现代科技改造传统农业的途径及其完善

现代农业建设是一个技术创新和制度创新相互交织、相互推动的发展过程。本文从近年来现代科技在农业的推广应用实践出发，概括出政府技术供给推动、龙头企业带动、中介组织联动和农业生产者自动等4种现代科技改造传统农业的途径，并在此基础上提出了进一步完善现代科技改造传统农业途径的若干对策。     

SMALLHOLDER ADOPTION OF GREEN PRODUCTION TECHNOLOGIES ON THE NORTH CHINA PLAIN: EVIDENCE FROM SCIENCE AND TECHNOLOGY BACKYARDS

● A systematical technology diffusion mode that can simultaneously achieve smallholders’ technology adoption to different scales was discovered. ● Collaborative, tree-shaped and jump-start modes are the main forms to promote technology diffusion. ● The combination of three modes above facilitates technology diffusion to different scales. ● The STB-based technology diffusion empowered smallholders through technology adoption. ● Trust is the key to promoting technology dependence and adoption among smallholders. Understanding the impact of agricultural socialized services on smallholder adoption of green production technologies and their mechanisms of action is of great importance for sustainability of farming systems. Currently, there were numerous related studies, but it is still unclear how to gradually achieve the diffusion of technological innovations on pilot sites to a regional level. To answer this question, this paper presents the pathways and mechanisms of green production technologies diffusion by comparing international typical service organizations or modes such as agricultural technology extension service centers (ATESC), farmer field schools (FFS), participatory technology innovation (PTI) and integrated colearning approach (ICLA), while taking Wangzhuang Science and Technology Backyard (WZ STB) in Quzhou, Hebei Province, China as an example. This research had three key outcomes. (1) The combination of collaborative, tree-shaped and jump-start diffusion modes promotes the diffusion of participatory technology innovation to different scales, such as farmers, villages and counties. (2) The three diffusion modes combine and expand the advantages of existing international modes. The collaborative diffusion mode not only provides full scope for the advantages of PTI, but also provides smallholders with service supply for the whole production period. The tree-shaped diffusion mode combines the advantages of FFS from point technology innovation to village diffusion, while achieving a full range of technical service support. The jump-start diffusion mode cannot only achieve large-scale technology diffusion like ATESC and ICLA, but also empower smallholders through adaptive technology innovation. (3) Trust is the key to promoting smallholder reliance on the science and technology provided by STB and to promote their adoption of green production technologies. Accordingly, the following policy recommendations were proposed: strengthen the combination of top-down and bottom-up technology innovation and diffusion models, establish an effective service communication platform and evaluation mechanism, and strengthen the linkage mechanism between socialized services providers and smallholders, which will provide a realistic basis for the national policy of targeted socialized services provision and promote smallholder adoption of green production technologies.     

农业农村科研协同创新基础设施总体框架与战略价值

党中央国务院高度重视农业科技创新，把解决农业“卡脖子”问题放在国家战略高度，协同创新是解决“卡脖子”问题行之有效的路径。从构建农业农村协同创新基础设施的政策背景和国内外研究现状出发，深度剖析我国农业科技创新面临的农业科研大数据、高性能计算、原创算法模型、数据应用创新和数据安全防护等瓶颈问题，基于人工智能、区块链、云计算、大数据等先进信息技术构建“数据”+“算法”+“算力”深度融合的新型基础设施，构建了服务多学科交叉融合的农业农村科研协同创新平台，简化并加速人工智能（AI）模型和数据的迭代和流动，实现大规模异构计算资源调度技术、多模态数据融合方法和友好的开发支撑环境。该平台致力于协助不同学科领域的科研工作者，将数据、模型、算法和算力等资源深度整合，打造即开即用的交互式云端开发环境，应用到教学、科学研究、科学数据集和算法研究等多个场景，形成人工智能融合多学科的生态闭环。     

一种文本分类模式下的本体构建方法

本体在知识管理和语义网中扮演着越来越重要的角色,但本体的构建是一项费力又费时的工作,为此本文提出一种基于文本分类模式下的本体自动构建方法。该方法以形式化概念理论分析作为基础,计算出概念之间的相关度,以概念间的相关度和它们在文档中出现的频率矩阵构建本体概念图。实验结果表明,在文档分类模式下自动构建本体支持目前的信息分类系统,形成的本体有利于更好地共享和重用,促进语义Web的本体的升级。     

中国规模生猪养殖效率测度及其补贴政策效益评价研究

利用曼奎斯特指数和倍差法分析中国2001—2016年生猪补贴政策实施前后的生猪养殖效率,旨在科学地对中国生猪补贴政策效益进行评价。结果表明,在该时间段,中国大规模和中规模生猪养殖的规模效率总体上略有增长,技术效率和纯技术效率下降明显;生猪养殖规模不同,其全要素生产效率变化也有所差异;大、中规模生猪养殖的技术效率变化指数波动幅度并不大,但是全要素生产率和技术进步变化指数波动幅度大,且两者都呈现出同步变化趋势;生猪补贴政策整体上降低了生猪养殖的规模化效率。进一步研究发现,饲料等要素投入的多少对不同规模生猪养殖的规模效率影响差异显著,表现为投入越多,生猪养殖规模效率越大。地域GDP越高,大规模和中规模生猪的养殖规模效率也会越大,而且生猪调出大县奖励和畜牧标准化养殖补贴政策降低了大规模和中规模生猪养殖的规模效率。由此可知,中国生猪养殖规模效率的提升并不能过多地依赖于生猪补贴政策,而应该更多地从根本上提高养殖技术。     

In quest of virtual tests for structural composites

The difficult challenge of simulating diffuse and complex fracture patterns in tough structural composites is at last beginning to yield to conceptual and computational advances in fracture modeling. Contributing successes include the refinement of cohesive models of fracture and the formulation of hybrid stress-strain and traction-displacement models that combine continuum (spatially averaged) and discrete damage representations in a single calculation. Emerging hierarchical formulations add the potential of tracing the damage mechanisms down through all scales to the atomic. As the models near the fidelity required for their use as virtual experiments, opportunities arise for reducing the number of costly tests needed to certify safety and extending the design space to include material configurations that are too complex to certify by purely empirical methods.     

Agent农业土地变化模型研究进展

农业土地变化是全球变化与可持续研究的热点,当前研究虽取得了长足进展,但仍存在诸多不足,集中表现在对农业土地系统复杂性与动态性的认识不够.近年来,基于Agent的农业土地变化研究(农业ABM/LUCC,Agent-based agricultural land change modeling)逐渐兴起,极大的丰富了传统研究的理论与方法,具体表现在:(1)农业ABM/LUCC将微观层面的人类个体行为整合进土地变化研究框架,有助于更加清楚的认识农业土地系统的“人类-自然”综合复杂性问题.(2)农业ABM/LUCC能够动态表达土地系统变化的内生反馈机制,有助于弥补传统的静态土地变化驱动机制分析的不足.(3)基于ABM/LUCC的农业土地利用格局动态研究是整合“人类-自然”综合研究的关键桥梁,农业ABM/LUCC能够与其他生物地球物理模型或经济模型动态嵌套,使多尺度、多维度综合模型研究成为可能.然而,农业ABM/LUCC研究也存在诸多挑战,如理论研究滞后于应用研究,大尺度应用难以开展,以及农户行为的模拟结果很难得到校验等.     

三产融合对农民合作社绩效的作用机制——来自黑龙江省254家农民合作社的经验

为探究三产融合对农民合作社绩效的作用机制,利用黑龙江省254家农民合作社的调查数据,以治理机制、利益机制、技术进步和政策供给为中介变量,构建多重中介效应的结构方程模型。结果表明:第一,三产融合对提升合作社绩效的直接效应显著。第二,以合作社内部治理机制和技术进步为中介变量的两条中介路径成立。第三,农民合作社三产融合在完善内部利益机制以及获取政府政策供给方面有促进效果,但利益机制与政策供给发挥的中介效应并不显著。因此,发挥治理机制和技术进步的重要作用、处理好三产融合过程中的利益关系、避免政策供给落实不到位有助于进一步提高农民合作社绩效。     

作物智慧栽培学——信息-农艺-农机深度融合的新农科

在社会发展进入万物智联新时代、农业科学步入数据密集型知识发现的新阶段和智慧农业技术成为国家实施乡村振兴战略的重要抓手的背景下,传统作物栽培学理论技术体系已无法满足智慧栽培发展的需要,亟需加快与其他相关学科深度融合、协同创新,发展作物智慧栽培学。本研究首先阐述了作物智慧栽培的内涵和特征,然后阐明了作物智慧栽培学的概念、研究内容和关键技术以及相应的学科体系,最后提出了作物栽培学的发展趋势、面临挑战及对策建议。围绕智慧栽培中“联接、感知、认知、管控”四大关键环节开展重大科学发现、前沿技术突破和产业模式创新,构建智慧栽培理论技术体系,推动传统栽培向智慧栽培转型升级,有助于实现作物生产的可持续发展,加速推进农业现代化。     

科技文献内容语义描述模型研究

[目的/意义]对科技文献正文内容进行语义建模的方法进行总结分析,为文献模型相关研究和实际应用提供参考和借鉴。[方法/过程]归纳当前科技文献内容语义描述模型的特点,将其分为文档组件模型、修辞特征模型和科学论述模型3类,并进行对比分析,以学术论文为例开展应用实践,从知识管理、语义出版、语义检索、科学论证分析等方面探讨模型的应用情况。[结果/结论]科技文献内容语义描述模型推动了文献的深度挖掘、知识结构定位和关联分析,促进了文献内部细粒度知识的发现、共享和利用,有助于科学传播与知识创新。     

对技术创新有关分歧点的认识及评述

关于技术创新中的"技术"限定问题应以狭义的"技术"为主;对技术创新概念广义和狭义界定的认识问题应以广义的理解为主;技术创新的"创新"强度的限定问题应对创新程度不应加以限定为宜;技术创新在市场上成功实现的"成功"标准问题应适当宽泛一些,获得利润、改善市场、提高创新主体素质都属于成功实现;技术创新与技术进步是两个内涵不同、侧重点不同的概念,技术进步是与宏观相对应的,其包括多种要素,其中技术创新是核心要素;技术创新与科技创新、知识创新层次不一样、范围不同,科技创新泛指科技体制、科技体系的变革,通过创新使科技与经济有效结合,知识创新比技术创新的范围更广并包括技术创新;创新建立在发现、发明的基础上,但发现、发明不一定都导致创新,只有发现、发明实现了商业化应用才是创新。     

两种空间尺度的区域旅游资源灾害风险评价

随着经济的快速发展,工业化不断深入,导致环境恶化、自然灾害频发,对旅游业影响较大。以现代灾害风险理论为基础,综合运用自然风险指数法、层次分析法、加权综合法等风险评估方法,以空间分析、网格技术、数据展布等技术手段对吉林省旅游资源分别从行政区、网格两种空间尺度进行区域旅游资源灾害风险评价,建立不同空间尺度下区域旅游资源灾害风险评估体系,研究网格微观尺度区域旅游资源灾害风险评价关键技术手段,并对比了行政区尺度与网格尺度评价结果。研究表明,两种空间尺度的区域旅游资源灾害风险评价都具有可行性。吉林市、长春市的旅游资源灾害风险较大,其余区域次之。对同一地区旅游资源灾害风险评价采用两种空间评价尺度,是旅游资源灾害风险评估向小空间尺度发展的一种尝试。     

Evidence for large decadal variability in the tropical mean radiative energy budget

It is widely assumed that variations in Earth's radiative energy budget at large time and space scales are small. We present new evidence from a compilation of over two decades of accurate satellite data that the top-of-atmosphere (TOA) tropical radiative energy budget is much more dynamic and variable than previously thought. Results indicate that the radiation budget changes are caused by changes in tropical mean cloudiness. The results of several current climate model simulations fail to predict this large observed variation in tropical energy budget. The missing variability in the models highlights the critical need to improve cloud modeling in the tropics so that prediction of tropical climate on interannual and decadal time scales can be improved.     

立足学科优势 促进新时期数字农业发展——以浙江省农业科学院数字农业研究所为例

文章介绍了浙江省农业科学院数字农业研究所的建设思路及建所以来在学科建设、人才引进、条件建设等方面取得的成绩,指出了其在发展过程中在人才储备、学科融合、科技开发等方面存在的问题,提出了加快人才引进步伐、发挥学科优势、加强顶层设计、增强科技创新和社会服务能力等对策,以期为新时期农业科学研究所的创建提供参考。     

从碳汇渔业到蓝色粮仓的发展机制

"碳汇渔业"主要是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的CO_2,并通过收获水生生物产品,把这些碳移出水体的过程和机制。更具体地说,是指通过养殖和收获贝类、藻类、滤食性鱼类、甲壳类、棘皮类等水产品将碳移出水体,使碳被再利用或被储存,但这一渔业生产方式的转型需要一系列机制保证。这些机制既可以保证"碳汇渔业"的可持续性发展,又能使之成为"蓝色粮仓"国家战略的基础保障。这些措施包括:选择固碳速率高的养殖品种、科学组合养殖品种、提升养殖技术、以海洋牧场革新生产组织方式、推动建立国际蓝碳交易体系、扩大"一带一路"沿线国家间的水产养殖业合作等,这其中海洋牧场的规划与建设是"碳汇渔业"与"蓝色粮仓"战略相结合的关键。     

营养导向型的中国食物安全新愿景及政策建议

经过40年显著的经济增长和发展,中国当前的目标是保持经济中高速增长,在提高可持续性和公平的基础上,更好地连接经济与市场,让市场决定最优的生产水平,农业在这一过程中将发挥重要作用。在健康中国2030、国民营养计划（2017—2030）以及乡村振兴战略等中长期战略推动下,政府及学术界对营养问题的关注持续提升,农业与营养的联系逐步增强,但“农业-食物安全-营养”的有机融合与衔接还尚未形成。在中国经济转型过程中,农业和食品行业将发挥至关重要的作用,由中国食物安全战略决定的国民食物营养与健康状况不仅影响中国的国民身体素质,还将在一定程度上影响中国能否顺利转变发展方式、能否成功跨越“中等收入陷阱”。因此,新的发展阶段,中国需要新的食物安全战略提升国民营养水平,并采取系列政策措施加强农业与食物安全和营养的联系。论文基于国际经验的食物安全战略发展思路,梳理中国食物安全面临的新旧挑战,提出食物安全新愿景以及相应政策建议,为营养导向型农业发展的顶层设计提供决策支持。中国食物安全面临的挑战诸多,与食物安全与营养高度相关的挑战主要表现为：耕地资源不足与退化、水资源紧缺与污染、气候变化与极端天气影响等自然资源和环境压力,农业生产补贴提高带来的财政支出压力,膳食能量摄入不足、微量元素缺乏以及膳食能量和营养摄入过剩的营养不良“三重负担”,食品安全问题以及食物损失与浪费问题。因此中国在经济从注重数量增长转向侧重质量增长的深化过程中,将更加重视结构调整和制度及技术创新,这意味着农业需要生产高价值、营养和安全的食物,更高效地使用水、土地和能源,保护环境和促进平等,因而需要中国食物安全战略顶层设计上的系列转变。据此,本文提出了营养导向型的中国食物安全的新愿景,即将营养指标作为中国食物安全战略的发展目标,到2025年消除饥饿和营养不足,并有效降低食品安全风险和超重率以及肥胖率。为此需要以关键领域的重大改革为基础,改进营养治理、通过市场信号传递营养导向、推动营养目标的农业生产、建立更安全的食品价值链、以政策创新促进可持续的营养饮食、加强营养教育并开展循证发展支持营养导向的食物安全新战略的实施。     

New Vision and Policy Recommendations for Nutrition-Oriented Food Security in China

After four-decade significant economic growth and development, China sets a series of goals aiming at sustainable medium to high speed economic growth,reasonable equity, and better market oriented economy. In this pursue, agriculture will take a crucial role. Under the Health China 2030, National Nutrition Plan (2017-2030) and Rural Vitalization Strategy, more attention has been paid on nutrition both in policy and research field, meanwhile the linkage between agriculture and nutrition is enhancing, but the integration of Agriculture-Food Security-Nutrition system is not yet completed. During the economic transformation, agriculture and food industry will play a key role, especially when considering the nutrition and health status will impact the national physical fitness and therefore influence the economic transformation approach. It may also impact whether China can move out of the Middle Income Trap to some extent. In the new development era, China needs a new food security development strategy to improve the national nutrition status and sets of policies to strengthen the integration of agriculture and nutrition. This paper reviewed the major challenges about China’s food security and put forward a new vision based on international experiences, which aimed at providing recommendations for designing China’s food security strategy. The key food security challenges include natural and environmental pressure, such as insufficiency and degradation of land resources, shortage and pollution of water resources, climate change and extreme disaster, fiscal pressure caused by increasing agriculture subsidy, Triple Burden of malnutrition, food safety issues and food loss and waste. It requires institutional and technical innovations for the transformation of agriculture development which means that more value added, nutritious and healthy food should be produced, the productivity and efficiency of water, land and energy should be improved, and environmentally friendly social inclusive development should be considered. All of those call for a transformation of China’s food security strategy. This paper put forwards a new vision for China’s food security: China should set nutrition-oriented food security strategy with nutrition indicators as key targeted goals, aim to eliminate hunger and undernutrition by 2025 while effectively reducing overweight/ obesity and food safety risks. Therefore policy innovations are recommended including: Improve nutrition governance, Market motivated and nutrition oriented agriculture support system, Promote Nutrition-based Food Production, Establish efficient, safe, and inclusive food value chains, Policy innovation for sustainable nutritious diet and nutrition education, and Evidence based research to support policy making.     

农业中小企业科技创新能力影响因素分析——以温州地区为例

以浙江省温州市100多家农业中小企业为调查对象,以问卷调查的方式对影响农业中小企业科技创新的影响因素进行调查。选取了资金来源、企业文化的影响、领导的支持、政府政策扶持、关键研发人员的作用、组织内部交流与沟通、企业的战略、企业的技术水平、企业内部组织协调能力、相关信息获得能力、与外部合作机会、与消费者的联系和沟通、外部市场的变化、企业对研发人员的激励措施等14个影响农业中小企业科技创新行为的主要因素,将这些因素按得分高低进行重要性排序,找出了其中对农业中小企业科技创新能力有较大影响的因素,分别是企业的技术水平、企业对研发人员的激励措施、资金来源、政府政策扶持和企业的战略。提出了相应的对策建议：进一步增强农业中小企业的创新意识,提高农业中小企业的科技创新水平;加大人才激励措施,加强科技创新人才队伍建设;发挥地方科研院所和农业类高等学校的科研优势,实现产学研一体化;健全政府引导和推动机制,改善农业中小企业科技创新的政策环境。     

闽台农业科技合作项目管理问题研究——从科研机构的角度出发

以科研机构为研究对象,通过问卷调查和专家评分,探析闽台农业科技合作项目现状,提出项目管理存在事前评价不理想、监管机制不完善、资金使用及成果转化效率低等问题。从加强项目全过程管理角度,提出要加强项目事前评价、建立管理信息系统、完善监督机制、加强经济影响评估等;在改善项目外部环境方面,提出加强统筹规划、加强农业高新技术合作及知识产权保护、推进科技和人才交流、健全政策保障体系等建议。     

The macroecological contribution to global change solutions

Anthropogenic global changes threaten species and the ecosystem services upon which society depends. Effective solutions to this multifaceted crisis need scientific responses spanning disciplines and spatial scales. Macroecology develops broad-scale predictions of species' distributions and abundances, complementing the frequently local focus of global change biology. Macroecological discoveries rely particularly on correlative methods but have still proven effective in predicting global change impacts on species. However, global changes create pseudo-experimental opportunities to build stronger, mechanistic theories in macroecology that successfully predict multiple phenomena across spatial scales. Such macroecological perspectives will help address the biotic consequences of global change.