农业农村现代化是中国式现代化的重要组成部分,关系到中国式现代化全局和成色,是全面建设社会主义现代化国家的重大任务,也是实现全体人民共同富裕的必然要求。党的十八大以来,我国农业农村发展成就斐然,然而,全球粮食供应链波动加剧、极端气候频发、耕地资源约束趋紧以及种源受制于人的风险犹存。国务院2026年5月印发的《加快农业农村现代化“十五五”规划》(以下简称《规划》)锚定建设农业强国目标,对“十五五”时期农业农村发展作出全面部署。《规划》不仅明确提出,到2030年,粮食综合生产能力达1.45万亿斤左右、农业及相关产业增加值达25.8万亿元等硬指标,更强调培育壮大农业领域新兴产业和未来产业。

图/中经视觉
打开网易新闻 查看精彩图片
图/中经视觉

发展太空农业对实现农业农村现代化具有重要意义

《规划》的一个重大理论创新,在于将发展农业新质生产力提升至战略高度。传统农业生产力主要依赖土地、劳动力、资本等要素投入,而农业新质生产力则强调以科技创新为主导,实现生产要素的颠覆性重构。太空农业技术正是农业新质生产力的典型代表。通过融合航天工程、空间生物学、人工智能、卫星遥感等前沿技术,太空农业技术能够打破地表农业生产的物理极限,为种质资源创新、生产方式变革及产业链重塑提供全新底座,是突破农业资源环境约束、抢占未来农业发展制高点的一个重要选择。

注入科技创新动能,破解农业资源约束。我国人多地少水缺的基本国情,决定了必须走“藏粮于地、藏粮于技”“科技增粮、资源拓展”之路,太空农业技术的研发和应用正是关键一环。太空农业技术的核心在于将航天技术、生物技术、智能装备反向赋能地面农业,推动农业由经验驱动迈向“数据+基因”双轮驱动,为农业农村经济提质增效。利用空间微重力、强辐射、高能粒子等环境诱变种子,经地面多代筛选,可培育出高产、优质、抗逆的新品种,显著增强抗病虫与耐盐碱能力,为盐碱地、荒漠、海岛等传统农业禁区提供解决方案,直接服务种业振兴与粮食安全。太空农业所需的闭环生命支持、环境智能调控、水肥一体化、无土栽培等技术,经适配改造后可应用于地面植物工厂、垂直农场及戈壁设施农业,大幅提升资源利用效率。在空间极端环境下开展的植物—微生物互作、光合作用机理、逆境生理等基础研究,有助于揭示作物生长规律,为基因编辑、合成生物学等前沿技术在农业中的应用奠定理论基础。

拓展农业功能边界,赋能农业产业升级。太空农业正推动农业从单一的食物生产功能,向集生产、科技、科普、文旅于一体的复合型产业跃升,有利于提升农业附加值,拓宽农民增收渠道。太空农业示范园、航天育种基地、太空食品体验馆等新载体,将农业生产与科普教育、研学旅行、亲子体验等有机结合,形成“农业+科技+文旅”融合发展的太空农业新模式。太空食品在营养配比、保鲜技术及便携性上的探索,反哺地面功能性食品、特膳食品及方便食品的开发。太空农业强调物质闭环与能量梯级利用。将太空水循环利用、废弃物资源化等技术移植到地面,可有效解决农业面源污染、秸秆处理及畜禽粪污利用等难题,助推农业绿色低碳转型。

培育农业新质生产力,抢占科技创新制高点。在全球农业科技竞争中,太空农业技术是“从0到1”的原创性赛道,也是大国博弈的重要领域,我国在太空农业领域具备突破技术封锁、掌握战略主动的技术储备与实力。太空农业涉及的生命支持系统、空间生物制造、原位资源利用等核心技术,具有高度自主性与不可替代性,加快发展太空农业,有助于构建自主知识产权体系,降低对外技术依存度,保障农业科技安全。同时,作为航天与农业双重大国,我国在空间站植物培养、航天育种国际合作等方面的实践,可为发展中国家提供可复制、可推广的经验,助力参与制定国际标准,提升我国在全球农业科技治理中的话语权与影响力。

推进农业农村现代化的时代发展要求

《规划》明确指出,“十五五”时期是基本实现农业农村现代化的关键时期,锚定建设农业强国目标,以推进乡村全面振兴为总抓手,一体推进农业现代化和农村现代化,统筹发展科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业。

发展农业新质生产力,实现《规划》发展目标。《规划》设定了一系列极具挑战性的量化指标,构成“十五五”时期农业农村现代化的施工图与考核表。供给保障方面,要求到2030年粮食综合生产能力稳定在1.45万亿斤左右;农业科技支撑方面,要求到2030年农业科技进步贡献率达67%、农业核心种源自给率达85%、农作物耕种收综合机械化率超80%、农村生活污水治理率达70%。这些发展指标倒逼农业农村发展从单纯追求产量增长,转向产能提升、质量效益、科技创新、生态友好的多维协同,实现产量产能、生产生态、增产增收三者协同提升。

农业新质生产力具有重要的战略牵引作用。如前所述,《规划》将发展农业新质生产力提升至战略高度。太空农业技术作为农业新质生产力的典型形态,通过引入前沿技术有望打破地表农业生产极限,能够有效克服传统农业生产方式的发展制约,为推动农业高质量发展提供有力支撑。必须以科技创新为主导,加快太空农业技术发展应用,突破资源环境约束、抢占未来农业发展制高点,实现生产要素的颠覆性重构,全面提升农业综合生产能力和质量效益。

以农业新质生产力赋能现代化大产业。粮食安全是农业农村现代化的底线要求与压舱石。发展农业新质生产力,从耕地资源向整个国土资源拓展,构建多元化食物供给体系,以国内稳产保供的确定性应对外部环境的不确定性,这是农业农村现代化的物质技术基础,要求从传统种养向全链条升级。通过农业科技自立自强,突破核心种源、关键装备等瓶颈,发展智慧农业、生物育种,提升土地产出率与劳动生产率。统筹发展科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业,做好粮头食尾、农头工尾的大文章,把农业建成现代化大产业。

太空农业技术赋能农业农村现代化

经过30余年发展,太空农业技术已成为推动农业农村现代化的强劲引擎。作为农业新质生产力的重要载体,太空农业技术应用正从单一的航天诱变育种向空间作物栽培、生物再生生命支持、卫星遥感监测等多维领域拓展。

突破种源瓶颈,筑牢粮食安全根基。自1987年首次利用返回式卫星开展农作物种子搭载试验以来,我国航天育种已累计培育新品种超700个(截至2025年7月),覆盖水稻、小麦、玉米、蔬菜、花卉、牧草等领域,创造了逾千亿元的直接经济效益,以航天育种为代表的太空农业的新品种新优势日益凸显。在主粮作物方面,“鲁原502”“航麦802”等代表性小麦品种抗倒伏、高产、耐盐碱特性突出,有力支撑了我国边际土地的产能提升。

赋能特色产业,推动乡村产业振兴。太空农业技术在特色经济作物培育上也成效卓著,成为农民致富的“金钥匙”。例如,陕西米脂通过航天育种培育的米谷系列太空小米,配套旱作农业技术,实现节水、节肥各30%,在黄土高原贫瘠土地上稳产高产,2025年米脂小米全产业链综合产值突破22亿元;湖南攸县推广的太空育种华富椒,凭借皮薄肉厚、抗病性强等优势,实现规模化种植。通过“良种+良法+产业链”的发展模式,太空农业推动农业由产量主导向量质并重转变,有效赋能农业增产增收。

融合智慧农业,重塑农业生产方式。发展太空农业技术的目标主要是服务地面。太空农业正与第五代移动通信技术、人工智能、物联网等深度融合,构建天空地一体化现代农业感知与决策系统。例如,广东河源万绿智慧无人农场依托航天育种优质品种,配合北斗导航无人驾驶拖拉机、无人植保机及智能水肥一体化系统,实现水稻耕种管收全过程无人化作业;甘肃天水航天育种示范基地利用无人机按预设航线植保,地面传感器实时采集土壤数据并上传云端,经分析生成个性化种植方案。“航天品种+智能装备”的发展模式,使大数据成为新农资、新农具,推动农业生产由靠经验向靠数据跨越,可以大幅度提升农业科技进步贡献率与综合机械化率。

改良边际土地,促进农业绿色发展。我国拥有大量盐碱地、干旱半干旱地区及生态脆弱区。太空诱变技术能定向筛选强抗逆性种质资源,为边际土地开发提供可能。例如,甘肃天水的耐盐碱品种“航椒11号”在pH值8.5的盐碱地上实现增产;广东河源研发的“航紫5号”太空紫云英作为绿肥翻压还田后,明显减少化肥用量,既改善土壤板结,又提升稻米品质,生动诠释了太空农业与生态农业的完美结合。

发展太空农业技术的挑战与实现路径

太空农业是以航天技术为基础,开发利用太空环境资源的农业新领域,技术核心在于利用太空微重力、强辐射、高真空、重粒子等极端环境,对农作物种子、微生物或植物材料进行诱变处理,诱导基因高频变异,再经地面多代选育,培育符合需求的新品种。

尽管我国太空农业成就显著,但加快推进仍面临三重挑战:一是基础研究滞后,诱变机理解析不足。虽育种实践丰富,但对太空复杂环境如何精确作用于生物体DNA、引发特定性状变异的分子机制尚未完全明晰,导致育种工作仍一定程度依赖“随机筛选”,缺乏“设计育种”能力。二是搭载资源稀缺,成果转化不畅。航天发射成本高、搭载机会少、载荷有限。同时,太空返回种子需经多代地面筛选、区域试验与品种审定,周期长、投入大,许多优异突变材料因缺乏后续经费支持与产业衔接,未能转化为现实生产力。三是跨学科协同不足,复合型人才短缺。太空农业横跨航天工程、植物学、遗传学、智能装备等多领域,但学科壁垒尚存,交叉融合不深。既懂航天技术又精通农业生产的复合型高端人才严重匮乏,制约了原创性重大成果产出。

太空农业是一个多学科交叉融合的复杂系统,主要由空间诱变育种、空间植物栽培与生命支持、航天遥感与智慧农业三大技术板块构成。作为航天科技与现代农业深度融合的产物,太空农业技术应用既是突破地球资源约束、抢占农业科技制高点的战略抓手,也是保障粮食安全、推动乡村产业振兴的强大引擎。未来,要坚持科技自立自强,因地制宜发展农业新质生产力,持续推进太空农业发展的理论创新与产业实践。

一是构建低成本搭载体系,完善地面选育平台。研发低成本商用航天生物实验舱,增加搭载容量与频次。同时,在全国不同生态区建设若干个太空农业地面选育中心,配备智能化表型组学鉴定设备与人工智能筛选系统,打通从太空诱变到品种选育再到市场推广的全链条通道。

二是推动技术成果转化,拓展太空农业应用场景。一方面,深化航天育种与主粮安全、特色农业的结合;另一方面,将我国空间站研发的气雾培、LED光配方调控、封闭循环水肥等先进太空农业技术,向城市垂直农场、植物工厂、海岛边防等推广应用,实现太空农业技术成果的场景拓展。

三是培育复合型人才,深化国际合作。试点创设太空农业交叉学科,依托科研院校培养具备系统工程思维的太空农业人才。积极参与全球太空农业合作,讲好中国太空农业故事,推动中国太空农业技术与智慧农业方案走向世界。

(中国农业科学院农业信息研究所研究员 孙东升)