張 雪
(國家糧食局科學研究院,北京 100037)
創(chuàng)新是推動一個國家和民族向前發(fā)展的重要力量,也是推動整個人類社會向前發(fā)展的重要力量[1]。面對全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重大機遇和挑戰(zhàn),面對經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的趨勢變化和特點,面對實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標的歷史任務和要求,必須把創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置,不斷推進理論創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、科技創(chuàng)新、文化創(chuàng)新等各方面的創(chuàng)新[2],深化體制機制改革,加快實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。正如習總書記所說我們必須把創(chuàng)新作為引領發(fā)展的第一動力,讓創(chuàng)新在全社會蔚然成風。糧食產(chǎn)業(yè)同樣離不開創(chuàng)新發(fā)展的源動力,以保障國家糧食安全為中心,以糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導向,著力解決糧食行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展最急需、最重要、最關鍵的問題,推動糧食行業(yè)發(fā)展方式的轉變和產(chǎn)業(yè)的轉型升級,走可持續(xù)發(fā)展道路都離不開科技創(chuàng)新。
“十一五”以來,我國糧食科技事業(yè)有了長足發(fā)展,促進了糧食產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級,從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力上起到了支撐作用。在糧食產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展整體構架上,建立了社會化的糧食科技創(chuàng)新體系,通過發(fā)展前沿應用技術,構建糧食產(chǎn)業(yè)技術學科交叉發(fā)展,提升了產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新能力,促進了產(chǎn)業(yè)向多元化、多級化、多層級化發(fā)展。通過技術積累和顛覆性的技術創(chuàng)新,促進了糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力從量的增加變?yōu)橘|(zhì)的飛越。糧食產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的核心任務是圍繞著糧食流通過程的技術需求,在保障糧食安全的基礎上,充分運用信息技術、生物技術和節(jié)能技術等新成果,支撐糧食流通速度,提高糧食流通量,增加糧食生產(chǎn)的附加值。從系統(tǒng)工程學的角度,全面整體設計和培育糧食科技創(chuàng)新能力,在現(xiàn)有糧食產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)技術創(chuàng)新的基礎上,促進創(chuàng)新向鏈條化、系統(tǒng)化、整體化方向發(fā)展,同時進一步拓展交叉科學和高新技術的應用,延長糧食產(chǎn)業(yè)鏈,不斷提高企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和參與市場的競爭能力。通過產(chǎn)業(yè)鏈、布局糧食科技創(chuàng)新鏈、提升糧食價值鏈,形成“三鏈”互動,三鏈融合的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新科技支撐的“雙向驅動”。
以滿足市場需求和國家糧食宏觀調(diào)控為目標,實現(xiàn)便捷、高效、安全的糧食流通方式,增強糧食應對突發(fā)事件的快速反應能力,滿足糧油檢測技術市場需求和維護公眾食物質(zhì)量安全,建立更加完善的糧食流通技術支撐體系。通過應用高新技術,降低糧食加工、儲藏、流通環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本,不斷將高技術產(chǎn)品投入市場參與國際競爭。推動以行業(yè)的技術進步帶動糧食經(jīng)濟運行方式的轉變,在糧食儲藏、加工、物流等環(huán)節(jié),積極采用環(huán)保、安全、節(jié)約、高效技術,研究開發(fā)適合糧食生產(chǎn)經(jīng)營活動的新型技術,逐步淘汰落后的生產(chǎn)工藝、設備和技術,加強糧食綜合利用和增值轉化,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,促進糧食流通產(chǎn)業(yè)走新型工業(yè)化道路。在此過程中不斷加強糧食科技創(chuàng)新效用,保障糧食質(zhì)量安全,守好底線,提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。
高新技術促進糧食產(chǎn)業(yè)升級,發(fā)展產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟空間十分廣闊。糧食產(chǎn)業(yè)涉及面廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長,僅糧食加工業(yè)就可分為流通加工和生產(chǎn)加工,涉及加工機械、自動化控制和生物技術等多個學科,通過拓展糧食加工的廣度和深度, 延長加工鏈條, 開發(fā)新的加工品種等創(chuàng)新手段,可實現(xiàn)糧食產(chǎn)品從初級形態(tài)到最終消費形態(tài)的多元和多層次的增值。流通加工是指產(chǎn)品在進入市場前, 對原料形態(tài)的糧食進行清洗、去皮殼、分等、分級、簡易包裝與加工的過程,糧食由麻袋或散裝改為小包裝, 是實現(xiàn)增值的簡便、有效的手段,在小規(guī)模生產(chǎn)情況下,糧食流通加工依靠手工勞動就可以解決,而大規(guī)模生產(chǎn),就需要利用現(xiàn)代的機械及電子等技術手段完成。生產(chǎn)加工是指對糧食的形態(tài)、品質(zhì)進行物理、化學、或生物學改變的加工過程,通過機械加工、化學反應和生物技術等方法, 把糧食轉化為各種食品或工業(yè)原料,如對米糠、小麥胚芽、麩皮以及糠餅、油腳等糧油副產(chǎn)品的精深加工, 使其轉化為植酸鈣、肌醇、糠蠟、谷維素、脂肪酸等醫(yī)藥及化工產(chǎn)品。以山東濱州高技術產(chǎn)業(yè)化集成示范為代表,在分離提取及生物技術開發(fā)應用等糧油精深加工、副產(chǎn)物綜合利用及廢棄物循環(huán)利用諸多領域取得了可喜成績,開發(fā)的新技術提高了企業(yè)經(jīng)濟效益,促進和帶動了區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展,增強了企業(yè)國內(nèi)外市場競爭力。
信息技術已經(jīng)成為促進糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟增長的重要力量,提升了糧食流通管理水平,提高了糧食流通信息宏觀調(diào)控能力。倉儲領域的“基于RFID技術的糧食倉儲示范工程”、物流領域的“國家糧食流通物聯(lián)網(wǎng)技術示范工程”等已成為國家糧食倉儲功能提升建設項目的技術推廣模式。在國家糧食宏觀調(diào)控方面建立了“基于遙感技術的糧食宏觀調(diào)控技術項目”,使糧食儲藏、流通、交易、銷售的模式發(fā)生重大變化,促進了糧食企業(yè)改革發(fā)展和轉型升級,通過引入互聯(lián)網(wǎng)技術手段,加強對糧食產(chǎn)業(yè)運行數(shù)據(jù)分析和研判,引導糧食生產(chǎn)流通銷售方式變革,打造品牌,擴大市場份額;發(fā)展現(xiàn)代糧食物流,利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術,構建區(qū)域性糧食物流信息服務平臺,對客戶提供全方位物流信息服務,促進糧食物流得到快速發(fā)展。推進智能糧食倉儲物流、中轉體系建設,提升糧食物流自動化、智能化水平和運轉效率,促進糧食散裝、散卸、散儲、散運“四散化”發(fā)展,降低物流成本,提升糧食行業(yè)的競爭力[3];整合全社會倉儲、運輸、金融、質(zhì)檢等服務資源,開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)移動平臺,構建電子商務+物流配送的糧食營銷新模式,建設放心糧油消費網(wǎng)絡,營造放心安全的糧食消費環(huán)境,保障百姓舌尖上的安全。通過信息技術的應用,全面、科學、客觀地開展糧食目標價格、儲備、涉糧財稅等政策評估,建立模型,開發(fā)輔助決策支持系統(tǒng)。研究基于互聯(lián)網(wǎng)+的糧食流通新業(yè)態(tài)、新理論、新方法與新模式,研究“智慧糧食”模型方法,建立完整的糧食供需平衡和價格預警預報體系,建成國內(nèi)數(shù)據(jù)真實、指標完整、品種豐富的糧食經(jīng)濟信息共享與服務平臺。研究我國糧食合理儲備規(guī)模,探索科學有效的糧食吞吐調(diào)節(jié)機制。
我國糧食儲藏面臨的主要問題有蟲霉造成的破壞、品質(zhì)下降、衛(wèi)生安全等,生物技術在解決這些問題中都可以發(fā)揮重要的作用。蟲害是導致儲糧數(shù)量損耗,引起糧食霉變,降低糧食品質(zhì)的主要因素,生物防治技術具有對環(huán)境和其他生物安全的突出優(yōu)點,是前景廣闊的“綠色”儲糧害蟲防治技術。微生物源殺蟲劑,如細菌殺蟲劑、殺蟲抗生素及轉微生物殺蟲基因抗蟲植物等,將在未來的害蟲生物防治中占主導地位。微生物在作物生長期、成熟期、收割期、晾曬期和貯藏期間都可能產(chǎn)生污染,在適宜條件下產(chǎn)生的真菌毒素是危害糧食儲備安全主要生物因素,真菌毒素的生物脫毒是利用微生物將真菌毒素分解為低毒或無毒物質(zhì),通過微生物吸收、轉化降解和酶制劑的專一性降解真菌毒素,不使用有害的化學藥品,不會造成營養(yǎng)價值的丟失,也不會降低適口性。利用生物技術將糧食中脂肪氧化酶去掉,可以減輕谷物的氧化變質(zhì),增加稻谷的耐貯藏性,保持谷物的清新氣味。
我國糧油加工仍以初級產(chǎn)品加工為主,精深加工和綜合利用技術相對落后,資源轉化利用率低。糧油加工副產(chǎn)物含有豐富的膳食纖維、低聚糖、活性肽、多元糖醇、功能性油脂、抗氧化劑等功能性成分,綜合利用可獲得較高的經(jīng)濟效益和社會效益,利用發(fā)酵工程、酶工程技術等生物技術手段可將糧油加工副產(chǎn)品原料加工成產(chǎn)品并產(chǎn)業(yè)化,進行二次開發(fā)形成新的產(chǎn)業(yè),同時借助生物技術可以改造傳統(tǒng)加工工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如:玉米是重要的工業(yè)原料,應用發(fā)酵工程和酶工程進行玉米深加工可生產(chǎn)3 000多種產(chǎn)品。包括利用玉米淀粉發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸、檸檬酸、抗生素、多元醇、味精、酒精和可降解塑料等產(chǎn)品,可大大提高糧食產(chǎn)品的附加值,一些產(chǎn)品價值可高出初級產(chǎn)品的幾十倍,不僅提高了企業(yè)的競爭力和效益,還可使農(nóng)民增加收入,保護種糧農(nóng)民的利益。因此,運用生物技術可以迅速提高糧油加工能力和水平,使我國糧油產(chǎn)品加工技術在整體上實現(xiàn)跨越式發(fā)展,甚至能在一些重大關鍵技術領域達到世界先進水平。
制造業(yè)的發(fā)展是我國糧油工業(yè)快速發(fā)展和實現(xiàn)現(xiàn)代化的根本保證,也是糧食行業(yè)技術水平和創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)。在市場經(jīng)濟條件下,我國不少糧機企業(yè)走出了自主創(chuàng)新的發(fā)展道路,一些關鍵技術產(chǎn)品已從仿制階段,走向了不斷擁有自主研發(fā)和自主創(chuàng)新能力的發(fā)展時期,實現(xiàn)了部分重大關鍵技術和裝備擺脫進口,如我國食用油、大米、小麥粉加工技術裝備在其性能和技術指標上都達到或超過先進國家,特別是一批以信息控制技術為主的自主創(chuàng)新裝備,已為我國糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下了技術基礎,成為糧食產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的新動力。為滿足市場和人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)的需求,糧油加工業(yè)正在通過自主創(chuàng)新,不斷向大型化、專用化、自動化和智能化方向發(fā)展;但是,目前我國糧油加工業(yè)的電耗、水耗和蒸汽耗能等指標與國際先進水平相比仍有一定的差距,造成這一狀況的原因除了糧油加工企業(yè)自身的經(jīng)營管理等因素外,糧機產(chǎn)品的核心關鍵技術的自主開發(fā)能力不足是造成耗能大、精準控制能力差的重要原因,糧機企業(yè)需要在改進設備性能上下功夫,開發(fā)出以程控技術、機電一體化技術為核心的糧機產(chǎn)品,以符合節(jié)能降耗的時代要求;此外,研究開發(fā)適合糧油加工企業(yè)實行清潔生產(chǎn)和“適度加工”的需要以及開發(fā)主食品工業(yè)化生產(chǎn)、雜糧加工和木本油料加工等裝備也是糧油加工業(yè)對制造業(yè)提出的新需求。
我國糧食加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化,主要體現(xiàn)在開發(fā)市場需要的糧食主副食品及資源綜合利用和循環(huán)利用開發(fā)的新產(chǎn)品。積極開拓和培育新產(chǎn)品的國內(nèi)外市場是當前企業(yè)轉型升級亟需研究的重大課題,要加強自主創(chuàng)新能力建設,加快應用高新技術改造傳統(tǒng)糧食加工業(yè),提高產(chǎn)品科技含量和附加值,促進糧食加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展由數(shù)量擴張向依靠科技進步、提升質(zhì)量效益轉變,促進傳統(tǒng)糧食加工產(chǎn)業(yè)向新興糧食加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉變,真正使我國的糧食加工產(chǎn)業(yè)轉型升級[4]。
我國在糧食綜合和循環(huán)利用方面還處在初級階段,與發(fā)達國家和地區(qū)企業(yè)相比,還存在較大的差距。因此需要轉變發(fā)展方式,發(fā)展糧食循環(huán)經(jīng)濟,主要表現(xiàn),一是淘汰落后產(chǎn)能,加強糧食加工企業(yè)的集約化、規(guī)模化程度;二是延長加工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條,重視開發(fā)糧油精深加工的下游產(chǎn)品,提高糧油加工副產(chǎn)物利用效率,避免資源浪費,降低企業(yè)環(huán)保成本,提高企業(yè)綜合效益;三是加強一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,形成相關產(chǎn)業(yè)的對接,提高糧食產(chǎn)業(yè)集聚程度,形成覆蓋糧食收購、倉儲、中轉、加工、營銷、配送等產(chǎn)業(yè)鏈的集群,帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展,發(fā)揮糧食產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效應。
信息化建設的目的是提高糧食流通效率,實現(xiàn)糧食流通監(jiān)督管理精準化,宏觀調(diào)控科學化。對于糧食信息化關鍵技術、專用設備(如傳感器)要加大研究力度,不斷升級質(zhì)量,提高精度、拓展監(jiān)測領域、降低設備投入成本、增加耐用性,為糧食行業(yè)真正實現(xiàn)信息化提供技術支撐。
現(xiàn)代生物技術包括的5個領域:基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程,在糧油加工業(yè)的應用有著廣闊的市場和發(fā)展前景。如應用蛋白質(zhì)工程對糧食中重要酶或蛋白質(zhì)的性質(zhì)加以改造,可提高現(xiàn)有酶或蛋白質(zhì)的工業(yè)實用性;利用基因工程技術對作物的品質(zhì)和特性進行改良,可改善糧油營養(yǎng)成分(如蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪酸組成等)和加工品質(zhì),提高產(chǎn)品附加值,使糧油資源增值。
隨著時代的進步,未來的倉儲設施的建設必須依托新理論、新工藝、新材料,以滿足節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材的要求。利用特定地形地貌場地的建設具有常年自然低溫、低濕和密閉缺氧效應超大型糧倉,以及能夠不用化學防護劑和防治劑對糧食進行安全儲存并且保質(zhì)、保鮮、保水的新倉型,都對材料科學及理論提出了新要求。進一步豐富和完善我國儲糧生態(tài)理論。
糧食加工是與消費市場對接最緊密的環(huán)節(jié),是糧食增值的重要產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),糧食加工從成品糧、主食品工業(yè)化、加工副產(chǎn)物全效利用,囊括了從基礎研究到糧油加工全產(chǎn)業(yè)鏈應用技術。圍繞提升糧食產(chǎn)品質(zhì)量的技術創(chuàng)新,提高生產(chǎn)效率的技術創(chuàng)新,拓展產(chǎn)品鏈條的集成創(chuàng)新都大有可為。通過應用節(jié)能技術、信息技術,可進一步增加糧油加工的邊際效益,將科技創(chuàng)新作為第一推動力與市場進一步緊密融合,將增加糧食產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的經(jīng)濟價值。
糧食深加工領域要堅持循環(huán)經(jīng)濟的理念,加快產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,淘汰低水平、高消耗、污染嚴重的企業(yè),完善產(chǎn)業(yè)組織形式,形成以市場經(jīng)濟為主導、大型企業(yè)與中小企業(yè)協(xié)同發(fā)展、產(chǎn)品結構合理、綜合利用效率高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。提高糧食資源的利用率,延長加工產(chǎn)業(yè)鏈,提高糧油產(chǎn)品轉化增值空間;降低資源消耗,走資源節(jié)約型發(fā)展道路;堅持清潔生產(chǎn),實現(xiàn)污染物達標排放,建設環(huán)境友好型的糧食深加工產(chǎn)業(yè)。
探索建立符合中國國情、糧情、市場、適合科技創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展的金融服務模式。與金融機構溝通聯(lián)絡,探索銀行業(yè)金融機構創(chuàng)新金融產(chǎn)品與糧食科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)升級對接服務,拓展多層次資本市場支持創(chuàng)新的功能,積極引入天使投資,壯大創(chuàng)業(yè)投資規(guī)模,運用互聯(lián)網(wǎng)金融支持創(chuàng)新。充分發(fā)揮科技成果轉化、中小企業(yè)創(chuàng)新、新興產(chǎn)業(yè)培育等方面基金的作用[5],提升糧食科技創(chuàng)新成果對市場要素的吸引力,提高糧食產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的價值基礎,引導帶動社會資本投入糧食科技創(chuàng)新。圍繞糧食流通產(chǎn)業(yè)鏈展開系列科技創(chuàng)新,加快科技創(chuàng)新資源與產(chǎn)業(yè)資本、金融資本的融合,破解“技術孤島”困境。圍繞創(chuàng)新鏈完善資金鏈,構建包括種子基金、天使基金、創(chuàng)業(yè)投資、擔保資金和政府創(chuàng)投引導基金等在內(nèi)的覆蓋創(chuàng)新鏈條全過程的公共(技術)服務平臺金融服務體系,破解“產(chǎn)業(yè)旱地”困境。
從國家戰(zhàn)略層面促進糧食科技創(chuàng)新型省份、創(chuàng)新型城市、創(chuàng)新型園區(qū)、創(chuàng)新型企業(yè)的建設,鼓勵創(chuàng)建糧食產(chǎn)業(yè)轉型升級先行區(qū)、示范區(qū),協(xié)調(diào)加大對糧食產(chǎn)業(yè)的財稅和土地政策支持,包括改革財政投入方式,由補助貼息為主向政府股權投資、共有知識產(chǎn)權、創(chuàng)投引導基金等多種方式的轉變。推進區(qū)域稅收政策及行業(yè)稅收政策的落實和改革,完善固定資產(chǎn)加速折舊的稅收政策,對重點企業(yè)研發(fā)和技術改造的儀器、設備可采取縮短折舊年限或加速折舊的方法。
堅決貫徹深化知識產(chǎn)權領域改革,探索糧食知識產(chǎn)權的創(chuàng)造、運用、保護和管理能力。引導支持糧食市場主體創(chuàng)造和運用知識產(chǎn)權,以知識產(chǎn)權利益分享機制為紐帶,促進創(chuàng)新成果知識產(chǎn)權轉化。充分發(fā)揮知識產(chǎn)權司法保護的主導作用,增強全行業(yè)知識產(chǎn)權保護意識,強化知識產(chǎn)權制度對創(chuàng)新的基本保障作用。防止濫用知識產(chǎn)權的反壟斷審查和過度保護機制[5],探索促進糧食科技創(chuàng)新知識產(chǎn)權的高效流動機制。繼續(xù)強化糧食行業(yè)各領域基礎通用標準研制,健全技術創(chuàng)新、專利保護與標準化互動支撐機制,及時將先進技術轉化為標準。推動我國產(chǎn)業(yè)采用國際先進標準,強化強制性標準制定與實施,形成支撐產(chǎn)業(yè)升級的糧食標準群,全面提高糧食行業(yè)各領域技術標準和產(chǎn)業(yè)準入水平。進一步支持我國糧油加工企業(yè)、聯(lián)盟和社團參與或主導國際標準研制,推動我國優(yōu)勢技術與標準成為國際標準[5]。在國家誠信體系框架下,完善糧食產(chǎn)業(yè)質(zhì)量誠信體系,形成一批品牌形象突出、服務平臺完備、質(zhì)量水平一流的優(yōu)勢加工企業(yè)和糧油產(chǎn)業(yè)集群。制定品牌評價國際標準,推動中國糧食領域優(yōu)質(zhì)品牌國際化。
進一步深化體制機制改革,創(chuàng)造良好的制度環(huán)境,清除影響創(chuàng)新驅動發(fā)展的體制機制障礙。激發(fā)創(chuàng)新活力,增強創(chuàng)新能力,在重大創(chuàng)新領域組建一批國家實驗室;加快形成一批具有國際競爭力的創(chuàng)新型領軍企業(yè),支持科技型中小企業(yè)的健康發(fā)展;加強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的建設,建設一批產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的平臺;大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。利用互聯(lián)網(wǎng)+、云計算及大數(shù)據(jù),進一步為雙創(chuàng)提供支撐平臺。
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