功能農業(yè)是指在天然富含有益成分的土壤、生境中生長或通過生物營養(yǎng)強化技術及其他生物技術培育，實現農產品中一種或多種有益健康成分（如礦物質和天然產物等）富集，并基于人類健康需求做出標準化優(yōu)化的生產實踐。2009年，中國科學院院士趙其國在《中國至2050年農業(yè)科技發(fā)展路線圖》中提出功能農業(yè)的概念，認為功能農業(yè)是繼高產農業(yè)、綠色農業(yè)之后的第三個發(fā)展階段。實際上，中國農業(yè)發(fā)展歷程可以從熱量、宏量營養(yǎng)素、農產品質量安全和微量營養(yǎng)素等角度，劃分為以下4個階段：

第一階段（農業(yè)1.0階段）是吃得飽，以滿足熱量攝入為重點，到20世紀70年代中后期已基本實現；

第二階段（農業(yè)2.0階段）是吃得好，以滿足中國城鄉(xiāng)居民宏量營養(yǎng)素（糖類、脂類、蛋白質等）攝入量和改善宏量營養(yǎng)素攝入結構為重點，如提高糖類、食用油以及肉蛋奶等農產品的供應量等，時間上大致始于20世紀80年代中后期；

第三階段（農業(yè)3.0階段）是吃得安全，以減少化肥、農藥等人工化學品投入，降低農藥、重金屬以及抗生素等殘留為重點，在反思“石化農業(yè)”的基礎上，大力發(fā)展生態(tài)農業(yè)、綠色農業(yè)以及有機農業(yè)等可持續(xù)替代模式，提高生態(tài)農產品供應比例，時間上始于20世紀90年代初期，目前中國農業(yè)正處于這一發(fā)展階段；

第四階段（農業(yè)4.0階段）是吃得健康，以調整改善微量營養(yǎng)素的合理攝入量為重點，如微量礦物質元素（硒、鋅等）、維生素、限制性氨基酸以及植物化合物等，自20世紀80年代開始探索，21世紀初進入快速發(fā)展期，2008年之后發(fā)展迅速。

以上4個階段呈梯次遞進關系，新階段必須以前一階段為基礎。從“吃得飽”“吃得好”，到“吃得安全”“吃得健康”，已成為今后中國乃至世界現代農業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

在國際上，目前全球普遍存在維生素A、碘、鐵和鋅的缺乏。在國內，新形勢下如何發(fā)展功能農業(yè)，為實施健康中國行動作出應有貢獻，已經成為當前中國現代農業(yè)發(fā)展面臨的新課題和新任務。

“功能農業(yè)具有重要意義?！鄙綎|理工大學農業(yè)工程與食品科學學院教授宋元達表示，一是消除“隱性饑餓”，提高中國居民營養(yǎng)與健康水平。“沒吃飽”是“顯性饑餓”，缺微量元素是“隱性饑餓”。目前，全球處于“隱性饑餓”的人群高達1/3。在中國，硒、鋅、鐵、鈣、碘的缺乏更為普遍?！吨袊用駹I養(yǎng)與慢性病狀況報告（2020年）》顯示，居民不健康的生活方式仍然普遍存在，而且超重肥胖問題不斷凸顯，慢性病患病/發(fā)病仍呈上升趨勢。營養(yǎng)不足問題雖得到持續(xù)改善，但營養(yǎng)問題中的膳食結構不合理依然突出。

二是帶動農業(yè)轉型升級，推進農業(yè)供給側結構性改革。中國居民農產品消費需求已顯現出從“量”到“質”再到“健康”的新變化。但中國功能農業(yè)發(fā)展相對滯后，功能農產品特別是以功能農產品為原料的功能性食品的生產和開發(fā)還不能滿足中國居民的消費需求，導致部分國內消費者轉向國際消費市場。同時，中國農產品的結構性過剩為功能農業(yè)提供了廣闊的轉型發(fā)展空間，很多人體必需微量元素也是農作物和養(yǎng)殖動物的必需微量元素，在功能農業(yè)生產過程中，開發(fā)利用主要農產品和中國豐富的特色農產品資源，不但可以提高農產品的營養(yǎng)價值，還可以達到增產增收的效果。據預測，2020年全球功能農產品將有80—100種，僅中國功能農業(yè)產值就將達數千億元以上，2050年中國功能農業(yè)產值將達到5萬億元，功能農產品和功能食品已成為新的消費增長點。因此，大力發(fā)展功能農業(yè)，是實現農業(yè)轉型升級、滿足國內日益增長的營養(yǎng)型優(yōu)質農產品需求、推進農業(yè)供給側結構性改革的客觀要求。

三是加強農業(yè)科技創(chuàng)新，提升中國農業(yè)國際競爭力。2004年11月，中國啟動了Harvest Plus中國項目（HPC），主要目標是通過遺傳育種和營養(yǎng)學研究，提高作物中的微量營養(yǎng)元素含量和人體攝入量，減少人體尤其是貧困人口中廣泛存在的微量營養(yǎng)素缺乏。目前國內已培育出10多種營養(yǎng)強化作物品種/系，涉及鐵、鋅、葉酸等多種微量營養(yǎng)素和玉米、甘薯、小麥、水稻等作物，但與美國等發(fā)達國家相比還有較大差距。中國功能農業(yè)今后應重點研究“土壤—植物—食物—人體營養(yǎng)—環(huán)境”綜合體系，加強功能農業(yè)基礎研究和關鍵技術突破。

“國內功能農業(yè)走過了從‘0’到‘1’的關鍵階段，其概念也在不斷深化。”宋元達說，從最初提出的“農產品營養(yǎng)化、功能化”趨勢，到更為準確的定義描述，到關注對象從礦物質富含擴展到花青素、抗性淀粉等有益化合物的標準化提升，再到低糖、低谷蛋白等物質含量優(yōu)化，我國以富硒功能農業(yè)為先導和樣板，對功能農業(yè)開展了全方位的研究。

而國際上，目前主要是研究常規(guī)育種、基因組編輯育種、生物技術強化主食微量元素、有機作物抗氧化及農藥殘留的評價、甘薯功能食品、砷代謝機制等重金屬富集機制、低血糖指數GI大米、藥用植物、分子氫和轉基因作物在未來農業(yè)中的作用等。