【编者按】“十三五”期间，我国茶叶科技在众多领域取得重大进展，依靠茶叶科技创新，茶产业得以实现高质量发展，成为助力农民增收和多地脱贫攻坚的支柱产业。当前，我国正处于实现“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，也是重要战略机遇期。为分析我国茶叶科技发展趋势，探讨“十四五”茶科技发展方向、目标和重点任务，谋划“十四五”茶叶科技发展蓝图，让茶科技更好地服务于茶产业，使茶产业成为乡村振兴的支柱产业，《中国茶叶》特开辟“‘十四五’中国茶科技展望”专栏，邀请全国茶界专家总结、分析我国茶叶科技各领域“十三五”进展，并对“十四五”发展方向和重点任务进行展望、规划，助推我国茶产业高质量健康发展。
我国茶叶科技“十三五”进展及“十四五”发展思考
姜仁华, 熊兴平, 姚明哲中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008
茶产业是富民产业、生态产业、健康产业、文化产业。“十三五”以来，我国茶产业发展迅速，生产规模不断扩大，综合产值不断提升，在实施脱贫攻坚和乡村振兴中发挥了重要作用。目前我国茶叶种植面积、生产总量、消费总量、出口额均位居世界第一。与此同时，我国茶叶科技取得了长足的进步，有力地支撑了我国茶产业的快速、高质量发展。在看到成绩的同时，我们也要清醒地认识到，我国茶产业发展也面临着产能出现结构性过剩、生产成本持续上升、综合效益仍有待提高、科技对产业的贡献率需要进一步提升等挑战。
“十四五”是我国茶产业和茶科技发展的重要战略机遇期。2021年3月22日，习近平总书记在福建武夷山考察调研时指出，要把茶文化、茶产业、茶科技统筹起来。因此，总结“十三五”我国茶叶科技发展取得的重要成就，分析未来茶学学科发展趋势以及茶产业对科技的需求，在此基础上，提出“十四五”我国茶叶科技发展的建议，对我国茶产业的高质量发展和推动茶叶科技进步是非常有必要的。
一、“十三五”我国茶叶科技发展取得的成绩
1. 获得国家科技投入增幅明显
“十三五”期间，国家对科技计划管理进行改革，形成了新的国家科技计划体系。茶叶领域在新的国家科技计划体系中，获得的国家科技投入大幅增加。在国家重点研发计划方面，“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”等 6 个专项安排了6项茶叶领域项目，合同国家财政经费达到1.32亿元。在国家自然科学基金方面，茶叶领域共获得各类别基金项目资助285项，合同金额达到1.2亿元，其中获得了2项优秀青年科学基金项目、1项重点国际(地区) 合作研究项目、3项区域创新发展联合基金重点项目，在项目类别和项目资助数、资助金额方面都取得了新的突破。
2. 科技产出量质齐升
(1)获得奖励成果数量不断增加，质量提升明显
“十三五”期间茶叶领域获得省部级及以上奖励成果107 项次，其中省部级一等奖及以上奖励14项，获得3项国家科技进步二等奖(其中 1 项已完成公示)。与“十二五”相比，在获奖类别方面，2016年首次实现省级自然科学奖零的突破，奖励成果数量增加20.2%，高级别(省部级一等奖及以上)奖励成果数量增加75%，且首次获得省级特等奖1项、省级自然科学一等奖1项。
(2)SCI期刊发表论文数量增加明显
在Web of Science中，以tea或camellia为关键词，结合摘要甄别，对中国大陆各学术机构在SCI期刊上发表论文进行了检索(图1)，发表论文数从2011年的371篇增长到2020年1 684篇，“十三五”期间共发表SCI期刊论文6 119篇， 比“十二五”增加1.26倍。在高质量期刊的发文数量也实现新高。
(3)申请和授权发明专利数量总体有所增加
在智慧芽PatSnap全球专利数据库中，以茶为关键词，排除茶油和油茶等，对中国大陆2008—2020年申请和授权的发明专利进行了检索(图 2)，2016年专利申请和授权数达到最多，“十三五”期间发明专利申请数比“十二五”增加52.1%，但授权发明专利数只增加4.4%。
3. 科技创新取得新进展
(1)茶树基因组与功能基因研究
在国际上率先完成茶树全基因组测序，完成了4个染色体级别的基因组组装，构建了1个茶树基因组的精细图谱。鉴定出一批重要基因，如分离克隆出苦茶碱合成酶基因，调控花青素、儿茶素等品质成分合成、抗逆等性状的关键基因。
(2)茶树资源与育种
新收集了一批野生近缘种等珍稀特异资源，使国家种质茶树圃保存资源达到3 700余份，资源多样性继续保持世界首位;鉴定发掘出一批叶色变异和功能成分特异的茶树资源，为特异品种的选育和多元化产品开发提供了种源基础。“十三五”期间全国登记新选育品种51个，获得授权植物新品种权72个，品种支撑产业发展作用突显，全国茶园良种化率达到68%。
(3)茶树次级代谢研究研究
明确了茶树中茶氨酸等重要次生物质的代谢途径和调控机制，进一步揭示了茶氨酸在茶树中的生物合成及转运分子机制，发现了咖啡碱新的代谢途径，揭示了茶树芳樟醇和橙花叔醇生物合成调控新机制等。
(4)茶叶绿色生产技术研究
构建了茶园化肥减施增效的理论、方法和技术体系，集成创新化肥减施增效技术模式13套，技术模式推广面积已超过14万 hm²，实现平均化肥减施37%、肥料利用率提升40%以上，节本增效明显。针对茶小绿叶蝉、茶尺蠖、灰茶尺蠖等我国茶园重要害虫，攻克了昆虫视觉信号电生理筛选、性信息素微量组分鉴定等技术难点;集成提出茶园病虫害绿色防控技术模式，实现化学农药平均减施70%以上，极大地提高了我国茶园害虫绿色防控技术水平。
(5)茶叶加工技术与装备
研制出一批茶叶加工品质提升新技术和加工关键设备，超微茶粉(抹茶)、茉莉花茶等再加工茶加工技术和装备取得较大进展，基于近红外、机器视觉等茶叶水分、茶叶品质智能感知技术取得了突破，数字化加工技术在部分茶类开始应用，主要茶类基本实现连续化加工，茶叶加工装备和技术水平明显提高。
(6)茶叶加工化学
初步明确了绿茶、红茶、白茶、黑茶等代表性茶类特征成分。
(7)茶精深加工
开发出冷溶、高香等高品质专用速溶茶;茶叶功能成分绿色高效提制和合成的新开发产品呈现多样化、功能化、时尚化、方便化的特点。
(8)茶叶质量安全
开发出基于石墨烯和纳米技术的快速茶叶农药残留样品前处理技术，基于微流控纸芯片的茶叶中多酚含量、农药残留速测技术等;研究提出茶园农药选用的评价体系，构建了以茶汤中农药“有效风险量”制定MRL的新原则，修订6项国际茶叶的农药MRL标准，提出蒽醌等茶叶中危险物阻断技术，创制了新烟碱农药的单克隆抗体靶向识别现场快速检测技术和产品，研究成果获2019年度国家科技进步二等奖1项，使我国茶叶质量安全监管技术水平得到进一步提升。
(9)茶与健康
进一步证明绿茶等茶类有益健康的功效;进一步明确茶叶功能性成分的健康功效。明确了普洱茶中茶褐素减轻高胆固醇血症的机制。
(10)茶业经济
建立了国家茶叶全产业链大数据中心，采集与定期编制发布 《中国茶产业 (杭州) 指数报告》，茶产业经济研究从以生产端为主向消费市场研究拓展，产业政策支撑能力明显加强。
二、我国茶产业及茶学科发展趋势
1. 未来我国茶产业发展趋势
(1)茶产品市场需求趋向多元化
(2)茶叶生产方式趋向现代化
(3)茶产业业态趋向多样化
2. 未来茶学科发展趋势
(1)与新兴学科融合加快茶学基础理论发展和技术创新
(2)与生命健康学科的交叉发展催生茶学研究新热点
(3) 综合和集成解决方案成为茶业技术发展的重要方向
三、茶产业发展对科技的需求
我国茶产业发展面临的机遇和挑战，对茶叶科技进步提出了新的要求，同时也说明未来茶叶科技大有潜力、大有可为。
1. 劳动力短缺、生产成本升高短期内将不可逆转，茶产业急需实现“机器换人”
破解采茶工短缺、生产依赖大量劳动力投入等难题，亟需改变生产作业方式，发展茶叶高效节本田间生产技术、名优茶机采机制技术、茶园作业机械化和自动化技术以及茶叶加工机械化、自动化、智能化技术，促进茶叶生产从依赖过量使用化肥、化学农药向绿色生产方式的转变，从劳动密集型向机械化、自动化、智能化方向转变。
2. 为确保茶产品的质量安全和减轻对环境的存载压力，茶产业急需向绿色高效方向发展
解决茶叶生产过程中肥料、农药等生产投入品的不合理施用对环境造成影响的问题，急需选育高抗、高肥效品种，研发茶树绿色高效低碳栽培技术、茶园病虫害绿色防控技术、茶叶节能清洁化加工关键技术、深加工产品绿色提制技术以及茶产品质量安全快速、低成本、精准检测技术和茶叶中农药残留、重金属元素、环境污染物的风险评估技术等，以保障茶产品质量安全，减轻对环境的存载压力。
3. 产品结构性过剩将会在未来一定时期存在，茶产业急需向稳面积、调结构、增效益方向发展
近年来茶产业规模持续扩张，茶产品结构性过剩压力不断加大，急需促进茶树品种和茶叶产品品类结构调整;从供给端发力，满足消费者对茶产品趋向优质化、特色化、便利化的需求，推动茶叶从过去单一饮茶向饮茶、吃茶和用茶等多用途方向转变。
4. 茶产业业态趋向多样化，急需多学科交叉和综合集成技术支撑发展
单一学科技术已经难以满足发展需求，需要把“茶文化、茶产业、茶科技”统筹起来，走依靠多学科协同攻关、区域综合集成发展的技术创新路径，推动茶产业高质量健康发展。
四、“十四五”茶叶科技发展建议
按照“四个面向”要求，以“提升茶叶科技高水平自立自强和支撑茶产业高质量发展”为目标，以实施“五大行动”任务为抓手，力争在茶学基础前沿和茶叶绿色发展、智慧发展、质量安全、营养健康等领域取得一批原创性科学发现、重大关键技术突破和重大产品创新，高效支撑我国茶学一流学科建设和乡村振兴战略的实施。
1. 实施学科创新能力提升行动
一是进一步完善茶学学科体系;二是促进新兴学科与传统学科融合发展建设;三是推动茶文化、茶产业、茶科技统筹发展研究。
2. 实施种业创新能力提升行动
一是加强茶树种质资源收集、精准鉴定与利用;二是加快茶树高效育种技术创新;三是开展突破性品种选育。
3. 实施茶叶优质安全与营养健康提升行动
围绕绿色发展理念，重点开展茶园省力节本高效生产技术研究及产品研制;构建不同品种、不同产地的茶产品评价和溯源系统，建立新“三品一标”全程质量控制生产体系;开展茶叶营养健康功效评价及关键成分互作效应研究、多元化营养健康特色茶产品的智造技术、茶叶营养健康成分含量的快速检测技术及评价体系研究。
4. 实施数字茶业建设行动
基于农机、农艺技术融合的研究思路，采取专用化、轻量化、电控化和数字化设计理念，结合茶树品种、茶树生理、茶园种植、土壤和加工等农艺特性角度协同突破，系统开展茶叶生产、加工全程数字化、智能化关键技术装备研究，构建茶园、茶叶、加工品质和机械装备的协同智能制造体系，减少对劳动力的过度依赖，提高我国茶叶生产加工效能和数字化、智能化水平。
5. 实施茶产业区域协调发展行动
为巩固拓展脱贫攻坚成果，做好脱贫攻坚与乡村振兴的有效衔接，根据区域生态资源特点和产业存在的问题，综合集成应用先进技术，研究提出适宜区域发展的茶叶绿色高效生产模式，建立茶产业特色乡村振兴示范区，为实现区域茶产业提质增效和实施乡村振兴提供强有力的科技支撑。
来源：中国茶叶
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