现代系统农业理论、思想、方法与产业形式
一、现代系统农业的理论、思想与方法
二十多年前,钱学森院士把他当时还没有酝酿成熟的系统农业的思想和预见表述为“大农业”,认为大农业是第六次产业革命的主题,事隔二十多年后,由中国科学院组织的专家团证论后都一致认为,“大农业”就是“系统农业”。
现代系统农业是通过对传统农业的系统重塑,运用共生原理,使农业发展服从社会、经济、生态协调发展的原则,使现在的发展与未来发展统筹兼顾,实现人与自然和谐共生的农业新形式。
现代系统农业重视传统农业所忽视的白色农业、海洋农业,以微生物、低等动物、低等植物等生态因子的系统整合为突破口,利用高等生物、低等生物、并加上适当引入的人为因素,构建亲缘关系远、互补性强的强共生组合,同时还通过运用农艺技术和工程技术措施化解不同生产目标、不同生物因子之间的矛盾与冲突,*大限度地实现功能互补,资源共享,因而提升其对于不良环境条件的适应性,形成强大的组合优势,构筑“工程共生”的农业新形式。是一个环境友好、资源节约、系统共生的新型农业产业体系。
现代系统农业是在人与自然共建的复杂巨系统中由传统农业改造而来的一个产业体系。“人”是系统农业中*关键、*活跃的因素,人与自然通过系统整合,产生出超越各子系统的新质特征。
从传统农业到现代系统农业的改造,要运用“现代系统农业孵化器”这种特殊的企业机制——“现代系统农业孵化器”是运用创意产业软资本和专门为社会效益和生态效益的创造者提供利益实现途径的“共生资本”的硬资本的资本构筑,来构造一个通向现代系统农业的产业实现途径,使传统农业向全局性关联加强、功能互补的潜力得到*大挖掘的绿色、环保、安全、高效的系统农业方向发展。
现代系统农业孵化器催生出现代系统农业的产业体系。现代系统农业孵化器是第六次产业革命的发动机,是农村现代企业制度改革的组织、实施与战略策划的机构;是农业企业的“保育医院”和“康复*”、农业企业家的学校和农业新技术研发、示范的事业型组织。
现代系统农业孵化器充分运用复杂系统的特殊性,也就是运用复杂系统所特有的杠杆机制和创新发展空间,通过创意推动,产业连动,市场带动,由“革命”引暴新经济。通过整合自然、社会、经济、科学文化资源,消化不良资产,化腐朽为神奇;建立影子农业(项目设计农业);虚拟农业(资本市场体系);实体农业(农业实业)三轮驱动、协同作战的运行机制。现代系统农业孵化器这种致力于现代系统农业的产业体系建设的超企业型组织,为政府与市场的合作搭建过滤风险,屏蔽权力寻租、优化合作的管道机制,也是农业企业与金融公司合作、农业企业与科研机构的合作的系统平台。
从传统农业到系统农业的转变是一场轰轰烈烈的产业革命运动。传统农业以单个的生产目标为线索,割裂了每一生产目标之间的整体联系,推向更为专门化和互不关联的孤立子块,因而忽视了系统整合的作用。使人与自然的关系走向日益严重的破碎化。如生产粮食的生产,收获了谷粒,却把秸杆丢弃了;过多地运用农药化肥,增加了产量,却对环境造成了损害;破碎化还表现为生产项目不同造成板块分割,如:由于种植业和养殖业的有机联系通常因为一些表面上的矛盾(比如种植场所不能放牧等)不能化解而造成板块分割。
现代系统农业的发展道路,一方面是从传统农业体系的内部走出,通过建立农业产业内部不同的子产业间的“产业共生体”的方式来建立其产业体系,如“青岛模式”就是一个种植业与养殖业通过系统工程构建起来的一个“产业共生体”;此外,农业产业与非农产业之间的产业关联部位和市场热点处也会引发“产业共生体”形成;同时从城市与农村,工业与农业等的结合部引起大规模的结构性运动也会产生一些产业共生体形式的系统农业模式。这些方面都是系统农业产业革命的引发点和经济增长点。
系统农业产业革命是对传统农业的一次结构性改造,开始时可能会在农业与非农产业的边缘处、市场关心的热点处首先突破,一旦缺口打破,现代系统农业革命将势不可挡。这就是说,当我们谈现代系统农业时,我们还必须考虑与农业产业密切关联的关联产业,以及农业产业的延伸部分都是我们研究的范围。这包括农业与人类安居工程相结合,创造一个生态、环保、和谐的安居环境的农业与房地产业联合的产业共生模式,如东方大农业有限公司研发的“爱心和谐家园”的廉租房建设模式等。
二、现代系统农业理论的形成与发展
我国*科学家钱学森院士将迄今为止人类社会的产业革命划分为五次,*次是原始农业革命,第二次是手工业革命,第三次是大工业革命,第四次是商品国际化革命,第五次是现在尚在进行的信息革命。钱学森认为大农业理论一旦付诸实践,将是第六次产业革命的开始,并明确提出“21世纪30年代,人类社会将进入第六次产业革命,即现代生物科学技术革命,主战场在大农业”。中国太平洋学会执行会长张海峰先生在1991年至1994年期间在与钱学森的通信中就“大农业革命”思想进行了商榷与探讨。此后多年来,他一直致力于探讨如何将“大农业”理论思想落实到改造我国“三农”问题的产业实践中来。特别是近十年来,他呕心沥血全身心地投入到大农业事业中,吸引了一大批专家、学者和产业界人士进行大农业的理论探索、技术研究和产业实践。
十多年来,围绕钱学森的“大农业革命”的理论,组织了一大批专家及科学家进行了长期的理论准备和技术储备,并在近些年开始将相关理论及技术成果付诸卓有成效的产业实践,从实践中逐渐探索出一条用大农业理论(即现代系统农业理论)指导实践,因地制宜解决城乡生态环境建设、增加农民收入、提高城乡就业能力、促进农村城镇化、工农产业一体化方面的发展,为更好地实现社会、经济、生态协调发展提供了技术手段和实现途径。
三、现代系统农业的技术体系
现代系统农业对传统农业技术的超越,一方面表现在对原有的农业各专业、各分支的农艺技术的系统集成上,另一方面表现在现代系统农业工程创新上。
现代系统农业技术分为三类:
其一是常规农业技术。农业技术按不同专业、不同体系可构建一个专家系统来统率全部技术体系,是简单性系统上的产业技术的典型应用技术体系。
其二是系统集成技术,包括集成模块化、系列标准化、规范化、从定性到定量综合集成技术等。系统集成意味着系统新质的诞生,因而对于实现传统农业向工业化农业、永续性农业、智能化和自动化农业的全面提升提供技术现实途径。
第三是系统结合部技术创新(共生技术)。这类技术主要是为实现共生而创建的技术关联机制。包括“共生链接”技术和“子系统模块包装”技术两类。这类技术既有“硬”的有形的技术要素,也有“软”的无形的技术要素,是系统复杂性*集中表现的技术领域。
作为东方大农业有限公司首先推出的现代系统农业模式“青岛模式”的技术体系上就充分体现了这三类技术的有机组合,“青岛模式”除了对传统农业技术进行了系统集成创新外,还在单项技术上进行了创意和创新。为实现系统集成,对原来缺少的一些单项技术进行了研发,补充了传统技术体系对于系统结合部的技术之不足。从宏观到微观,以及在宏、微观的不同层面和层面间都有技术关键点,在这些技术关键点上也都有重大的科技创新,主要表现在:
1、 在太阳光能利用上创造了智能生态光源系统。该系统采用可控LED光源,改变了生物利用太阳光的纯生物学过程机制,在生物进行光合作用的过程中,引进了人工智能和*优化技术,使生物利用太阳光的效率大辐提高。同时LED光源与太阳能电池能量对接,并与风能、海洋能、生物质能等廉价清洁能源结合,改变了地球生态系统光能利用的大格局。
2、 生物资源多样化以及共生系统工程构建在农业生产中应用上的创新与发展。将低等动物、微生物和与低等动物共生的微生物生态系统链接到生态循环系统中来,把传统微生物资源利用的单一模式变为复合模式和系统模式,从而转化高等动物难以消化的有机废弃物和农业生产的下脚料;低等植物立体受光,对光源全波段开发利用,有较高的光合效率和促进氮循环向蛋白质含量提高的方向发展;利用高等生物和低等生物构建亲缘关系远的生物转化链,形成强大的组合优势。
3、 生物与大气环境的生态关系引入了人工智能。构建人工智能和自动控制的温、湿环境*优化系统,能使生物生长发育环境始终保持*佳状况,摆脱了传统农业“靠天吃饭”的自然条件约束,走向人工可控的农业环境的新境界。
4、 空间利用上从一层空间发展到多层空间,为都市农业的发展提供了可能,也增强了城市的造血功能。
5、为现代系统农业创新工程提供技术支持,为打破传统的城乡格局、工农业对立、解决城市居民住房难的问题提供了新途径和新方法。利用现代系统农业的理论、思想与方法,研制出实现城乡统筹的建设模式、廉租房与现代系统农业结合的“爱心和谐家园”模式;城乡结合带城乡一体化产业共生体模式;家庭型产业共生体模式;村、乡(镇)公司化改造后的产业共生体集成模式;盘活企业不良资产的都市农业产业共生体模式等。
(详情参见两会特刊《探索现代系统农业发展之路》,中国科学院农业项目办公室、中国新闻社编)。
四、现代系统农业的产业体系
由于系统农业是通过对传统农业进行系统改造形成,所以系统农业的产业体系与传统农业的产业体系不同。系统农业的产业体系是通过一定的系统农业模式的构建,并运用该模式进行应用技术开发而建立起一定的产业体系。
由青岛模式开发形成的产业形式有以下几种:
1、荷兰式温室用于立体种养并与旅游观光业、技术培训和餐饮业等其他第三产业相结合的共生产业模式;
2、厨余垃圾集装箱式无害化处理的家庭+社会+企业的产业模式;
3、不同自然气候区育苗工厂产业模式;
4、特殊条件下农业产业模式,如沙漠农业、高原农业、特殊条件下的军事装备农业;
4、用于城乡结合部的城乡一体化农业;
5、用于工厂废气处理、废热综合利用等的环保工程产业;
6、提高不同地域农业复种指数,克服区域恶劣自然条件,服务于大田生产的人工生态补足系统农业。
现代系统农业产业体系正在研发和开发之中,不远的将来会形成一个完整的产业体系覆盖整个农村,对于解决三农问题提供多种多样的技术手段和道路选择。
五、现代系统农业的经济效益评估
现代系统农业的经济效益以青岛模式的效益为例,通常一间30平方米的厂房装备现代系统农业模式,一年可产生利润40~60万元,是目前效益*高的农业生产形式。在大面积推广系统农业的情况下,系统农业的市场环境和其他因素可能会改变,因此系统农业的经济效益可按传统农业的一倍至数倍来估计。同时系统农业与大田农业技术对接是系统农业对传统农业改造的重要的方式,因而全面提升了大田农业的生产力,如育苗工厂可使大田增产15~20%以上,而且节约大量的农业劳动力,其经济效益的提高应考虑其二级效应和多级效应。