胡群文 張文明 鄭文寅 李瑞清
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),合肥 230036)
為了給快速發(fā)展中的種子產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才,2002 年教育部批準中國農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)立“種子科學(xué)與工程”本科專業(yè),并于當年開始招生。專業(yè)人才的培養(yǎng)離不開產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自這個專業(yè)設(shè)立17年以來,國際國內(nèi)種子產(chǎn)業(yè)又經(jīng)歷了快速發(fā)展和深刻的變化。怎樣順應(yīng)種業(yè)的新態(tài)勢、培養(yǎng)優(yōu)秀的高層次管理人才和技術(shù)創(chuàng)新人才,是種子科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展需要認真研究和不斷探討的重大問題。
在我國高等教育中,種子科學(xué)與工程專業(yè)的設(shè)立及其建設(shè)歷史較短暫。為適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)和種子產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的需求,1995 年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)立種子科學(xué)系,成為我國第一個為種子產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)高級專門人才的學(xué)科點,是在原有的農(nóng)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)上培養(yǎng)農(nóng)學(xué)專業(yè)種子專業(yè)方向的本科生。雖然在種子專業(yè)知識方面還在不斷的拓展、深入和系統(tǒng)化過程之中,但是其畢業(yè)生還是受到廣大種子部門用人單位的歡迎。2002 年中國農(nóng)業(yè)大學(xué)申報設(shè)立“種子科學(xué)與工程”專業(yè),獲教育部批準,并于當年開始招生,成為我國第一個培養(yǎng)種子學(xué)人才的本科專業(yè)[1]。2018年12 月召開的“教育部高等學(xué)校種子科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會第一次全體委員會議”中透出,2002 年自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)建了種子科學(xué)與工程本科專業(yè)以來,全國已有28 所院校開展了種子科學(xué)與工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)。至2011 年,教育部批準在作物學(xué)一級學(xué)科中增設(shè)種子科學(xué)二級學(xué)科[2]。自2002 年以來的17 年間,全國30 多所高等院校先后設(shè)立“種子科學(xué)與工程”專業(yè)或在農(nóng)學(xué)專業(yè)中設(shè)立種子學(xué)方向,伴隨著種子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新興的種子科學(xué)與工程專業(yè)也有了長足的發(fā)展。
安徽省是農(nóng)業(yè)大省,有中國第一家種業(yè)上市企業(yè)豐樂種業(yè)股份有限公司、創(chuàng)業(yè)板第一家種業(yè)上市企業(yè)荃銀高科種業(yè)股份有限公司等一批國內(nèi)著名種子企業(yè)。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)于1979 年成立種子教研室,1985 年開始招收兩年制種子專業(yè)???,1997 年、1998 年招收了兩屆四年制農(nóng)學(xué)專業(yè)種子方向本科生。2000 年將原“種子”??聘拿麨椤胺N子工程”三年制高職???,2001 年該專業(yè)曾被批準為“國家級高職高專教育教學(xué)改革試點專業(yè)”,同年開始招收作物遺傳育種專業(yè)種子科學(xué)與技術(shù)方向碩士研究生。2003 年“種子工程”高職改名為“種子生產(chǎn)與經(jīng)營”高職,一直招收至2008 年,此后停招。多年的專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)效果和教學(xué)科研積累,為安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)申報種子科學(xué)與工程本科專業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。2007 年安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)申報“種子科學(xué)與工程”專業(yè)獲得批準,2008 年作為本校首批4 個一本招生專業(yè)之一在安徽省內(nèi)并面向全國一些省份招生,招生計劃人數(shù)由當年的40 人增加到2012 年的90 人。30多年來,相關(guān)專業(yè)為種業(yè)培養(yǎng)了大量的管理人才和技術(shù)骨干。種子本科專業(yè)在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)開辦時間較短,人才培養(yǎng)及其方案在實行過程中逐漸暴露出一些問題,如課程設(shè)置缺乏特色,課程內(nèi)容存在重復(fù),課程銜接不夠緊密,學(xué)分分配不夠合理,選修課程門類較少等。從專業(yè)特色方面來看,總體上仍表現(xiàn)為農(nóng)學(xué)專業(yè)種子方向,近年來成為全校轉(zhuǎn)專業(yè)中學(xué)生轉(zhuǎn)出人數(shù)較多的專業(yè)之一。
2.1 國際種子產(chǎn)業(yè)市場不斷增長,調(diào)整價值鏈應(yīng)對日趨激烈的競爭 從種業(yè)宏觀經(jīng)濟方面來看,據(jù)國際種子聯(lián)盟(International Seed Federation)統(tǒng)計,2014 年全球種子市場規(guī)模已達到了500 億美元,其中美國市場規(guī)模約158.3 億美元,位列第一,中國位居第二。世界農(nóng)化網(wǎng)預(yù)測2018 年全球種子市場市值將增長12.1%至852 億美元[3]。中國近年來每年種子總用量超過180 億kg,良種商品化率在50%左右,市場總規(guī)模達到780 億元,而且還在快速增長中。美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種子成本占種植業(yè)產(chǎn)值比重為6%,而我國僅為1.5%,相差4 倍,差距還是相當大的。中國及世界種業(yè)的市場仍在快速增長之中,中國種業(yè)潛在市場容量非常巨大,這是種子科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展的強勁動力和支撐保障。
從種子企業(yè)發(fā)展趨勢來看,自1997 年以來的20 多年間,種業(yè)經(jīng)歷3 次大并購浪潮,特別是2016年開始的第3 次種業(yè)并購浪潮,表現(xiàn)出與前兩次很大的不同特點,預(yù)示了種業(yè)新的發(fā)展方向[4]。3 次大并購浪潮,由生物技術(shù)入主種業(yè)、農(nóng)化集團覺醒并開始全面并購種業(yè)公司,直到農(nóng)業(yè)集團的超級并購,如拜耳并購孟山都、中國化工并購先正達、杜邦與陶氏合并。這些種業(yè)里程碑式的事件透露出種業(yè)未來發(fā)展的趨勢信息,即用化工的思維培育、處理種子,提升種子價值,以種子為載體增強農(nóng)化產(chǎn)品市場競爭力,提高企業(yè)贏利水平。
2.2 多學(xué)科技術(shù)融合提高種子處理水平,提升種子內(nèi)在價值 由種業(yè)的“價值分享定價法”可以推知,種子技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新,為下游用戶增加價值或附加值,將會帶來雙贏,即用戶增加收益、賣家增加利潤。種子的增值是種子產(chǎn)業(yè)拓展市場空間的推動力[5]。而種子內(nèi)在價值的提升,不僅依靠新品種選育開發(fā),也有賴于種子處理技術(shù)的應(yīng)用,特別是在暫時缺乏突破性品種的平靜期。
從技術(shù)經(jīng)濟角度來看,種子產(chǎn)業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新性研發(fā)的要求越來越高,其中之一是要求種子處理技術(shù)方面不斷創(chuàng)新。收購孟山都后,拜耳把種子和個性化、化學(xué)和作物保護以及數(shù)字工具等多領(lǐng)域的先進技術(shù)整合在一起,通過改善根系健康、養(yǎng)分吸收和水分管理,持續(xù)推進病蟲害防治、提升作物效率,提供創(chuàng)新的種子處理產(chǎn)品,優(yōu)化種子性能,使種子應(yīng)用技術(shù)成為企業(yè)價值鏈重要的一部分[6]。
國內(nèi)種子的技術(shù)含量,或者說是增值潛力,有待于大幅提高。以先玉335 為例,其巨大的成功并不完全是因為其種植產(chǎn)量特別突出,并不比鄭單958 出色,主要是由于單粒播和成熟期籽粒脫水快,農(nóng)戶節(jié)約種子和人工、糧商增利,具有當時其他品種所沒有的內(nèi)在價值。先玉335 的品種表現(xiàn),除了品種自身的遺傳特性,種子生產(chǎn)技術(shù)、加工技術(shù)和種子處理技術(shù)也是功不可沒。種子是遺傳物質(zhì)的載體,也是各種種子處理技術(shù)的載體。在種子價格構(gòu)成中,遺傳因素占60%,收獲后的種子處理技術(shù)占40%。在種子處理中,種子分級和物理處理占總價格的7%,種子引發(fā)占10%,種子消毒占3%,化學(xué)處理占7%,種子丸化包衣占13%[7-8]。種子處理技術(shù)對種子價格有著顯著的影響,對種子的增值起到重要作用。
2.3 種子技術(shù)的迅速發(fā)展和技術(shù)的工程化,對創(chuàng)新型人才的要求更高了 種子收獲后及播種前進行的一系列改進種子表現(xiàn)的處理技術(shù),可以增加種子的價值,提升種子售價,拓展了種子企業(yè)的利潤空間。具有種子增值技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新能力的人才,無疑會大受種子企業(yè)的歡迎,也成為人才需求的焦點之一。作為技術(shù)研發(fā)人員,以種子處理的包衣丸化技術(shù)為例,涉及種子包衣劑和包衣丸化工藝、種子活力控制,其中包衣劑成分包括粘合劑、有效成分、染色劑、填充劑等。技術(shù)目的除了給種子提供植物營養(yǎng)元素、激素和殺蟲殺菌劑、除草劑,提高其成苗率和壯苗率之外,還可以用于改善種子播種質(zhì)量、破除種子休眠、改善種子萌發(fā)的土壤微環(huán)境等。這類技術(shù)研發(fā)需要的知識結(jié)構(gòu),除了植物生理學(xué)、植物病理學(xué)等學(xué)科知識之外,還涉及農(nóng)藥學(xué)、物理化學(xué)、高分子材料學(xué)、電氣自動化等多學(xué)科相關(guān)課程的知識,研發(fā)人員知識結(jié)構(gòu)要求更寬、專業(yè)協(xié)同程度更高。
種子科學(xué)理論到技術(shù)、從實驗室推向大田生產(chǎn)應(yīng)用還需要一個由技術(shù)到應(yīng)用的工程化研究過程。比如,目前常見的子處理技術(shù)包括了短暫吸水、預(yù)發(fā)芽、標記、淬水、淬熱、引發(fā)、丸化、包殼、包膜[7],以及采用電場、磁場、生物性殺菌劑殺蟲劑等物理、化學(xué)和生物學(xué)的其他技術(shù)[9],這些技術(shù)怎樣實現(xiàn)安全而規(guī)模化處理種子,集成各項技術(shù)的處理步驟、流程銜接、工藝參數(shù)和應(yīng)用表現(xiàn),都是技術(shù)工程化要研究的內(nèi)容,都需要有多學(xué)科知識背景的專業(yè)人才來研究和解決。不僅是種子處理技術(shù)、種子檢測技術(shù),更廣泛的其他種子技術(shù)發(fā)展也極為迅速。種子收獲、加工的工程技術(shù),播種機、種子色選機、種子編織機,以及種子包衣、種子丸化工藝和機械的配套和完善,都需要有多學(xué)科背景的人才去研究。
3.1 引導(dǎo)學(xué)生職業(yè)規(guī)劃、增強專業(yè)教育,阻止生源進一步流失 生源是專業(yè)教育的基礎(chǔ)。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)自2008 年一本種子科學(xué)與工程專業(yè)招生以來,從該專業(yè)轉(zhuǎn)出學(xué)生人數(shù)較多(圖1)。其他一些開設(shè)種子科學(xué)與工程專業(yè)的農(nóng)林高等院校也有類似的情況[10-11]。學(xué)生人數(shù)的減少會加大專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的難度,也使得學(xué)校的教學(xué)資源失衡。種業(yè)市場的持續(xù)增長與人才培養(yǎng)中生源的流失之間存在數(shù)量型和結(jié)構(gòu)性矛盾,反映出學(xué)生對種子產(chǎn)業(yè)、對種子科學(xué)與工程專業(yè)的認識、認可和認同感發(fā)生變化,專業(yè)的吸引力有所下降,也折射出專業(yè)教育中存在一些現(xiàn)實問題。
在加強專業(yè)教育和職業(yè)規(guī)劃教育基礎(chǔ)上,在轉(zhuǎn)專業(yè)之前,如何激發(fā)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提升動手、動腦能力,增強學(xué)生對種業(yè)和專業(yè)的認識,引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)過程中理性看待、不為“熱門專業(yè)”所動,留住優(yōu)秀學(xué)生,在大類招生及后繼的專業(yè)分流中積極爭取擁有一席之地,這成為專業(yè)發(fā)展亟待解決的問題。
圖1 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)種子科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)/在讀人數(shù)與轉(zhuǎn)專業(yè)人數(shù)(2008-2018 年)
從教育心理學(xué)角度來看,在學(xué)生們學(xué)習(xí)的過程中,興趣導(dǎo)向?qū)τ趯W(xué)習(xí)能力的提升具有關(guān)鍵作用,能夠有助于開發(fā)學(xué)生的潛能、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,進而加深對專業(yè)的認同。在深化安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)業(yè)已施行的導(dǎo)師制的同時,對低年級學(xué)生開放本科生實驗室平臺,引導(dǎo)學(xué)生探索種子的奧秘,這在2017 級種子專業(yè)轉(zhuǎn)專業(yè)時有了一定效果。創(chuàng)新打造種子工程學(xué)實驗室,逐步購置、完善和開放實用的中小型儀器設(shè)備,如小型種子綜合加工機械、種子包衣丸化機、種子編織機等,有條件后逐步購置和開放新型、先進的實驗設(shè)備;開設(shè)種子工程學(xué)實驗實踐課程,采用真實種子樣品作為實驗對象,模擬種子企業(yè)清選、精選、包衣、丸化、引發(fā)等生產(chǎn)、處理工藝和流程,虛擬仿真實驗和生產(chǎn)情景,使學(xué)生能夠從種子企業(yè)的角度理解和設(shè)計實驗方案、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,使學(xué)生能夠在畢業(yè)后從事種子行業(yè)工作時能快速擔(dān)當賦予的多方面的工作職責(zé)。
3.2 針對種業(yè)技術(shù)發(fā)展需求,專業(yè)課程設(shè)置有待補充和完善 目前大多數(shù)高等院校的種子產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)是以農(nóng)學(xué)本科專業(yè)種子方向或?qū)?品N子專業(yè)為起點,在原有的農(nóng)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)上增加種子生物學(xué)、生產(chǎn)、加工、檢驗、貯藏和經(jīng)營管理等種子學(xué)專業(yè)課程,以及相關(guān)課程的實習(xí)構(gòu)成了專業(yè)人才培養(yǎng)的知識體系骨架。這對于當今的種子產(chǎn)業(yè)人才需求來說,顯得不完全夠。正像生物學(xué)基礎(chǔ)研究成果大量涌現(xiàn)、相關(guān)工程技術(shù)日新月異的發(fā)展,催生了生物工程學(xué),并成為21 世紀蓬勃發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),對傳統(tǒng)種植、養(yǎng)殖、醫(yī)藥、食品加工等產(chǎn)業(yè)的全面滲透和改造,使之成為第四次產(chǎn)業(yè)革命的重要領(lǐng)域。種子科學(xué)基礎(chǔ)研究的不斷深入及其與種業(yè)的深度融合,工程技術(shù)滲透進入種子生產(chǎn)、加工、檢驗、貯藏和經(jīng)營管理的各個環(huán)節(jié),也預(yù)示了種子技術(shù)工程學(xué)的興起、發(fā)展和壯大。在多學(xué)科的交叉、交流和融合基礎(chǔ)上,在種子專業(yè)開設(shè)新型材料、電氣自動化、農(nóng)藥學(xué)等課程,強化農(nóng)機、物理化學(xué)、植物保護等課程,或在工學(xué)院、計算機學(xué)院的相關(guān)專業(yè)開設(shè)種子科學(xué)基礎(chǔ)課程,講授種子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識,講解和剖析種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工程學(xué)難題,有利于培養(yǎng)具有技術(shù)工程學(xué)知識和技能的種子產(chǎn)業(yè)管理和研發(fā)人才。
如果把各種種子處理技術(shù)加以集成化成為狹義的種子工程技術(shù),再加上種子生產(chǎn)、加工、檢驗、貯藏等環(huán)節(jié)的種子技術(shù),能夠構(gòu)建成廣義的種子工程技術(shù)體系,諸多領(lǐng)域的種子技術(shù)集成在一起,輔之以技術(shù)經(jīng)濟學(xué)原理,種子技術(shù)工程學(xué)呼之欲出。在農(nóng)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上,拓展種子科學(xué)與工程專業(yè)的內(nèi)涵,拓展本科生教學(xué)的專業(yè)技能培養(yǎng)目標、增設(shè)或強化相關(guān)課程及其實踐課程,將有助于逐步打造具有工程學(xué)特色的種子科學(xué)與工程專業(yè)。
3.3 增強工程學(xué)屬性、夯實種子專業(yè)特色 科學(xué)派生技術(shù)、技術(shù)推動產(chǎn)業(yè),技術(shù)的綜合應(yīng)用和組裝成為新的系統(tǒng)工程,這是種子技術(shù)向工程化發(fā)展的趨勢,專業(yè)教育的發(fā)展必須順應(yīng)這種趨勢。隨著科學(xué)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)市場需求,包括對專業(yè)人才的需求,除了傳統(tǒng)的理科,從化學(xué)到化學(xué)工程學(xué)、生物學(xué)到生物工程學(xué)、從醫(yī)學(xué)到醫(yī)學(xué)工程學(xué)的發(fā)展,甚至文科的金融學(xué)發(fā)展出的金融工程學(xué),隨著實用性的拓展和應(yīng)用性的深入,理科和文科一些應(yīng)用型專業(yè)教育都有向工程學(xué)發(fā)展或融合工程學(xué)理念的趨勢。種子科學(xué)是生物學(xué)一個分支,也是交叉學(xué)科之一,隨著種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了新的人才需求,一方面推動種子技術(shù)向深度發(fā)展,另一方面種子技術(shù)工程學(xué)的水到渠成將推動種子技術(shù)向廣度發(fā)展。
專業(yè)教育發(fā)展的客觀規(guī)律表明,使種子專業(yè)教育具有工科、工程學(xué)的某些屬性,為種子產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)高級技術(shù)人才,能夠解決種子生產(chǎn)、加工、檢測、貯藏、經(jīng)營、市場管理等諸多環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)及其工程性問題。這也契合并響應(yīng)當下國家高教和本校對新農(nóng)科、新工科建設(shè)的倡導(dǎo)。積極參與國內(nèi)一流、省內(nèi)一流涉農(nóng)專業(yè)的建設(shè),完善農(nóng)科和工科的結(jié)合,打造具有工程學(xué)特色的新型種子科學(xué)與工程專業(yè),服務(wù)智能農(nóng)業(yè)、生態(tài)修復(fù)等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展。繼續(xù)調(diào)整和優(yōu)化存量教育資源,用現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)、工程技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),融合種子生物學(xué)研究成果,改造提升傳統(tǒng)種子專業(yè),以適應(yīng)現(xiàn)代新種業(yè)新業(yè)態(tài)發(fā)展,適應(yīng)新時代對種子人才的多樣化需求。
種子科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展,急需拓展傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)專業(yè)的教育領(lǐng)域,整合專業(yè)教學(xué)資源,使之形成農(nóng)學(xué)、理學(xué)、工學(xué)多學(xué)科融合、具有工程學(xué)特色。否則,沒有特色的種子專業(yè)可能會回歸到農(nóng)學(xué)專業(yè),難以擔(dān)綱為種業(yè)發(fā)展培養(yǎng)人才的重任,在農(nóng)學(xué)類專業(yè)大類招生和教育中容易被邊緣化。