文 厲害
一個物種、一個品種乃至一個基因能繁榮一個產業、繁榮一個國家。生物多樣性的未知潛力為人類的生存與發展展示了不可估量的美好前景。隨著社會發展,人類的需求也在不斷改變,而滿足這些需求的方式也必須不斷改變,這些方式常常存在于以前未使用過的動植物遺傳資源中。例如,科學家在不斷地開發新的抗病和抗蟲害品種,抗性基因往往來自農作物的野生近緣種和傳統的地方品種。人類在全世界不斷尋找能夠對抗人類疾病的新藥物,而豐富的動植物和其它自然產品是這些新藥物的重要來源。在未來,常規能源供給不足,而以生物多樣性為基礎的生物質能源可以提供低消耗的可循環能源。在今后社會發展、城市化普及的大局面下,以生物多樣性為資源的生態旅游活動也會廣受青睞等等。
誰擁有世界生物多樣性商業開發的權利?這是目前保護生物學家、環境經濟學家、政府和公司企業爭論不休的問題。未來的生物多樣性資源就像土地對于當今社會的意義一樣,它是社會的、政治的、經濟的權利源泉,它反映了一定的社會經濟結構。未來乃至當前對于生物多樣性資源的占有與爭奪將是若干利益主體的社會搏弈過程。

生物多樣性基因庫是人類生存和社會可持續發展的戰略性資源,也是農業發展的基石。100多年前我們的地球村只有16億居民,然而今天地球村里的居民已接近70億,預計在2050年之前達到90億。如何養活這么多人而不破壞地球的生態環境和耗盡自然資源,是人類今天面臨的一個重大難題。俗話說,“民以食為天”,人口的增長必然需要與之相適應增長的糧食資源。在世界范圍內可耕地面積逐漸減少的形勢下,提高單產成為提高糧食產量的唯一途徑。

保護生物多樣性具有重要意義
提高單產關鍵在于培育優良品種,而野生植物蘊涵著豐富多樣的基因資源,為作物改良提供了源泉。例如,我國雜交水稻之父袁隆平院士就是利用在海南三亞發現的貌似雜草的野生稻“野稗”不育株基因開創了三系雜交水稻育種先河,使水稻產量大幅度提高,為解決我國13億人口的糧食問題和世界的糧食安全做出了巨大貢獻。20世紀中期,一些發達國家和墨西哥、菲律賓、印度、巴基斯坦等許多發展中國家,開展利用“矮化基因”,培育和推廣矮稈、耐肥、抗倒伏的高產水稻、小麥、玉米等新品種,為解決發展中國家的糧食問題產生了深遠影響,也稱之為“第一次綠色革命”。新西蘭對中國獼猴桃資源進行選育,培育出優質高產的獼猴桃品種,成為新西蘭的“國果”和新西蘭國民經濟的支柱產業,暢銷全世界,每年為其創匯達3億美元。最近科學家在墨西哥哈利斯科州發現了一種多年生玉米,是目前栽培玉米的野生近緣種,通過該種能夠培育出多年生的高產玉米,不需要每年翻地和重新栽種,節約了生產成本,它對現代農業的潛在價值至少有幾十億美元。在美國,農作物改良使農作物增產的價值每年達80億~150億美元。
轉基因技術是人類改良農作物的一種最為有效的技術途徑。轉基因技術與傳統育種技術一脈相承,本質上都是通過基因轉移獲得優良品種,但轉基因技術可以打破物種界限,實現更為精準、快速、可控的基因重組和轉移,提高育種效率,引領現代農業發展的新方向,產生了巨大的經濟價值。而豐富的生物遺傳多樣性是優良基因的來源。例如,大豆包囊線蟲病曾使美國大豆生產遭受了滅頂之災,美國科學家在中國的野生大豆“北京小黑豆”中找到了抗此病的基因,使美國一躍而成為超過中國的大豆生產第一強國,每年的出口產值超過210億美元。在發展中國家,水稻、小麥和其它農作物的基因改良帶來的價值每年達60億~110億美元。轉基因技術目前已進入一個規模化集成應用的新階段。2011年,全球29個國家種植轉基因作物1.6億ha,占全球作物種植總面積(15億ha)的10.7%。美國仍保持領先地位,占全球種植面積的43%,但發展中國家勢頭強勁,種植面積以相當于發達國家2倍的速度迅速增長。從1996年至2011年的16年期間,來自全球29個國家的農民中約有1億人次種植了轉基因作物,且累積種植面積超過1.25億ha。2011年僅轉基因種子的全球市場價值就達到132億美元,是2011年全球商業種子市場370億美元的36%。2010年全球利用轉基因技術獲得的糧食及其他產品價值大約為1600億美元,年增長率高達10%以上。現在全世界植物新品種不斷推新,糧食畝產快速提高,正是得益于生物物種及其遺傳多樣性的貢獻。
世界各地現在已經出現不少“種子銀行”,旨在挽救農作物日益流失的基因多樣性。大部分種子庫建成于20世紀70年代至80年代。其時正逢全球農業經歷綠色革命,雜交品種的推廣應用大幅提高農業產量。然而,隨著世界各地的農民耕種雜交新品種,不少傳統農作物由于無人種植趨于滅絕,并且這一趨勢延續至今。聯合國糧農組織估計,世界各地農田中農作物的多樣性已經銳減75%。就在一個多世紀前,印度還擁有10萬多個品種的水稻。如今,那里的水稻品種不過幾千種。美國蘋果曾經有5000多個品種,如今也只有幾百種。上述數據只代表人類已知不復存在的農作物品種。如果考慮每個品種所蘊含的豐富基因選擇,全球農作物多樣性遭受的損失更為慘重。這樣的損失難以量化衡量,但其帶來的風險卻無比巨大。挪威在2008年2月啟動了斯瓦爾巴特群島全球種子庫項目,媒體又將其戲稱為“世界末日種子庫”,其目的在于想把它建成世界上最重要自然品種資源的最后安全網。該種子庫被建在一座山腰的深處,永久凍土和厚厚的巖石將確保即使在沒有電的情況下,這個種子庫也能夠保護好被冷藏的種子樣品。該種子庫最多可以存儲22.5億顆種子,目前已經對75萬種不同的農作物種子進行了備份。即使面對核戰爭或者小行星撞擊地球等毀滅性災害,人類依舊可以憑借該種子庫中的儲備重建家園。退一步講,即使沒有到那么糟糕的情況,這個種子庫也能為不同地區的農民們提供相應的作物種子以應對不斷變化的氣候條件。

生物多樣性及其產物不僅是藥物的重要直接來源,而且也給全球藥物開發帶來了重要啟示。據統計,1981年1月至2006年6月全球批準的所有化學實體藥物與小分子化學實體藥物中,分別有52%和63%可追溯到天然生物資源,特別是野生動植物、微生物及其產物在某些疾病治療藥物中的占有率非常高,如78%的抗感染藥物和65%的抗腫瘤藥物來自于這些天然生物資源。再如,2002~2003年之間,全球約80%的新化學類藥物可以追溯到天然產品。
在美國,使用最多的20種藥物都是以自然產物中分離出來的化合物為基礎生產的,超過25%的處方藥含有直接從植物獲得的活性成分。2007年全球處方藥銷售為7129億美元,其中約30%是基于生物多樣性基礎上的天然藥物,而這一比例在非處方藥物中則更大。這些數字和案例表明了動植物對于藥物開發的重要意義,豐富的藥物資源依賴于豐富的生物多樣性,中國古代的“神農嘗百草”、《本草綱目》都證明了“藥材取自自然”的道理。
因此,生物多樣性仍然是創新藥物的主渠道。上世紀90年代發展起來的組合化學,一次能夠合成成千上萬個化合物,與高通量篩選相結合,人們當時樂觀預計組合化學結合分子設計將加快藥物的開發,降低新藥研發成本,擺脫傳統的藥物開發方式,迅速獲得我們所需要的藥物。然而十多年過去了,通過組合化學開發的新藥只有一個在進行臨床研究,其它都以失敗告終,令人們重新關注從天然產物中發現新藥。
人類在全世界生物群落中不斷尋找能夠對抗人類疾病或具有其它經濟價值的新植物、動物、真菌及其他微生物,這項活動稱為“生物勘探”。生物勘探通常由官方研究機構、制藥公司和大學的研究人員進行。例如,美國國家癌癥研究所從幾萬種野生生物中篩選能夠治療癌癥和艾滋病的藥物。為了促進新藥研究并利用新產品獲利,哥斯達黎加政府成立了國家生物多樣性研究所,收集生物產品,為醫藥公司和醫學研究機構提供生物樣品。默克公司是德國一家跨國制藥公司,它與INBio簽定協議,每年支付100萬美元給INBio以資助其生物勘探的活動,并將購買INBio任何有商業價值的產品的專利權。INBio已經簽署了40份類似的協議,使INBio有足夠的資金用于生物勘探活動和員工培訓。葛蘭素史克公司1999年與巴西政府簽訂300萬美元的協議,用以在大約4萬種植物、真菌和細菌中取樣、篩選和調查研究,其中部分資金用以資助科學研究和當地生物群落保護和項目開發。以上這類資助項目為許多國家保護生物資源和認識當地生物多樣性提供了經濟驅動力。生物勘探的成果之一是在短葉紅豆衫中發現有效的抗癌物質。短葉紅豆衫原產于北美的原始森林,從中提取出的紫杉醇能大幅度降低卵巢癌的死亡率。另一個典型的例子是銀杏。銀杏原產于中國極少數地區,它的果可以食用,葉是傳統的中藥藥材,樹型美觀,作為行道樹在世界各地廣泛栽種。在過去的30年,銀杏種植產業的價值每年達5億美元。以銀杏葉為原料生產的藥品用于治療心血管疾病和改善腦的功能,在歐洲、亞洲和北美廣泛使用。
目前,一些科學家還在不斷探索野生動植物的藥用價值,例如在癌癥的治療上,由于部分蝸牛和美洲野牛是罕見的幾種不患癌癥的動物,研究它們抗癌的物質基礎和機理,對于發現新的藥源具有難以估量的潛在價值。例如人們在三尖杉屬植物中提取的粗榧堿能抗腫瘤和治療白血病。有些傳統藥物又發現了新用途,如新近發現銀杏葉中含有白果素能降低血清中的膽固醇含量,可以用來治療心絞痛。
能源是所有經濟發展的基本要件,社會經濟的快速發展也急劇增加了對能源的需求。人類的絕大部分能源來源于化石燃料,全世界75%的能源是由其提供的。化石燃料正以比其形成快10萬倍的速度消耗著。據預測,到2050年全球能源需求預期將增長3倍甚至4倍,石油在全球能源構成中仍將是使用最多的燃料,而天然氣消費的增長速度將更快。按照目前的消耗率,石油、天然氣、煤都將在不遠的將來消耗完。
在替代能源還難成大氣的情況下,石油天然氣開發活動將會大幅增加,帶來持續的損害生物多樣性的風險。甚至,在今天的能源版圖上可以看到,許多擁有巨大資源財富的地區仍然處于十分落后與貧窮的狀態,在未來的歲月里,對社會的挑戰將是在幫助數以億計的貧困人群在獲得發展的同時,盡量減少對生態系統的破壞。
各國政府都在積極探索開發可再生能源,以緩解能源供需矛盾,減緩氣候變化帶來的負面影響。生物質能源以其可持續性、優化能源結構、安全、環保、清潔、減排、增收等優勢,近年來在世界各地得到了廣泛認可和采納。
生物質能是太陽能貯存在生物載體——即動物、植物、微生物體內的化學能,與生物多樣性密切相關。它僅次于煤炭、石油和天然氣,是世界第四大能源,也是人類最主要的可再生能源之一。我們熟悉的太陽能、風能、水能、核能等可適用于發電和供熱,而生物質能除供熱、發電外,還可以大規模進行生產替代石油、煤炭和天然氣成為燃料,直接增加能源供給,從根本上解決未來人類對能源的大量需求。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000~1250億t生物質;海洋年生產500億t生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,并且相當于目前世界總能耗的10倍。
生物質能主要來源于林業資源、農業資源以及生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等。目前也有一些能源作物及能源植物品種被人類發現和利用,如單產量高、淀粉含量高、原料成本較低的作物:木薯、甘薯、甜高粱、菊芋等;以及高含油率、高產的油脂植物,包括黃連木、麻瘋樹、油桐、文冠果、光皮樹、烏桕等。
當前生物質能利用的主要形式有生物質發電、沼氣、燃料乙醇、生物柴油等。
生物柴油是植物油、動物油、廢棄油脂或微生物油脂經轉化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯,作為柴油的替代品。生物柴油是典型的綠色能源,具有環保性能好、發動機啟動性能好、燃料性能好、原料來源廣泛、具有可再生性等特性。據估計,2010年全球生物柴油總產量達2000萬t以上。在當前的各種生物質燃料中,植物能源的比重、開發強度與發展勢頭都占據主導地位。我國很多省、自治區和市級地方政府,如云南、陜西、黑龍江、大慶、鄭州等都編制了生物能源發展規劃,政府和企業同時注入大量資金用于生物質能源植物的種植開發。2006年以來,生物燃料巨大的市場空間也讓企業趨之若鶩,中石油、中石化、中海油、中糧集團、國際組織,以及一些民企和外企等都相繼宣布進軍生物柴油領域。目前,我國已經在四川、云南、貴州、海南等地開發麻瘋樹、紅薯和棕櫚樹資源,并建立原料基地,初步形成了以民營、外資以及國有企業共同參與的生物柴油產業格局。
生物質能源的優勢在于原料廣泛、生產能力高并且能做到低污染、可循環。
首先,可以利用作物秸稈、林業加工剩余物、畜禽糞便、有機廢水廢渣作為原材料,采集范圍廣泛,消耗較低,而且還可利用閑置的低質量土地種植一些能源植物以供使用;其次,像石油和煤炭生產塑料、纖維等一樣,生物質能源可以形成龐大的生物化工生產體系,來生產各種材料及產品,這也是其他可再生能源不能做到的;此外,生物能源采取有機廢物生產出來的產品,均能進入地球的生物學循環,可以做到零排放。
除解決人類能源需求與降低污染排放外,生物能源對社會經濟發展也有重要意義。
生物能源的采用能使得農村的土地得到充分的利用,提高農民收入,帶動農村經濟發展;還能在促進制造業、建筑業、汽車等行業發展上起到推動作用;當然,通過自主生產燃料,可減少進口石油花費,也抑制進口石油價格的飛速上漲;此外,生物能源的發展還可以創造更多的就業機會。巴西的經驗表明,在石化行業1個就業崗位,可以在乙醇行業創造152個就業崗位;石化行業產生1個就業崗位的投資是22萬美元,燃料行業僅為1.1萬美元。聯合國環境計劃署發布的“綠色職業”報告中指出,“到2030年可再生能源產業將創造2040萬個就業機會,其中生物燃料1200萬個”。
雖然目前的主要能源還是化石能源,生物能源在整個能源結構中所占的比例還很小,開發利用僅處于起步階段,但不難看出,生物能源是未來人類新能源開發使用中不可或缺的組成部分,在人類未來的進步與發展過程中,開發利用生物能源將是人類與自然界和平共處的必由之路,而生物多樣性也是支持未來人類生活的豐厚財富。
隨著社會的發展,科學技術的進步,城市化進程的提速,人們生活水平也得到顯著提高。與此同時,人類棲居的環境也充斥著空氣、水、噪聲等各種不可避免的污染,每日穿梭于高樓大廈、生活于水泥格子中的人們對自然界的向往與日劇增,越來越多的人渴望回歸大自然、探訪異域文化,所以旅游必將是未來人類熱衷的活動之一。
以觀賞自然風景為主題的旅游活動滿足了人類認識自然、享受自然的強烈需求。而生物多樣性,涵蓋了多樣的野生動植物、各類生態系統及優美的景觀,就成為了人類旅游活動的基礎。2010年,上海動物園10只世博大熊貓僅三個月,就吸引了長三角地區近30萬游人,這就體現了明星物種的魅力。同時,交通的發展以及網絡媒體的發展,也為旅游活動提供了便捷。而在各類旅游活動中,以保護自然環境為目標的旅游活動更加符合當今社會和諧發展的大前提,成為旅游中的時尚,這就衍生出了“生態旅游”這一名詞。
目前,生態旅游已經受到人們的廣泛關注和認可。這項旅游活動不僅開發利用自然環境中的生態資源,同時能促進人與生態的和諧發展,也因此受到了各界的好評并達到了良好的效果。如今生態旅游是增長最快的旅游業。聯合國將2002年定為“國際生態旅游年”,以倡導全世界范圍內的生態旅游。據1999年召開的世界生態旅游大會,生態旅游在當時已成為世界旅游發展的潮流,給全球帶來了至少2000億美元的產值。2004年,該市場的增長速度比旅游業整體增長速度高3倍,世界旅游組織預計,全球的生態旅游花費每年將增加20%,約為全行業增長率的6倍。我國“十二五”以來,全國森林旅游游客量保持了15%以上的年增長速度。2016年,全國森林旅游游客量達到12億人次,超過全國旅游總人數的27%;創造社會綜合產值超過9500億元,森林旅游已成為年產值即將突破萬億元的林業第三大產業。
生態旅游過程中,人們滿足自己回歸自然的需求,欣賞到自然界綺麗的風光,體驗野外休閑的樂趣,同時也對自然界的野生動植物有了一定的認知,進而提高社會公眾環境保護意識;通過開展生態旅游,還能提供更多的就業機會,在玻利維亞,保護區旅游提供超過20000個就業,間接支持超過100000人。
生態旅游在許多國家已進行的相當成熟,肯尼亞和哥斯達黎加較早開展了生態旅游,歐美國家及日本、澳大利亞、新西蘭等國的生態旅游也取得了良好的成效。美國黃石國家公園是開展生態旅游最成功的案例,當地嚴格遵守生態旅游的基本內涵:即生態環境的維護,并將其作為一切活動開展的前提條件,并開發了獨具特色的旅游項目,包括初級守護者、野生動物教育-探險、寄宿和學習、現場研討會、徒步探險等,成功的做到了以生物資源吸引游客,以旅游促進保護的目的。
生態旅游在一些國家是極其重要的經濟組成部分,也是許多農業地區的潛在收入來源。2000年,生態旅游為南非帶來的總收入估計為36億美元,約占其旅游總收入的50%。2000年,博茲瓦納、肯尼亞、納米比亞、南非、坦桑尼亞、烏干達和津巴布韋等國家一年內從生態旅游中獲得超過1億美元的收入。坦桑尼亞的旅游業收入占該國國內生產總值的30%。
在我國,生態旅游活動的開展帶動了地區經濟發展,同時為旅游相關的產業帶來了發展的機會,提高了當地居民生活水平。我國的四川九寨溝國家級自然保護區利用占保護區面積8.35%的景觀資源開展生態旅游活動,2011年共接待游客286萬人次,僅門票收入就達到5.39億元,使生態旅游替代木材產業,成為該保護區所在地-阿壩州的主要經濟來源之一;2005年前,保護區每年在景區收入中撥出836萬元專項資金用于區內居民人均8000元的生活保障費;2005年后,每年再從每張門票收入中提取7元用于增加區內居民生活保障費,人均達1.4萬元/年,加上其他收入,2007年區內居民人均收入就達到了2.2萬元;區內建立了惟一的一家就餐點,即諾日朗服務中心,其中社區居民占股49%、收益分成占77%;此外,還不斷拓寬就業渠道,增加就業崗位,在保護區保護、管理、經營等活動中,優先安排區內居民從事導游、林政、消防、巡山、旅游服務等工作,大力培養、使用當地居民進入管理層,推動了保護區管理機構和當地社區相融互動,社區居民不僅成為保護區保護和發展的重要力量,而且區內居民的經濟收入和文化生活水平得到了極大提高。
生態旅游活動源于生物多樣性并作用于生物多樣性保護。生態旅游通過所籌資金加快了基礎設施和保護設施建設,改善了對當地野生物種保護管理的條件,也意味著保護了當地的生態旅游資源,吸引更多的旅游愛好者。雖然生態旅游這一概念是在不破壞的基礎上利用生物多樣性并實施保護,但這一良性循環有嚴格的條件,即一切要以保護為目標。若為了追求經濟利益在旅游區過度開發、超承載量接待等,則違背了開展生態旅游活動的初衷,也會威脅到當地的旅游資源,即破壞了生物多樣性,這樣的做法是不可取的。
在未來社會的發展中,生態旅游仍將是人們熱衷的活動項目,并且會發展的更加成熟。而在生態旅游活動中,生物多樣性仍然是吸引人們的旅游資源,也將會受到更好的開發與保護,不僅因為它能通過生態旅游帶動社會、經濟的發展,更重要的在于它是人類所依賴的精神財富。
