《科学通报》近期推出的“功能农业关键科学问题与发展战略”与“解读2021年度诺贝尔自然科学奖”两大专题，为“农业科学研究和试验发展”领域提供了前沿的交叉视角与深刻的战略思考。这两大专题并非孤立存在，它们共同指向了一个核心命题：在现代科学范式的深刻变革下，农业科技如何通过基础研究的突破与跨学科的融合，实现从“高产农业”向“功能农业”的质变性跨越。

“功能农业关键科学问题与发展战略”专题系统阐述了功能农业的内涵与外延。功能农业的核心在于，通过生物营养强化技术或其他农艺手段，使农产品在满足基本营养供给之外，具备促进人体健康的特定生理调节功能（如富含特定微量元素、抗氧化物质、特定功能蛋白等）。该专题深入剖析了当前面临的关键科学问题：其一，是功能成分在作物中的高效积累、代谢调控与稳态维持的分子机制；其二，是功能农产品从“农田到餐桌”全链条中，其功能性成分的稳定性、生物可利用性与健康效应的精准评价体系；其三，是面向不同区域、不同人群的健康需求，进行功能农业品种设计与个性化生产系统的构建策略。这些问题的解决，亟需植物生理学、分子生物学、营养学、食品科学乃至医学的深度协同。

与此“解读2021年度诺贝尔自然科学奖”专题为上述农业科学的突破提供了宝贵的方法论启示。2021年的诺贝尔奖成果——物理学奖对复杂系统（特别是气候系统）研究的贡献、化学奖在不对称有机催化领域的革新、生理学或医学奖对温度和触觉感受器分子机制的发现——无不彰显了基础科学探索的极端重要性及其向应用领域转化的巨大潜力。

这对农业科学研究，尤其是功能农业的发展，具有多重启示：

1. 复杂系统思维：诺贝尔物理学奖肯定了从微观相互作用出发理解宏观复杂系统的研究路径。这提示我们，功能农业系统本身也是一个涉及土壤-植物-微生物-环境-人体的复杂生态系统。未来的研究需要超越单一组分或单一过程的解析，更多地采用系统生物学、合成生态学等工具，理解并设计这一复杂系统的整体功能。
2. 精准催化与合成：诺贝尔化学奖表彰的“不对称有机催化”技术，其核心是高效、精准地构建特定分子结构。这为功能农业中目标功能成分（如特定活性物质）在植物体内的定向生物合成与强化，提供了全新的技术想象空间。借鉴催化科学的思想，可以发展基于合成生物学和代谢工程的新一代作物营养强化策略。
3. 感知机制与信号传导：诺贝尔生理学或医学奖揭示了生物体感知环境的基本分子原理。在农业领域，作物如何感知养分胁迫、如何响应环境信号以调控次生代谢产物（许多是功能成分）的合成，是功能农业的核心基础问题。对植物感知与信号网络的深入研究，将直接赋能功能成分的精准调控。

两大专题的交汇点在于：农业科学研究和试验发展正站在一个范式转换的关口。它要求我们不再仅仅追求产量的线性增长，而是要以提升农产品品质与健康价值为引领，深度融合生命科学、物质科学、信息科学的最新成果，破解从基因到表型、从生产到效应的关键科学问题。《科学通报》的此次专题策划，正是倡导这种面向国家重大需求与人民生命健康的战略性、交叉性研究布局。功能农业的发展战略，必将建立在扎实的基础研究突破之上，并通过跨学科的“催化”与“合成”，最终构建起保障粮食安全与营养健康的现代农业科技体系。