国际上有关20世纪世界农业科技发展时期的划分有多种（Byerlee，1992；Fischer，1996；Pingali and Heisey，1996等）。他们以20世纪对世界农业发展影响最大的“绿色革命”为界限，将农业科技的发展划分为三个时期：即“绿色革命前时期”、“绿色革命时期”、“后绿色革命时期”。另有学者又把“绿色革命时期”细分为“绿色革命前期”与“绿色革命后期”。无论是三阶段划分法，还是四阶段划分法，它们均具有共同的特征，即以“绿色革命”前后国际农业生产力的发展及其农业技术创新的主要标志成果进行划分。为了与中国的农业科技发展时期进行比较，我们在此将国际农业科技的发展过程划分为四个时期，即“绿色革命前时期”、“绿色革命时期”、“后绿色革命时期Ⅰ”和“后绿色革命时期Ⅱ”。
在绿色革命前（60年代前），生产以粗放经营为主，所采用的技术从广种薄收到开荒扩种，农作物品种均为传统的地方品种，所有这一时期采用的技术均为土地使用型和资金节约型技术。随着人口的增长和经济的发展（60年代至70年代），土地的开垦潜力已受到限制，凭借广种薄收所获得的粮食产量增长已不可能满足由于人口增长和社会对农产品的需求，为此，各国在寻求提高土地的单位面积产量上下功夫，从而产生了以现代高产品种，增加现代投入（化肥、农药和灌溉等），旨在提高土地生产力为主要内容的绿色革命。这一时期的技术特征是以土地节约型技术为主，以资金替代为主要内容。绿色革命后（80年代），随着各类发展中国家农产品产量的提高，增加投入得到的边际产量已经减少，农业科技进入了后绿色革命时期（Ⅰ）。一些国家开始在耕作制度创新上做文章，从而在生产上采用一些早熟品种，通过早熟品种的采用来缩短作物的生长期，使以前的一熟与两熟耕作制改为多熟耕作制。同时，为了配合耕作制度改革而采用了节省季节耕作时间的机械耕作技术，为防止由于生长期缩短所造成的减产而采用的增施化肥技术及为防止病虫害增加而采用的农药施用技术，为节约劳动力而采用的农业机械技术与除草技术等。这一时期技术的创新及扩散以土地集约型技术为主要特征，以资金替代土地为主，资金替代劳力为辅。随着80年代农业科技的发展与技术进步，农业科技开始进入后绿色革命时期（Ⅱ）。自90年代后，农业生产上所采用的技术除了在80年代所采用的植保技术、化肥技术、机械技术外，更重要的是采用了以多学科相渗透为特征的田间管理技术，也采用了为调节作物生长发育而采用的一系列生物技术。为进一步减少劳动投入与劳动强度而采用直播技术，为提高资源投入效率而采用精准农业技术，以资源高效持续利用而采取持续农业技术，以及为提高农作物抗虫、抗病、抗逆境而采用现代农业生物技术——基因工程技术。这一时期所采用的技术以土地和物质投入高度集约为特征，以资金替代土地和劳动力为主要内容。
总结农业科技革命的发展规律，我们可以发现：60年代至70年代，土地的稀缺程度从量变到质变诱导产生了第一次“绿色革命”。90年代以来国际上农业三大生产要素（土地、劳动和资金）的相对稀缺程度已经和正在发生显著的变化。这一变化由量变到质变的积累以及国际市场对农产品需求的变化将是诱导未来新的农业科技革命的内在动因。然而，这些诱导因素从量变到质变还需要一个相当长的时间。未来新科技革命的两大重要标志为：具有能够产生较大幅度替代土地资源、劳力资源和资金资源以及持续、高效使用各种资源的“知识型”技术（如精确农业技术、田间管理技术、资源高效利用技术、信息技术等“知识型”技术）和生物技术的重大突破及采用。
但是，我们应清楚地看到，生物技术和信息技术在农业上大规模地应用还要有一段过程。虽然生物技术的成果在发达国家已得到了一些范围的应用，但是目前尚未发现具有突破性成就、在大田生产上被广泛应用并可以显著提高农作物光合效率的新品种的育成。当今世界生物技术界，尤其是发展中国家还多停留在单基因或者单性状品种改良阶段，还不能同时进行综合性状的改良。据有关专家预测，有突破性生物技术的产生至少还需要30年（Pingali and Heisey，1996）。根据上述的分析，可以预测新的农业科技革命仍需要一个较长时间才能来临。在这场革命来临之前，还须有一个过渡时期。在这个过渡时期各种资源将更为紧缺，尤其是与农业生产有关的土地、劳动与资金资源。但随着科技的发展，这一时期人们掌握了更多的生产经营与管理知识，可以凭借“知识”与技术优势去替代紧缺的资源，从而将诱导产生一些知识密集型的技术创新。这些技术创新除了超高产品种的选育外，还包括农业机械化技术、节水农业技术、精准农业技术、田间管理技术及高效农业技术等。这一时期的技术将以“知识”对土地、劳动和资金的替代为特征。知识型技术和软技术将在生产上起着越来越重要的作用。生物技术逐渐由对单个性状的改良过渡到对较大突破性综合性状的改良。这一时期常规高产育种技术还将起着重要作用。
三、现代农业科技革命的目标及主要特征
（一）现代农业科技革命的目标
20世纪是世界农业生产力突飞猛进的世纪。它把人类从传统的农业带到了现代农业；尤其是20世纪的下半叶，一大批现代优良品种的育成与扩散、优质高效化肥的广泛应用、灌溉农业的发展、动植物保护技术的创新和应用、农业机械化以及近期迅速发展起来的（农业）生物技术和信息技术等，都充分显示了科技在农业生产增长中的主导地位和决定作用。新的农业科技革命已经来临。
在中国进行一次新的农业科技革命的主体目标是大幅度提高农业生产水平，要用科技解决中国农业发展、特别是粮食供给问题。其他目标，如加速农业科技发展，赶超世界农业科技先进水平；提高农业资源利用水平，走可持续发展道路；发展农村经济，增加农民收入等都是重要的，也需要予以认真考虑，但主要是农业生产目标，新的农业科技革命要紧紧围绕这一主体目标进行。
首先，中国人均耕地、人均水资源水平很低，农业环境不容乐观，但中国不能走有些国家减少农业资源投入的农业发展道路，要围绕增加农产品总量的目标，依靠科技既提高土地产出率、资源利用率，又保护农业生态环境，走可持续发展的道路。其次，增加农民收入是提高农民生产积极性的关键。在技术条件不变的情况下，单产达到一定的水平后，经济效益将随单产的提高而降低。依靠科技进步，就能不断提高投入产出比，降低单位产品成本，做到高投入、高产出、高效益。因此，依靠科技革命可以做到既增产又增收。
可见，农业基础科学研究和应用基础科学研究的重大突破，无疑是农业科技革命的先导和重要内容，但围绕农业生产目标进行，就要有所为有所不为。全面赶超农业发达国家的科技水平是不现实的，要从中国国情和农业发展目标出发，在中国农业科学研究领域选定有限目标，尽早拿出一系列突破性成果用于农业生产。
总之，新的农业科技革命的最终目标，就是实施科教兴农战略，通过农业科技的突破性成果和农业科技成果的有效应用，确保实现2000年及2010年农业发展目标对农业科技的需求，建立未来16亿人口丰衣足食的科技基础。
（二）现代农业科学技术的发展趋势
现代农业科技在继承的基础上，正在向前发展，其发展趋势可归纳为：
1．向深度和广度发展
科学研究的重大突破将使农业生产和科学技术产生质的飞跃，出现革命性变化。21世纪农业科技将在探索作物、畜禽、鱼虾等动植物和微生物生命活动奥秘、挖掘生产潜力等方面取得重大突破，从而使高产、优质、高效目标达到一个新的水平。
2．走向新的综合与联合
现代农业科学在学科分化、分工与更新的同时，将走向新的综合与联合。现代农业科学技术与传统农业科学技术相比，具有智能化、物化、产业化和企业化等四个显著的特征。在农业科技形成自己完整体系的同时，其他众多门类的自然科学与社会科学、技术科学与经济科学不断向农业科学渗透、交融，从而形成许多新的科学交叉点和生长点，将拓宽农业的领域，大大推动农业科学技术的发展，这一趋势在21世纪将会进一步强化。
3．与其他科学技术的联系更为紧密
生物技术等高新技术研究的更大进展和更新、更广泛的应用，使现代农业科学技术、技术科学与经济科学联系更为紧密，农业管理科学必将得到进一步发展。人们在21世纪将更好地掌握农业自然规律和经济规律，有力地促进农业发展的战略决策、体制、机制和政策的完善以及农业科学技术水平的提高，推动农业和农村经济的全面发展。
（三）现代农业科技革命的主要特征
如果说以往的农业技术革命是以单项技术突破为主，那么，现代农业科技革命则以综合配套技术为主。以往的农业技术革命是以技术为主体，引起生产上的飞跃变化，而这次新的农业科技革命则是从农业发展目标出发，要求有相应的技术和技术新体系的突破，其主次、因果是不同的。
现代农业科技革命，不仅要求围绕农业发展目标出现的突破性成果，而且还要求深化农业科技体制的改革，充分挖掘现有农业技术系统的生产潜力，即新的农业科技革命的概念十分广泛，是一个巨大的、复杂的、开放的系统工程。其特点和内涵是：在深入揭示生物生命奥秘的基础上，通过农业科学与生命科学等多学科的交融，从深度与广度上大大促进农业科学的更新与拓展，并以技术创新为先导，带动农业和农村经济的全面发展。这次以生物技术、信息技术和材料技术为主导的新的农业科技革命，不仅在农业技术和生产的各个方面产生深远的影响，同时也将冲击人们的思想观念，促进新的技术体系和产业体系的形成。
新的农业科技革命要经过较长时期的技术创新与制度创新等准备，现代农业科技革命的成果包括富有创造性的生物技术、信息技术和新材料技术及其研究开发系统，高度发达的信息传播系统与资源高效使用的“知识”技术，所有的技术与技术体系均保证农业生产的可持续发展，所产生的均为安全食品和对生态环境无害的产品等。新的农业科技革命时代是“知识”集约型农业的时代，该时代具有高度的知识产权保障制度与完整的技术市场信息系统，知识产品将进一步国际化。