1、未来世界的粮食供应2050 年前后我们如何养活自己？在中国科学院自然科学史研究所的演讲（2010 年 3 月 14 日改定稿）On March 8， 2010Andrew M. WatsonProfessor Emeritus of EconomicsUniversity of Toronto摘要：至 21 世纪中叶，世界足以养活它的人民吗？若然，情况又将如何？文章首先评述了有关全球人口增长的估计，到 2050 年世界人口将增加近三分之一，约 90 亿。然后分析了气候变化对农业的可能影响，总体来说，大量的农业用地将成为非生产用地，而其他许多土地的产量将会减少。很多地方，由于日益匮乏的水源，化肥
2、，燃料和劳动力，生产足够的粮食以保障供应也许将变得更加困难。粮食短缺日益加剧，最主要的解决方案似乎是广泛发展的转基因作物品种，动物和鱼类。提出了其他一些策略，可能有助减轻生产成本的压力，促进农业可持续发展。文章最后提出，促进互联网资料库建设，共享古今成功的策略信息。学者，研究人员，政府官员，农业企业和农民都可成为数据库的提供者或使用者。请他们参与评论。看起来很奇怪，我给你们演讲的题目是关于未来而不是过去。我们都是历史学者，我们的专业关注的是过去，未来看似与过去很不相同，彼此隔着现在，但是我们有理由思考未来，或许过去和未来并非如此泾渭分明。我们应该牢记未来正向现在靠拢，而现在正不断地变成过去。不
3、仅如此，未来世界的未来是由过去决定的：我们的知识和行动累积起来，至少部分将被带到未来并有助于塑造未来。有时，中断发生在我们前进的路上，但是这些“中断”通常都非常少见的。连续性在很大程度上是存在的。此外，未来可以从向过去学习。当我们计划未来时，我们也许会发现很多过去的与之相应的教训其中一些已遗忘在遥远的过去。这些有助于引导我们追求美好的未来。我将在我演讲的最后回到这一点，并对于这个研究所的研究者提出一些更为具体的建议。选这个话题会觉得奇怪原因还在于主题充满着很多不确定性。社会科学家，包括经济学家，对于未来的预言并没有很好的纪录，甚至是对不远的将来，不是下个月，当然也不是下一年或二年，常常他们的模
4、型，由于缺少一两个条件，结果是差之毫厘，失之千里。他们的预测特别不准，有时甚至错得离谱。近且不可知，远者更难测。特别是事关粮食供应这个问题，未来的结果将取决于若干不同因素的组合，而所有的因素都很重要，且又捉摸不定。就未来世界的粮食供应而言，有很多影响因素，但最重要的因素似乎有三：1. 人口：世界上吃饭的人数将会有多少，它们会在何处居住，如果他们喜欢的食物得不到满足，他们愿意接受何种食物，如果他们必须获得此等食物这对财政又意味着什么？2. 气候变化：世界各地的气候变化将如何影响粮食生产？3. 技术：在 2050 年以前，何种植物和动物可以获得以养活世界人口；如何才能更有效率地生产这些食物，总产又
5、将如何？如你们所知，在所有这三个领域中去预测未来都充满了不确定性，虽然三者都是最重要的变量，但绝不是唯一的变量。因此，对于过去生产了多少，我们的估计尚且信心不足，对于未来更是如此。另一方面，这个问题对于人类以及人类文明的存续来说是至关重要，我相信科学家和社会科学家，当他们规划未来研究的时候，他们心中自有责任。我们不能简单地说我们不知道，我们无法知道。* * * * *我将从概述今后四十年左右在人口、气候和技术方面最可能的发展变化开始，然后，我们再考虑它们之间可能的相互作用和它们对世界粮食供应的影响。人口展望 2050，就世界粮食供应而言，我们一定会好奇地问到那时候要养活多少人。2050年前后，
6、世界将有多少人口？几乎所有的谨慎的人口预测都显示在未来的四十年将有相当程度的人口增长。的确，无论是联合国人口司还是美国人口普查局都预测，至 2050 年以前，世界人口的增长速度将在放慢，而且一些国家的人口数量绝对会减少。但是这两家机构都估计世界范围内的人口增长率都仍将高于零。两家机构预测 2050 年世界人口将从现今的 68 亿上升到大约 90 亿。1这就是说，他们预计世界人口将在接下来的 40 年里增长 21.4 亿，也就是 31% 接近三分之一。尽管中欧、东欧和南非人口数量已开始下降，预计不久的将来，西欧和日本人口数量也会有所下降，但生育率高的印度和非洲的大部分地区有望成为人口增长最快的地
7、区，尽管非洲部分农业衰退的地区的人口数量肯定会下降。基于这些模型所做的预测很可能过分夸大了未来人口的增长。也就是说，他们预测的增长太大了，即便增长率是一，也是太大了。他们似乎较少考虑这样的可能性，即 2050 年之前也许会发生这样或那样的大灾难，导致人口增长速度放缓，甚至开启一段时间的人口减少或是剧减。可能会有由气候变化引起的可怕的饥荒，农业增产不足，而粮食的流通体制又无法将粮食送到需要它的地方。国家和利益集团也可能会为争夺稀缺的农地、水源、石油和其他自然资源而发动战争，引发可怕的人口统计结果。战争不仅会死人，战争之后带来的饥荒和疾病所导致的死亡人数将超过战争本身。当然，即使没有战争，也可能会
8、有我们所未曾预料的可怕的疾病爆发。很可能所有这三种“马尔萨斯人口增长抑制”的某种结合会出现。这样的灾难会减缓整体人口的增长，甚至停止，或者在 2050 年前开启一个人口减少的时期。今天，世界养活自己已然有困难。人口比以往任何时候都多，许多国家农业资源紧张，世界各地持续弥漫着饥荒的危险。只要地方或是区域内很小的气候变化，传统资源供应一减少，就可能带来饥荒。最近的例子发生在海地（震前） 、孟加拉国和印度。事实上，整个人类历史上发生过多次饥荒，有些波及很广。这不是什么新鲜的事。即使没有饥荒，世界各地仍然有很多穷人营养不良。也许大多数年份粮食生产总量是足够的，但穷人和生活在偏远地区的人们通常得不到足够
9、的粮食。诺贝尔经济学奖获得者 Amartya Sen2以 1943 年孟加拉饥荒为例，指出大多数饥荒中，导致人口大量死亡的原因并不是粮食短缺，而是无法将粮食发放到需要者手中：商人的奸巧，囤积居奇，不充分的流通体制和穷困这一切都加大了死亡人口的数量。即使没有饥荒，今天世界上的穷人中也大量存在营养不良，引发了多种健康问题，使1 联合国预测 2050 年世界人口最高估计 105.6 亿，最低估计是 80 亿，平均是 89.09 亿，中国人口将继续增加至 2025 年前后，2050 年再下降至约 13 亿。同期，美国人口将继续增长，从 3.10 亿，至 4.39 亿。2 印度经济学家，著有 Pover
10、ty and Famines贫困与饥荒 （中译本，商务印书馆， 2004 年）等著作（译者注） 。人在收成不好的年份几近饿死。联合国粮农组织的数据表明，2009 年世界上有 10.2 亿人营养不良（相较之下 1995 年只有 8.32 亿） 。在最近几年，平均每年有三千六百万人的死亡与饥饿有关，而且数据表明没有下降迹象。甚至在富裕国家，如美国，很少有人真正死于饥饿，但报道显示仍有六分之一的儿童营养不良。仅在纽约，就有三百三十万人要靠一种或多种救济以部分地补充他们的一日三餐。总之，当今的人口数量，加上不充分的流通体制，使很多人处在饥荒的风险之中。这些在 2050 年以前，是否会发生饥荒带来更猛更
11、惨的冲击还是个未知数。但完全是有可能的。气候我们都意识到世界的气候似乎正在发生变化更明确地说，世界正在变得高温干旱，尽管一些地区最近正在经历前所未有的寒冷和（或）洪水。显然，世界各地变暖的情形不同。在南极和北极地区，冰盖的范围和厚度都在缩小，部分冰盖断裂；冰盖融化使得海平面上升，并最终会对洋流造成影响。在世界各地的大山脉上也可看到气候变暖，为其下生物群落提供水源的冰川正在融化，而且速度很快（尽管我们最近了解到联合国预言的喜马拉雅冰川将在 2035 年前消失是错误的；其过程会更慢些）。气候变暖影响的不仅仅是气温，还有风型（wind patterns） 、洋流、飓风、降雨量和森林大火，而且这些变化
12、已经并将继续对动物（包括野生及家养）数量，鱼类数量，森林，草原和其他自然植被造成巨大的影响，当然也包括农业。几个星期前，一家泰国的报纸发布了政府的预报，今年的冬雨季推迟两个月，从五月推迟到七月，这将使得全国的雨水储备减少，殃及二季稻。叙利亚连续两年发生严重干旱，很多农民涌向城市，以求自存。自1992 年以来，由于降雨稀少，整个湄公河流域处在最低水位。类似的问题还出现在撒哈拉沙漠周边地区、澳大利亚沙漠边缘和加利福尼亚州的部分地区，适合放牧和无灌溉农业的土地越来越少。更普遍的情况是， 很多模型预测在纬度偏南和偏北的地区雨量会增加，而在热带和亚热带雨量将减少。即使是中等程度的暖化也可能会带来很严重的
13、影响。据国际水稻研究所的最新报道，世界的平均气温只要上升一度就会使得世界粮食减产 10%。多种模型预测，非洲的大部分地区，尤其是中非八个国家（赞比亚，尼日尔，乍得，布基纳法索，多哥，博茨瓦纳，几内亚比绍和冈比亚）将受严重影响，由于缺少降雨和灌溉用水，农业将减产 75%。这些变化发生的速度是不确定的，但是在世界上的许多地方气候变暖的进度要比模型预测的还要快。引起气候变化的原因众说纷纭。在何种程度上是大自然的原因？人类是否也有责任？有的话是什么程度？自然可能扮演了一个重要的角色。毕竟，在这个星球的五十亿年左右的历史上，气候曾经有过多次与人类活动无关的大波动。可能现在又在发生一个大波动。至少，我们不
14、得不承认在太平洋的热带地区由厄尔尼诺现象和拉尼娜现象引起的气候扰动并不是人为的。相反，它们似乎是海洋表面温度和压力变化的结果，其原因尚存研究之中。但是每过数年，它们会引起气候类型的变化，影响地球的许多地方，导致加热和升温，暴雨和干旱，改变飓风等级和路径等。这些变化使得我们的气候多变且不可预测。它们也使得构建预测长期气候变化的模型变得更加困难。然而，大部分科学团体似乎认为，引起今日和可以预见的未来的气候变化的原因，人类活动是重要的 可能是最重要的。化石燃料燃烧产生的二氧化碳，对森林覆盖区域的减少有很大的影响，更多有害氮氧化物，其中的 70%来自于农业肥料，形成了阻挡热量散发的“温室气体 gree
15、nhouse gases”。导致世界的平均气温在过去的一个世纪里升高了不止一度。估计世界的平均气温在 21 世纪余下的时间里将升高 1.1 到 6.4 度。这的确是一个令人可怕的不确定范围。有解决气候变化问题的方法吗？方法有希望得到采用吗？科学家们似乎认为应对气候变化最好的 可能也是唯一的方法是彻底地限制温室气体排放，尽可能地保护森林覆盖。为此，1972 年，联合国在斯德哥尔摩举行会议，发布 26 条宣言，旨在保护环境。这无疑提高了环境问题的意识，也使不少欧盟成员改变政策。但进展缓慢且远远不够。1997 年举办的第二次会议，产生了京都议定书，呼吁世界上的富国 共有 37 个国家 以 1990
16、年为准，减少 5.2%的排放。虽然有 187 个国家签署了该项议定书，但是结果却并不理想。最努力控制排放的是西欧。美国，虽然签署了这个协议，但并没有批准，且没有为控制空气污染做出努力。加拿大批准了这个协议，但什么也没有做，他们说如果美国不去分担额外的成本的话，那么加拿大的产品就不能与美国的产品竞争。澳大利亚也在 2008 年批准了这个协议。中国和其他一些发展中国家，尽管签署了这个协议，却并不要求减排，实际上甚至可能会增加排放量。京都议定书的结果乏善可陈，加之对气候变化问题的日益警觉，导致 2009 年底在哥本哈根举行会议，试图另辟蹊径，以控制排放总量。给人印象深刻的是，在这次会议上中国宣布，2
17、020 年将降低单位 GDP 的二氧化碳排放量至 2005 年水平的 40-45%; 但应该记住是，如果中国经济继续按目前的速度增长，总的排放量将更大，而不是更小。美国提出到 2020年排放量要削减到 2005 年水平的百分之十七以下。虽然奥巴马总统很可能是真心诚意为气候变化做点事，但看起来他为此所采取的必要措施似乎完全不可能获得美国国会的通过。也许其他一些与会国将能够带来显着减排，但大多数观察家认为，哥本哈根会议的结果已经，且必将是令人失望的。即使是联合国委员会所有建议最终都得到采纳（这是不太可能的） ，全球变暖的进程只会减慢，不会停止。一项估计是，在本世纪余下的年份，我们最多能指望全球变暖
18、的幅度大致从升高 2 度降到升高 1.5 度，其他估计是温度还要升高。地球的加热似乎可能持续快速增长。可以肯定的是，气候变化，特别是世界大部分地区的暖化，或许会在一些地区开启新农业的可能。这些在一定程度上会抵消损失。例如，温度上升，在一些次北极地区将导致生长期延长，使农业比先前有更高的产量，在某些情况下使原先不可能进行农业或放牧的地方变得可能。但好处不会很快来临。这将需要时间来学习如何从这些地区的气候变化中获利， 选择什么作物，使用什么技术还需要慢慢摸索。并且转变将变得更加困难，因为正确的选择看起来会更不明显，在气候变化的过程中，天气比以前更加多变。大雨之后很可能接着干旱，酷热之后转为暴寒。这
19、些地区的粮食生产进展很可能会起伏摇摆。长期的收益将会是来得很慢。生产因素日益膨胀的人口和变化不定的气候，需要我们拿出一些可能的办法，以解决粮食生产问题，在此之前，让我们先考虑未来作用于农业生产的一些要素。生产要素，也称之为投入，包括所有的元素，将它们结合起来才能使植物或动物生产成为可能。这些元素包括土地、空气、水源、种子、肥料、除草剂、杀虫剂、机械、劳力和燃料。从经济角度来看，这些要素的大多数都是稀缺的，它们的供应并不是无限的，也就是说它们是有价的。并且其中很多正变得稀少，通俗点来说：物以稀为贵。21 世纪之初，一些生产要素已开始呈现短缺态势，甚至包括其中一些重要的要素，如果我们继续沿用的“不
20、可持续的”生产方式，供应上的短缺将进一步显现。要解决这些问题，这里我们将思考一些最令人担心的短缺，这些短缺已然正在形成，未来需要审视。土地。用于粮食生产的耕地将日益稀缺，并且由于下述原因产量将下降：1.气候变化，导致温度和雨量变化，可能极大影响产量并使一些土地变得无法利用。2.多种原因导致农用地减少：海平面上升毁坏沿海低洼农田；土壤衰竭，染污和侵蚀，非粮作物的争地，如棉花，部分用于燃料的棕榈油，在美国和巴西分别用于乙醇（ 酒精）生产的玉米和甘蔗；城市、工业和高速公路在农地上的扩张。3.地力下降还由于对化肥和其他化学投入的过度依赖，减少了腐殖质、纤维、蠕虫、蜣螂和益蚁。4.过度放牧以及将牧场改变
21、成农田，使草场退化并毁坏。水源。世界各地农民正在经受的水源短缺，未来将更为严重，下面是主要的原因：1.气候变化2.拦河大坝建造的水库需要很多年方可充满。3.灌溉农业的巨大扩展和绿色革命中发展出来的高需水作物。4.民用或工业用水，特别是城市用水的不断增加。5.世界各地农业所仰赖的蓄水层（地下水供应）的耗损：例如在美国，奥加利亚蓄水层的下降，影响全国五分之一的灌溉土地；在以色列和被占领土，在北非和沙特阿拉伯，仅举几个令人震惊的案件。肥料。今天使用的几乎所有的肥料都是化肥，最主要的是氮、磷和钾。动、植物废弃物的使用相对有限。绿色革命为了取得高产依赖增加化肥用量。但所有这些都随着其广泛的使用，特别是最
22、近几年随着天然气（用于天然气生产的）成本的成倍上涨，并且世界磷肥生产似已接近上限。能源。全世界的耕种、收获，以及其他的农事，都机械化了，机器通常使用汽油作燃料。从 2001 年到 2007 年，每桶汽油价格大致从 25 美元上涨了 90 美元，日益增长的农业机械化增加了世界粮食生产的成本，燃料价格的提高，增加了农民的投入成本和消费者的支出。劳力。很难想象在一个人口持续增长并且有可能多到不足供养的世界，会出现农业劳力供应短缺。但是，未来有越来越多的世界人口将由老年人口组成，他们不再是劳力，他们将更多地依靠农业劳力，而不是充当农业劳力。有相当多的人将生活在城市，他们只能用一种边缘的方式为农业生产做
23、贡献。的确，有证据表明，一些国家的农村孩子在接受了良好的中等教育后，大多数宁愿放弃农业也要在城里找工作。真的，一些国家正在招收外来“客工”以帮助收割或是其他农忙季节的活计。在一些地方，如除草、收割，提高机械化程度，也不失为一种办法。无论如何，短缺在很多地方将持续并有很大的可能更加严重。这样，我们看到很多供给农业投入的曲线事实上正在下降，与此同时对粮食的需求却在增加。因此，最近世界许多地方的粮价上涨也就见怪不怪了，最值得注意的是在 2007和 2009 年。按有些作者的说法，廉价粮食的年代已一去不复返了。在我们转到考虑这些问题的可能解决办法之前，我们应该注意的是，农民所投入的资金成本，他势必转借
24、给消费者，除此之外，使用这些投入大多具有隐藏的成本或消极的副作用，有时经济学家们称之为“外部因素 externalities”。在生产阶段，农民并没有为此支付，但长远来看，这些都必须要有人来负担。年深日久，农民要承担一些成本，他的土地由于侵蚀和污染产量越来越低。邻居们或许会从他的做法中受到不良的影响，更远一点的话，河流也会被化肥、除草剂和杀虫剂污染得越来越严重。当然，一些成本在很大程度上将由世界来承担，我们的空气被化肥中的二氧化碳和一氧化二氮的污染得越来越严重。很明显，要想农业是可持续的，这些外部因素是需要消除的，或者至少是需要大力控制的。可能的解决之道：大的和小的我们看到，今后四十年养活世界
25、人口会遇到很大的问题：（1）不断增长的人口，特别是贫困地区的人口增长；（2 ）变化中的气候模式将对农业产生多重影响，大多是恶劣的影响；（3 ）继续使用的生产要素，其中一些成本急剧上涨，另一些又具有很大的外部因素。怎么办才能应对这种令人担忧的情况？我将建议一种主攻办法，这个办法有可能取得非常重大的进展。还有各种小策略，可能有也可能没有助益，但那些成功的例子有望做出重大的贡献。真正可能取得重大进展的领域是转基因作物（transgenic crops 或 genetically modified crops，简称 GM） ，今天也有人称为生技（biotech，简称 Bt）作物的发展 3，你也许会想起
26、上世纪五、六十年代的绿色革命，它挽救了世界上数以百万人的生命，特别是贫穷国家，将它的突出成就归功于杂交种子的开发，主要包括水稻、玉米和小麦。这些经过选择的杂交种子，和先前的品种相比，可以大大提高产量，部分原因是因为它们能够充分地大量吸收某些投入，特别是水和化肥，并且可以忍受除草剂、杀菌剂和杀虫剂。尽管今天还在朝着这个方向继续努力，但结果多少有些令人失望。因为这个原因，大的种子公司，国家农业项目和国际农业研究中心正在寻求新的解决办法。这就是转基因作物的发展，即创造新的作物品种，通过去除作物中不需要的基因，注入想要的基因，将其他品种或物种的基因注入到需要改良的品种中。这步成功之后，带有新特性的新品
27、种就出现了：或许是产量更高，更耐热、耐寒和耐旱，对除草剂有更好的耐受力，对水和化肥的需要更少。更高的营养价值，也更可口。工作还刚刚起步，最早的转基因种子出现在市场上是在 1996 年。有一家公司主宰这个领域：孟山都 Monsanto，尽管还有其他的一些公司，如陶氏和杜邦 Dow and Dupont 现在也很活跃。研究主要集中于三大作物：玉米、大豆和棉花。就这些作物而言，新品种所开发出来的特性还很少，最值得注意的是高产，对除草剂有更好的耐受力(综合报道) ，大豆营养价值的改良（富含 Omega 3脂肪酸） ，还有抗虫性。结果在两个方面令人吃惊：产量大大提高而杂草更易控制。今天全世界生产的大豆中
28、转基因品种占四分之三，棉花占一半，玉米占四分之一。大部分的转基因生产不是用于人类消费。 4 一些观察家，当然也包括孟山都认为，产量的进一步提高指日可待。一种估计认为，玉米的产量在 2030 年前增加 25-30%，孟山都认为，2030 年前美国可以翻番，而在产量较低的世界其他地方提高的幅度会更大。小麦和大豆的产量也预期有同样的提高，并且所有的收获都是在减少氮的使用下取得的。孟山都也预期将很快有耐旱的玉米和小麦品种可供中非 6 国免费使用，不会要求补偿公司的研发费用。这是玉米的例子。不出所料，其他转基因作物开发的最大好处，将流向世界上那些农业生产力相对低下的国家。 除孟山都和基他跨国公司的工作以
29、外，一些发展中国家的机构也正在试探性的，有时又有点急切地进行转基因作物试验。看起来，最主要的国家有巴西、阿根廷，印度和中国。巴西的研究中心，如 Emprepa 已积极地投入到转基因工作，2010 年 2 月，本地开发的具有抗除草剂性能的大豆获得批准。在印度，转基因棉花已使得这个国家从先前的进口国，变3所有通过选择性育种改良作物都是转基因的。那些接受从另一种植物移植过来的基因的作物就是变基因的。后者似乎第一次出现在 1990 年。见 Roberts ，240 页。4 想了解全世界更详细的转基因作物信息，建议读者到 google 上去找“国际农业生物技术运用服务中心” the Internatio
30、nal Service for the Acquisition of Agro-biotechnology Applications (ISAAA). 服务中心在美国、菲律宾和肯尼亚设有办事机构。据报导，在其开展的多种活动中，在印度有项工作是培育一茄子品种 (aubergine)，能够抵抗果芽虫（FSB borer ，Fruit and shoot borer） 。在东南亚的另一项工作是开发一种可以抵抗轮纹病的木瓜。成世界最大的出口国。去年 11 月，中国农业部批准了两个本地开发的转基因水稻品系 (华恢 1 号和 Bt 汕优 63)，这些品系对害虫有抵抗力，特别是螟虫，即使大量使用农药，也会导
31、致中国水稻产量减产百分之五。我相信中国开发的转基因水稻也已得到批准。所有这些都要登记并且在商业化生产之前进行生产试验，其过程或许需要 3 至 5 年。工作已起步，看来农业部和其他官方机构正在加大工作力度。我们也应当注意，尽管发展中国家本土的研究工作尚在起步，其中一些国家已是重要的转基因作物的生产国，他们使用由跨国公司开发的种子。的确，全世界用于转基因作物生产的 1.34 亿公顷土地，足足有一半在发展中国家。此外，全世界从事转基因作物生产的农民百分之九十也是在发展中国家。这一事实反映了发展中国家，在农业中使用高度劳动密集型的方法，从而导致农村居民更高的就业水平。你也一定知道，即使对转基因作物的开
32、发工作才刚刚开始，它已遭到强烈反对。反对者抱怨有三个方面：1. 转基因品种也许会与野生品种杂交并最终改变后者。最糟糕的情况是有些栽培植物的野生祖先或许会消失。这在少数仍然可以找到原生物种的地方将真是个危险。对于野生物种来说，同样的危险也很有可能来自那些用传统育种技术改良的作物。但迄今为止还没有证据表明这种情况正在发生。2. 转基因品种会污染周围的农田，而周边农田里的农民更喜欢传统的品种，进行有机生产等。这看来完全是莫须有的，尽管据我所知还没有人从事这项研究。同种作物的两个传统品种当它们靠近种植时，这样的情况也会发生。3. 转基因品种会包含变态反应原或者其他威害人类健康的物质。至今为止，粮农组织
33、（FAO） 、世界卫生组织（WHO） ，美国科学院和中国疾控中心的研究没有发现这方面的证据，但可能的危害并不能排除。看来，无论如何，人们对于转基因工作获得成果的期待是如此之大，而增加粮食供应的需求又是如此迫切，以至于这项工作必须继续下去。私人公司、政府和国际农业研究中心的工作力度的确需要大大加强，但在开展工作的同时，科学家们也需要对危险保持警惕并设法控制他们。 5当然，进展也许会比乐观主义者的预期要慢一些。或许会更快一些。结果也可能不是很顺利，甚至会出现挫折。不过我认为基因革命应该全力以赴。它是我们最好的希望所在。不过，还有其它许多不是那么大的策略，或许也会有好的结果。那些策略的共同作用被证明
34、是成功的话，将促进粮食供应。下面是一些在我看来是有前途的策略，有些相当明显，而有些或许不那么明显。你们无疑可以想出另外一些：1.节约用水。人们希望未来的许多转基因作物将更为耐旱，并总体上减少人工灌溉的需求。此外，应该保护水源，并更有效地供给庄稼。措施或许包括以管灌取代沟灌，以减少蒸发。滴灌只浇根，并可更细致监控土壤和作物。或许要用上电子装置，以保证水到用时方提供。条件许可的情况下，洪水控制，蓄水坝和水塘，重新造林或修筑梯田，会有好的结果。此外，我们应当注意下面提到的土壤改良策略也将有助于长时间的土壤保墒。2.改良土壤。频繁耕作，密集种植，大量灌溉和使用化肥，使土壤肥力大大耗竭，剥夺了土壤的腐殖
35、质和其他有助保水的纤维物质，包括土壤中的益蚁、蜣螂和蠕虫，以及重5 值得注意的是 12 个国际农业研究中心在 CGIAR （The Consultative Group on International Agricultural Research ，国际农业研究 磋商组织）的支持下，正积极地开展转基因作物工作。他们似乎更偏爱传统的选种育种方法，并采用鉴别理想基因的技术，使之增强和加速。尽管这是事实，有些中心，如著名的国际水稻研究所（IRRI）和国际玉米小麦改良中心（ CIMMYT） ，它们走在先前绿色革命的最前列。读者如果对此想了解更多的信息，可以在 Google 上找 CGIAR ，阅读“C
36、GIAR 和 农业生物技术 CGIAR and Agricultural Biotechnology”部分。要的微量营养素。但即便是破坏最严重的土壤也可以得到恢复。根据情况，可能采取的措施包括： (a) 大量使用动物肥料和植物堆肥 (b) 可能的话，以澳大利亚为榜样，在某些地区引进效率更高的蜣螂(c) 种植大豆一类的作物，恢复土壤中的氮，如不收割就可大大改善土壤结构(d) 日后将秸稈还田似乎是可取的； (e)减少必要的耕作； (f)将木柴和垃圾燃烧过后的灰烬引入到土壤中，这个做法并没有搞清楚，但历史上却似乎很有效 ； 6 (g) 加大使用纳米肥料“nano-fertilizers” ，事实上它
37、们并不是肥料，不过是些物质，如，铁、锰、铜、硅酸盐、clinoloptile ，可以大大帮助植物吸收氮、磷、钾，促进生长，并且减少这些肥料的施用量； 7 (h) 土壤敏感的轮作选择。要注意的是(c) 策略可能使一些年份减产，但好处将需要长时段才可以感觉出来，尤其是如果这种做法定期重复的话。3.精准农业。法国开发并正广泛使用的一项新技术，它可以分析土壤和气候，以便告知种什么，什么时候种以及如何种。更确切地说，输入计算机的数据，可以对每 0.25 公顷进行分析，得出一个或多个建议，用于作物栽培，并给出浇水、施肥和除草及灭害的时间。这种技术应该可以让农民利用当地土壤的差异和微气候优势，以及减少不必要
38、的投入。这项服务已惊人的便宜，每公顷只需要 15 美元，将来它的价格还将下降。这或许更有助于农民们去适应气候或天气的变化。 84.吃得更好。如果要 2050 年全世界有足够粮食供应，不只是生产者他们要改革，消费者也要改变他们的食物习惯。食物习惯的三大转变看来是适当的。(a) 少吃吃好。在西方世界普遍流行的肥胖，开始在亚洲和非洲蔓延，必须加以制止。肥胖在大多数情况下，不仅是食物消费过量，特别是脂肪和糖，它常常带来健康问题，如糖尿病，高血压，心脏病，腿关节病等，所有这些对于个人和医保制度都是负担，大众特别是在校学生和他们的父母，都应该对于肥胖的原因和危害进行教育。学校和机关的食堂伙食应当更健康。(
39、b)少吃肉，特别是牛肉。随着生活水平的提高，肉食和其他动物产品的消费量增加。这已经在西方发生，现正在中国和印度发生。的确，从 1970 年代以来，亚洲的肉食量增加了 100%，而拉丁美洲也上涨了 30%， （只有撒哈拉以南非洲下降） 。肉食的主要问题是，典型情况下，生产同样热量的肉食所需要的土地是作物的 4 至 5 倍。换言之，20 公斤的饲料才能生产 1 公斤的牛羊肉（red meat） 。 （这方面，猪肉和鸡肉效率高些，分别只需要 7.3和 4.5 公斤）如果世界其他的地方将他们的肉食量增加到西方水平，而西方不减少其肉食量，全世界的谷物产量将只能满足全世界 40%的肉食需求， （尽管转基因
40、作物可以大大提高供应） 。最后一点，全世界温室气体排放量的约五分之一来自畜牧业生产。(c)多吃鱼？蛋白质不仅可以从动物产品、谷物和豆类获得，也可以来自鱼类。可以肯定的是，世界上野生鱼类很多已枯竭或接近枯竭，而且养鱼污染了许多国家的的沿海和内陆水域，但是养鱼似乎在深水域还有巨大潜力，深水域的水流强大，会更有效地消散污染，减少疾病传播的可能性。通过开发新的转基因鱼类和在更深的海水中生产，可以显著地增加世界的食物供应，从而补偿必要的牛羊肉消费量的下降。 9来自其他时候和地方的经验教训在地球的不同地方，或大或小的区域内已被发现，并在这儿或那儿正在使用的其他策略，也完全有可能起好的作用。还有其他潜在的有
41、用的策略，可能在过去使用过，现已大6 见 Sombroek, passim. 7 读者可以从谷歌 GOOGLE 上搜索到更多纳米肥料的资讯。8 见 Anon. “农业与人造卫星 Agriculture and Satellites”. 该项研究正在泰国一所大学 Madihol University 进行, 从另外的方法监控酿酒用葡萄的生长和需要. 见 “葡萄园信赖传感器，Vineyard trusts its sensors”, 曼谷邮报 Bangkok Post, 2010 年 2 月 10 日。 9 见 Roberts, pp. 269-71 and 311-3.规模地被遗忘，更“现代”的
42、农业主宰粮食生产。这些可供选择的策略需要找出来并进行研究，因为他们对未来农业有潜在的贡献。寻找这些解决方案的工作就留给历史学家和人类学家。它或许会取得非常好的结果。这里我想提供两个例子，希望你们可以告诉我其他例子，以便将来进一步探索。我的第一个例子来自中国，第二个来自日本。(1) 高西沟的例子。地处河西，拥有 522 居民，从 1950 年代开始，就试图开山造地，发展农业，却吃尽苦头，直到他们发现修好的梯田被毁，土壤流失。现在流行“三三制” ，陡坡植树种草，缓坡种果树，平坡由于侵蚀的作用，土壤肥沃，多种庄稼，产量很高。据我所知，政府正在黄土高原的其他地区成功复制这种制度。 10(2) 日本南九
43、洲古野隆雄（ Takao Furuno）的例子，描述如下：每年的 7 月，古野隆雄都将数以百计的小鸭子赶到他新培植的水稻田中；这些小鸭子对那些秧苗完全视而不见（对于它们的口味来讲，那里面含有过多的二氧化硅等矿物） ，却狼吞虎咽地吃着稻田里的虫子和杂草。它们的排泄物是水稻的极好的肥料。这些小鸭子来来回回地在稻田的土床上搅动，刺激了秧苗的根部，从而使水稻能够更快地成长。随着季节的变换，古野隆雄在稻田中放养了像泥鳅这样的淡水鱼类。浮萍- 一种水中的蕨类植物-可以阻止那些贪吃的鸭子对淡水鱼的危害。浮萍利用太阳能将氮固在稻田的土壤中，从而为水稻的成长提供天然的养料。它同时会滋养出一种叫做蓝绿藻的植物去喂
44、养一种虫子，而这种虫子恰恰是这些泥鳅的食物来源，同时这些泥鳅的粪便也是水稻的养料。在秋天，古野隆雄将鸭子赶到一个粮仓当中（否则它们将会把成熟的稻子吃掉） ，这些鸭子在那里产蛋并被喂养到能够到市场上出售的重量。等小麦丰收之后，他又在小麦的覆盖作物上种植水稻并对十几种蔬菜加以轮种。最后，他将大米、鸭子、蛋和鱼类卖给他的邻居们。 11这种模式据 Roberts 描述， “它应该成为食品生产的一种替代模式太阳能以及全封闭（所有的养分都产生于这个系统中）的循环系统，免费的合成除草剂和杀虫剂；除了用来饲养鸭子及供农业工人生活所用的一些粮食之外，不需要其他任何投入。更重要的是，它的生产力是惊人的。 ”不清楚
45、这种复合农法是在什么地方发展起来的，但今天看来，它绝不止限于日本。 12我相信这只是两个例子，更多的例子有待探索。我们可以学习其他地方和时候成功的经验，这样就可以积聚更多的可能性，以便在诸如市场、土壤和气候等各种情况发生变化时，有更大的弹性和适应性。许多工作需要去做，也值得去做。如果让我在结束的时候，做个建议，我想在中国建立一个互联网数据库是会很有用的，以便让人们了解那些在中国或其他地方鲜为人知的，却被过去和现在证明行之有效的农业方案。这个计划可以由中国科学院自然科学史研究所、中国农业科学院、农业部、农业博物馆，这些单位联合发起，条目当然包括每个方案所具特点的详细信息，它所应对的问题，它是如何
46、的成功，在什么样的条件下，它可能的成本和利润，等等。学者、研究人员、政府官员、农业企业和农民都可以为资料库建设做贡献，他们也都可以使用它。邀请所有这些群体成员对每个条目进行评论。只有这样，成功经验和知识才可以广泛而快速地为人所共享。当然也有失败的例子，同样值得我们汲取。BIBLIOGRAPHY10 见 Mann, 90-5. 11 Roberts, p. 273.12 最近作者看到这种策略在巴厘岛上广泛使用。1. Anon. “农业与人造卫星 Agriculture and satellites. 收获月亮 Harvest Moon”. 经济学人 The Economist, 2009 年 1
47、1 月 7 日.2. Anon. “转基因食品 Genetically modified food. 很像西红柿袭击 Attack of the really quite likeable tomatoes”. 经济学人 The Economist, 2010 年 2 月 27 日 3. Anon. 气候变化 2007. Climate change 2007. 物理学基础 The physical science basis. 剑桥: 剑桥大学出版社 . 2007. 这份联合国报告最近受到指责，主要是因为它声称喜马拉雅冰川将很快消失.有人指出，这份报告的其他部分大体上来说，是政治胜科学. 4
48、. Anon. “如何养活世界 How to feed the world” . 经济学人 The Economist, November 21, 2009 年 11 月 21 日.5. Anon. “食品的新机会 New opportunities for food”. 北京周报 Beijing Review, March 4, 2010 年 3 月 4 日. 又见该文随后的题为“安全考量” “Safety Concerns” 的文章.6. A Anon. “转基因作物的传播 The Spread of GM cops. 抓住根本 Taking root”. The Bourne, Joel
49、 K. Jr. “丰裕的终结 The End of plenty: 全球粮食危机 The Global food crisis” 美国国家地理 National Geographic, June, 2009.7. Brown, Lester. Plan B 2.0. New York: W. W. Norton, 2006.8. Friedman, Thomas L. 热、平和挤，为什么我们需要绿色革命，它如何使美国复兴Hot, flat and crowded. Why we need a green revolutioin and how it can renew America. 纽约: Farrar, Straus 和 Giroux 出版社, 2008.9. Mann, Charles C. “我们的大地 Our good earth: 我们可以拯救它 Can we save it”. 美国国家地理 National Geographic, 2008 年 11 月 .10. Nelson, Gerald et al. 气候变化 Climate change: 对农业和改造成本的影响 Impact
