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用创新理论分析“超级水稻”的研发

新华网杭州20121127日电:由农业部、中国水稻所等单位的14位专家组成的验收组进行了现场观摩和验收,最终经过折算,测得一个田块最高亩产达到10143公斤,百亩水稻平均亩产达到96365公斤。报道中提到的水稻被称为“超级水稻”,《凤凰周刊》曾有专门的专题系列文章。创新无所不在,农业领域当然不是例外之地,根据《凤凰周刊》的专题文章笔者利用创新理论对“超级水稻”的创新工作进行了一番思考:

创新理论有很多种,“萃智理论”为其中佼佼者。“萃智理论”提出了“技术进化论”,指出技术进化同生物系统的进化类似,遵循一定的客观规律,也有自然选择、优胜劣汰,掌握这些规律就能预测产品的未来发展趋势。“技术进化论”遵循“理想化法则”任何技术系统在其生命进程中都倾向于越来越可靠、越来越简单,越来越有效,我们对一个技术系统每进行一次改进,该系统就越接近理想化,它的成本将更低,占用的空间更小,浪费的能量更少。我们平日使用的汽车、电脑、手机等产品都遵循这个法则,我们都能切身感受到产品的性能越来越稳定可靠,操作越来越简单,能耗越来越少。对于“超级水稻”公众相对陌生,听得较多的是其单产越来越高,单季亩产超过了1吨,一季要抵得上以前的两季。据《凤凰周刊》介绍“超级水稻”的高产出需要高投入,需要投入大量的人力精心呵护,需要大量的施肥,据说还要用“超级水稻”的专用肥,土地的肥力被使用到极限……从其描述来看“超级水稻”似乎违背了“技术进化论”的客观规律,不符合越来越简单、能耗越来越少的“理想化法则”。

“萃智理论”提出了“技术系统论”,比如自行车可以用来骑行,整个自行车可以看作一个技术系统,其技术系统可以划分很多子系统,有动力系统、制动系统、传输系统等,子系统之间必须有完美的链接,才能使整个技术系统发挥功能,简单来说刹车或链条等那个坏了都骑不了。同时任何技术系统还必须与其他更大的系统能够链接,否则再完美的技术系统也不能发挥作用,古人讲“闭门造车出门不合辙”讲的就是这个道理,车虽然造得美轮美奂,但是路窄车宽只能成为摆设。可以把“超级水稻”看成一个独立的技术系统,通过很多方式和各种技术手段来提高其单产。但是这个技术系统也必须和种植、收割等技术系统对接,否则将陷入“电动自行车困局”。电动自行车生产商不断改进动力系统,将车速提高到50迈以上,但是制动系统等技术系统没有配套改进,使得电动自行车的安全性能大大降低,致使电动自行车在很多地方不受待见,甚至被强令限制,生产商针对车速做的各种创新就几乎白瞎了。农业生产机械化是不可抗逆的趋势,水稻的种植及收割环节在我国都基本实现了机械化。现有的水稻种植、收割机械是针对常规水稻设计的,据介绍“超级水稻”不能使用现有的机械设备,还需要依靠人工来完成插秧和收割,如此必将影响“超级水稻”的大规模推广,不能大规模推广,单产再高也没有意义。当然,可以为“超级水稻”设计生产专门的机械,在“超级水稻”大规模推广前,改进机械显然边际成本过高,不改进机械又制约“超级水稻”的大面积推广,“超级水稻”由于未能与其他技术系统的对接陷入了两难选择。

“萃智理论”提出了ARIZ分析工具,提出了具体的、有序的步骤来解决复杂的技术难题。根据这个分析工具,我们做任何技术创新时首先要明确创新的目的是什么?要解决什么问题?“超级水稻”的创新解决的是什么问题呢?从各种报道来看“超级水稻”的亩产越来越高,但是“超级水稻”的创新目标显然不是追求提高小面积的单产,最终要靠大面积推广达到整体增加全球水稻产量的目的。笔者相信“能量守恒定律”也适用于农业生产,水肥作为一种能量最终要转化为水稻的产量和水稻本身富含的能量,我们可以通过提高能量转化率来达到增产的目标。以电灯为例,以前是白炽灯,灯光昏暗发黄,后来有了节能灯,同样的亮度瓦数却小很多,现在又有了LED灯,同样的瓦数比节能灯还要亮很多,从白炽灯到节能灯到LED灯同样的发光亮度耗能越来越少,这是能量转化率提高了。据报道“超级水稻”增产过了一定的限度会导致水肥投入效率降低,水肥作为能源终究是有限的,如果其转化率不高最终不能提高水稻的总体产量,那么超级水稻的创新反而背离了终极的目标。“超级水稻”犹如电灯我们不是单纯追求其亮度,能量作为地球资源终有枯竭时候,依靠能源大量投入以提高产出的做法是不可取的,这违背了耗能越来越少技术进化的规律。据了解现在水稻田占绝对数量的是中低产田,如果能够提高其水肥的转化率,在现有水肥投入的情况就能实现增产,其增产效益将大大高于“超级水稻”带来的增产效益,而且这种改进遵循了耗能越来越少的技术进化规律,也很简单只要对转化率这一个子技术系统进行改进,不影响现有各个系统的配套链接容易推广,因为中低产量水稻田体量巨大,一个小小的进步带来的增产效应也比“超级水稻”高出许多。

笔者不事稼穑,对于农业不甚了解,所提“超级水稻”的专业问题也许荒谬。创新理论及原理在哲学层面各行业是相通的,笔者仅以“超级水稻”作为事例阐述农业领域的创新问题,期望能对农业科研工作者有所裨益。

作者: 海航易食股份集团王瑜

 

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