隊之一。
味道或者風味是一種非常難于描述的作物性狀，影響它的因素也非常復雜，并不是一兩種化合物或者基因就能決定的。而2012年完成的番茄全基因組繪制，使得這一研究有了可行的基礎。
關于風味的研究漫長而復雜，它不僅是科學問題，更是人們的口味問題。此后，一場由科學家和170位“品嘗專家”共同參與的實驗開啟。科學家們對世界范圍內的400份代表性的番茄種質進行了全基因組測序和多點多次的表型鑒定，利用全基因組關聯分析和連鎖分析，最終鑒定了影響27種風味物質的200多個主效的遺傳位點。
研究在2017年取得了關鍵性的突破。《科學》雜志以封面報道形式，介紹了中美科學家關于番茄風味改良的化學和遺傳學路線圖研究成果，其中的中國科學家就是黃三文團隊。
同樣的研究也在水稻、谷子、油料作物等領域進行。在口糧方面，中國農科院育成的多個品種實現了量質齊升，如“中麥895”，同樣是兼具高產和優質的小麥品種。
抗高溫小麥新品種“中麥895”。中國農科院供圖
綠色科技，留住傳統的金山銀山
科技的發展，并不一定與自然背道而馳。隨著社會的進步，越來越多的綠色科技、生態友好型技術被研發出來。
在山西壽陽，一座建站三十年的“旱地農業重點野外科學觀測試驗站”，靜靜地矗立在黃土高原上。中國農科院副院長梅旭榮是最早來到這里的科學家之一，當時，他們在村里租了村民十多間民居，在一個原本是牛圈的地方，建起了試驗田。
上世紀八十年代，梅旭榮就開始從事旱地農業技術的研究工作。他還記得，最早推行的旱地農業技術是秸稈還田覆蓋技術，于1988年在山西長治屯留區開始推廣。壽陽站建成后，更多的旱地農業技術被研發出來，集成為一個個完善的旱地農業技術體系。
到現在，這些技術在北方旱區廣泛使用，包括高效旱作、抗旱適水種植關鍵技術與裝備等。
“抗旱技術并不是完全和自然對抗，而是吸收我國數千年旱作農業的經驗，盡可能地適應北方旱區的自然環境，比如培育抗旱品種，保濕保墑，提高降水利用率等。”梅旭榮介紹，“當前，我國旱地水資源利用率已提升至68%，在我們的試驗田中，水資源利用率最高可以達到70%，遠比全球平均水平50%高。”
這些技術，既有來自傳統旱作經驗的部分，也有利用現代科技，適應自然的部分。近年來，有機旱作農業技術發展迅速，在最早推廣旱地農業技術的山西長治，有機旱作已成為當地主要推動發展的農業生產方式。
在今天，生態發展、綠色發展，逐漸成為人們的共識，農業科技也是如此。據介紹，中國農科院聚焦我國農業資源約束趨緊、環境污染日益加重等問題，研創出系列農業綠色生產技術和產品。如研發出我國首個植物免疫蛋白質生物農藥“阿泰靈”和易降解緩釋肥料，創建了農藥高效低風險和養分資源高效利用等技術體系，實現農藥減量20%以上、化肥減施10%以上。
過去多年中，化肥、農藥等多種因素導致的農田面源污染問題日趨嚴重。為此，中國農科院創建了全國農田面源污染監測和減排技術體系，到目前，應用面積已經超過了2億畝，僅這一體系，就節約了氮磷化肥折純87萬噸。中國農科院專家團隊還創新了畜禽廢棄物控污利用關鍵技術，應用企業超1.3萬個，實現污水減量30%以上。
畜禽廢棄物資源化利用技術應用場景。中國農科院供圖
食安天下，面向生態與生命健康
民以食為天，食物的安全，和人們的生命健康息息相關，也和生態安全緊密相連。
現代農業科技發展中，生態安全、食物安全同樣是重要的方向和內容。吃得飽、吃得好之外，還要吃得安全、吃得健康。
在今天，龐大的物流，對食品快速檢測的需求越來越高。據了解，中國農科院目前已經研制了系列農藥抗體及快檢產品，數量占同類產品總數的80%以上。而科學家們研發的快速智能識別技術和系統，可在5分鐘里同時判斷6種以上目標物。
黃曲霉素是食品中最重要的毒害物質之一，也是迄今發現的毒性和致癌性最強的真菌毒素。2012年，中國農科院油料作物所研究員李培武，帶領農業農村部生物毒素檢測重點實驗室科研團隊，成功破解了黃曲霉毒素高靈敏快速準確定量檢測的技術難題，研制出黃曲霉毒素系列檢測儀器和配套產品。如牛奶等單個樣品，從取樣到結果打印最快9分鐘即可完成，比國外同類產品快一半，靈敏度同樣高于國外，打破了發達國家的技術壟斷。如今，這一技術已經廣泛應用到各種農產品、加工產品的檢測中。
韭蛆是常見的農業害蟲，還是韭菜生產中的“頑疾”，很難防治。中國農科院蔬菜花卉研究所張友軍團隊歷經17年研發，找到了韭蛆的致命“弱點”和制約其種群增長的關鍵因子，開發成食誘劑產品。另外，還首次明確了高溫是抑制韭蛆種群增長的關鍵因子，并利用韭蛆與韭菜對高溫耐受性的差異，開創性地發明了“日曬高溫覆膜”防治韭蛆新技術，在無須使用任何化學藥劑的情況下，就能將韭蛆100%殺死。
農業農村部發布的數據顯示，2021年，我國農產品質量安全例行監測合格率為97.6%，農業科技的發展，是最關鍵的原因之一。
除了保障入口的食品安全之外，如何保障人和畜禽接觸導致的健康隱患，也是科學家們研究的課題之一。如禽流感，這種人畜共生的疾病，曾在全球多次引發大規模公共衛生問題。中國農科院禽流感疫苗研發創新團隊在國際上率先研發出高效二價禽流感滅活疫苗，阻斷了H7N9病毒從動物向人類傳播，自2017年至今已累計推廣應用超過700億劑。
振興鄉村，實驗室在田間地頭
農業科技是應用性極強的領域，無數常年在田間地頭工作的科研工作者，在大地上收獲研究成果，又把這些成果帶回到地里。
中國農科院黨組書記張合成介紹，在脫貧攻堅到鄉村振興的歷程中，中國農科院先后派出了700多個專家團隊、1.2萬人次科技人員，輻射帶動40多萬貧困人口增收。
2022年9月，山西呂梁興縣蔡家會鎮柳林村種業基地，來自中國農科院作科所的專家團隊，和眾多本地的種植戶、農產品加工從業者一起，在田間調研雜糧長勢，專家們在這里舉行“田間課堂”，為種植戶解難答疑。
“田間課堂”是中國農科院科技助農的常規行動之一。據了解，僅作科所一個研究所，就已在全國糧食主產區建立了30多個玉米、小麥、水稻等作物的規模化示范田，通過“田間課堂”帶動區域糧食作物提質增效，并且在三區三州建立了13個谷子、蕎麥、食用豆等雜糧作物“田間課堂”。
除了“田間課堂”，多種助農方式也在不斷推行。張合成介紹，中國農科院針對不同區域的特點，派出眾多一流的專家，對各個地方進行長期幫扶，多年來，出現了眾多被當地百姓信賴和稱贊的專家。
除此之外，應對日漸增多的極端氣候、各種突發的農業災害，中國農科院還建立了一個全天候常態化農業科技服務體系。張合成介紹，2021年河南特大暴雨，中國農科院派出14個研究所70多位專家，奔赴一線提供抗災技術服務；2021年北方秋汛，中國農科院派出17個研究所100多位專家奔赴5省69個受災縣開展搶收搶種技術服務；2022年開春以后，又派出11個科技小分隊、31個科技工作小組到夏糧主產省，開展奪夏糧豐收專項行動。
“夏糧不豐收，我們不收隊。”當時參與夏糧豐收專項行動的作科所研究員肖永貴說道。
2022年夏季，南方旱情發生后，同樣有眾多的隊伍和科學家深入南方10省，在田間地頭進行抗旱技術指導，為秋糧的收獲，保住每一粒珍貴的糧食。
