蓝伟光、孟羽：中国农业创新可借鉴以色列

(图片来源：摄图网）

本文转载自微信公众号：IPP评论(ID：IPP-REVIEW)，作者：蓝伟光，厦门大学水科技与政策研究中心首席科学家，教授;孟羽，新加坡亚太水规划协会博士。

摘要

新华社2月19日发布了中央一号文件，再次强调“把解决好‘三农’问题作为全党工作重中之重不动摇”，坚持农业农村优先发展，深化农业供给侧结构改革，全面推进乡村振兴，打赢脱贫攻坚战，确保顺利完成到2020年承诺的农村改革发展目标任务。这是21世纪以来连续第16个指导农业、农村、农民“三农”工作的中央一号文件，一方面说明党和政府对“三农”问题的重视，另一方面也说明“三农”问题仍然存在且亟需更有效地解决。对此，笔者建议，借鉴以色列“化危为机”的经验，即在贫瘠恶劣的自然条件下发展出高效优质现代农业的理念和实践，改变农业的产业定位，依靠人才和创新科技，把农业升级发展为资源节约、环境友好、经济社会效益好的复合型产业，并以此促进农民收入的增加和农村生态环境的保护，从而全面、系统、长效地解决“三农”问题。

“只要给我们一碗水，一颗种子，这个民族就能生存。”

——哈伊姆·魏茨曼(Chaim Azriel Weizmann，以色列开国总统)

以色列国情概况

以色列位于亚洲西部、中东之角，连接欧、亚、非三大洲，国土面积仅2万多平方公里，人口不到900万，只相当于中国的一个中小城市。

这是一个古老又年轻的国度，世界三大宗教犹太教、基督教、伊斯兰教的圣地集中在这里，但犹太民族却因为这片土地所在的重要地理位势而成为多灾多难的民族，遭受驱逐而散布在全球70多个国家，历史中断了二十个世纪，直到1948年在联合国的干预下才重新建国。

以色列地形气候复杂多样，有海岸平原、山丘高原，也有干旱沙漠。最为显著的特征是干旱少水。国土一半以上为内盖夫沙漠，水域主要集中在北部，只占国土面积的2%左右，年均降雨量不超过435mm，最南部的沙漠地区年均降雨量甚至只有30mm，近年来降雨量还有快速减少的趋势(见图1)。

然而，就是这样一个命运多舛、自然资源贫乏的袖珍小国，在短短半个世纪之内实现了国力的迅猛发展，保障了快速增长人口的食品供应安全，并跻身高收入国家。根据世界银行公布的数据，2017年以色列人均GDP达到40,270美元(世界排名第23位)，远远超过同期世界平均水平10,722美元和中国人均GDP 8,827美元。(见图2)

反映在一系列重要指标上的强大创新能力是以色列快速崛起的核心推动力。从投入来看，数据显示2015年以色列研发投入占GDP的比重达到4.3%，是经济学人信息部(Economist Intelligence Unit, EIU)所评估的全球82个经济体中研发投入力度最大的(见图3)。从产出来看，以色列的人均科研学术论文曾经在1991年位居世界第一，尽管后来被其他国家超越，但仍然位于前列，且跨界(特别是学界和企业界)合作论文比例及研究成果商业转化率很高，还拥有包括谷歌、英特尔、苹果、微软等研发中心在内的超过250家研发中心。

农业已经成为以色列高度发达的产业之一。尽管自然可耕种土地只有国土面积的20%、气候干旱缺水、农业就业人员只占劳动力总人口的1.2%，但截至2014年，以色列的农业产品不但能满足国内95%的需求，还有18%的产品可以出口(主要出口欧洲国家)，其中出口的蔬菜水果创汇额达到了20亿美元，也因此赢得了“欧洲果篮”的美誉。强大先进的农业，既是以色列国家创新能力的体现，也是创新的动力来源，换言之，农业部门是以色列创新者和创新力高度集中的一个重要领域。

化危为机的理念和实践

“一战”后接管巴勒斯坦地区(包括后来的以色列)的英国统治者，曾经因为这个地区水资源极度匮乏、自然生态脆弱的天然恶劣条件，认定该地区不可能容纳大量犹太移民，于是在1939年5月发布了《英国白皮书》，规定每年犹太移民的限额(1.5万人)，以此保证本地区的总人口不会超过经济学家们预测的地区人口承载极限(200万人)。

从发布白皮书开始，犹太复国运动的领导者们就努力探索和改变利用水源的方式，并制订出一系列计划，试图说服联合国和英美关键决策者相信，只要以色列能够开发利用非常规水资源，缺水问题可以得到妥善解决。尽管这些计划没有马上改变英国人的观念，但开发非常规水源的新思维为以色列独立后的水问题综合解决方案打下了良好的基础。

此后，以色列不断探索开发、利用和管理水资源的模式，促进了农业的技术创新与迭代升级，保障了农业能够满足大量涌入的犹太移民的需要并产生巨大的经济社会效益。从这个角度来看，《英国白皮书》实际上是以色列采用创新理念——积极突破传统、寻找适应本地能最大化生产率的开发利用方式——拓展水资源、发展农业及其他产业的起点。

此后，在水资源开发管理方面，先是1937年成立了第一个全国性水务公司麦克洛特(Mekorot)，由后来任以色列第三任总理的烈维·埃什科尔(Levi Eshkol)和以国最重要的水务工程师西姆哈·布拉斯(Simcha Blass)等人共同组建。麦克洛特不但通过基础设施和制度实现了全国境内水资源的统筹管理，更重要的是突破传统观念的局限，在常规水资源以外还积极开拓对于海水、苦咸水和污废水等非常规水资源的利用。目前，以色利已经有85%的污废水净化后被重复利用于农业灌溉，占农业用水量的一半以上。在海水的利用方面，以色列除了通过反渗透技术将海水淡化作为生活和生产用水之外，还积极培育新的植物种类，能够接受海水或苦咸水灌溉，减少对淡水的依赖(下面植物育种部分有更详尽的介绍)。

麦克洛特的两位重要创始人都对以色列的水务事业做出了极其重要的贡献，埃什科尔为全国水务系统创建了政治和制度框架，随后他被选为以色列总理。而布拉斯则是通过技术创新，尤其是滴灌(drip irrigation)技术的发明，对以色列乃至全世界的水资源利用方式和农业生产方式的创新产生了革命性的影响。

▲ 以色列使用滴灌技术种植的蔬菜

布拉斯发现，在用水量最大(占总用水量的60%以上)的农业领域，传统的大水漫灌(flood irrigation)方式造成了水资源的大量浪费，因为漫灌的水大部分(超过50%)通过渗透、蒸发或沿渠道排掉了，只有少部分被植物吸收;而且漫灌是不定期的供水，缺水与水量过多的情况交替出现，并不利于植物生长。而基于他的细心观察与长期思考而创新发明的滴灌系统，也就是通过连接定时器的小管道将水一滴一滴持续输送到植物吸收水分的根部或其它部位，则可以保证灌溉水被植物充分吸收，从而节约大量水资源。

在使用不同的管道材料、不同输送系统、不同的植物/作物种类进行试验后，滴灌系统都被证明是非常节水高效的。首先，滴灌比漫灌的用水量节省了40%以上，最高可以达到70%。第二，实施滴灌的作物产量比采用传统漫灌的高很多，通常作物收成的质量也会得以提高。最近荷兰研究人员通过对滴灌系统的改进，实现了比传统灌溉高出550%以上的作物产量，果实饱满，维生素C、蛋白质等丰富，营养价值高，口感更好。这说明，即使在不需要节水的地区，采用滴灌也可以提高产量和质量，因此可以大幅提高农民的投资收益，改变农业高风险(主要源于对不可控的天气依赖性过高)、低收益的产业特性。

更为重要的是，采用滴灌系统还可以减少水源污染。越来越多的化肥和农药被应用在农业生产中，以促进农作物增产。传统的大水漫灌方式在浪费水资源的同时，也把大量化肥带进了环境和水体，造成水体富营养化和有机微污染等环境污染问题。滴灌系统则是采用肥水灌溉(fertigation)，把水溶性化肥与水一起输送至农作物的需水部位，大大降低了化肥的使用量，提高了使用效率，同时也减少其污染环境和水体的风险。因此，对于广大农村地区在农业生产过程中普遍存在且较难控制的面源污染，采用滴灌技术是一种源头控制与减少污染的有效手段。

梅侯达(Rafi Mehoudar)对布拉斯发明的滴灌技术进行了多方面的改进，改良技术多达几十种，包括能在海拔不同、地势不平的地区保持管道中水压的均匀一致，采用处理过的废水作为水源进行灌溉，利用更精准的感应器确定作物需要水和肥的时间并实时供应等。如今，以色列90%以上的农田及全部果园、蔬菜种植、绿化区都采用了滴灌技术。而包括耐特菲姆(Netafim)在内的几家将滴灌技术产业化、商业化的公司，已经成为全球范围内滴灌技术的主要提供者，每年销售额超过25亿美元。布拉斯及梅侯达也因为拥有技术专利和滴灌公司股份而变得非常富有，成为通过农业科技创新而致富的典范。

除了滴灌技术，培育需水更少的植物是以色列农业技术创新的另外一个重要方向。创建于1939年的海泽拉(Hazera)合作社就一直致力于这方面的研究开发，并探索出了两条主要技术路径。一是改变植物局部特征，减少水分蒸散，选育出节水植物。短杆小麦就是研究者们考虑到缩短麦秆不会减少小麦收成却能节约灌溉用水而研发出来的品种。另外，以色列还培育出植株短小、叶子较少、果实紧凑的西红柿，主要目的也是减少不必要的水分吸收和蒸发。

▲ 以色列农业技术公司使用的传感器

二是选育可依靠苦咸水生长的植物品种。以色列所有自然水源都含有相当高的盐分，发掘并培育能够直接吸收苦咸水的农作物自然是成本低、收益高的解决方案。实际上，植物遗传学家们发现，植物在吸收苦咸水的时候，细胞结构发生了变化，使得细胞里的含水量降低，但天然糖分却增加了。尽管用苦咸水养殖的作物个头较小，但口感更甜、品质更佳。如今，以色列已经培育出各种瓜类、辣椒、西红柿、茄子等可以微咸水养殖的品种，正在研制开发可利用含盐量更高的苦咸水来养殖的作物品种。

海泽拉和较晚成立的亚沃基因公司(Evogene)已经发展成为全球领先的农业育种公司，不仅为以色列农民提供不断改良的节水作物种子，还为不同国家(特别是干旱地区)的客户提供适合当地气候和土壤条件的种子及育种服务，创造了巨大的经济效益。此外，以色列还开发出各种低毒高效的农药、实时精确的信息收集设备、功能强大的数据分析系统等来推动农业的持续性发展，而基于此类农业创新技术的公司多达500多家，几乎是网络安全领域创新公司的两倍。早在1980年代，以色列的科技进步对农业增长的贡献率就达到了96%，使得农业成为这个沙漠国家的支柱产业、财富来源和创新典范。

对中国农业创新的启示

中国自古以来就是一个农业大国。尽管改革开放之后城镇化速度很快，至2017年末城镇化率已经达到58.5%，城镇常住人口(包括进城务工的农村人口)已经达到8.13亿，但农村还有5.7亿人口，即使到2030年城镇化率能达到70%也还有4亿多农村人口。城市聚集人口、资金、知识技术，农村则有传承历史文化、保障粮食安全、维持社会稳定、保护自然生态的功能，城和乡应该是相辅相成、协调发展的。然而，当前的中国城乡割裂越来越严重，城市发展迅猛，乡村却出现衰败的趋势。

中国粮食安全问题也令人担忧。由于农民进城务工，农业生产落后、效率较低，中国粮食出现供不应求且缺口越来越大，2015年这个缺口为2000万吨，但专家预测到2020年则有2亿吨的缺口。实际上，2002—2015年，为了填补供需缺口，中国的粮食进口量增长了780%。《经济学人》发布的《2018全球食品安全指数》(GFSI 2018)中，中国在全球被评估的113个国家里面排名46，只处于中等偏上水平。对此，国家领导层也极为重视。2018年9月，国家主席习近平在视察东北三省时就提出“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己的手上”，强调了发展农业的重要性。

尽管解决好农村、农业、农民“三农”问题自1980年代提出来后就一直是党和政府关注的重点，但近年来城市与农村发展差距仍有不断拉大的趋势，因此，保障农村的可持续性发展、协调城市与农村的关系使之互补并行发展已成为中国政府工作的一项重要内容。“中央一号文件”也已经成为中共中央重视农村问题的专有名词，刚刚发布的2019年一号文件仍然是对于“三农”问题的强调和相关工作的规划部署。

党的十九大明确提出了“乡村振兴”的战略，这是基于全面透彻地把握当前农业农村的具体情况而做出的战略决策。一方面， 中国广大农村存在的包括农业技术滞后、环境污染严重、农产品产量品质较低、农民收入微薄等在内的重大问题，依靠加强传统农业生产模式已难以解决;另一方面，随着科技的快速发展、各产业的深度交汇融合，已经不能按照传统的一、二、三产业来看待农业和其他产业。从以色列的经验来看，农业完全可以融合工业与服务业，转变成为复合型战略新兴产业。

要实现升级转变，我们建议借鉴以色列经验，突破传统思维模式，依靠人才，结合有机农业、休闲农业、创意农业、农村特色文化产业等新业态新机会，针对中国农业地域性强的特点，因地制宜开发和应用先进技术经验，探索高产、高质、高效、安全、低耗、环保的农业生产方式，把农业变为创新的基地、财富的来源。更具体地来说，主要做到以下三点。

第一， 以水为纲来创新技术、发展农业。水是农业生产必不可少的资源，其利用方式极大地影响了农业生产的产量与质量，但同时水资源的获取和利用不仅与自然地理气候条件有关，也可以通过先进的科技“开源节流”，在为农业提供充足的水源的同时，技术在高附加值品种培育、提高农产品产量质量、减少水资源浪费、避免环境污染等方面潜力巨大。中国除了人均水资源匮乏，还有地域分布极不均衡的特点，尤其需要研究水资源与农作物生长的关系，并在此基础上开发应用适宜的农业技术，选种具有较高经济价值的农产品品种，增加农业总体收入和农民个体收入，促使耗水大、污染重、利润低的传统农业转变为节水、绿色和高收益的创新型农业。

第二， 重视人才，依靠人才来创新和传播农业技术，带动农业和农村的发展。在以色列的农业技术革命中，布拉斯就是技术创新的核心人物。他和其他重要的技术人员和企业家都具有深厚的专业知识，善于观察、勤于思考、勇于接受挑战，同时他们也身居要职，拥有调动资源、突破传统、进行创新的机会，所以最终能把好的设想变为现实，真正帮助国家化危为机。当下的中国，随着收入的增加和生活水平的提高，农村出现了更多的机会和需求，也有越来越多受过高等教育和专业培训、追求不同生活状态和职业发展的优秀人员到农村创业。

对于这些人才，不但要给予他们足够的空间和资源进行探索创新，对其知识成果还需要建立完善的法律和制度加以严格保护，保证他们为乡村创造经济效益的同时能获得个人财富，这样才能让他们愿意留在农村，也吸引更多的创新型人才进入农村开展创新创业活动，把农业、农村目前遭遇的问题转变为新的发展机遇。

第三， 目标导向、逆向思维，以实际应用带动科研，提高农业科研成果转化率。以色列的农业技术创新很重视实际应用效果，采用耗水量、给水方式、用水效率、化肥用量、农药用量、亩产量、收成质量(营养含量、口感等)、成本收益、环境污染等实际指标进行评估考核。以这些具体指标为标准衡量实际效果，从而推动和促进基础型科研在农业领域的交叉结合，既是对基础科学研究结论的拓展、强化或修正，也可以促进应用型研究的实施，使其更快进入市场、产生效益、缩短研发到生产应用的周期。

目前，中国科研领域似乎出现了以论文“论英雄”的较为单一的绩效评估导向，也因此降低科研的实际转化率和投入产出效率。但在农业这样的应用型领域，仅以论文作为科研绩效评估是隔靴子搔痒，并没有太大的实际意义。

故此，建议中国应该借鉴以色列的经验，论文之外，采用与农业生产直接相关的重要指标来对农业技术创新提案进行评估，并对其成果进行综合评价。这样，不仅可以增加农业科研创新的实际转化率，也将吸引更多农业投资，促进农村与农业的发展，为农民增加收入，有利于系统长效地解决“三农”问题。