引 言
工程科技是與經濟社會聯系最緊密、作用最直接、效果最明顯的科學技術，是形成現實生產力的關鍵[1],習近平同志在2014 年國際工程科技大會上強調“一項工程科技創新，可以催生一個產業，可以影響乃至改變世界”[2].農業工程是工程科技在農業領域內的應用，1978 年全國第一次科學技術大會以后，它作為一個豐富而較為完整的學科在中國誕生[3],隨著中國農業的改革開放和現代化發展而成長，通過對農業生產條件的直接改善，促進了農業生產力的發展和生產關系的調整，與農業現代化進程形成了緊密的良性互動，農業工程的發展已經將農業工程的范圍逐步由狹義向廣義、由局部向系統擴展，涵蓋了從技術、產品到組織、制度，從規劃、設計到建設、運行等各個方面。當前國家發展改革進入攻堅期和深水區[4],特別是十八大黨中央提出了“四化同步”（工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展）和“五位一體”（經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設、生態文明建設）的新要求后，中國農業現代化面臨著前所未有的壓力和機遇，面對的問題也不再僅限于農業、農民、農村，而是涉及國家政治、經濟、社會、生態各個方面，農業現代化發展的系統性、整體性、協同性要求越來越高，其本身也呈現出開放復雜巨系統的動態演化性、共生性、開放性、人的參與性和空間層次性等特征[5],人們越來越認識到農業工程對農業現代化的巨大推動作用，沒有現代農業工程的支撐，農業現代化只是空中樓閣[6].因此有必要在農業現代化這個大系統下，將農業工程與現代農業建設作為農業現代化的 2 個子系統，研究其相互作用關系，使二者盡量接近一個有組織整體（即某個子系統的輸入正好是其他子系統或子系統自己的輸出[7]），同時使農業工程更好地調整自身發展結構以契合現代農業發展要求，提高現代農業建設的科學性，并在此過程中獲得新的動力和機遇。
1 農業現代化建設的路徑
中國整體上已進入加快改造傳統農業、建設現代農業的關鍵時期，基于中國農業基礎長期相對薄弱的現實，亟需從生產力和生產關系 2 個層面上研究現代農業建設的路徑，特別是從工程的角度強化現代農業基礎，適應并推動生產關系的調整。
1.1 農業現代化的新形勢
2003 年以來中國農業農村發展進入又一個“黃金期”[8]和戰略機遇期，持續至今。十八大提出要確保 7 a內，即到 2020 年實現全面建成小康社會的宏偉目標[9],客觀上要求中國盡快彌補農業短板，加快實現農業現代化。然而，中國農業生產依然存在著生產資源與需求、產品總量與結構、經營成本與效益、農業人口與勞力[10]、基礎設施與自然災害[11]等越來越突出的矛盾和挑戰，迫使中國必須在強化農業基礎的同時，轉變發展方式，走內涵式農業現代化發展道路，尤其要強化基礎建設和科技應用 2 項工作。農業工程涵蓋建設和技術等各領域，承擔的使命比以往任何時候都重大。
1.2 農業現代化的新要求
在中國經濟發展進入新常態，農業農村發展進入新階段的背景下，農業現代化也面臨著新的要求。宏觀層面上，農業現代化是國家現代化的基礎，與快速發展的城鎮化、工業化和信息化相比，中國農業現代化水平相對滯后，嚴重影響“四化”的同步發展，因此，加快推進農業現代化、實現“四化”在相互耦合的作用中同步發展的需求，比任何時期更為迫切。微觀層面上，農業現代化是中國“四化”建設中的“關鍵變量”,工業化、城鎮化、信息化在對農業現代化提供支撐、優化的同時，也受制于農業現代化的發展。工業化需要農業現代化供給優質的農產品原料、充足的勞動力資源；城鎮化需要農業現代化解決土地拓展問題和優美農村環境需求；信息化需要農業現代化提供規范化生產管理流程和標準化基礎設施作為實施載體，因此，農業現代化的發展直接關系到工業化、城鎮化、信息化的順利推進。農業工程作為加快中國現代農業建設的直接抓手，對解決新常態下的農業現代化新要求，將發揮重要作用。
1.3 農業現代化的建設路徑
中國農業現代化經歷了建國后的起步摸索、十一屆三中全會后的改革建設，十六大以來的全面推進 3 個時期。近年來，農業現代化的理論探索和改革實踐速度明顯加快，顯著特征就是對生產關系和農業基礎同步調整和建設。陶鼎來先生在《中國農業工程》一書中提出“建設農業”的概念和思路。在宏觀技術路線上，中國以自身的國情國力和農業發展現實為基礎，充分借鑒了以美加澳為代表的機械技術型、以法英德為代表的機械-生物技術交錯型、日韓臺為代表的生物技術型現代化發展中的經驗[12-14],積極探索中國農業現代化發展路徑，特別是以農業工程為主推進農業現代化的建設路徑和優化方案，科學、系統、創新地提出了“生產規?；?、經營組織化、產品標準化、經管信息化、科技集成化、作業機械化、設施工程化、環境生態化、農民職業化、政策系統化”的中國特色現代農業建設“十化”路徑[15],為中國特色新型農業現代化發展提供了重要的思路和決策支撐，也為研究農業工程在中國現代化中的作用提供了一個較為系統、完整的基礎模型。
1.4 建設路徑的邏輯關系
農業現代化建設路徑的設計過程就是一個廣義現代農業巨系統的構建過程，要素復雜性高（要素本身就是復雜的下級系統）、結構動態性強、環境開放性顯著，目標是使農業現代化建設的全過程盡量形成一個有組織整體[7],并使該過程能充分體現出與當前中國經濟社會發展相適應的先進生產力特征。以現代農業建設“十化”路徑為對象，按照“邏輯起點、邏輯內涵和推進結果”的順序，通過有組織系統構建的分析和先進生產力實現 2個層面分析，可以獲得如圖 1 所示的“十化”路徑科學性分析圖，從幾個方面證明了該路徑的科學性與完整性。
由圖 1 可以看出，農業工程可以直接推動人才、科技、土地、信息、基礎設施和生產工具等核心要素的數量、質量、運動量變化，并對現代農業巨系統的結構和環境產生影響。
2 農業工程的內涵、領域和作用
中國農業工程以較為完整的學科服務于現代農業始于 20 世紀 80 年代中后期[16],隨著中國農業現代化的不斷進步獲得了自身的大發展。中國許多學者從不同方面就農業工程與農業現代化的關系進行了理論分析和實踐總結[17-22],但這些總結和分析，大都以技術為重點。而現代農業的發展，需要以系統化的視角重新審視農業工程的作用及其與現代農業發展的關系。因此，有必要更加科學、系統地明確現代農業工程的一些概念和理念，進一步揭示現代農業工程的內涵、領域和作用。
2.1 農業工程新內涵
工程是人們綜合應用科學的理論和技術的手段去改造客觀世界的具體實踐活動以及由此取得的實際成果[23],農業工程是伴隨著農耕文明而出現的，具有與人類歷史同樣久遠的歷史[3],其內涵伴隨著科技進步和社會的進步不斷變化和豐富，因此，陶鼎來先生將農業工程定義為“建設農業和維持農業生產高效運轉所需要的一切工程[24]”,這真實反映了農業工程的發展歷程和應用特點，也揭示出農業工程內涵“質”的變化。傳統農業創造了諸如都江堰水利工程等浩大的農業工程遺產（非科學技術遺產），并在農業社會和工業社會更替中孕育了現代農業工程，但現代農業工程在內涵上已經發生了根本改變，并突出表現在其科學性、系統性等方面。簡而言之，現代農業工程是在工程科學理論的基礎上，采用先進技術、裝備手段，由現代組織管理系統實施，在科學運行機制下推進農業現代化活動及其成果。農業工程技術是農業工程的重要組成部分，連接科學知識與人類實踐，其與農業工程是局部和整體的關系。
2.2 農業工程領域
從“現代農業工程”內涵看，它是由科學知識、技術裝備、工程設施 3 個要素構成，而決定農業工程發展水平的，是三個要素的結構，特別是農業工程的技術結構，因為科學技術是先進生產力的關鍵要素和主要指標[25],農業現代化的關鍵是促進產業結構向高層次發展，技術結構是導致產業結構向高度化演進的重要因素[26],直接影響和決定農業產業結構以至經濟結構發展的基本方向和水平[27].同樣，農業工程的技術結構決定了其對農業現代化作用的水平，現代農業工程都是在特定的技術支撐下興起和發展的，因此以技術裝備所涉及的領域為主，分析獲得農業工程所涉及的領域，具有較高的合理性。通過對中國學科分類農業工程部分[28]、CIGR 技術部門設置[29]、CSAE 專業委員會設置[30]、權威專家的總結[31]以及農業工程發展的現實等綜合分析，農業工程技術所涉及的領域以生產力所包含的勞動對象（土地）、勞動工具（工具）、勞動條件、資源和工程管理為基礎，主要包括 14 個方面，如圖 2.農業工程技術各領域同樣包含眾多的技術內容，如設施農業就包含 4 大類、18 中類和眾多子類、小類具體技術[32],農產品產地加工與儲藏[33]等技術亦同，涉及現代農業的方方面面。這些技術中存在交叉重疊，但在技術目的和功能上有顯著的個性，顯示出農業工程作為交叉學科的特點。隨著現代工程技術的發展，系統論、信息論、控制論、邏輯學、辯證唯物論等學科對工程知識積累、技術創新和工程實施[34]的指導作用也越來越大，促進了農業工程技術與農業現代化發展能夠在越來越復雜的動態過程中保持匹配與協同。
2.3 農業工程對農業現代化的貢獻
中國的農業工程包含農業歷史中留存并依然發揮作用的農業工程遺產、近現代農業工程各學科研究獲得的科學技術成果、以農業工程科技為基礎所研發并應用的各類設施設備、與農業工程發展相伴而生的新型組織、制度和文化，體現了現代社會生產力和生產關系越來越復雜的作用過程和在廣義上的系統特征[35],改革開放之初人們就認識到沒有農業工程技術的發展就談不上農業現代化[20],中國農業30多年的發展充分印證了這一判斷。從大規模節水灌溉、高標準農田建設[36]到農業機械化[37]、設施農業[38]、農產品加工業[39]的迅猛發展，直到當前農村能源環保、農業物聯網[40]的快速推進，這些現代農業新業態的迅猛發展，印證著中國農業工程在保障國家糧食安全、菜籃子產品供應、新農村建設、生態文明建設等重大戰略中的突出貢獻作用，同時也為新的挑戰下順利調整農業生產關系、推進農村改革創新、轉變農業發展方式提供了強有力的技術保障和物質支撐。
3 農業工程與農業現代化發展要素的關系
3.1 農業工程需要現代農業生產要素的支撐
傳統意義上的農業生產要素主要是由以土地和水為代表的自然資源、從事生產的勞動力資源、物質和貨幣資本以及科學技術[41]四大類組成?，F代農業依靠先進技術裝備體系和現代管理方法，可以通過諸如工廠化農業、立體栽培等工程手段，突破土地、氣候等自然資源對生產的桎梏作用，改變傳統農業靠天吃飯的特征。因此，現代農業生產要素中，自然資源的重要性逐漸減弱，但以農業設施、機械裝備、經營管理等為代表的現代生產要素的重要性大幅提升。農業工程是綜合運用現代裝備設施、集成技術手段和先進管理模式來實現農業生產資料的高效利用和農產品的優質生產，具有典型的技術、知識、資本集成性特性，決定了其對現代農業生產要素的需求較高。如高品質的盆花生產，需要建設標準的連棟溫室，配備從育苗到移栽、物流等全系列的園藝機械和環境調控裝備，雇用類似產業工人的農業生產者以及運行信息化的經營管理模式，才能夠實現產品的標準化生產。因此，現代農業工程依賴職業化的勞動力、工程化的設施、機械化的裝備、信息化的管理等現代農業生產要素的組合配置，來充分發揮對農業現代化的促進、保障作用。
3.2 農業工程提升了現代農業發展的要素質量
1）有利于提高勞動力素質。農民是農業生產的主體，農民的技能和知識水平影響了農業生產率的高低。近年來，由于傳統農業生產的比較效益較低，農村青壯年勞動力大規模向城鎮和非農產業轉移，農業勞動力數量不斷減少、素質結構性下降的問題日益突出[42-43],這種狀況阻礙了新品種、新技術、新裝備的推廣和使用，制約了現代農業的發展，影響農業生產收入的提高，直接損害了勞動者的積極性，形成一個惡性的循環。而農業工程技術的應用普及在一定程度上可改變這種狀態，以設施農業為例，依靠技術、裝備和管理的集成應用，生產效益較傳統大田農業提高了 5~10 倍，設施農業已經成為吸引農民屬地就業、增加生產性收入的重要渠道，在高收益的吸引下，從業者樂意自發地學習、提高技術水平，加之組織化程度的提高和職業的分化，直接促進了職業農民的形成，實現了勞動力質量的提升。
2）有利于加強農業科技集成性。農業科技是加快現1視，農業科研經費的投入量也得到大幅度提升?！笆晃濉逼陂g，僅科技部管理的科技計劃共投入農村農業領域 187 億元，比“十五”期間 49 億元增加了近 3 倍，同時農業科技進步貢獻率也從“十一五”末的 48%提升到2013 年的 55.2%,但仍低于歐美發達國家 70%~80%的水平。中國每年產生的農業科技成果 6000 多項，但轉化率只有 30%~40%,真正形成規模的不到 20%[44-45].造成這種現象的主要原因在于，中國農業科技成果多為單項技術，主要是針對產業鏈上的某個環節，真正的集成技術較少，農機農藝融合不夠，從而制約了科技對生產的核心驅動作用的發揮。農業工程涉及產前、產中、產后全產業鏈的各環節，集成技術、裝備、管理等各個方面，隨著農業工程的發展，農業工程項目落地，將對產業形成一種技術需求倒逼機制，推動科技進步，加快農業科技的集成化進程。
3）有利于改善物質裝備條件?，F代農業需要工程化的基礎設施和機械化的作業裝備來提供支撐保障。改革開放以來，受農業分散化經營的制約，農業基礎設施、機械裝備發展緩慢。近年來國家對農業物質裝備條件建設進行了大力投入，由于歷史欠賬較多，總體仍處于一個緩慢提升的階段。諸如大型機械化耕種、加工設備、溫室設施等物質裝備的初始投資較高[46],加之政府投入有限，農戶自身無法承擔，急需外來資本的介入。農業工程項目生產效益相對較高，在政府的引導下，工商業資本愿意進入農業項目的建設和運作，從而解決了物質裝備的初始資金投入問題，促進物質裝備水平的提升。同時隨著農業設施、農機具信貸、抵押等金融模式的出現，也能夠給經營者提供充足的現金流用于物質裝備的升級、改造，促進設施工程化和作業機械化水平的提升。
4）有利于提升信息化經營管理水平。信息化的經營管理是優化農業資源配置、提高經營管理水平、促進農產品流通的重要途徑，中國農業經營管理信息化還處在積累階段。信息化經營管理的前提是要做到農業生產的規?；案鳝h節的標準化，即要將農業生產置于可控的環境內進行信息化的經營管理。農業工程可以營造良好的物質、裝備環境，使生產過程、產品做到精準、可控，能夠為經營管理提供規范的生產載體，從而直接提升其信息化水平。
