本文将就高技术在中国农业发展中的作用问题作一些探讨，依次谈到的有：农业的科技革命和产业革命，中国农业的发展需求与高技术选择，中国农业发展的高技术战略。
农业的科技革命和产业革命
科技和产业发展的回顾回顾近二三百年人类社会发展的历史，常常因某一两项重大科学发现带来技术上的突破，进而引发一场广泛而深刻的产业革命。牛顿力学和古典物理学理论的完成，推动了18世纪蒸汽机的发明和以机械为代表的第一次技术革命和产业革命。在19世纪，麦克斯韦的统一电磁场理论和电磁波的发现推动了电机、电话、电灯和无线电通讯的发明，开创了全新的电力电气产业，迎来了电的时代；道尔顿原子论、波义尔元素说和门捷列夫元素周期表奠定了现代化学的基础，兴起了现代化工产业的革命。
进入20世纪，微电子和计算机、信息和通讯、航天和航空、新材料和自控、生物技术、激光等现代技术的发展日新月异，带动了传统产业一代一代的更新和新兴产业不断涌现。李政道将这些技术进展归因于狭义相对论和量子力学的重大发现，他在21世纪中国科技发展战略研讨会上说：“到1925年，这两个领域完全了解了，并且由此发展了原子结构、分子结构、核能、激光、半导体、超导体、X光、超级计算机等等，假如没有狭义相对论和量子力学，这些都不会有。从1925年以后，几乎所有的20世纪的物质文明都是从这两个物理基础科学的发现衍生的”。
在科学技术高度发展的今天，科学、技术和产业三者间既是逐级推动，又是相互促进。高功率加速器、哈勃望远镜、电子显微镜等用于宏微观观测研究的大型精密仪器装置，有力地支持了科学的研究和新的发现；社会需求和经济竞争也成为现代科学和技术发展的强大驱动力。进入20世纪后半叶，科学技术向产业产品的转化时间越来越短，18世纪的蒸汽机花了100年，19世纪的电动机和电话机花了50年，电子管和汽车也花了30年，而20世纪以来的雷达、电视机、晶体管、原子能和激光仅分别花了15，12，5，3和1年。
纵观现代科技和生产力发展的历史，有两点很重要：一是科学、技术和生产三者的逐级推动和相互促进。1994年美国科技白皮书提出了科学是技术的“基本燃料”，技术是经济增长的“发动机”；二是发展总是在渐进和积累过程中。因某几项新的重大科学发现而引发技术的突破和产业的革命，出现跳跃式的经济增长，如此一浪高过一浪地向前推进。量变与质变，渐进与跳跃是客观世界，也是科学、技术和产业发展的客观规律。
18世纪以来的，以机械和电力的技术革命，推动了整个工业体系的进展，创造了工业社会和现代的物质文明。其影响所及，虽是光辉普照，但不同技术和产业领域的受惠程度却是大相径庭。与进行集中生产和可控程度高的工业相比，以土地为主要生产资料，从事生物性生产的农业，由于其行业特点和弱势而影响了对机械和电力技术的吸收和应用。装有内燃机的拖拉机到上世纪末才出现，本世纪中叶才较广泛应用，比工业晚了近200年。但是，农业也有其自身的科学、技术和产业革命的历程。
农业的第一次科技革命和产业革命农业是最古老的产业，经历了漫长的自耕自食的自然经济和科技水平、生产率、发展速度都很低的资源农业时期。到本世纪上半叶，世界粮食单产由每公顷930kg提高到1124kg，年均增加仅4kg。本世纪的下半叶，农业出现高速发展，从1949年到1988年的世界粮食单产由1124kg增加到2499kg，年均增长量是前半个世纪的9倍。据研究，科技对此农业高速发展时期的贡献率高达73%，主要增产技术和物质投入是良种、化肥、农药和灌溉。世界氮素化肥的施用量1913，1949和1994年分别为51万t，360万t和7276万t，即下半叶的年均施用增长量较上半叶高17倍。本世纪40年代出现有机合成农药化工后，1960年到1990年的世界农药销售额由8.5亿美元增加到234亿美元，30年增长了27倍。现代技术和物质投入是农业高速发展的物质基础。
中国粮食的每公顷产量，世纪初、1949和1995年分别为960kg，1027kg和4240kg，后半叶的年均增长量70kg，是前半叶的50倍，远高于世界同期粮食单产年均增长量。在此期间，化肥施用量由0.6万t增加到2142万t，公顷施用量由1kg增加到1041kg；农药的年生产量由9.3万t（1970年）增加到20万t；灌溉面积由1600万hm2增加到4800万hm2.
当我们高兴地看到在育种、化肥、农药和灌溉技术推动下，本世纪下半叶农业的高速发展时，不得不使我们想到，19世纪达尔文的杂种优势理论（1859）和孟德尔·摩尔根遗传学对现代育种技术和种子产业的贡献；维勒由无机物合成尿素（1824）和李比希植物矿质营养学说（1840）对化肥工业和现代施肥技术的推动；以及本世纪30年代缪勒将合成化学应用于农药而使之进入有机合成农药新时代的理论贡献。
新的农业科技革命的序幕已经拉开全球性新技术革命浪潮以前所未有的气势和速度推动着科学和技术的发展，在本世纪后半叶农业高速发展的同时，又孕育了新的重大科学技术的突破。1953年遗传物质脱氧核糖核酸双螺旋结构的发现将生物学推进到分子时代；1973年DNA重组成功开创了生物技术和遗传工程的新纪元。以利用种内杂交优势的传统育种技术由于生物技术的注入而可以对生物的遗传信息进行实验室操作，在动物、植物和微生物，即所有物种间作基因转移，极大地扩展了生物种质资源和杂交优势的利用，有效地进行生物的遗传改良。过去育种上难以解决和不敢想象的问题，现在已经或有可能解决了。此外，分子生物学和生物技术在动植物的生长调节、生物农药和生物肥料、动物疫苗和防疫、发酵工程和酶工程以及环境保护等涉及生物科学技术的农业领域均将产生深刻而广泛的影响。
50年代开始、80年代大发展的微电子、计算机和信息技术越来越广泛和深刻地改造着各种传统产业。农业是以土地为基本生产资料，利用植物的光合作用能力和当地的光热水资源，从事生物性生产的产业。因而呈现出生产的分散性，很强的地域性和时变性，很低的可控性和稳定性，以及经验性强而量化、规范、集成程度差的行业特点和弱势。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势；强大的计算能力、智能化和软件技术，使农业中极其复杂和多变的生产要素量化、规范和集成，改善了时空变化大和经验性强的弱点；以及与航空航天技术（RS， GIS GPS等）的结合，大大加强了对影响农业生产的自然环境、气象/生物灾变和生产状况的宏观滥测和预警预报，提高了农业生产的可控性和稳定性以及生产过程的科学管理。此外，日新月异的先进制造、精细化工、自动控制、新型材料等现代技术也加快了对农业的武装。
如果说，在以机械和电力为主导的历次技术革命中，从事生物性生产的农业滞后于工业的话，在以信息技术和生物技术为主导的新的技术革命中，农业将处于大潮的中流和起着主力军作用。传统农业和农业技术也将在新技术革命中激发新的活力和建立新的农业技术体系和生产体系。
中国农业的发展需求与高技术选择
当前中国农业面临着两方面的挑战和机遇：一是国家由计划经济体制向市场经济体制转化的大背景和正在全国推行的农工贸一体化的农业产业化经营模式；二是上述的农业新技术革命浪潮。前者是向先进的生产经营方式转化和创造良好的技术需求环境，后者是农业发展的强大推动力。如不失机遇，把握得当，将有利于中国农业摆脱困境，取得发展上的新突破。其发展需求和高技术选择如下。
种子种子是农业生产的原材料，良种是农业增产中的重要因素，可占到技术贡献率的30%。近40多年来，育成和用于生产的作物新品种4000多个，主要作物品种更换了4～5次，每更换1次可获10%左右的增产，杂交玉米和杂交水稻现已分别占到该作物播种面积的75%和45%。种子工作中存在的主要问题是优异育种材料贫乏，后劲不足以及生产用种的合格率低，管理不力和产业化程度差。我国常规育种技术力量@强，生物技术应用也有一定基础，当务之急是在常规育种技术基础上，加快生物技术应用，在具有重大生产意义的优良品种培育上取得突破。育种技术上，重要的是植物细胞工程、分子遗传标记技术和转基因技术的研究和应用；育种目标上，“超级稻”有可能走在世界前列，超高产小麦、特种玉米、抗虫棉和抗虫玉米、抗稻瘟病和稻飞虱水稻、抗黄矮病和白粉病小麦以及耐干旱和盐碱的小麦和玉米等将是首选和有可能取得较大进展。