1984年冬，我国著名科学家钱学森教授首次提出了“沙产业”概念。在多次的论述中，他认为沙产业是知识密集型的农业；实现沙产业必须是利用全部现代科学技术，包括物理、化学、生物学基础科学，通过植物的光合作用，固定转化太阳能；利用系统工程综合开发产品和产后加工；建立适合市场机制的有效管理体系。只有这样才能在我国150万平方千米的沙漠、戈壁和沙漠化土地上，创造能“为国家提供上千亿元产值的沙产业”，“为人类开拓新的食品来源”。他期望沙产业以及其它知识密集型农业型产业的建成将是一次新的产业革命。
钱学森所倡导的沙产业概念是一个表达简洁又有严格规范的跨世纪的沙漠开发利用战略框架，包含了开发利用的目标和达到目标的系列措施。沙产业概念也是在40年来我国沙漠治理基础上对原有思维模式的开拓，具有崭新的思路和丰富的内涵。可概括为四个方面：
(1)沙产业的发展谋略在于提高植物对太阳能的固定转化效率。钱学森教授所倡导的沙产业没有以人们在沙漠地区最为普遍应用的传统方式种植业畜牧业为目标，而是将目光转向沙漠地区分布在地球表面赤道南北一定范围内阳光地带这一现实，把提高这里的太阳能同化效率作为开发方向。太阳是一个巨大的辐射源，取之不尽，用之不竭。沙漠戈壁地区云层稀少，全年日照时数在2800-3300小时之间。充沛的阳光是天赋资源，例如我国国土太阳能年辐射总量在80~200干卡／千方厘米之间，而内蒙古、宁夏、甘肃的西北部及新疆的东南部年总辐射均在140千卡／平方厘米以上。植物的光合作用通过叶绿体固定转化太阳能制造出碳水化合物，成为当代人类基本营养需求的来源。将沙产业发展谋略定势于提高植物的太阳能转化效率，立足于充分利用沙漠地区天赋资源，节约水的消耗，提高单位面积碳水化合物的产出量，从而满足人们对氨基酸、维生素、生物能源及工业原料的需求。沙产业这一谋略定势从根本上有别于靠扩大开垦面积增加农产品这种几十年来沙漠开发利用因循的老路。
(2)充分运用现代化技术和新技术革命的成果，是沙产业的内核。众所周知，沙漠地区的太阳辐射虽然全年之内都是充沛的，但植物赖依生存的条件却异常严酷。无论依靠天然的植被还是人工植被，都难以达到高效地固定转化太阳能的目标。这是因为太阳能转化器--绿色植物的生长，需要相应的积温、肥沃的土壤、足够的水源；沙漠地区植物生长的自然条件，极不稳定，变幅异常剧烈。植物生长基本上服从于最小因素律，即生物的生产量受最差条件的满足所制约。满足程度最差的因素成为主导限制因子，它的状况不加改善，其它生态因子的优势都不会产生增产的效果。局限于沙漠自然条件的传统农业性生产，总也不会造就革命性光合产量的飞跃。沙产业倡导利用现代化技术，新材料，新工艺，人工改善植物固定转化太阳能的生境，就会极大地提高光合作用的效率。例如，用温室改变光热条件就能摆脱不良气象的影响和季节的束缚；降低蒸腾和蒸发，就可极大地节约水的无效消耗；增加二氧化碳的浓度，就能提高光合作用的产量；改善光照质量和采用人工光源，就能加速作物的生长发育等等。
新技术革命的成果开辟了广泛的可能，但技术上的可能不等于经济上合算。从目前的实际出发，选择那些已有基础、易见功效、推广容易的技术，作为沙产业创造的新始点，例如塑料膜(地下敷膜保水保肥，地表覆膜减少蒸发等)和温室技术的应用，滴灌渗灌配套设施的推广等等。用生物基因工程改良太阳能生物转化器，用人工种子繁衍良种都有美好的前景，而步入实用阶段非一日之功；但在我国已被广泛掌握的立体种植、组织培养等农艺手段，在沙产业的集约经营中可收到立竿见影的实效。
(3)逐渐形成市场机制引导下的有效管理是沙产业健康发展的关键。沙产业的创建和形成，将是一个不断完善的过程，这个过程可体现为若干阶段。因而，在开初伊始，不应该把近期的目标和可能的发展远景相提并论。这是因为在技术飞速发展的今天，有深厚自然科学知识水平和聪敏智力的科学家，善于集合物理、化学、生物学等有关最新进展的精华，再加上很好的想象力和创新活力，沿着钱学森教授指引的方向，可以把沙产业的远景，勾画得五光十色。但是，我们选择了用产业来导引学术发展的道路，就必须把现实性和可操作性放在首位，把现在的立足地做为出发点。这样，一个追求实效的产业管理策略就是健康发展的关键。它包括：
经济核算。有头脑的管理者首先要把经济实效做为目的。既重视加大投入完善设雄，又讲究成本核算。产出不能抵偿投入的消耗，即便在技术上合理，也不会有生命力。
自主经营机制。沙产业发展的推动力，不决定于纸面上的规划多么周全完美，理想的远景多么诱入，关键在于地区领导人、技术人员和第一线的生产者对抄产业目标、手段的理解程度，特别是同利益和责任的密切联系程度。当领导和群众领悟到沙产业可以为他们带来实惠时，一种自主经营机制会推动沙产业日趋完善，健康发展。
产品。沙产业的产品结构以满足社会需求为目标，用市场导向，着眼于商品性生产，而不以自给为目的。
分区指导，因地制宜。降水量、光热条件等天然因素的差异以及社会需求的不同，特别是局部环境的特点，要求人们在发展沙产业中仰承优势，回避短缺。
小规模。大规模就伴随着资金高投入、回收长周期。鉴于沙产业目前仍是一种人工控制生境利用作物高效转化太阳能的新农艺，受人员素质、管理经验以及市场诸方面的影响，在开初起步时，应维持小规模。
集约经营。沙产业扬弃那种在大面积上用低投入掠夺性地利用水土资源的传统方式，即广种薄收，选择那些自然条件相对优异的地块，集约、高效地经营。
龙头技术。当务之急是把国内外在干旱、半干旱地区以及滨海沙地上已经成熟的技术有计划地引进、移植，就地消化吸收后加以拼接。特别要重视以色列这个“欧洲的冬季厨房”和日本的沙地利用。温室和滴灌是他们的龙头技术。
示范基地。沙产业的真正价值如不在生产中得以体现，没有一个样板可以仿照，敬业的科研人员缺乏“实验田”来验证构想的可行程度，创建沙产业就是一句空话，人们也依然难以正确估价它的意义所在。
优先项目。利用农村致富函授大学的成功经验，集示范、培训、技术推广为一体建立的示范中心，提高沙区太阳能光合效率和节约用水为目标在内蒙古、甘肃河西走廊和新疆建立的沙产业示范基地应做为沙产业创建的优先支持项目。
(4)寓环境保护于经济开发之中，是沙产业赖以持续发展的内在保障。在评估沙漠地区农业开发潜力这个众说纷纭的问题上，“一知半解”比“完全不知”更为可怕。这是因为近百年来，人们在干旱、半干旱区的农业开发活动中，一再无视对自然条件特殊性的认识，以致多次在“征服自然”夺得丰收的喜悦之后，迎来了大自然的“报复”。加拿大、美国被开垦的草原上的黑风暴，曾迫使开发移民的大迁移和成批农场废弃，赫鲁晓夫的垦荒运动有过戏剧性的大起大落。土地荒漠化问题的科研结论告诉我们，导致环境退化多半通过两个动因，一是强劲的天然风力，一是人工的灌溉措施，是通过它们引起了土壤的丧失。早在本世纪初，美国学者凯依斯对植被破坏引起土壤风蚀有过生动的描述。他认为风力引起的“尘暴或沙暴，扮演着河流冲刷土壤同样的角色。但和大河相比，这个巨大的怪物把大量的沉积物裹胁在大气之中，宽300千米到500千米，而不是像大河那样2～3千米。它的时速达60千米，而不像河流那样时速仅2～10千米。它搬运走干百倍多的粉碎的物质。”土壤风蚀对肥力破坏的道理容易认识，但人们却受垦殖草原眼前利益的驱使，放松警觉，在本世纪一再重犯同样的错误。干旱区供水的缓解往往使人们不再珍惜用水；大水漫灌和强度蒸发引起土壤的次生盐渍化，使世界上每年丧失约十分之一的水浇地。
历史即将跨入21世纪。今天爱护地球保护环境被视为人类共同的道德准绳；留下经济繁荣和青山秀水的环境给后代子孙，已成为当代人的神圣职责。
从环境保护、防治荒漠化的角度出发，发展沙产业是控制荒漠化的积极手段。因为沙产业会增加沙区光合作用的产品产量，第一性产品产出量愈丰富，人们为追求生活必需而进行的盲目开发行为才能得到控制，沙区的植物资源方能得以休养生息，可持续发展的原则才能得以具体体现。
沙产业是对沙漠戈壁天然资源合理开发利用的科学构想。科学总是意味着对未来的开拓。有所发现，有所预见，有所前进，才称得上科学。因为科学的本质是认识未知的东西，而未知的东西被认识和被掌握，需要一个不断探索、总结优化的过程。在沙产业的创建中，当然不可能一帆风顺、完美无缺，但在实践中克服了可能出现的挫折和失误，就会迎来沙产业宏伟事业的蓬勃发展。
沙区硒砂瓜
