专刊：建设世界科技强国
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《智观观点》第3期
发布时间:2013年07月18日 点击数量:3311
新时期的中国农业发展：挑战和战略选择
黄季焜/中科院农业政策研究中心
中国农业在取得举世瞩目成就的同时也面临着巨大挑战。我们预测，未来食物供需缺口将逐渐增大，新时期国家亟需调整农业发展战略和政策。
1 未来20年中国农产品需求展望
首先，食物需求总量将显著增长，消费结构将发生重要变化。收入增长和城市化是未来食物需求增长的主要驱动力，2010—2030年（简称未来20年，下同）奶制品需求将增长近2倍，水产品、牛羊肉需求将增长1倍以上，猪肉和禽肉将分别增长50%和80%,水果、食糖、蔬菜和食油也将增长40%-50%。但大米和小麦等口粮总需求将在2015年后呈现下降趋势。
其次，养殖业的发展将加大对饲料粮和牧草的需求。未来20年，饲料粮需求将会增长60%左右，牧草的需求增长速度将更快，国内饲料粮生产和牧草供给都将满足不了养殖业发展的需要。
第三，经济发展将使农业的多功能需求逐渐增长。未来20年，社会对农业还将提出更大的需求，包括改善生态系统、减缓气候变化和提供田园景观等。
2 中国农业面临的挑战
中国农业将面临如下5方面挑战：（1）日益严峻的水资源和耕地约束，其具体体现为数量减少和质量退化；（2）农业生产力的增长速度呈下降趋势，农作物单产的年均增长速度下降更为明显；（3）小规模的生产方式同劳动生产率提高的矛盾日益突出。目前户均耕地只有0.62公顷，影响了技术推广、机械化、信息化和食品安全，制约了农业现代化的进程；（4）工资上涨提高了农业生产成本并影响农产品国际市场的竞争力；（5）农业受气候变化冲击，将面临许多不确定风险。
3农产品供需平衡与市场展望
首先，食物供需缺口将逐渐增大。2010年我国食物自给率为98%，在目前的政策和技术进步情况下，未来20年要达到95%的自给水平难度极大。在食物中，粮食自给率2012年已降至88%，未来缺口还将明显上升。
其次，部分农产品结构性短缺将逐渐演变为较大范围的农产品供需短期。明显短缺的范围将从大豆和棉花逐渐扩大到玉米、糖、奶制品和牛羊肉等。未来的粮食问题实际上是饲料需求问题；到2030年作为主要饲料的玉米和大豆进口将分别超过3 500万吨和8 500万吨，同时中国也将成为糖、奶制品、牛羊肉和牧草的主要进口国。虽然蔬菜和水果等未来还将保持净出口国，但劳动力成本的提高也将显著影响其在国际市场的竞争力。
第三，食品安全将日益突出。未来对食品安全的需求将不断升级，但在数以亿计的小规模农户生产和数以百万计的流通和加工企业情况下，保障从生产到餐桌的食品安全是另一重大挑战。
第四，农业将面临生产和市场的更大风险。全球生物质液体燃料的发展在威胁食物安全的同时，还将显著加大农产品市场价格波动。未来气候变化同样也将加剧农业生产的风险。
4新时期国家现代农业发展的战略选择
为保障粮食和农业安全，国家需要把战略重点聚焦在农业生产力的提升上，同时对相关政策做出调整。为此建议：
首先，通过对土地、农民组织和社会化服务改革创新，提高农业生产力。通过强化家地使用权的长期稳定性，以提高农民对土地投资的积极性，同时加强土地流转市场建设，促进土地向种田能手流转，提高生产规模和劳动生产力。注重农民专业合作经济组织能力建设，允许合作社开展内部信贷业务，提升其生命力。探索各种农业社会化服务模式，提高社会资源的配置效益和生产力。
其次，全面评估国家农业财政投入成效，调整投入结构，提高农业生产力。
第三，把农业科技创新和基础设施建设作为提高农业生产力的主要措施。科技创新（包括传统技术和现代生物技术研发与产业化）是农业生产力增长的主要推动力，要同时强调投入和科技改革。基础设施投入是生产力提高的基础，其中农田水利建设、中低产田改造、农产品供应链尤为重要。
第四，对主要短缺农产品的安全性进行评估，调整国家对不同产品财政投入的优先序。
第五，充分利用国内外的农产品市场，保障国内农产品的稳定供给。需积极参与国际贸易环境和全球食物安全治理机制的制定，利用好国内外两个市场以稳定农产品供给和保障国家食物安全。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第295页）
发展现代农业的技术选择与实现途径
段子渊/中科院科技促进发展局
现代农业是经济社会发展到一定阶段之后的必然选择。我国总体上已进入以工促农、以城带乡，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。
1 发展现代农业需要科技与制度的有机融合
目前，全球正面临着第二次农业现代化的升级。我国要紧抓机遇,用全面科学化、装备化、信息化和现代经营策略来推动农业转型，加强现代物流与商业对农业的支撑，培养新产业形态下掌握技能的农业工人,并同步建设与现代农业产业形态相适应的农业制度,保障产业链条上各组织环节的衔接顺畅，使我国传统全面走向科学化、设计化、决策化与可调控化。
2 因地制宜，借鉴国外农业转型的发展模式
发达国家农业现代化转向，历经20世纪的发展,逐渐形成4种模式：(1)荷兰及以色列模式。特点是人多地少、耕地或水资源短缺。以追求精耕细作，提高单产和水资源利用率，发展高附加值的温室和园艺作物，生产过程集约化、机械化和产业化为特色。(2)法国模式。人地相当，耕地、劳动力适中。以中小农场为主经营,依靠“以工养农”,以区域、农场和作业的专业化为特征，除运用现代工业装备外,注重农业制度的变革。如持续发放农业贷款、补贴,由国家出资进行科学普及和培训。(3)日本模式。人多地少,农业资源极度匮乏,以资源节约、资本和技术密集型投入为特征,提高资源的使用效率。(4)美加模式。人少地多、劳动力短缺型，以大量使用农业机械提高生产率和农产品总产量为特征,并不断以新技术装备农业生产,如“精准农业”、“生物技术型农业”。
我国耕地、人口、生态、气候多样和社会经济发展不平衡,应因地制宜，采用和借鉴不同的发展模式。如东北地区应以美加模式为主,实施土地合理流转和大型机械化耕作,大幅度提高劳动生产率和农产品产量,率先探索以大型机械化、规模化和标准化生产经营的农业发展模式；跨5省2市的黄淮海平原地区，应借鉴法国和荷兰模式,以规模经营和中型机械化为主,以工养农,大力发展节水农业,提高耕地质量、土地单产和水资源利用效率,实施规模化生产；南方稻作区城镇化、工业化迅速，应借鉴日本模式,采用小型机械化作业,靠技术和资本的投入,提高有限资源的使用效率,推动农业现代化。
3 产业化经营是发展现代农业的重要技术路径
当前推进农业产业化的实质是要重组和调整已形成的生产和利益分配格局,将原本属于农业产业体系的加工与销售部分的附加值回归农业生产体系。
首先,要完善国家农业制度,保障粮食生产的主体地位。要通过完善公共财政转移支付、工业产业区和粮食主产区挂钩直销制度,由公共财政和工业产业区的土地补偿金来承担粮食生产利润不足的责任；通过市场调节与消费者分担来弥补粮食主产区的收入不低于同类生产。
其次,以政策引导和市场机制保证农户是农业产业化经营的主体，防止企业只“圈地”不要人,应让农民由“业主”变为“雇工”。
第三,以政策引导和合理的契约关系保障企业与加盟农户间的利益分配格局。
第四,加强农业社会化服务体系,建立农业物联网、农业保险体系,增强抵御自然和市场风险能力。
第五,完善农村金融保障体系，优化产业化经营的外部环境。根据农业产业特点扩大贷款抵押范围,规范民间资本对农业的投融资途径,完善其法律法规和监管体系。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第301页）
面向未来的新一代生物育种技术——分子模块设计育种
薛永彪等/中科院遗传与发育生物所
“一粒种子改变一个世界”，种子是农业之母，是农业科学的芯片，是粮食生产的源头。20世纪60年代，小麦和水稻相继成功应用了半矮秆基因，使两种作物的单产提高了20?Ddmdash;30%，在农作物育种史上被称为第一次“绿色革命”。70年代杂交水稻三系配套成功并大范围推广，使水稻单产又提高了20％—30%。矮秆育种的推广和杂交水稻技术的应用, 使我国粮食产量从20世纪60年代中期到90年代中期连续30多年稳步增长。然而，由于种间生殖隔离、不良基因连锁以及育种效率低、周期长、依赖经验等不利因素的影响，传统育种的瓶颈效应日益显现，导致我国主要农产品单产近10年来一直徘徊不前，传统杂交育种技术已难以承载我国未来粮食安全面临的巨大挑战，迫切需要新型育种技术的发展。
当前，生物育种技术的不断创新正酝酿着农业育种史上的新一次“绿色革命”。分子标记辅助育种和转基因是两种新型生物育种技术，其在全球的发展和广泛应用加速了农作物品种的更新换代及种植业结构的变革, 正推动着新兴生物经济的形成。然而，无论分子标记辅助育种还是动植物转基因育种还仅局限于单个或2—3个少数基因的遗传改良，而农作物高产、优质和耐逆性等重要农艺性状和家养动物繁殖力、抗病以及优质等重要经济性状都是由多基因控制的复杂农艺性状，现有的生物育种技术还不能满足复杂性状分子设计育种目标的需要。研究发现，复杂性状的基因调控网络常呈现“模块化”特性，通常是由主效基因及其相互作用的调控基因组合成一个功能单元，整体上负责相关功能的发挥与目标性状的形成。因此发掘和解析控制复杂性状的“模块”并将其有效耦合，是实现农业生物复杂性状分子改良的基础，在实践过程中形成的新型育种技术体系最终将成为品种分子设计理论的源头创新。总之，针对复杂性状的生物育种技术的创新将为现代农业发展带来新的契机。
经过几年的凝练和讨论，中科院农业科技核心团队最终形成了“分子模块设计育种创新体系”A类战略性先导科技专项的实施方案并予以启动。专项以水稻为主，小麦、鲤等为辅，利用野生种、农家品种和主栽（养）优良品种等种质资源，综合运用基因组学、计算生物学、系统生物学、合成生物学等手段，解析高产、稳产、优质、高效等重要农艺（经济）性状的分子模块，揭示分子模块系统解析和耦合规律，优化多模块组装的品种设计的最佳策略，建立从“分子模块”到“设计型品种”的现代生物育种创新体系。力争通过5年努力，解析并获得一系列高产、稳产、优质和高效的分子模块，建立模块耦合组装的理论和应用模型，实现高产、稳产、优质、高效模块的有效组装，培育一批水稻、鲤等初级模块分子设计型新品系。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第308页）
我国生物育种发展处于成败攸关的关键时刻
黄大昉／中国农科院生物技术所
农作物生物育种是以转基因技术为核心，融合了分子标记、杂交选育等常规手段的先进技术，是推动现代农业科技创新和产业发展的重要领域。
1 生物育种创新和产业化正在推动农业发展方式的深刻转变
据最新统计， 2012年全球生物育种作物（即我国称转基因作物）种植面积已达1.703亿公顷（为我国耕地面积的1.4倍）。与产业化发展之初的1996年相比，17年间面积增长了100倍。全球生产的81%的大豆、81%的棉花、35%的玉米、30%的油菜均为转基因品种。目前除28个国家批准种植转基因作物外，还有30个国家批准进口转基因产品用于食品和饲料加工，受益人口已占世界总人口的3/4以上。生物育种已成为引领农业科技创新的重要方向。
另据统计，从1996—2011年的16年间，全球种植以抗病虫、抗除草剂性状为主的转基因作物增产价值达982亿美元，相当于节约了1.087亿公顷的耕地；改善了近5 000万贫困农民的生计；减少了4.73亿公斤化学农药的使用；显著降低了温室气体的排放，仅2011年就减少了231 亿公斤CO2排放（相当于1 020万辆小汽车的排放量）。
推进生物育种产业化加速了农业结构、产业布局、生产经营体系等一系列变革，成为实现传统产业升级、转变农业发展方式的重要手段。如一些跨国公司1996年以来大力推进商业化育种和规模化种植，使美国玉米和大豆单产各提升了25%左右，目前转基因玉米和大豆种植面积分别达到两种作物总面积的90%和93%。近年美国因金融危机而经济低迷，2011年经济增长率还不到2%，而农产品净收入增加近20%。
还须指出：生物育种20多年的发展史已证实，经过科学评估、依法审批的转基因作物是安全的，其风险是可以预防和控制的。国际经济合作与发展组织等权威机构近年都先后做出了“转基因育种与传统育种同样安全”的科学结论。
2 我国生物育种的重大进展与存在的突出问题
由于生物育种是保障粮食安全的必然选择，20年来其一直是我国生物技术发展的重点领域。特别是“转基因生物新品种培育”重大科技专项实施以来，我国已初步建成世界上为数不多的生物育种创新和产业开发体系；已拥有抗病虫、抗除草剂、优质抗逆等一批功能基因及相关核心技术的自主知识产权；棉花、玉米、水稻等农作物生物育种的基础研究和应用研究初步形成了自己的特色和比较优势；目前已获得饲料用植酸酶玉米、抗虫水稻、玉米、高产优质棉花、药用血清白蛋白水稻等一批达到国际先进水平、具有产业发展巨大潜力、可与国外公司抗衡的创新性成果。
但是，应该看到：主要由于受到所谓“转基因安全”争论的负面影响，近年来我国生物育种产业化进程放慢了。尽管国内外大量研究和实践已充分证明转基因安全风险能够得到有效控制，但多年来我国在转基因粮食作物产业化推进上却一直犹豫不决，裹足不前，成为当前影响生物育种创新的主要瓶颈。全球转基因生物育种已进入至关重要的、以抢占技术制高点与经济增长点为目标的战略机遇期，我国生物育种的发展已处于成败攸关的关键时刻，何去何从，令人堪忧。
3 加快创新驱动，不失时机地推进重大成果产业化
习近平总书记最近指出：“实施创新驱动发展战略，是立足全局、面向未来的重大战略，是加快转变经济增长方式、破解经济深层次矛盾和问题、增强经济发展内生动力和活力的根本措施”。
生物育种创新的真正动力来自产业化，不推进产业化就不能真正激发自主创新的活力，不能引导研究工作的不断深入。我们应有足够的自信，只要国家大力推动产业发展，我国的生物育种不仅会抓住市场发展先机而与国外抗衡，而且能抢占技术制高点，引领我国种业创新和科研水平的进一步提升。反之，我国积多年努力形成的研发优势将得而复失，并痛失转变农业发展方式的难得机遇，一旦出现危及未来粮食安全的不测事件，后果将难以设想。希望有关部门力排干扰，果断决策，积极推进生物育种成果产业化。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第315页）
肉品供给对中国粮食安全举足轻重
周道玮等／中科院东北地理与农业生态所
按我国目前的生产方式和市场需求，满足肉品（含奶蛋，下同）供应所耗饲料粮约占粮食总产量的64%，其对我国粮食安全举足轻重，必须认真对待、科学安排，努力转变生产方式，科学地引导市场消费。
肉品是人们青睐的食物，随着生活水平的提高，肉食品消费日益增加，须生产更多的肉品才能保证市场供应及维持物价乃至社会的稳定。那么，至2030年中国到底需要多少肉品？需要多少粮食用于转化肉品？对此我们要有较准确的估测，进而才能思考有效解决粮食安全的途径。
1996—2011的16年间，中国肉品生产增长了74%，按该速率，至2030年，中国至少需生产1.4亿吨肉品方能满足日益增长的消费，按目前的生产方式，要消耗原粮5.6亿吨，即便在工业粮、口粮和种子粮不增长的情况下，届时也需粮食总产达8.8亿吨（2012年总产5.9亿吨），这绝对是中国耕地的不负之重。故，中国粮食安全将受到肉品饲料粮需求的极大威胁，因此，必须未雨绸缪。
调整肉品生产结构和生产方式，或许是解决中国未来肉品供给及粮食安全的一条有效途径。
根据饲料转化率统计，饲养猪耗粮多，而放牧牛羊则可大大节省粮食。据此，只需调整肉品生产结构，既猪肉占肉品生产的比例由现64%降低至44%，牛羊肉由现12%增至32%，禽肉比例维持24%不变，则届时即可降低饲料用粮量1.1亿吨，将大大缓解粮食总产的压力，且这一结构也更符合人类健康的食肉比例。
增加牛羊肉生产需要保证有足够的草料资源，除草地资源外，还需要充分利用秸秆资源，发展2 000万公顷优质高产饲料地，并开放40%林地的林下草资源及其周边的草山草坡沟塘草甸。要积极推进集约化草地管理、集约化牧场管理；提高产羔率和饲草转化效率，总体提高饲养效率是解决问题的科学途径，具有巨大的提升潜力。
2030年以后，中国人口数量将开始减少，按现在的人口政策，持续到2050年后才回落到现在的人口数量。这期间，城市化速度将持续增加，社会发展水平进一步提高，人们更加富裕，对肉食品的旺盛需求至少将持续到2050年。
（全文即将发表于《中国科学院院刊》）
大气灰霾控制亟需科技支撑
贺泓等/中科院生态环境研究中心等
1 科技支撑的必要性
大气灰霾并不是我国所特有，但这一现象目前在我国和东南亚地区尤为严重。欧美发达国家在20世纪40—50年代曾出现过严重的大气污染，如伦敦烟雾事件以及美国洛杉矶光化学烟雾污染等。通过采取针对性措施，伦敦已彻底摆脱了雾都的称号，洛杉矶光化学烟雾也在20世纪80年代以后得到很大缓解。
我国城市大气污染虽受以煤炭为主的能源结构的制约，出现过明显的煤烟型污染特征，但是随着汽车拥有量的激增，近年来我国大气污染日益呈现出复合污染的态势。由于欧美发达国家大气污染历程具有明显的阶段性，而我国当下的大气污染物问题属于混合污染类型，因此我们目前尚无直接的国际经验可借鉴。
造成灰霾现象的大气细颗粒物主要来自二次源，即气态污染物在大气中经过转化生成细颗粒物，而该过程和机制尚不十分清楚，还不能准确回答以下基本问题：我国典型区域灰霾形成关键前体污染物是什么？关键污染物源权重如何？如何科学有效控制？
2 近期研究进展与启示
针对以上问题，中科院2012年9月启动了科技先导专项“大气灰霾追因与控制”。通过对2013年1月京津冀地区发生的5次强霾污染事件进行了综合立体观测，发现在灰霾期间细颗粒物中硫酸盐、硝酸盐、铵盐和有机气溶胶的含量显著增高。进一步分析发现，造成本次持续强霾事件的主要原因包括罕见的北半球高纬平流层爆发性增温天气条件、大气氧化性及非均相化学过程的复合作用、浮尘与人为排放污染物混合、区域输送和局地污染叠加等因素共同促发了灰霾的形成。初步研究结果表明，复合污染条件下单一污染物的环境容量下降，典型表现为NOx共存促进SO2向硫酸盐细颗粒物转化，从而降低了灰霾发生的阈值。因此，如果京津冀污染源不进行大幅度减排，区域强霾污染事件可能会频繁出现。
3 政策和技术建议
近期来看，要降低我国灰霾发生频率需要从以下几个方面进行控制：（1）油品质量和机动车尾气污染控制应放在最优先的位置。机动车直接排放致霾的细颗粒物及其前体物，对城市圈大气灰霾的形成有较大的贡献。提高油品质量可大大促进机动车尾气净化技术的应用及其效果。和其他污染源相比，机动车尾气污染控制具有技术含量高、易于规模应用和见效快的特点，应是目前工作的重中之重；（2）切实做好燃煤烟气脱硫脱硝。燃煤电厂烟气SO2排放新标准已相当严格，但是在2013年1月京津冀灰霾期间的观测结果表明，PM2.5中硫酸盐浓度居高不下。虽然目前烟气脱硫技术已经普及，但SO2排放仍在高位运行，有必要加大执法力度。今后要重点推广烟气脱硝技术，遏制NOx排放继续上升的势头，提出并完成更严格的NOx排放总量控制约束性指标；（3）加快工业废气污染控制立法和新技术研发。工业源是一次颗粒物和二次颗粒物前体物的重要来源。建议重点研发一批PM2.5及其前体物联合控制技术并推广应用；（4）农业区应加强氨（NH3）排放的控制。NH3排放对于污染物气粒转化及颗粒物吸湿增长致霾具有极大的促进作用，而目前对于农业源NH3排放还缺少相应的控制措施。
考虑到我国中东部城市规模大和人口密度高的特殊国情，以及复合污染下单一污染物环境容量下降的现实，我国中东部应制定比发达国家更加严格的大气排放标准，并严格执行才有望解决困扰我国中东部的大气灰霾问题。
从长远来看，我国应将防治大气污染纳入国民经济和社会发展规划：合理规划能源结构，逐步减少煤炭、石油等传统能源的使用，大力实施节能减排；合理规划产业布局，促进产业升级，发展环保产业；转变经济增长方式，真正实现可持续发展。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第344页）
京津冀大气重霾污染及控制策略思考
王跃思等/中科院大气所
2013年1月席卷整个中东部地区长时间、高强度的大气霾污染已为我国环境危机拉响了警报，环境问题已成为京津冀、长三角、珠三角乃至所有经济快速发展区域的桎梏，解决经济发展与大气环境变化之间的矛盾已势在必行。
北京地区的霾污染情况远比1952年的伦敦雾霾事件、40—50年代美国洛杉矶光化学烟雾事件复杂和严重。其化学组成，是上述两城市污染物的混合体，并叠加了我国特色的沙尘和扬尘，是人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果。
总的来说，此次强霾污染过程有气象条件不利于污染物扩散、远程沙尘输送、周边污染辐合和局地排放加强等主要原因：（1）天气原因主要包括静风稳定天气加上高湿、混合层薄、逆温强度大等气象条件。受低压辐合或均压场的影响，天气系统较弱，近地面大气稳定，风速较小，并以弱偏南风为主，湿度较大，且逆温层厚度大（500m—1km）、强度高（逆温温差5℃—10℃），进一步阻碍了空气对流，导致区域和局地排放的污染物迅速累积，空气污染严重；（2）西北沙尘远程输送，并于局地扬尘叠加，是本次严重霾污染的另一个原因；（3）冬季河北、天津和北京偏南区域高浓度污染烟雾聚拢到北京市区，霾污染强度增加30%以上；（4）市区局地机动车排放、取暖燃煤（气）和餐饮等面源排放，造成PM2.5浓度居高不下，霾污染持续时间长。
我国PM2.5和霾污染控制方法不宜照搬发达国家的经验，需认真科学地研究，根据国情长远规划，分步实施；打破区划，实现全区域的综合治理；全民动员，落实细节；科学实干，防止走过场。PM2.5监控治理比以往任何一种污染物控制治理都复杂得多，根治霾污染需要政治智慧、管理创新、科学支撑、健全法制和全民参与。
（1）政治智慧。在体制上，要有所突破和创新。根治大气PM2.5需要区域联防联控，如果没有突破性的管理制度改革，难以彻底解决问题。欧洲各国的政治体制不尽相同，但欧共体能够协同控制治理酸雨和大气污染；美国南加州也是通过联防联控，才遏制住了光化学大气污染。我国国体是同一个体制，完全能够找到一条更好的路，但需要政治智慧。
（2）管理创新。仅靠政府部门、企业和居民团体自觉维护大气环境显然不够，要逐步制定相应的法律规章，依法治污才能长治久安。如可成立京津冀大气污染联防联控委员会，将该区域作为大气污染防治“特区”。
（3）科学为先。由于我国的国情特殊，PM2.5来源复杂，形成原理不清，观测分析设备不先进，研究理念落后，难以制定科学合理的治理方案。此时，切勿盲目采用国外监测技术及照搬国外调控标准，将大量资金花在购买不适用的国外仪器设备上，应抓紧时间进行基础研究，加大科学投入，大力发展民族仪器产业，根据科学研究结果制定出一套详尽完备的PM2.5减排控制方案。
（4）健全法制。在五年计划中，应更多地将环境和能源指标添加到政府领导的激励系统中。保证实施效果的另一个关键性因素是形成制衡系统，加强各机构以及利益相关方彼此间的监督和问责制。建立大区域联防联控技术体系，科学统一划分管理污染源，并逐渐调整区域产业结构和功能区，公开环保信息，接受公众监督。
（5）公众参与。公众行为是面源强度大小的最重要控制因子，首先要提高公民的整体素质，小到餐饮出行，大到择业置产，都应考虑尽量减少污染排放。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第353页）
应重视大气环境污染的健康效应研究
周桔/中科院科技促进发展局
近年来，我国快速工业化进程导致大气环境污染日益严重，引起社会对大气污染健康影响的广泛关注。大气污染对人群健康究竟有怎么样的影响？如何根据污染物的健康影响确定大气中污染物的浓度域值？这些问题的解决都需要系统地开展大气污染健康效应研究。
1欧美发达国家研究状况
20世纪初中期，欧美国家由于工业化过程的基本完成而大气污染达到顶峰，大气污染人体健康效应相关科学研究迅速开展，其相关研究成果已成为制定大气污染标准和控制政策的基础。
（1）在大气污染短期健康效应研究方面，欧洲大气污染环境健康研究计划(APHEA)结果表明，空气PM10每增加10 μg /m3，总病死率日均值增加0.6%， 65岁以上人口的哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）住院率上升1.0%，心血管疾病（CVD）住院率上升0.5%。美国进行的国家大气污染相关发病死亡研究计划（NMMAPS）结果显示，PM10每上升10 ug/m3，总死亡率即上升0.5%，PM10每上升10ug/m3，COPD住院率上升1.5%， CVD住院率上升1.1%。
（2）在大气污染长期健康效应研究方面，“哈佛六城市研究”发现，城市空气中颗粒物（PM2.5)浓度对人群寿命有显著影响，空气污染严重的城市同清洁的城市相比，人均寿命减少近2年。对于美国来说，如果能够根除癌症，人均寿命也只延长2年而已。美国癌症协会(ACS)开展的癌症预防研究计划II(CPS-II)，研究结果进一步证实长期大气污染与人群病死率增加呈正相关，PM2.5浓度每升高10μg/m3 ,人群总死亡率和心肺疾病病死率分别增加4.0%和7.0?Ddmdash;10%。
2 我国研究现状
我国关于大气污染对人体健康危害方面的研究远晚于欧美，尤其是在大气污染系统监测方面缺乏长期系统的分析数据积累，一定程度上影响了大气环境健康效应研究的深入开展。我国目前大气污染健康效应研究多为局部和零星地开展，监测分析数据欠完整，调查人群数量偏少，尤其是研究缺少系统设计和连续性，缺乏足够的影响力，研究成果难以应用于大气污染控制以及疾病的预防，远不能满足政府环境健康决策以及与大众进行环境健康风险交流的需求。
3 我国大气环境污染的健康效应研究建议
（1）设立环境污染健康效应研究专项，基于我国的大气污染特征和人群特点，系统开展大气环境污染健康效应研究。由于我国经济发展阶段、工业生产方式以及人群生活习惯等与欧美国家大不相同，我国大气污染物特征（如PM2.5浓度和成分等）与欧美也存在一定差异。另外，我国人群种族差别、遗传特征、年龄结构等与欧美差异明显，对大气污染物的易感性也会有不同。我们应借鉴和发展欧美国家研究的方法和手段，开展我国的大气环境污染健康效应研究，而不是简单地照搬国外。如设计和开展大型的大气污染健康效应前瞻性队列研究计划、大气污染物对健康影响的阈值研究等，将其研究证据作为我国大气环境健康标准制定的基础，为制定我国自主的空气质量标准提供技术储备。
（2）启动“大气环境模拟舱”、“环境污染与健康效应研究平台”等重大科技基础设施建设，搭建大气污染健康效应研究的重要平台。大气环境模拟舱可以模拟真实环境大气污染状况，以欧美为代表的发达国家目前已建成多个大气环境模拟舱开展健康效应研究，但鉴于雾霾污染具有区域性的特征，国外已有研究成果并不适用我国。“环境污染与健康效应研究平台”可以整合环境科学、生命科学等有关研究力量，协同攻关环境与健康方面的关键科学问题，系统开展大气污染健康效应实验室研究，为我国环境污染控制和相关环境政策的制定提供科学和技术支撑。
（3）开展大气环境健康经济学评价研究。大气污染不仅仅是一个单一的环境问题，其与经济发展、社会阶段和民生密不可分。环境污染控制的进步，往往需要在经济生产上付出巨大代价。美国历次大气环境污染标准值的制定，也都是环境健康与工业生产平衡的产物。如2006年，美国修订了PM2.5的标准，即年均值和日均值分别为15μg/m3和35μg/m3，并未达到世卫组织建议的10μg/m3和25μg/m3指导值。我国在大气颗粒物污染的健康经济学评价已有初步的研究，但在数据的系统性和可信度上尚难以满足实际应用的需求。需要进一步发展相关研究方法，积累更为全面系统的数据，为我国大气污染标准值的制定和污染控制决策提供有说服力的科学依据。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第371页）
实施科技论文开放获取 支撑创新型国家建设
张晓林/中科院国家科学图书馆
科技创新已成为支撑发展、引领未来的关键力量，其所产生的知识、尤其是公共资助的科研学术论文等，应属全社会的公共创新资源。
但是，长期以来科技论文获取存在严重障碍，传统订购模式将科技论文封闭在有限的订购机构内，期刊价格及其数据库价格大幅度上涨使得研究机构难以保障所需信息，一般企业和公众更被屏蔽在先进成果之外。
近10年来，科技论文开放获取迅速发展，促进了知识的无障碍传播。科技论文开放获取包括开放出版和开放存缴，前者指论文经同行评议在期刊上发表时即通过网络免费获取，后者指在论文发表后存放到开放获取知识库并在一定时间后免费获取。开放获取大幅提升了知识传播能力，有利于科研成果转移转化、开放协同创新和社会包容性发展。
全球开放学术期刊已超过9 000种，开放获取知识库已超过3 800个。面对经济危机，许多国家日益将公共科研成果视为全社会的创新倍增器，将公共资助项目科研论文开放获取作为重要的科技政策和创新发展战略。美国国立健康研究院、英国研究理事会、欧盟第七框架计划、欧盟“展望2020”计划都要求受资助项目论文实行开放获取。美国白宫科技政策办公室已发布政策指令，要求所有研发资助达到1亿美元的联邦机构必须实行资助项目科研论文开放获取。德国科学基金会支持研究人员在开放出版期刊上发表论文。哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、斯坦福大学等要求教师发表的学术论文要存储在学校的机构知识库中开放获取，哈佛大学、康奈尔大学、麻省理工学院和德国马普学会建立开放出版基金支持本机构作者在开放出版期刊上发表论文。国际高能物理领域将从2014年起将该领域90%以上论文转为开放出版。同时，欧洲科学院联盟呼吁全面实现公共科研成果开放获取，有50多个国家参加的全球研究理事会提出了“开放获取行动计划”，推动全球科研资助机构实施公共资助科研项目期刊论文开放获取。我国政府也要求公共科研资金创造的科技信息资源尽可能广泛地被获取。
中国已成为科技大国，正努力建设创新型国家，但我国对科技信息的获取还有非常严重的障碍。与此同时，国际科技界迅速加大了全球共同实现开放获取的压力，英美等国某些力量已在利用中国缺乏正式开放获取政策的事实来阻碍我国对其科技信息开放获取。我国有责任充分利用开放获取机制，有效落实公共资助项目科技信息开放获取，提高全社会知识获取能力，承担起良性参与国际开放获取的责任与义务。
目前，中科院已加入“高能物理开放出版资助联盟”，中国已有700多种高水平科技期刊实行了不同程度的开放出版，中科院已在90多个研究所建立了开放机构知识库并已有30余万篇论文开放共享，为在更大范围实施开放共享提供了实践经验。为进一步促进知识的广泛、快速共享，支撑创新型国家建设，建议：
（1）实施国家科研计划、科研基金、部委科研计划等公共资助科研论文开放获取政策。要求所资助项目的学术论文在开放出版期刊上发表，或者在作者所在单位的机构知识库上存缴（在发表后不超过一年内开放获取）；（2）积极试验科技期刊开放出版支持计划，通过按篇按质量水平支付开放出版服务费，支持开放出版期刊可持续发展，并通过机构间合作来促进出版开支透明化，控制开放出版服务费价格、促进科技期刊内涵发展；（3）实施国家机构知识库网络建设计划，支持公共教育科研机构普遍建立机构知识库，开放存缴、长期保存并广泛共享本机构产出的科技成果；（4）实施研究型图书馆建设开放知识服务平台计划，积极参与和协助组织科技信息开放获取，积极建立基于开放知识的科研与教育服务机制。
（全文请见《中国科学院院刊》2013年第3期第378页）
加强我国公共卫生应急反应体系建设的思考
袁志明等/中科院武汉分院、中科院武汉病毒所
新发突发传染病的预防和控制是我国现代化进程中必须认真思考的重大问题，特别是近年来SARS和各类型禽流感的相继爆发，更提示我们加强公共卫生应急反应体系建设已成当务之急。
我国虽然建立了中央到地方的四级疾病预防与控制网络及与之相对应的疾病监测网络，但在近年来爆发的新发突发传染病疫情控制中，农业、卫生、林业及其他相关职能部门间缺少统一有效的协调，仍主要依靠临时成立的应急处理指挥部来协调指挥全国的防疫工作，缺乏全方位、立体化、多层次和综合性的应急管理网络及响应机制。鉴于此，现就如何加强我国公共卫生应急反应体系建设提出如下思考和建议：
（1）完善突发公共卫生事件应急处置机制。树立“One World，one health”传染病预防和控制理念，打破人与动物源传染病预防和控制管理的界限，建立突发公共卫生事件的危机风险评估、危机分级体系及相应的响应机制和应急处置方案，明确国家CDC在突发公共卫生事件应急处置中的组织、防控策略与措施制定和技术支撑等功能，建立应急处理物资和技术的储备机制等。遵循预防为主、坚持不懈、防治结合的方针，建立完善、科学、规范、高效的突发公共卫生事件应急预案，明确相关部门的职能，完善部门之间职能的衔接及监督机制，进一步完善装备，加强演练，以保证应急工作的及时有效。
（2）完善国家高等级生物安全实验室体系。开展新发和突发传染病的预防和控制研究，必须建立完备生物安全保障体系，必须加快落实以区域为节点的国家生物安全实验室网络体系建设，在加强关键个人防护设备和生物安全设施研究的基础上，加快高等级生物安全实验室的设计、建设、认证、科研活动资质的相关工作；建立独立的国家毒种和毒株保藏中心和菌毒种的保藏和共享机制，以满足国家重大科技项目和传染病预防与控制及生物防范的生物安全需要。同时借鉴国外实验室生物安全的经验，完善我国实验室生物安全管理的法律保障体系和技术体系，加快相关标准的修改和制定工作。
（3）持续提高技术支撑能力。对传染病病原基础研究的长期积累将会为传染病的检测、诊断、控制提供理论基础和技术支撑，应持续支撑一批国立科研单位和高等院校开展重要病原的病原学、感染致病机理、动物模型、抗病毒药物和疫苗研究，开展烈性病原和外来病原的检测和监测技术及控制技术研究，开展抗药性细菌，特别是多抗结核的抗药机理和控制技术研究，支持国家CDC重点开展防控策略和措施的研究，为应对突发公共卫生事件提供防控措施、技术支撑和药物储备。
（4）加强国际合作与交流。公共卫生应急反应体系建设离不开广泛的国际交流与合作。传染病流行是无国界的，传染病病原的宿主和媒介亦是无国界的，传染病的预防和控制需要同国际组织和相关国家特别是周边地区的交流和合作，建立传染病的联防联控机制；加强同非洲部分国家传染病防控体系的衔接，在非洲重点部署传染病检测、病原学和控制技术研究机构及疾病预防及控制机构，为我国非洲战略的落实及我国在非洲工作人员的安全提供保障。同时积极推动在传染病基础研究、抗病毒药物和疫苗研究方面，保持同其他研究机构更紧密地合作，真正实现资源共享、造福人类。
（全文即将发表于《中国科学院院刊》）
