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科技创新

       六十年来,中国农业科学院全面贯彻落实党中央、国务院关于农业、农村与农业科技工作的方针政策,面向国家重大需求、面向世界科技前沿、面向“三农”建设主战场,坚持“顶天立地”的科技创新方向,大力开展关键技术攻关、高技术研究及产业化、基础与应用基础研究、宏观战略研究,在解决农业和农村经济全局性、方向性、前瞻性、关键性重大科技问题,攀登科学技术高峰、引领全国农业科技发展等方面作出了重要贡献。
一、科研工作概况
  1.建院初期
  在中国农业科学院成立前夕的 1956 年,中共中央颁布了《1956—1967 年全国农业发展纲要》和《1956—1967 年全国科学技术远景发展规划》,在全国范围掀起了农业技术革命高潮。
       1957 年 3 月,经国务院批准,中国农业科学院正式成立,同时成立了中国农业科学院学术委员会。从 20 世纪 50 年代中期到 60 年代中期,中国农业科学院按照上述纲要和规划,并根据《1963—1972 年科学技术发展规划纲要》,提出并开展的重点研究项目有:研究提高粮食作物单位面积产量的综合技术;研究经济、适用的农机具,对现有农机具进行改进和提高;研究大规模开荒,扩大耕地面积;研究提高牲畜增殖率、役用能力、畜产品生产量和降低畜产品单位生产成本的方法;配合国家经济建设加强农业经济的研究;农业电气化及原子能技术在农业上的应用。
       “文革”期间,中国农业科学院大部分研究所下放到地方,同时组织“五七” 科技服务组(队),组织全国科研协作,实施的重点项目有:选育早熟、高产的小麦、陆地棉新品种;解决水稻雄性不育系和保持系问题;解决“T”型小麦雄性不育系和恢复系问题;盐碱土的改良;综合防治稻、麦病毒病;利用生物防治病虫害;选育生长快、适应性强的杂交猪;马传染性贫血病的诊断;猪疑似口蹄疫病的诊断等。
  2. 1978年至“六五”时期
     “文革”结束后,1978 年 3 月,中共中央、国务院在北京隆重召开了全国科学大会,通过了《1978—1985 年全国科学技术发展规划纲要 ( 草案 )》。1979 年,党的十一届四中全会通过的《中共中央关于加强农业发展若干问题的决定》明确指出:要组织技术力量研究解决农业现代化中的科学技术问题,中央要办好中国农业科学院等几个重点的高级农业科学研究院等。以此为标志,中国农业科学院科研工作进入了恢复与稳定发展阶段。
       1980 年 1 月,中国农业科学院恢复组成了第一届学术委员会,讨论通过了《中国农业科学院 1978—1985 年科学技术规划纲要(草案)》。根据形势发展的需要, 1984 年 12 月,中国农业科学院组成了第二届学术委员会。在 1978—1985 年间,中国农业科学院的主要研究方向是:农业资源调查与农业区划,不同作物群体结构与丰产栽培措施;发展育种理论与育种技术,培育农作物和畜禽优良品种;黄淮海盐碱、旱涝的综合治理,南方红黄壤综合治理;快速增加有机质培肥途径与科学施肥技术,发展生物和化学模拟固氮;主要农作物病虫草害防治技术,发展生物防治;农业生物种质资源、遗传理论及应用研究;农业生物生长发育理论与调控技术,草原建设、发展草原畜牧业的综合技术和草原机械;机械化养猪、养鸡、养牛配套技术,配合饲料及畜禽疫病防治技术等。
  3.“七五”时期至“八五”时期
        根据 1985 年 3 月中共中央《关于科学技术体制改革的决定》,以及国家高技术研究发展计划(“863”计划)、国家基础性研究重大关键项目计划(攀登计划)的实施,中国农业科学院先后编制了“七五”“八五”计划与后 10 年的设想,提出了优先发展方向、领域和重点项目,涵盖了基础研究、应用研究和开发研究 3 个层次的主要内容。
       从 1985 年开始,中国农业科学院的科技工作逐步形成了面向经济建设主战场、发展高新技术及其产业化和加强基础性研究 3 个层次的战略布局,明确了重大科技攻关、高新技术研究开发与跟踪、重大基础性研究、引进国外先进适用技术、重大科技成果推广和宏观发展战略研究 6 大重点。
       这一时期,中国农业科学院的研究重点是:主要农作物品种资源;主要农作物新品种选育技术;农作物病虫害综合防治技术;区域综合治理;饲料开发、畜禽水产开发;农村可再生能源技术;农业环保;农业高技术应用和基础研究;农业技术经济和科技管理的研究等。
  4.“九五”时期
    1995 年 5 月,中共中央、国务院发布《关于加速科学技术进步的决定》,首次提出实施“科教兴国”战略。1996 年 1 月,中央农村工作会议提出“九五”农业和农村工作需要解决的若干重大问题,要求实施“科教兴农”战略。1997 年 6 月,国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施《国家重点基础研究发展规划》,随后由科技部开始组织实施“国家重点基础研究发展计划”(简称“973”计划)。
       中国农业科学院分别于 1995 年 8 月、1999 年 3 月组成了第三、第四届学术委员会。根据党中央、国务院《国民经济和社会发展“九五”和 2010 年远景目标纲要》和《全国农业科技发展“九五”计划和到 2010 年长远规划纲要》精神,编制了 “九五”计划与 2010 年远景规划,提出了中国农业科学院科研工作的三个层次:面向经济主战场;高新技术的前沿与跟踪;反映农业科技发展趋势与前沿技术的基础研究等。六大重点:组织国家重大科技攻关;高科技研究;围绕资源、环境、食物安全的超前基础性研究;重大科技成果组装推广应用;引进消化吸收和二次创新;宏观战略与农业政策发展研究等。
  5.“十五”时期
    2001 年 1 月,中共中央、国务院召开全国农业科学技术大会,并由国务院发布了《农业科技发展纲要(2001—2010 年)》,明确了新阶段农业科技发展的方向与任务,确定了农业科技工作“十五”重点和 2010 年目标。中国农业科学院制定了十五”科技发展规划,明确了全院科技发展的指导思想与战略目标,确定了“十五”科技创新的主要任务和优先发展领域。
       “十五”时期,中国农业科学院的主要任务是:集中力量在转基因作物、生物工程疫苗、生物农药、生物饲料、农业信息技术等高技术领域提高创新能力,实现产业化;优先在新品种选育、农作物优质高效栽培技术、农产品加工、草业、节水、资源高效利用、可持续农业、规模化种植养殖等关键技术领域取得重大突破;有重点地在动植物分子遗传学理论、土壤质量演替规律和机理、动植物营养理论、动植物重大病虫害致害和免疫的分子机理等基础和应用基础研究领域赶超世界先进水平。
       中国农业科学院于 2002 年 3 月组成了第五届学术委员会。与“十五”科技发展规划衔接,根据现代农业及现代农业科技发展的需要,确立了全院建设作物科学、动物科学、农业微生物科学等九大学科群的战略构架,重点建设 41 个一级学科以及173 个二级学科的目标,并初步提出了 3 ~ 5 年重点突破的 84 个重点研究方向。
  6.“十一五”时期
  2006 年 1 月,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020 年)》,提出了“自主创新,重点跨越,支撑发展,引领未来”的指导方针。党中央、国务院作出了《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》。与此同步,中共中央在从 2004 年开始,连续发布关于“三农”工作的一号文件,对新阶段农业农村工作进行全面部署,明确提出建设国家农业科技创新体系的战略方向和加强农业科技创新的工作要求。
       中国农业科学院于2000 年 3 月组成了第六届学术委员会。为贯彻落实中央一号文件和《规划纲要》精神,中国农业科学院制定了《中国农业科学院“十一五”科技发展规划》,提出了《中国农业科学院“十一五”科技自主创新行动计划》,确定了种质资源收集挖掘利用与动植物新品种培育、重大农业生物灾害预防与控制等九大优先领域,遴选了 120 项重大科学问题和关键技术,力争“十一五”末,在优质超级稻新品种选育、矮败小麦育种技术与应用、禽流感多价基因工程疫苗生产与应用、农田养分调控与肥料高效利用、农业立体污染控制技术与应用等方面,达到世界领先或国际先进水平。

中国农业科学院第六届学术委员会第一次会议
  
  7.“十二五”时期
    党的十八大报告明确提出要实施创新驱动发展战略,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。2012 年,中共中央、国务院出台《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》;2013 年习近平总书记提出,“农业的出路在现代化,农业现代化关键在科技进步和创新,要给农业插上科技的翅膀”;2015 年,中共中央、国务院出台《关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》。这一时期国家出台的一系列科技政策,为中国农业科学院科技创新和体制改革指明了方向。
       中国农业科学院于 2011 年 3 月组成了第七届学术委员会,编制了《中国农业科学院“十二五”发展规划》,决定重点组织实施“科技自主创新行动”“科技平台与基地建设行动”“成果转化与服务行动”“科技紧密合作行动”“学科团队建设行动”和 “机制与创新文化建设推进行动”六大科技发展行动,完善科研布局,明确主攻方向,优化科技资源配置,抢占农业科技制高点,形成引领支撑现代农业发展的科研工作新格局。研究重点包括:种质资源收集挖掘利用与动植物新品种培育、重大农业生物灾害与控制、农业资源高效利用与重点区域环境治理、农业机械化技术与智能化装备、农产品质量安全与加工、农业经济与科技政策等。
       2014 年 12 月,国务院印发《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》,提出优化中央财政科技计划(专项、基金等)布局,将“973 计划”“863 计划”、国家科技支撑计划、公益性行业科研专项等 24 个科技计划和专项进行整合,形成国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、技术创新引导专项(基金)、基地和人才专项五类科技计划。中国农业科学院积极贯彻落实国家科技计划改革精神,组织专家研究科技发展战略,凝练重大命题,主动组织和承担重大计划项目任务,以更好发挥国家队的引领作用,更好服务国家重大需求。
  8.“十三五”以来
  2016 年 5 月,中共中央、国务院印发《国家创新驱动发展战略纲要》,明确了未来几十年创新驱动发展的目标、方向和重点任务,是新时期推进创新工作的纲领性文件。2016 年 7 月,国务院出台《“十三五”国家科技创新规划》,明确“十三五”时期科技创新的总体思路、发展目标、主要任务和重大举措。中国农业科学院于2016 年 5 月成立了第八届学术委员会,先后出台 “十三五”科学技术发展规划及实施方案。明确在重大基础和前沿技术探索、重大农业生物品种创制、绿色增产增效技术体系构建、智能化农业设施装备研制、农业资源高效循环利用与环境保护、重大病虫害防控技术体系构建和农业大数据重大关键核心技术等方面取得重大突破,显著提升创新能力和影响力。
中国农业科学院第八届学术委员会第一次会议
二、主要创新成就
  60 年来,中国农业科学院广大科技人员潜心科研、顽强拼搏、勇攀高峰,取得了以“籼型杂交水稻”“印水型杂交水稻”“‘中单 2 号’玉米”“中国农作物种质资源收集保存评价与利用”“中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究”“矮败小麦及其高效育种方法的创建与应用”“‘中棉所 12’棉花”“‘中棉所 19’ 棉花”“转基因抗虫棉花”“‘中黄 13’大豆”“‘京丰 1 号’甘蓝”“冬干鸭屎泥水稻坐秋及低产田改良”“豫北地区盐渍土棉麦保苗技术措施”“马传染性贫血病弱毒疫苗”“H5 亚型禽流感灭活疫苗”“聚乙烯地膜及地膜覆盖栽培技术”“中国小麦条锈病流行体系”“中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系的构建与应用”等为代表的6 131 项科技成果,大幅度提高了我国农业科技水平,引领了全国农业科技的持续发展,在一些优势领域保持了我国的领先地位,为保障我国粮食安全,服务农民增收、助力产业升级、推动农业和农村经济发展提供了有力的支撑。
  (一)关键技术攻关
     中国农业科学院成立以来,紧紧围绕我国农业和农村经济发展中的重大、关键性技术问题,组织力量,联合攻关,从农业种质资源收集保护利用、新品种选育、重大病虫草鼠害防治、集约化种植养殖技术开发、农业资源高效循环利用与环境保护、转基因应用、农产品质量安全检测、农业信息化技术等,突破了一个又一个技术难关,为我国粮食与农业综合生产能力的稳步提高发挥了不可替代的作用。
  1.建院初期
     20 世纪 60 年代初,建立了湖南祁阳“冬干坐秋,坐秋施磷,磷肥治标,绿肥治本,一季改双季,晚稻超早稻”等一套完备的理论、方法、技术体系,彻底解决了水稻“坐秋”危害,显著提高了南方红壤地区水稻产量。

冬干鸭屎泥水稻对比试验
     揭示了豫北地区土壤的水盐运动规律,解除了豫北地区盐渍土导致的次生盐渍化对农业生产的毁灭性威胁,提出了半湿润季风气候区水盐运动等理论,突破了经济施肥培肥、土壤改良技术、中低产田改造等多项重大关键性技术,为我国中低产田改造、测土施肥等提供了完整的理论、方法和技术支撑。
       揭示了亚砷酸根在土壤中的化学行为,为改良“砷毒田”提供了系统的理论与方法依据,提出了“水平浅沟、沟坑相连、分散蓄水”的工程措施,为有效解决红壤地区旱坡地季节性干旱缺水问题。
       实现雄性不育系、保持系、恢复系“三系”配套,建立了完整的杂交水稻繁殖制种和高产栽培的理论、方法与技术体系,实现了杂交水稻在生产中的广泛应用。
       攻克了马传染性贫血病免疫技术难关,成功研制出马传贫弱毒疫苗,突破了慢病毒免疫的世界性难题。

马传染性贫血病弱毒疫苗
  2.1978年至“六五”时期
  培育出近30年来我国种植面积最大的玉米杂交种“中单2号”,在多抗、丰产、适应性广等综合性状上,超过了从美国、欧洲引进的优良玉米杂交种。
  利用自交不亲和系育成我国第一个甘蓝杂交一代新品种“京丰1号”,填补了国内在甘蓝杂交育种研究方面的空白。培育出抗病偏高糖型甜菜多倍体品种甜研301等系列品种。
  培育出棉花抗枯萎病、高产新品种“86-1”号。攻克控制棉花主要病虫害综合防治对策及关键技术。
  培育出“甘油3号”、“甘油5号”、“中油821”等油菜品种,为我国油菜生产甘蓝型替代白菜型、中产到高产的两次跨越打下了基础。
  培育出水稻良种“京越1号”、小麦良种“北京10号”。开发出小麦“叶龄指标促控法”栽培管理技术体系。
  培育出梨新品种“早酥”和“锦丰”,多倍体无籽西瓜,龙井茶新品种“龙井43”等。育成(苏蚕3号×秋3)×苏蚕4号家蚕品种。
  完成家畜品种资源调查及《中国畜禽品种志》的编写,完成全国微量元素硒含量分布的调查研究,研究制定出中国饲料成分及营养价值表。
  研制出大面积推广应用的兽用抗菌新药“痢菌净”。开发出病毒浓缩工艺和猪O型口蹄疫组织培养聚乙烯亚胺灭活矿物阿佐剂疫苗。完成我国水貂病毒性肠炎病源分离、鉴定、特异性诊断及同源组织灭活苗的开发。
       研制出新农用抗生素“多效霉素”,是以我国自行设计的内吸抗生素筛选模型,采用独特的方法生产的抗生素新品种。
  3.“七五”时期
  培育出我国种植面积最大、适应性最广的棉花品种“中棉所12”,成为棉花育种的重要骨干亲本。培育出“中棉16”等一系列常规棉、短季棉等系列新品种(组合)。

“中棉所12号”棉花                                                中棉所16号” 棉花
       通过全国化肥网试验总结出我国不同气候区、不同土壤条件下各种作物的氮磷钾化肥的增产效果、适宜用量和配合比例。
  搜集蔬菜种质资源40743份,培育出甘蓝新品种“中甘11号”和“中甘8号”,优质、抗病、丰产甜椒新品种“中椒4号”和“中椒5号”。

“中椒4号”甜椒                                  “中椒5号”甜椒
       筛选出优异果树种质资源 645 份,发掘出 28 份茶树优质材料,收集、保存家蚕品种、品系 800 余份,建立了家蚕品种
资源数据库和管理系统。
       研制成功布鲁氏菌羊种 5 号菌苗、猪传染性萎缩性鼻炎油佐剂灭活菌苗、羊流产衣原体灭活疫苗。制定了我国第一个正式的《鸡的饲养标准》。
       用 SM-1 诱导三眠蚕生产超细纤度茧丝获得成功。攻克了麻类生物脱胶与制浆技术。

三眠蚕超细纤维度蚕丝及产品

  4.“八五”时期
  育成高产、优质、多抗杂交水稻组合“汕优 10 号”、棉花新品种“中棉所 19”、番茄新品种“中蔬 5 号”和“中蔬 6 号”、桑品种“桑育 2 号”等一批新品种(新组合)。
       针对我国小麦、玉米、棉花等主要粮棉作物重大病虫害开展了综合防治技术体系研究,研究成功一批综合配套的控害减灾实用技术和产品。研究制定了全国不同生态区优质棉高产技术体系。
  
“中蔬6号”番茄                                                            桑新品种“育2号”
  建立了国家农作物种质资源数据库系统,完成了主要粮食作物种质资源抗旱(涝)性与抗病虫性的鉴定与评价。
       选育出 9 个繁殖力、肉质、窝产、瘦肉量达国际领先水平的瘦肉猪专门化品系。研究成功猪、鸡营养参数及配方新技术。建立了中国北方草地草畜平衡动态监测系统。

中国瘦肉型猪新品系
  研制出牛瘟和牛肺疫疫苗和防治技术。建立农业血防综合治理新技术。
  研制出PY1及PY2摇臂式喷头等喷灌机具,喷灌节省灌溉用水45%~55%,并减少作物耗水10%。

节水喷灌机具试验
  构建了国家棉铃虫区域性灾变预警系统,形成了覆盖全国的棉铃虫发生区的数字测报网络;研究成功了扫描昆虫雷达数据采集、分析系统。建立了我国棉铃虫对转基因抗虫棉抗性的监测系统。

棉铃虫迁飞规律监测雷达
  建立了外来生物小麦矮腥黑粉菌、梨火疫菌等检测技术体系。构建了对鳞翅目、鞘翅目害虫兼杀的扩大杀虫谱的工程菌。研制出飞机超低容量制剂,建立了飞机超低容量喷雾技术体系。
  明确了茶尺蠖、假眼小绿叶蝉等主要茶树害虫与茶树和天敌之间的物理化学通讯机制。研究开发出茶尺蠖、茶毛虫和茶刺蛾病毒制剂,田间防效达到90%以上。
  5.“九五”时期
  完成中国亚洲棉性状及其利用研究,育成适于麦棉套种的棉花新品种“中棉所17号”、适合麦棉两熟的夏套低酚棉花新品种“中棉所20号”。育成双低高产高抗油菜新品种“中双7号”。
  育成早熟春甘蓝型品种“8398”、保护地番茄新品种“中杂9号”和“中杂8号”、家蚕春用多丝量新品种“春蕾×镇珠”。育成优质丰产多抗(耐)广适性烤烟新品种“中烟90”。

“春蕾×镇珠”家蚕品种
  深入研究旱灾和低温灾害等农业气象灾害的发生及其对农业危害的新特点,取得了一系列实用技术和产品,有效地提高了防灾减灾效果。
       研究提出我国北方土壤供钾能力及钾肥高效施用技术。研究提出北方旱农区域治理与综合发展技术体系、南方红黄壤地区综合治理与农业可持续发展技术体系。
钾肥试验
  建立了桃、番茄、甜椒等可控环境果蔬周年长季节栽培品种及温、光、肥、水、CO2量化指标,结合病虫害综防与计算机辅助决策系统,集成组装了番茄、甜椒长季节土壤栽培技术规程和有机生态型无土栽培技术规程。
  研究出一整套茶汁膜浓缩的工业化生产技术及有相关调配技术,解决了茶浓缩汁的澄清和色香味保持难题,开发出高香冷溶速溶茶产品。
  开发出玉米加工副产物中黄体素和玉米黄素酶法分离和制备整体技术,创建了黄体素和玉米黄素的柱层析制备方法。
  采用现代生物酶、膜分离和冷杀菌技术,有效解决了果肉饮料的稳定性、褐变及风味保持等问题。
       创建了温室果树应用熊蜂授粉配套技术体系。建立了赤眼蜂工厂化中试生产新工艺。
  

熊蜂为桃花授粉
  开发出我国苏云金芽孢杆菌杀虫剂的商品化生产技术,建立了质量标准技术体系。建立了赤眼蜂工厂化中试生产新工艺。开发出瘤胃微生物脲酶抑制剂。
  6.“十五”时期
  发掘出印水型水稻新不育胞质 10 个,培育出通过省级以上审定的印水型杂交稻组合 79 个,年种植面积 4 500 万亩,成为我国该时期种植面积第二大杂交水稻。
    提出“以单茎蘖生物产量优势为基础,茎蘖顶端优势、粒间顶端优势和根系顶端优势为中心”的“后期功能型”超级稻新概念与超高产水稻生理模型理论,相继培育出“协优 9308”“国稻1 号”“国稻 6 号”“协优107”等一批优质高产超级稻新品种。育成的“中香1 号”“中健 2 号”等特优质品种米质达泰国米标准。
      选育出“中棉所24”“中棉所 29”“中棉所36”“中棉所 45 号”等一系列优质、多抗丰产系列棉花新品种,突破了早熟与优质的负相关问题。
超级稻“国稻6号”入选国家“十五”重大科技成就展
  完善了油菜小孢子培养技术体系,培育出以 “中双 9 号”“中油杂 2 号”等为代表的品质、产量和抗性达到国际先进水平的 “双低”油菜新品种 20 多个。培育出“中花 4 号” 等花生、芝麻新品种。
       揭示了北方旱区、南方红黄壤区农田水分生产潜力,创立了旱作农田肥水协同效应及其耦合模式,构建了不同类型区主要粮食作物高产高效栽培技术体系。研究提出主要作物硫钙营养特性、机制与肥料高效施用技术。
  用生化辅助育种技术选育出“中棉所24号、27号、35号、36号、45号”等一系列优质、多抗丰产系列棉花新品种,突破了早熟与优质的负相关问题。育成高产、优质、多抗、广适棉花杂交种“中棉所29”。
  完善了油菜小孢子培养技术体系,培育出以“中双9号”、“中油杂2号”等为代表的一批品质、产量和抗性达到国际先进水平的“双低”油菜新品种20多个。培育出大豆“中黄13”、“中豆19”系列品种,“中花4号”等花生、芝麻新品种。育成可实际应用的甘蓝显性雄性不育系,实现甘蓝育种技术的重大突破。
  揭示了北方旱区、南方红黄壤区农田水分生产潜力,创立了旱作农田肥水协同效应及其耦合模式,调控水资源及抵御旱涝灾害对策,构建了不同类型区主要粮食作物高产高效栽培技术体系。研究提出主要作物硫钙营养特性、机制与肥料高效施用技术。
  培育出中国西门塔尔牛新品系,育种群规模达 2 万头。改良黄牛近 100 万头,居国内各改良品种之首。
       建立了优质鲁西肉牛育种技术创新体系,培育了适应我国环境的优质高产肉牛新品系和高效杂交配套组合。
       培育出世界上第一个经人工培育成功的牦牛新品种,每年改良牦牛近 30 万头。
       梅花鹿、马鹿突破了营养代谢、茸角发生发育机制、高效饲料配制、病害防制及鹿茸加工等关键技术。
       研制出新型背负式机动喷粉雾机,其兼有喷粉、喷雾、喷撒颗粒多种功能。
       建立了微生物农药发酵新技术新工艺,开发出新型微生物农药中生菌素等。研制出低成本一体化农村生活污水处理设备。
       研究提出有机肥和改良剂等联合修复重金属污染土壤的方法。
       研究成功油菜芥酸硫甙速测技术及速测仪、黄曲霉毒素速测技术及仪器、利用高酸值动植物油脂生产生物柴油的方法。
西门塔尔优秀种公牛                                                                   大通牦牛
  

梅花鹿养殖

猪病毒性腹泻二联疫苗
 
       7.“十一五”时期
  建立我国农作物种质资源本地多样性技术指标体系,在国际上首次明确了我国110 种农作物种质资源的分布规律和富集程度,完成了 110 种作物 20 万份种质资源的标准化整理、数字化表达和远程共享服务。
       创立了符合国际标准的中国小麦品种品质评价体系,包括 7 类 72 个指标及其标准化的测试方法,建立了中国面条的标准化实验室制作与评价方法。
       创制出北方冬小麦不同生态区的五大系列抗旱节水优异种质 39 份,育成通过国家审定的抗旱节水小麦新品种 16 个,水分利用效率提高 20.7%。
      成功研制出小麦群体改良的理想工具“矮败小麦”,育种效率大幅提高,已选育出以国审小麦品种“轮选 987”为代表的通过国家或省级审定的新品种 42 个。

转基因植酸酶玉米

转基因植酸酶玉米
  明确了我国棉铃虫区域迁飞规律,建立了覆盖我国棉铃虫发生区的国家棉铃虫区域性灾变预警技术体系并推广应用。首次阐明了入侵我国的烟粉虱的入侵来源、扩散路径和入侵特点、遗传分化,建立以“隔离、净苗、诱捕、生防和调控”为核心技术的烟粉虱可持续控制技术体系,减少杀虫剂使用量 70%以上。针对棉铃虫、斑潜蝇、水稻螟虫、稻飞虱等抗药性严重的害虫,研制的杀虫剂新品种共毒系数高达 500以上。
       制定了双低油菜全程生产、产品配套检测技术方法等 4 大类 20 多项技术标准,在我国油菜主产区 13 省市推广应用,覆盖率达油菜产区 90%。
       明确了南方红壤旱地退化的主要特征,构建了红壤区旱地改土培肥与生产力提升的综合调控技术体系。

部分水稻突变体材料-单分蘖,疯狂分蘖;不育和半不育
  率先提出了甘薯“垂直和斜面无土种植”方法,发明了“斜插式立柱”“移动式管道”等立体无土栽培技术、“多功能(MFT)水耕栽培”方法,创新都市型设施园艺关键技术。建立敏感、特异的猪繁殖与呼吸综合征病原分离鉴定技术和血清学监测诊断技术,研制出预防技术手段和措施。

甘薯空中结薯技术
  8.“十二五”时期
  创建了稻米品质高效鉴定技术平台,育成“中鉴 100”等品质达部颁二级标准的早稻专用新品种。
       利用引进种质和创制的骨干亲本育成 32 个小麦品种,带动西部春麦区和西南麦区实现 2 ~ 3 次品种更换。
       选育出高产、高含油量、广适应性的油菜新品种“中油杂 11”,是国内推广区域最广的油菜品种。
       培育出广适高产优质大豆新品种“中黄 13”,成为自 1995 年以来唯一年推广面积超千万亩的大豆品种。
       育成世界上首个集高含油量(49.04%)、强抗裂角、高抗倒伏、抗菌核病为一体的双低油菜品种“中双 11 号”。育成多抗稳产棉花品种“中棉所 49”,实现了耐旱碱、大铃和高衣分等性状的协同改良,创建了棉花种植标准化技术体系。育成甘蓝显性雄性不育系,实现甘蓝育种技术的重大突破。培育出具有高产、优质、多抗、专用等特征的甘蓝、甜椒、黄瓜、马铃薯、桃等系列新品种百余个。
       构建了我国超级稻区域化高产栽培技术体系。构建了玉米冠层耕层协调优化理论体系,集成了高产高效技术模式。研究建立了 13 套适应西南、北方、黄淮海等不同生态区域的玉米高产高效生产技术规程。创建了主要粮食产区农田土壤有机质提升的关键技术和技术模式。
       突破了摘果、起秧、清选等花生机收作业长期存在的技术瓶颈,创制出多种高效、适用、经济性好的花生联合收获设备。
       构建了小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系,防病保产效果极其显著。创建了以有效成分、剂型设计、施药技术及风险管理为核心的农药高效低风险技术体系。研发了防控外来入侵生物系列关键预警、监控与阻截技术。


中国小麦条锈病菌源基地示意图
   系统集成了旱作农业技术体系与模式,平均降水利用率提高到 68%。
        以“源头控制”与“过程阻断”为理念,突破了农业面源污染控制相关的关键技术 30 余项,起草发布的行业或地方标准 10 余项。
        首次建立了涵盖土壤生物肥力指标,揭示了导致黄泥田、白土、潜育化水稻土等5 类土壤低产的关键因素。发明了低成本,易降解的系列肥料用缓释材料,研制出大田作物用缓 / 控肥料生产工艺和关键设备。
       解决制约油菜籽等油料高效加工与多层次增值的产业化重大关键技术问题,开发出系列油料脱皮(壳)、低温制油和饼粕蛋白、油脂深加工技术。发明了花生低温压榨制油与饼粕蛋白联产技术及装备、花生伴球蛋白与浓缩蛋白制备与改性技术、功能性花生短肽制备技术。
       育出具有国际领先水平的“高山美利奴细毛羊”新品种,实现了澳洲美利奴羊在我国高海拔、高山寒旱生态区的国产化。
       培育出北京鸭配套系。发明了矮小型鸡配套制种技术,培育出并通过国家审定的节粮优质抗病黄羽肉鸡新品种 4 个。建立试验用小型猪近交系种群,打破了国外同类品种垄断格局。
       创建了断奶仔猪日粮系酸力模型和系酸力与 dEB 值耦合调控新方法,建立仔猪健康养殖营养与饲料调控综合技术方案,开发仔猪健康养殖添加剂 8 个及预混料、配合饲料优势产品。
       创建了奶牛营养调控关键技术,解决了乳脂肪、乳蛋白偏低,制约奶牛生产优质乳的技术难题。
       建立了全球第一个户用沼气 CDM 方法学,被联合国清洁发展机制专家委员会批准为“农户 / 小规模农场的农业活动甲烷回收方法学”(AMS-III.R)。创建了“大型养殖场畜禽粪便沼气处理CDM 工艺”。

农作物遥感监测总体技术框架
  (二)高技术研究及产业化
  中国农业科学院农业生物技术研究始于 20 世纪 70 年代,80 年代后,特别是国家“863”计划设立以来,获得了跨越式发展。随着现代生物技术与信息技术的广泛应用,转基因抗虫棉、重组禽流感疫苗、饲用植酸酶、农业遥感监测系统等一批高技术产品开发成功并大规模应用。“十一五”末设立的转基因重大专项更是助推了转基因技术研究与产业化的发展。
  1.1986年至“八五”时期
  植物脱毒快繁技术发展迅速,马铃薯、草莓、月季等10多种蔬菜、花卉快繁成功,并在生产中应用,建成了葡萄、苹果、柑桔、草莓等快繁生产线。
  用花药培养、染色体工程培育出水稻“中花 8-13 号”系列花培品种,“单育 1号”“单育 3 号”烟草新品种,“元帅”“国光”苹果新品种,成为我国最早用于生产的花培品种。攻克玉米、水稻、小麦等作物原生质体培养技术,成功获得再生植株。

苹果花药培养技术
  建立了野生大豆等植物基因文库,分离出一些目的基因,开展了载体研究。建成抗黄瓜花叶病毒的转基因植株,其抗性可通过世代遗传。将苏云金芽孢杆菌毒素基因导入水稻植株。
  研制出幼畜腹泻K88-K99疫苗,免疫试验表明安全稳定,所产仔猪免疫者占94.6%。
  家畜胚胎移植在奶牛、羊等家畜上获得成功,其中超数排卵的供体牛每头获得的可用胚胎数平均为4枚,接近世界先进水平。获得一批半胚犊牛、四分胚犊牛等。
  研制出马铃薯X与Y病毒、布氏杆菌、马传贫病毒、О型口蹄疫病毒等单克隆抗体,并应用于农作物和畜禽病毒等鉴别诊断上。
  2.“九五”时期至“十五”时期
  研究Bt 基因的克隆、修饰、改造和元件组装,成功进行定向设计,在国内最早获得转抗虫基因水稻和棉花。成功合成了具有自主知识产权的苏云金芽孢杆菌Bt 杀虫基因,并导入我国三大棉区的主栽品种,使我国成为世界上第二个合成抗虫基因的国家。
       在国际上首次成功创建高产量、高纯度、高效率、大规模、低成本、直接应用的转抗虫基因三系杂交棉分子育种新体系;建立了农杆菌介导、花粉管通道法、基因枪轰击法等三种棉花规模化转基因技术体系。
       成功培育出以“中棉所 41”“sGKz8”为代表的一批增产显著、品质优良、抗虫性强的新品种 / 组合,“中棉所 41”是我国第一个具有自主知识产权的双价转基因抗虫棉。

转基因抗虫棉
  在国际上首次育成了 6 个粳稻抗白叶枯病主效基因的近等基因系,被国际水稻所引入国际水稻种质基因库。在国际上首次突破了普通野生稻花药培养技术难关,建立了高效的转移外源基因技术体系。首次在国际上将中间偃麦草的抗黄矮病基因导入普通小麦,并创造出抗黄矮病普通小麦新种质。

粳稻抗白叶枯病主效基因的近等基因系
   初步阐明了转基因水稻、大豆基因漂流规律,明确了转基因棉花对靶标、非靶标生物及生物多样性的影响,建立了大豆、玉米、棉花、油菜等作物及其深加工产品中外源基因及其表达产物的检测技术体系。
       完成粮棉油等五大作物 1 000 份代表品种的指纹图谱,并建立了数据库。建立了分子水平上鉴定杂交稻的指纹技术及快速、经济、适合大群体分析的分子标记检测技术。
       研制出鸡传染性喉气管炎重组鸡痘病毒基因工程疫苗,成为国际上第一个针对鸡传染性喉气管炎的基因工程疫苗。猪口蹄疫、日本血吸虫、牛皮蝇基因工程疫苗研究取得重要进展。
       研制成功猪病毒性腹泻二联疫苗。
       研究开发出基因工程酵母高效表达体系,使植酸酶成为我国农业微生物领域第一个进入商业化生产的生物技术产品。
 重组禽流感病毒灭活疫苗(H5N1亚型)                            禽流感重组鸡痘病毒载体活疫苗
   

植酸酶生产
  研制成功适合我国生物有机肥生产的长槽式生物反应器,研制出纳米黏土插层缓释尿素和系列纳米包膜缓 / 控释肥料。
       在农业信息技术方面,研制成功的“ZN 电脑汉字 26 键拆根编码方案”是王码的启蒙、先导和理论依据,达到同类方案的国际领先水平。
       建成了我国第一个农业科技信息网络、中国作物种质资源信息网络,首次在计算机上绘制出 84 种主要作物种质地址分布图 272 幅,为作物多样性研究提供了依据。建立了我国第一个北方草地草畜平衡动态监测系统。
       建立了小麦、玉米专家信息系统。建立主要作物产量与气象条件关系数学模型,并进行了全国性作物产量预报。研制和建立了多种数据库、专家系统、管理系统、模拟系统、声像技术和遥感技术。 

北方草地草畜平衡动态监测
  建立了地表水、地下水联合调度大系统阶梯管理模型,完成多水源联网自动控制系统研制。改进遥感监测模型参数和综合应用模型,提高了大范围作物水分信息遥感监测精度。开发出作物水分信息自动采集设备和智能化精量灌溉控制软件。研制成功区域节水农业技术计算机管理与智能决策系统。
       研制出 SWR 系列传感器和配套的 TSC 系列土壤水分测试仪,研制成功免少耕施肥穴管穴播机、行走式多功能灌溉技术设备等。
       构建了商品肉鸡场精细养殖数字化技术平台,研究出玉米产量与品质形成的计算机网络模拟模型。
  3.“十一五”至“十二五”时期
  研究发布了抗虫、抗除草剂、抗旱等转基因生物环境安全评价技术,完善了棉花、水稻、玉米等转基因作物农业生态风险监控技术体系,建立了相应的数据库、信息服务平台和技术标准。

猪繁殖与呼吸综合征疫苗
   创制棉铃虫对 Bt 棉花抗性风险评估及预防性治理技术。建立了“外源基因在棉花上快速功能验证的技术平台”,先后培育出“中棉所 47”“中棉所 50”“中棉所 52” 等转基因棉花新品种 24 个。选育出第一个通过国家审定的高产、抗虫、抗病的三系杂交抗虫棉品种“银棉 2 号”。
        在世界上首创了转植酸酶基因玉米,是我国首例获安全证书的粮食作物之一。培育的转基因抗螟虫玉米进入环境释放与中试。
        突破了分子印迹特异性识别快速检测技术与设备,能够同步检测 5 大类农产品的 300 多种典型化学污染物。
        开发出了口蹄疫 O 型、Asia1 型二价灭活疫苗和口蹄疫 A 型灭活疫苗等安全、高效和更具针对性的口蹄疫多价灭活疫苗并产业化;研发出的国内首个猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗和活疫苗已实现产业化。研发了安全、稳定、无毒副作用,免疫保护率达 96% 猪圆环病毒 2 型灭活疫苗及配套诊断试剂盒。国内率先研制出猪病毒性腹泻三联活疫苗。
       开发出奶牛疾病诊断技术与试剂盒 5 套、兽药制剂 8 种、新疫苗 6 个,在多个奶牛场170 多万头奶牛上进行了推广应用。
       研制成功重组禽流感病毒灭活疫苗(H5N1 亚型)、禽流感重组鸡痘病毒载体活疫苗(H5 亚型),禽流感、新城疫重组二联活疫苗以及针对禽流感病毒变异株的疫苗,是国际上第一个产业化应用的重组 RNA 病毒活载体疫苗。
       研制成功我国第一个拥有自主知识产权的兽用化学药物饲料添加产品――“喹烯酮”,是我国第一个获得国家一类新兽药证书的兽用化学药物。
       创立了高效饲料用酶及其基因资源挖掘技术体系,突破了酶的构效机理和高效表达机制,创制多种饲料用酶产品。
       创建了猪产肉性状相关基因资源高效发掘及分子标记开发利用技术体系。
       建立了基因打靶技术体系,获得的肌抑素(MSTN)基因敲除的长白猪已完成生产性试验,与对照相比脂肪率下降 37.6%,瘦肉率提高 8%~11%。
       创建了农作物信息天(遥感)地(地面)网(无线传感网)一体化获取技术、适合我国国情的农作物种植面积和产量遥感监测关键技术,旱涝灾害遥感监测系统在多次重(特)大农业旱涝灾害监测中发挥了重要作用。
 
中棉所41号棉花                                                    中椒108甜椒
  

面条小麦的品质评价与分子标记选择体系
  

仔猪健康养殖技术体系
  

中黄13适宜种植范围
  

新型花生联合收获机
  
  

自主研发的人工瘤胃模拟系统
  
  (三)基础与应用基础研究
  六十年来,中国农业科学院持续开展一系列重大理论和方法的研究,特别是在国家“973”计划和国家自然科学基金项目的支持下,先后承担了农作物种质资源、重大畜禽疫病、农林危险生物入侵、棉花纤维品质功能基因组学等一批农业应用基础研究重大项目,有力地加强了基础研究,为促进我国农业科技原始创新、增强农业科技储备、引导未来农业科技发展发挥了重要作用。
  1.建院初期
  对我国小麦品种类型进行了系统的整理和鉴定,明确了分类地位、分布情况及发展趋势,证明了云南省是我国小麦种和变种最丰富的区域,首次系统划分了小麦生态类型。

小麦品种类型整理和鉴定
   阐明了飞蝗和不同种类土蝗适生环境及其与植物的相互关系,建立了查残、查卵、查蝻的“三查”测报法,创立了
“改治并举”根治蝗虫的理论、方法和技术。
        研究提出的“预防为主,综合防治” 病虫害防治策略已成为我国的植物保护方针。阐明了我国黏虫越冬习性与迁飞运动规律。创造性地设计出黏虫“异地” 测报法,针对黏虫灾害预报与防治形成了系统的理论、方法和技术体系,开辟了昆虫学研究的新领域和新学科―― 迁飞昆虫学。

粘虫越冬迁飞规律示意
  2.“六五”时期
  系统论述了小麦品种演变历史、亲本选配经验、品种产量潜力提高及加工品种改良等,为我国小麦及其他禾谷类作物新品种培育提供了系统的理论、方法和技术指导。
       牵头组织全国 48 个单位协作研究,发现低温不是小麦的唯一春化条件,建立了2 层次 9 等级连续变异的小麦品种类型分类体系,提出了我国小麦气候生态区划,提出了小麦生长发育过程中温光叠加和互补等理论。阐明了水稻品种光温反应特性的形成同当地生态条件的关系,提出了水稻光温反应特性的理论。

中国小麦光温特性研究
  突破小黑麦属间杂交种选育、杂种染色体加倍产生小黑麦原种 ( 品系 ) 及小黑麦品系间杂交后代选择难关,创造出新型禾谷类植物异源八倍体小黑麦,在理论上首次证明了作物育种的原始材料―― 种质资源、育种材料和作物新物种均可人工创造,对遗传学发展做出了贡献,产生了深远的国际影响。

改良的八倍体小黑麦品系Y5828染色体组成,绿色为黑麦染色体组,红色为小麦染色体组,其中黑麦2R和5RS丢失
  3.“七五”时期至“九五”时期
  查明了我国小麦条锈病病菌越夏、越冬地区、方式和条件,揭示了病菌的越夏、越冬及春季流行规律;在生理小种鉴定和品种抗锈性等方面达到了世界水平。创立了一套切合我国实际的病菌生理小种鉴别与监测体系,明确了我国小麦条锈菌生理小种区系、变化规律及其与小麦品种抗锈性丧失的关系,提出了预防与控制的理论、方法和技术体系。
       研究证实了棉铃虫是典型的兼性迁飞性害虫,明确了其在不同寄主间转移危害特性及爆发性灾变的原因,证实了干旱、施肥水平是棉铃虫严重发生的主要原因。
       证明了“太谷核不育小麦”不育性是受显性雄性不育单基因控制并做了精细定位,探索出自花授粉小麦轮回选择育种新途径。
 
  从分子水平上证实了稻瘟菌(无性 /有性)自身普遍存在的菌丝融合现象是引起该菌致病性变异的原因之一;在粤、云、贵稻区获得了稻瘟菌的雌性可育菌株,并于稻田同一植株上获得了两种不同的交配型。

稻瘟病的遗传多样性
  首次揭示了野生大豆分布规律和生 稻瘟病的遗传多样性境特点;首次发现具有重要利用价值的 8种新类型,确立了我国是世界野生大豆遗传多样性中心的国际地位。
       大规模系统开展了野生稻普查研究,明确了我国野生稻的分布和种类,证明了粳型稻种起源于我国云南,初步揭开了水稻起源演化之谜。收集野生稻种质 5 000 余份,打破了国际上公认的普通野生稻分布的北限,使之向北延伸了 3° 14′,明确了我国普通野生稻在世界上的独特性。
       探讨了水稻理想株型和克服杂种优势利用困难的机理。
  建立了以核酸序列分析为核心的分子流行病学方法。建立猪口蹄疫病毒系统发生树。研究建立了禽流感疫病诊断技术、毒型鉴定技术。
  4.“十五”时期
  建立了系统的农作物种质资源收集、保存、鉴定及评价的理论、方法和技术体系,在国际上率先构建了水稻、小麦、玉米、大豆等主要作物的核心和微核心种质,引领我国作物种质资源研究居于世界领先地位。
       挖掘出水稻广亲和基因、小麦营养高效基因、大豆抗病(虫)基因等一批重要农艺性状新基因或数量性状位点(QTL)600 多个,克隆了水稻抗白叶枯病基因Xa 4、小麦矮秆基因Rht 10、棉花纤维细胞壁蛋白基因等抗病、营养高效、优质等重要农艺性状基因。
       研究发现一个水稻单分蘖的突变体moc1,分离鉴定了MOC 1 基因。克隆出一种能增加水稻穗粒数的水稻高产基因,并培育出既高产又抗倒伏的新型超级稻组合。

水稻重要性状的功能基因组学研究在水稻分蘖分子遗传学机理方面取得突破,相关论文发表在《Nature》上。
   初步明确了棉铃虫对 Bt 棉花抗性的分子基础、害虫迁飞与滞育的生理生态机制,克隆了棉铃虫滞育激素基因。
        构建了 300 多个入侵农林危险生物实验种群;初步阐明了红脂大小蠹入侵化学生态机制。开展了入侵生物风险分析,为预防与检测大豆疫霉等潜在危险性入侵生物提供了理论依据与方法;烟粉虱传毒相关基因分子进化研究取得理论突破。
        阐明了几种重要微生物杀虫防病基因(簇)的结构与功能。基本阐明了斯氏假单胞菌固氮调节基因nifLA 的表达调控机制。
        完成了口蹄疫、禽流感、猪瘟等 7 种重要动物疫病病毒(虫)株的全基因序列测定及部分病毒致病与免疫蛋白的结构与功能分析。初步揭示了口蹄疫病毒持续感染的机理。
        筛选、建立了 SARS 病毒动物感染模型,制定了 SARS 疫苗动物实验效果评价技术。建立了禽流感疫病疫情预测和预报技术体系。
        建立了以核酸序列分析为核心的分子流行病学方法。在人畜共患病分子诊断与血清型鉴别诊断方法以及病毒病原学、病原致病机理、宿主分子免疫机制、病毒分子遗传与变异、跨种间感染机制研究等方面也取得重要进展。
       深入研究了高风险污染土壤环境的生物修复与风险评价技术,建立了中国草地 /牧草种质资源信息系统和北方草地生产力模型。  
  5.“十一五”时期
  首次在世界上克隆出控制水稻分蘖的基因和增加水稻穗粒数的高产基因;克隆了水稻理想株型关键基因OsSPL 14。高效率、低成本地绘制了黄瓜全基因组图谱。

黄瓜基因组
  对可固氮的假单胞菌Pseudomonas stutzeri A1501 进行了全基因组测序,并开展了比较基因组学研究,发现了一批与碳源利用、固氮、脱氮等代谢过程相关的基因。
  研究发现提高穗部油菜素内酯 (BR) 含量可调节水稻灌浆、增加水稻籽粒产量。揭示了GIF 1 基因控制米粒重量的途径。
       发现了 B 型烟粉虱与土著烟粉虱之间存在“非对称交配互作”,可以在促进 B 型烟粉虱数量增长的同时,压抑土著烟粉虱种群增长,从而促进 B 型烟粉虱迅速入侵和扩张。
       研究发现农田、农村畜禽养殖和城乡结合部的生活排污对水体氮、磷富营养化的贡献率大大超过来自城市生活污水和工业点源污染。
       成功创建了非标准海量土壤信息集成方法,完成国内 1 100 多个县的高精度数字土壤建设,覆盖了全国 1/2 地区。首次实现了土壤图与土壤剖面信息的链接,使我国各地完成的 10 余万个珍贵的土壤深层剖面科学记载可以系统再现。

发现了一批与碳源利用、固氮、脱氮等代谢过程相关的基因
  6.“十二五”时期
  开展了全球首例在区域性尺度上对转基因作物靶标和非靶标害虫生态效应的长期监测和综合治理的研究。
       先后牵头测定了马铃薯、白菜、甘蓝、小麦 D 基因组、油菜、棉花等主要农作物基因组,揭示了基因组序列结构特征。
       构建了完整的番茄遗传变异组图谱。揭示了番茄果实变大经历了从醋栗番茄到樱桃番茄再到大果栽培番茄的两次进化过程,确定人类分别对 5 个和 13 个果实重量基因定向选择。
       首次对传统的多倍体作物复杂基因组进行了完整测序和组装,揭示出甘蓝和白菜基因组间存在转座子扩增、串联重复基因扩增、可变剪切数量及共线性区外基因丢失率等多重不对称性,而在种内的亚基因组间也存在不对称性进化。
       精细定位了美国长粒粳稻携带的粒长调控基因GL 7,揭示了美国长粒粳稻粒长复杂而精确的遗传调控机制。
       发现水禽、候鸟携带的 H5N1 病毒在进化中可以获得感染和致死哺乳动物的能力,确定了 NS1 是影响 H5N1 病毒对禽和哺乳动物致病力的关键基因 , 并揭示其影响致病力的关键位点及机制。
  (四)宏观战略研究
  建院六十年来,尤其是改革开放以来,中国农业科学院充分发挥学科、专业门类齐全,高级科技人才聚集的优势,围绕我国农业、农村经济和农业科技发展中的重大问题,开展了一系列重大的宏观战略研究,为党中央、国务院和有关部门科学决策发挥了重要作用。
  1.“六五”时期至“七五”时期
  中国农业科学院主持对水稻、小麦、玉米、大豆、棉麻、油料、烟草、茶叶、蔬菜等 28 种作物,以及各省、市、自治区的粮食和经济作物发展进行了专题和综合研究,主要分析预测我国粮食和经济作物 1990 年和 2000 年的发展,提出“粮食人均400 千克不可少”观点。
       主持开展我国粮食产需区域平衡研究,提出我国粮食将长期紧缺,不容忽视。我国已初步形成各种粮食专门化生产地带,根据产销现状和发展特点,将全国划分为11 个一级产销区、3 个余粮区、4 个缺粮区、4 个自给区。一级产销区是我国粮食平衡的基本单位,在区间进行粮食调剂,是国家解决粮食平衡的一项重要手段。
       主持开展了中国中长期食物发展战略研究,划分了食物发展阶段,提出了符合中国国情的食物消费模式,重点表述了实现小康生活的食物消费与营养水平,同时对2020 年发展进行了科学预测和展望,受到国务院的高度重视,并颁发了《九十年代中国食物结构与发展纲要》。

中国中长期食物发展战略研究报告
  总结提出了北方旱农区域治理与农业发展模式,适应不同类型旱作区主要粮食作物高产高效栽培技术体系,建立了适应主要类型旱作区用地养地相结合的高产高效种植制度及农牧结合、农林牧综合的高效发展模式,提出了旱区农田肥水效应及其耦合模式,揭示了旱区农田水分生产潜力及开发途径。
  2.“八五”时期至“十五”时期
  组织开展了“气候变化对农业、水文水资源、森林及沿海地区海平面的影响及对策”研究,初步阐明了全球气候变化区域评价中农业系统模拟及其在环境外交中的应用,提出了气候变化对水文水资源、气候变化对森林、气候变化对沿海地区海平面的影响及适应对策。研究建立了全国或大区农业、森林、水资源和沿海地区受气候变化及海平面升高影响的工具性评价模型,绘制了分布图,提出了适应对策,主要结论已写入联合国政府间气候变化委员会(IPCC)1995 年的评价报告和 1997 年特别报告中。

气候变化对农业、水文水资源、森林及沿海地区海平面的影响试验观测
  先后主持完成“中国农业现代化的理论道路与模式”“新时期食物安全发展战略研究”“中国农业科技体制改革研究”等,提出“现代集约持续农业是中国农业发展的必由之路”“种植业应该从粮-经二元结构转变为粮-经-饲三元结构”“把粮食安全观念转变为食物安全观念”等一系列重要战略思路和政策建议。
       主持完成中国主要农林作物气候资源、中国种植业区划、中国化肥区划、北方旱地农业类型分区及评价和 21 种作物种植区划。

中国化肥区划
  开展新时期国家农业科技创新体系建设研究,研究提出了以国家农业科技创新中心、区域农业科技创新中心和农业科技试验站为核心内涵的建设国家农业科技创新体系的构想,被吸纳写入 2005 年《中共中央 国务院关于进一步加强农村工作提高农业综合生产能力若干政策的意见》。
  3.“十一五”时期至“十二五”时期
  2005 年,中国农业科学院组建农业经济与政策顾问团,对重大农业问题进行深入调研,提出重大建议。主编的内部刊物《判断与思考》发表近百篇有价值的研究报告,相关的政策建议得到党和国家领导人批示,并转化为中央、部委和地方政策。
       研究建立了一套完整的“气候情景构建—综合影响评估—适应技术与对策”研究方法学体系,支撑了《第二次气候 《判断与思考》变化国家评估报告》和《适应气候变化国家战略研究》报告等的撰写,支撑国家发改委联合 9 部委发布的《国家适应气候变化战略》等政策文件的制定。
       创建了农业信息分析学理论,研发了农产品气象类产量预测模型、管理类产量预测模型、投入类产品预测模型,开发完成先进农产品市场信息采集设备,研发了中国农产品监测预警系统(CAMES)。连续 3 年发布了中国农业展望报告,支撑我国提前发布市场信号、有效引导市场、主动应对国际变化。
  主持完成的“农业与农村节能减排的循环经济理论研究”,为国家制定《全国农业可持续发展规划(2015—2030 年)》提供了重要参考。
       研究形成了“我国粮食七连增的定性定量分析”调研报告上报国务院,对我国粮食政策的制定和农产品发展方向提出了政策建议。
       我国旱作农业问题专题研究报告、粮食安全问题调研报告得到李克强总理和汪洋副总理的批示支持。专题研究了大宗农产品内外价差扩大的原因及对策建议。
       制定实施了中国农业科学院农业智库建设计划,全面统筹中国农业科学院学术委员会、科技发展战略研究团队、科技经济政策研究中心专家组和农业经济与政策顾问团 4 支宏观战略研究力量,充分发挥农业和农业科技决策智囊团作用。
       开展“跨越 2030”农业科技发展战略研究,出版《“跨越 2030”农业科技发展战略》研究报告。
  

出版《跨越“2030”农业科技发展战略》,引领学科发展
  三、全国农业科研协作
  (一)开展重大项目联合攻关
  六十年来,中国农业科学院及有关研究所牵头并组织全国科研、教学、推广单位和企业等,开展了农作物育种、农作物品种资源、植物保护、畜禽育种与养殖、重大畜禽疫病、土壤肥料、区域治理、农业宏观战略研究等研究工作,主持完成了一批国家“863”计划、“973”计划、重大专项、“948”计划、科技攻关 / 支撑计划、国家自然基金、科技基础条件平台建设等计划项目,取得了一系列重大成果。

由中国农业科学院主持的“中国农作物种质资源收集保存评价与利用”研究,荣获2003年度国家科学技术进步奖一等奖
  1972 年,中国农业科学院和湖南农业科学院牵头组织全国 150 多个单位开展籼型杂交水稻科研大协作,突破保持系、同型不育系、恢复系等关键技术,迅速实现了杂交水稻的雄性不育系、保持系、恢复系“三系” 配套,使杂交水稻成为我国水稻三系杂交的标志性成果。
       从“六五”开始,主持“中国农作物种质资源收集保存评价与利用研究” 项目,组织全国 400 余个单位 2 000 余人参加全国种质资源攻关项目组,进行跨地区、跨部门、多学科和多年的综合协作研究,使我国农作物种质资源研究跃居世界先进水平,国家农作物长期库库存种质资源达到 48 万余份。

航天育种卫星返回种子交付与地面育种工作启动会
  “九五”以来,中国农业科学院牵头组织全国有关科研院所进行“中国超级稻”协作攻关,实现各期育种目标。
       “十五”以来,中国农业科学院牵头组织航天育种项目,涉及 28 个省、市、自治区及 138 个科研院所、大学和企业单位,参加人员达 1 381 人。
       “十一五”以来,中国农业科学院主持“转基因生物新品种培育”国家重大科技专项重大课题 20 项,建立起涵盖基因克隆、遗传转化、品种培育、安全评价等全链条的自主研发体系,形成了自主基因、自主技术、自主产品、自主产业的研发格局。主持“水体污染控制与治理”国家重大科技专项项目 1 项、课题 12 项,涉及巢湖、松花江、黄河灌区、海河、洱海、东江、辽河、三峡库区流域,参加的课题涉及太湖、淮河等流域,工程示范面积累计达到 2 000 平方千米,辐射推广面积累计达到3 万平方千米,累计削减对水体的污染负荷 COD、总氮、总磷分别达到 7 200 万吨、 700 万吨和 125 万吨。
  (二)组建专业科研协作网
  中国农业科学院在上级部门的领导下,先后建立了种质资源保护与利用平台协作网络、农作物品种区域试验网、小麦水稻育种协作网、玉米穿梭育种协作网、棉花育种协作组、土壤肥力监测协作网、肥料效应协作网、小麦锈病研究协作组、玉米棉花病虫害防治研究协作组、地下害虫防治协作组、农药药效试验协作网、矮败小麦选育协作网、马传贫防治协助网、农业科学数据共享中心等几十个全国性的农业科研协作网,内容涵盖了作物种质资源、品种遗传改良、品种区试、栽培技术、土壤改良、动植物病虫害防治、环境治理、农业减灾等领域,促进了全国农业科研的大联合、大协作,在农业科技创新活动中发挥了领军作用。

43 个作物资源野外观测研究圃分布情况
  (三)加强与地方学科共建
  “九五”期间,中国农业科学院为加强草业学科、动物学科建设,与甘肃省共建草原生态研究所,与广西共建水牛研究所。
       “十五”期间,先后与江苏省共建家禽研究所、甘薯研究所;与广西农业科学院共建甘蔗研究中心,与山西农业科学院共建杂粮研究中心,与重庆农业科学院共建山地农业研究中心。
       “十一五”以来,先后与军事医学科学院兽医所共建中国农业科学院长春兽医研究所;与吉林省共建特种经济动物分子生物学省部共建国家重点实验室;与华大基因研究院共建中国农业科学院深圳生物育种创新研究院,在此基础上成立了中国农业科学院农业基因组研究所;与安徽省共建中国农业科学院合肥食品科学与营养创新研究院。
  (四)推动创新体系建设
  “十五”以来,中国农业科学院以体制创新强化科技创新,积极推进新型农业科技创新体系建设。先后与吉林省人民政府、广东省人民政府、山东省人民政府、四川省人民政府签订协议,联合共建了中国农业科技东北创新中心、华南创新中心、黄淮海创新中心、西南创新中心 4 个区域创新中心。“十二五”以来,为着力解决重大、共性和区域农业发展重大关键性技术问题,秉持大联合大协作的精神,中国农业科学院牵头成立了国家农业科技创新联盟。