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“工欲善其事,必先利其器。”这个“器”,一个是种类,要正确,该用扳手时,不能用改锥;一个是大小,要适当,该用小的不能用大的,该用大的不能用小的。研发工作,也需要好用的“工具”,这个 “工具”,不仅仅是指仪器设备,更重要的是观察、分析、解决问题的方法,这些都需要根据研究对象的性质和大小正确使用。这个研究对象的大小,就是尺度(scale)。尺度不同,所用“工具”的大小也应该不同。
从前看过一个滑稽表演,一个小丑要修照相机,其助手、另一个小丑,夸张地拿来了一个一米来长的扳手。这个滑稽表演出了逗人发笑之外,还引人深思。那个助手对修理对象的大小理解得一塌糊涂,不可能选择适合的工具和工具的大小,因此最终的结果相机不会被修好。
农业研发工作的对象是农业生物及其所处的(自然和社会经济)环境。由于农业生物及其环境具有层次性(hierarchy),从分子、细胞、组织、器官、个体、群体(种群)、(植物)群落、系统(动、植物、微生物群落),到种植制度、农作制度、农业系统、农村系统… … 区域自然社会系统-全球系统等,不同的层次有不同的规律,需要有不同的原理来描述,用不同的方法进行研究,因而农业科学也就在不同的层次上分化出不同的学科,具体的研发工作也就需要确定适当的尺度。显然,目前的很多农业问题,如粮食安全(food security,即食物保障)问题、食品安全(food safety)问题、提高作物生产力(productivity)和总产(production)问题、可持续性问题、生物能源问题、化肥使用问题、提高农业生产效益问题、提高水分资源效率问题、增加农民收入消除贫困问题,等等,不是单单依靠诸如遗传学、生理学、植物营养学、生态学、农业经济学、社会学或分子生物学、转基因方法能够解决的。因为,农业问题达到某一层次后,就不仅受某一种自然规律的制约,还要受其它自然规律的制约;不仅受生物和自然规律的制约,还要受到社会经济规律的限制。因此,研究和开发工作也就不仅仅涉及到尺度的选择,还涉及不同的角度(dimension)和学科(discipline)的交叉配合问题。
对农业系统的层次,我的理解是:Agricultural system 农业(生物生产及其政策、支持系统,还可以包括农产品加工)∈ Farming system 农作(生物生产)∈ Cropping system 种植(植物或作物生产)∈ (Soil) tillage system 耕作(土壤管理)。其中,system 一词,可以理解为制度,也可以理解为系统,视具体情况而定,并且制度∈ 系统(系统是客观存在,制度除了客观存在以外,还包括人为的因素)。
国际上,农业研究与开发工作的着眼点(focus),也就是尺度,大致经历了四个阶段的发展:第一阶段,上个世纪60年代及以前,以单一作物为工作对象,育种工作占据核心地位,作物科学围绕发挥良种的遗传潜力进行工作,即所谓的“良种良法”;第二阶段,20世纪70年代,研发工作的主要对象为种植制度,即通过从时间和空间上对作物和资源的合理配置,达到提高系统的生产力和效益的目的;第三阶段,20世纪80年代,在种植制度的基础上加入了畜牧生产制度并提升到了农作制度层次;第四阶段,20世纪90年代及以后,再农场系统、农作制度之上又加上了社区系统和流域系统,这样就把可持续发展的原理融合进了研发工作中。这一变化历程说明了人们对三农问题的联系、对农业问题的系统性有了越来越全面深入的认识。
需要说明的是,高层次、大尺度的研究需以低层次、小尺度的工作为基础,“下向兼容”,即种植制度需以到位的作物与管理措施的配合为基础,种植制度的工作包括良种良法的工作,农作制度研究包括种植制度的工作。
我国目前的研发工作,缺乏系统层次上的协同研究,一方面存在学科壁垒,单打一、就技术论技术,较低尺度上的工作不往上看,只管埋头拉车,不抬头看路。另一方面,高层次、大尺度的工作又常常忽视了技术的作用,不向下兼容。这样“上”“下”相互脱节的结果,技术研发的成果针对性差、适用性不强,寿命短,应用率低;宏观的和软科学的成果很多成为纸上谈兵、没有基础的空中楼阁。
化肥使多了还是少了,除了看一季作物之外,还有看全年;除了看施肥量之外,还要看各种养分的施用比例、时期、方法;还有看与其它管理措施的配合、看产量水平(这一问题笔者将有另文讨论,这里不再赘述)。以特殊代替一般,以个别现象作为普遍规律,无异于盲人摸象,不是科学的态度和方法,科学工作者应该设法避免。
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