改革开放以来农业科技取得的巨大成就，为“十二五”农业取得新发展、到2020年实现全面小康奠定了坚实的基础，但在当前不断发展变化的国际国内形势下，还面临一系列重大挑战。
一、提高农业综合生产能力、确保国家粮食等主要农产品有效供给
粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。人多地少是我国的基本国情，耕地、水资源等农业资源相对紧缺，我国人均耕地面积已降至 1.4亩以下，人均水资源拥有量仅为世界平均水平的1/4，每年农业灌溉缺水约300亿立方米。从今后的趋势看，人口增长和经济社会发展都对农产品供给提出了更高的要求。在资源约束越来越紧、水旱灾害影响加大、种粮比较效益低下等诸多压力下，要保持粮食自给率90%—95%左右，粮食综合生产能力达到10800亿斤以上，肉、蛋、奶、果、菜等主要农产品基本满足国内食用和加工需要，任务十分艰巨。因此，迫切需要大幅度提升农业科技的创新能力和水平，加快农业动植物新品种、优质高效种养技术和成果的转化推广，大幅度提高单位面积粮食产量，改善农产品品质，确保粮食等农业综合生产能力稳步提高。
二、转变农业发展方式、发展现代农业
从世界农业发展的历程，特别是发达国家农业现代化所走过的道路来看，农业科技是现代农业发展的决定因素和主要推动力。当前，生物技术已成为引领未来农业的前沿领域，精准农业、设施农业、机械化、信息化等成为现代农业发展的重要趋势，材料科学、环境科学等高新技术也将在农业上广泛应用，农业发展将越来越依靠科技的贡献。目前，我国已经进入加快改造传统农业，走中国特色农业现代化道路的关键时期。但我国农业依然靠天吃饭，基础设施依然薄弱，发展方式粗放、资源消耗过大、劳动者素质低下等问题也日益突出，对依靠科技提升农业素质的要求十分紧迫。因此，必须大力推进农业科技自主创新，不断加快农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化进程，不断提升农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化水平，使我国农业逐步摆脱靠天、靠土地和水资源的传统发展模式，尽快转向靠现代装备、现代科技和劳动者素质提高的增长轨道上来。
三、缓解生态环境压力、实现可持续发展
农业的可持续发展将是21世纪世界农业生产的主要模式，它的基本特征是把农业的发展、农业资源的开发利用与自然资源和生态环境的保护有机结合起来。特别是在全球气候变化的背景下，农业发展与农业资源良性循环的相关性更为突出。据统计，我国有40%的耕地处于不断退化的状态，30%左右的耕地不同程度地受水土流失的危害；全国草原退化面积达 10亿亩，目前仍以每年2000多万亩的速度在退化；旱涝灾害、病虫鼠害等自然灾害频发，给农业生产带来巨大损失；全球气候变化对农业生产的影响也日益突出，最近 100年我国平均地表气温上升了 1.1℃，高于0.74℃的全球平均升温水平，极端性气象灾害显著增加。因此，迫切需要提高农业科技水平，创新资源高效利用技术，增强农业抗风险能力，促进人口、资源、环境良性互动，有效缓解农业发展对农业资源的过度使用和对生态环境的损伤，确保我国农业及整个社会的可持续发展。
四、应对全球化挑战、提升农业国际竞争力
经济全球化加剧了农业的国际竞争，而农业竞争归根结底是各国间农业科技水平的竞争。近年来发达国家依靠其科技领先优势，不断降低农产品生产成本和销售价格，国内市场面临国外农产品进口竞争压力空前加大。同时，世界各国尤其是发达国家农业支持保护水平不断提高，调控措施日趋强化、多样和隐蔽，产品检验检疫等技术性贸易壁垒逐渐加强，我国园艺、养殖等优势农产品出口阻力日益加大。目前，外资企业、跨国公司等进入我国农产品和农业生产资料经营市场，并购境内农产品企业的规模不断加大。以跨国公司投资为主体的外资入侵对我国涉农产业所产生的负面影响日益凸现。大豆压榨业是最先受到外资入侵并损失惨重的行业，外资在国内建立大规模现代化大豆加工企业，进口大豆大量涌入国内市场，使国内企业大面积停产，豆农蒙受巨大损失。我国种业也正遭遇外资的大量渗透，跨国公司的进入挤压了国内种子企业生存空间，同时又加紧在我国进行研发布局，对我国种质资源和种子产业安全构成了威胁。因此，应对农产品国际竞争，迫切需要加快农业科技进步，依靠科技降低农产品生产成本，改善农产品质量，打破技术性贸易壁垒；依靠科技增强农业产业核心竞争力，有效抵御国际市场的冲击，保障产业安全和发展壮大。市场的冲击，保障产业安全和发展壮大。（薛亮）
