育种技术迎头赶上，并在一些领域保持领先。习近平总书记指出，“农业现代化，种子是基础，必须把民族种业搞上去”。一粒种子就是一个集增产、抗虫、抗病、农机、农艺等功能于一身的农业“芯片”。作为生物遗传信息载体的种质资源是育种创新的基础，随着现代生物技术与基因组学的飞速发展，越来越多的种质资源优异基因被发掘出来并应用到育种过程中，种质资源成为各国竞相储备的战略性资源。截至2023年底，我国收集保存农作物种质资源总量近56万份，位居世界第二。在海南三亚建成了全球最大的野生稻种质资源圃，为我国水稻育种在理论和实践方面保持领先优势打下了资源基础。在袁隆平院士带领和科研大协作的基础上，我国科学家创新性地实现了水稻育种“三系法”和“两系法”突破，三系杂交稻和两系杂交稻单产比常规稻分别提升20%和29%。2019年，我国科学家团队首次在杂交水稻中创建了无融合生殖体系，为大规模实现远缘杂种优势利用（“一系法”）、低成本杂交作物留种带来曙光。2023年，我国育成亩产超1200公斤的超级稻，再次刷新了杂交水稻单季亩产的世界纪录。
藏粮于地与藏粮于技相得益彰，综合地力稳步提升。耕地是粮食生产的命根子。粮食安全是“国之大者”，耕地红线要严防死守，耕地红线不仅是数量上的，而且是质量上的。党的十八大以来，我国不断加强耕地科技创新攻关，确保综合地力实现稳步提升。先后实施高标准农田建设工程、黑土地保护工程、耕地土壤污染治理和修复工程等，全方位、多举措提升耕地地力。截至2022年，累计建成10亿亩高标准农田，保障了全国约八成的粮食产能，亩均粮食产能提高10%—20%，亩均节本增效约500元，有效带动了农业机械化、信息化、标准化、专业化，增强了农田“旱涝保收”能力。
农业机械化、智能化大幅提升，农业综合作业效率大幅提高。习近平总书记强调，要“提高农机装备水平”，“加快农机关键核心技术攻关”，“配套推广先进适用科技和高端农机装备”。党的十八大以来，我国农机装备水平和农业机械化水平大幅提升，大型大马力农机装备研制取得突破性进展。2023年全国农业机械总动力达到11亿千瓦，农作物耕种收综合机械化率超过74%。300马力级无级变速拖拉机、580马力青饲料收获机、大方草捆打捆机的成功研制，解决了我国大型智能农机依赖进口的问题，打破了国外高端农机装备长期技术垄断。农机装备通过搭载北斗卫星导航系统，实现了无人驾驶作业和田间精准化管理，综合作业效率大幅提高。
生物安全治理不断加强，为农业持续获得丰收提供了有力支撑。党的十八大以来，我国在加强生物安全治理、防治外来物种侵害方面取得一系列重大成就。我国成功研制了以高分辨昆虫雷达为核心技术的草地贪夜蛾迁飞监测网络，能够实时精准识别从东南亚国家入境种群并及时预警防治，通过“御敌于千里之外”，把草地贪夜蛾发生区控制在长江流域以南，保障了我国黄淮海夏玉米和北方春玉米两大主产区生产安全，为实现“虫口夺粮”保丰收提供了有力支撑。我国率先研发出高效H5/H7二价禽流感灭活疫苗，累计推广应用超过3000亿剂次，阻断了H7N9病毒在家禽中的流行，同时从源头上阻断了对人类的感染威胁，有效阻挡了肆虐全球的H5N1和H5N8禽流感病毒对我国家禽和人类的危害，相关疫苗出口埃及、越南、印尼和伊朗等“一带一路”共建国家，“人病兽防”体系引领全球。
生态低碳农业发展加速，农产品安全保障能力不断提升。推动绿色低碳发展是国际潮流所向、大势所趋，绿色经济已经成为全球产业竞争制高点，必须坚持绿色农业底色、生态农业底盘，发展生态低碳农业。近年来，随着我国农业生态低碳技术供给能力增强，化肥农药减量增效成效明显。比如，为寻找“既能少用药，又能防害虫”的绿色防控之路，我国科学家研制出应用豇豆“防虫网+”集成技术，让海南豇豆住进“纱帐”，集成物理阻隔、色板诱杀、生物防控以及高效低毒农药应用等技术，化学农药用量比露天种植豇豆降低30%以上，主要害虫减少70%，产量增加20%，在农药残留检测标准提高的情况下合格率接近100%，不仅提高了农民收入，还保障了消费者舌尖上的安全。飞防作业采用先进的无人机技术和智能控制系统，通过扫描作物叶片，测算植株数量、密度、高度、生长情况等信息，并在分析比对后将药剂精准喷洒至植株叶片上，实现最小化用药，比传统施药方式的作业效率提升60倍以上。
农业科技创新成果转化步伐加快，乡村产业发展空间更加广阔。产业振兴是乡村振兴的重中之重，也是实际工作的切入点。通过科技创新激活各类资源要素，致力于实现乡村产业全链条升级，推动基础设施与公共服务体系日趋完善。比如，利用西北地区充足的光热资源优势和广阔的戈壁沙漠，科学发展以设施农业为重点的蔬菜产业，研发推广可在沙漠中快捷安装、抗风抗压的轻简化装配式温室，采用太阳能主动截获与蓄能调温技术，白天蓄积热能夜晚释放，提高夜晚室温4.0℃—5.0℃，节能率达63.0%—73.5%，采用温室水汽冷凝回收再利用技术，每公斤番茄用水仅20升，比大田生产番茄用水量减少了一半多。如今西北地区拱棚、日光温室、连栋温室比比皆是，促进了蔬菜等农产品全年均衡供应，设施蔬菜产业已成为戈壁沙漠里的“新绿洲”。
党的十八大以来，我国农业科技发展迅猛，农业科技创新水平进入世界第一方阵，在农作物基因组学研究、农作物强杂交优势利用与新品种培育、绿色超级稻培育、动物重大疫病流行机制研究与疫苗研制等领域处于全球领跑或并跑位置。目前，新一轮生物科技、信息科技革命正加快推进，信息技术、工程技术、人工智能与生物技术相互渗透，在农业领域加速应用扩散，正在催生新产业、新模式、新动能，深刻影响和改变未来世界农业发展格局。把握世界农业科技发展形势，我们也要清醒地看到，我国农业科技发展依然存在薄弱环节，还需进一步加大农业科技创新力度，不断优化科技创新资源和要素配置，推动科技创新引领现代农业发展政策落实落细。
