Page 63 - 现代农业技术发展与创新研究

第二章 粮食安全视角下现代农业技术创新

作业。智能化的施肥、灌溉、施药等系统将变革原有依靠高投入、人工和经验的
粗放型农业种植业的田间管理模式，实现精准化、差异化、集约化有效管理，根
据不同地块、不同时期作物对水肥的需求及病虫害入侵情况等进行科学决策，提
高资源利用效率和管理效率。

②在养殖业方面。智能跟踪系统、环控系统、饲喂系统、挤奶系统、粪便
等废弃物清理系统及水产养殖监控系统等的开发和应用，可以精准、实时、远程
掌握动物的活动轨迹、生长发育状况、健康状况及养殖环境状况，并进行自动控
制和处理，这极大地解放了人力，提高了绿色清洁生产能力。智能技术驱动的农

业科技变革对农业发展产生系统性颠覆影响，农业动植物生理传感器、动植物生
长优化模型、装备管理与优化以及智能机器人等将是智慧农业技术未来的研究热
点。前沿技术的不断突破将持续对依赖人力和经验的传统农业种养方式产生变革
性影响。

（二）新一代生物技术驱动的现代生物育种技术将变革传统农业育种
方式
种子是农业的“芯片”，种质资源是农业现代化的战略资源。因此，农业育
种是现代农业技术创新和应用的重要领域。以基因组编辑技术为代表的新一代生

物技术将颠覆农业动植物育种方式，打破传统育种的时空限制。近年来，随着基
因组测序技术、转基因技术、克隆技术、基因组编辑技术等分子生物学技术的出
现及其在农业育种中的应用，动植物生物育种不断取得重大突破。特别是基因组
编辑技术的问世，极大地提高了育种的精准性和效率，打破了其他育种方式的局

限。例如，从头诱导分生组织的双子叶植物基因组编辑的方法，打破了传统植物
遗传转化技术需利用组织培养的瓶颈；将单倍体诱导育种与基因组编辑技术相结
合的 HI-Edit 育种新策略极大地加速了育种进程。基因组编辑技术在水稻、小麦
等主要作物及家畜育种中已得到应用，如已培育出了富含类胡萝卜素的无标记黄

金大米、抗结核病奶牛和脂肪含量降低了 24% 的瘦肉猪。此外，还有研究人员
利用基因组编辑技术和干细胞技术，培育出了可产生只含优良供体动物遗传物质
精子的“代孕”种公畜，有效地解决了传统选择性育种和人工授精方法受时空限
制的弊端。未来随着对生命认知的深入和新型生物技术的出现，现代育种技术将

继续对农业育种方式产生变革性影响。

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