摘要:本文回顧了世界人口增長的歷史,由此看到人口增長是無限的,而地球資源和食物的生產是有限的。通過對人口現狀和食物短缺這一尖銳矛盾的分析,闡述了人類為了光明的未來,一方面要應用現代科學技術,最大限度地提高糧食生產量,另一方面要對人類自身這個種群的數量進行調節,使之與人類的生活環境和諧相處。
關鍵詞:人口增長,地球資源、食物、生存、科學技術
【分類號】F124.5
地球誕生以后,經過極其漫長的歲月,逐漸分化出了大氣圈、水圈、土壤圈和巖石圈。人類出現以后就跟上述自然環境通過物質循環和能量流動,建立了相對穩定的生態體系,但人類在改造自然的同時也破壞了自然界的和諧,并由此嘗到了自己種下的苦果。特別是二十世紀以來,由于人口劇增,迫使人們以史無前例的速度及深度發展科學技術,以此來進行地球資源的開發利用,從而導致了糧食人口、環境資源等重大問題的出現。這些問題日益威脅著人類的生存和發展,因此,增產糧食、控制人口、保護環境、合理開發資源等已成為當今世界重大的研究課題。
1、可怕的世界人口增長速率
縱觀人類歷史,世界人口有過三次較大幅度的增長。第一次是在人類祖先剛從靈長類進化為人的時代;第二次是伴隨著新石器和原始農業的發生而出現的。英國生物學家赫胥黎估計,從那時起,人口大約每過1700年增加一倍。到了青銅器時代初期,世界人口約為2500萬;到了鐵器時代初期,約為7000萬;到了紀元初,約為1.5億。此后,人口的平穩增長便告結束。第三次人口增長從文藝復興以后,開始出現了爆炸式增長,直到現在還繼續,并且增長的速度是有史以來最快的。18世紀的工業革命加速了食物生產和人口增值,世界人口不到200年就增加了一倍,人口從1650年的5億人膨脹到1800年的8.5億。到了1900年,世界人口達到16億。1950年為25億,1962年為30億,1970年為35億。也就是說,在20世紀前70年,盡管經歷了兩次世界大戰,人口總數還是增加到了35億。根據聯合國人口統計局統計:1977年世界人口約為43億,1999年10月12日,世界人口達到了一個空前的數字——60億。目前,世界人口正以每年約8000萬的速度增長著,增長率約為每年2%,而1650的人口增長率估計只有3‰。聯合國秘書處經社事務部人口處發表的世界人口長期預測報告指出,假設全世界每位婦女生兩個孩子,世界人口預計將從1995年的57億增長到2150年的108億,到2200年,將接近110億。這簡直就是一個扶搖直上的對數生長曲線。[1]
2、人口增長對土地資源的壓力
首先,從土地資源的利用來看,在地球上,在320億英畝的大陸面積中,大約有1/4適于耕種,1/4適于放牧。但嚴重的是,大約有1/2的土地是難以開發利用的。其中,10%是終年積雪,4%是凍土,20%是沙漠,另有16%是斜度很大的山坡。
由于人類的肆意開發土地、破壞森林植被、草原過度放牧、實行破壞式耕作制度、進行不合理的灌溉等,使土地資源受到嚴重破壞,土質發生嚴重退化。據專家觀察估計,由于森林、植被遭受破壞造成生態失衡,致使全球每年耕地表土凈流失量高達330億噸,其中印度47億噸,美國15億噸,中國33億噸。如果照此速度流失下去,則不足300年地表土壤將全部喪失掉。特別是近年來生產和經濟的飛速發展、城市不斷擴大、交通運輸網的建設以及地下資源的開采等也是造成土地面積減少的重要因素之一。
3、人口狂增與食物短缺的尖銳矛盾
土地,尤其是可耕地是食物生產的基地,是人類賴以生存的自然資源。沒有土地,無從談起食物的來源,耕地面積的日益減少與世界人口的爆炸式增長形成了極其尖銳的矛盾。地球上每年植物的凈生產量總計約為165×1015克,或660×1015大卡。每人每天消費2200大卡,以此計算,一人一年就要消費8×105大卡。每人每天消費2200大卡,以此計算,一人一年就要消費8×105大卡。以1999年世界人口為60億來計算,總的能量消費就是4.8×1015大卡,這個數字相當于植物生產量的0.73%。表面看來,60億人口的食物是相當充足的,可是,嚴重的問題必須引起我們的深思。一方面,以上所說的植物的凈生產量要維持地球上所有動物、人和一切異養生物的生存;另一方面,植物生產量并非全部都可消費,而只能利用其中很少的一部分,就如同我們不能把整株小麥吃掉一樣。況且人也不能光吃素食,還要從肉食中獲得能量,折合成初級生產能則是后者的十倍。為此,某些科學家指出,人類充其量只能利用植物生產量的1%作為食物。這樣,地球可養活的人口就只有80億。然而,以現在人口爆炸式的增長速度,再過數十年如何以有限的墾地資源養活日益增長的世界人口,不能不引起人類深深的憂慮。[2]
世界上糧食的生產與人口分布的密度極不均勻。糧食生產富足的國家,如美國和加拿大,人口密度卻很小;而糧食生產少的國家,如印度和非洲國家,人口密度卻很大。以1971年為例,發達地區的人口約11億,占世界人口3%,卻享用了糧食生產的一半;而其他不發達地區的人口約27億,占世界人口的70%,享用了糧食生產的另一半。隨著人口的增加,人類對糧食的需求量也日益增加。據美國國際糧食政策研究所推算,現在世界糧食增長趕不上人口增長的速度,照此下去,則全世界每年將短缺約1億噸糧食、5000萬噸蛋白質。據估計,現世世界人口中幾乎有1/3處于饑餓狀態,他們每天都在死亡線上掙扎。
4、人類為生存所作的種種努力
民以食為天。地球上現有的和即將產生的如此眾多的人口,如何解決吃飯問題?面臨著急劇增長的人口數目,地球到底有多大的負荷量呢?
人類正面臨著嚴峻的決擇。一種可能性是,人類繼續無節制地增長,最終將不得不接受自然給予人類的懲罰,那將是強制的而又是災難性的;另一種可能是,人類依靠理性文明,與環境和諧共存,創造光明的未來。人類為了自己的生存和繁衍,當然要選擇后者,并為此作了種種努力:
4.1嚴格控制人口增長
這是最根本的措施。唯一的途徑是設法做到人口的自我控制,降低出生率。目前世界上只有少數國家的出生率下降到替補水平。但即使達到了替補水平,如果在人口的年齡結構中,大部分人處于較小的年齡組,由于進入育齡期的婦女的人口還在增長,人口也還會增長。因此,要真正做到人口的控制,任務是極其艱巨的。盡管如下,人類還是必須要切實有效地控制人口增長,這樣才能有效地緩解由于人口增長而引起的糧食短缺、土地匱乏和環境污染等問題。
4.2努力提高食物產量
科學家估計,隨著科學的向前發展,今后陸地食物生產量可望提高4倍到8倍。食物生產的前景是廣闊的,途徑是多種多樣的。菌類有驚人的生產能力,它的食物來源十分廣泛,而且易于取得,有些植物、動物都可供其食用。用它來生產人造蛋白,可使食品工廠化。作為食物來源,可以說,細菌和真菌是一個還沒有開發的“寶庫”,對于解決當代的糧食問題,有著極大的潛力。另外,利用現代基因工程技術來改造農作物而獲得的轉基因食品極大地緩解了食品緊張的矛盾。
60年代中期在發展中國家興起的“綠色革命”在今天仍具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。它是以采用農作物高產良種為中心的一場新技術革命。其主要內容是大規模地推廣矮桿、抗倒伏、產量高、適應性廣的小麥和水稻等作物優良品種,并配合灌溉、施肥等技術的改進。這一技術取得了驚人的成就,對緩解糧食不足起到了巨大作用。1990年世界糧食理事會第16次部長會議提出在發展中國家開展新的“綠色革命”,稱為第二次“綠色革命”,其發展方向主要有三個方面:(1)在鞏固水稻、小麥、玉米育種等第一次“綠色革命”的基礎上,加強高梁、木薯、香蕉等作物的研究,并向林業、漁業等領域擴展。(2)在有效利用灌溉地的同時,向旱地、低地、丘陵山地擴展,更多地注意這些低潛力地區。(3)擴大生物技術的研究與應用,開展“基因革命”。花藥培養除已實際應用于水稻、小麥等糧食作物外,將在加速新品種選育中發揮更大作用。非豆科作物的生物固氮的突破,將使目前的施肥技術體系發生巨大變革。在這個過程中,常規技術與現代生物技術的有機結合,將為發展食物生產,提高生產力水平,解決人類的饑餓問題發揮不可估量的作用。
另外,利用現代基因工程技術來改造農作物而獲得的轉基因食品極大地緩解了食物緊張的矛盾,1983年,美國在世界上首次培植轉基因作物獲得成功。我國一位著名科學家激動地寫道:“轉基因食品的出現無疑像一道劃破天際的曙光,給我們帶來無限的希望。”所謂轉基因,就是利用生物技術,人為地將某一種或多種生物中的遺傳基因,通過電擊等特殊手段轉移到其他物種中去,用以改造后者的遺傳物質,使其基本性狀、營養品質、消費品種等方面向人類所需的目標轉變。轉基因技術的出現,極大的提高了食物的產量,有效地緩解了糧食緊張的局面,但同時也在全世界掀起了軒然大波。轉基因食品對人類的健康是否有害,在國與國之間及同一國內都引起激烈爭論。例如2002年8月17日,贊比亞政府宣布:盡管贊比亞嚴重缺糧,但是考慮到轉基因糧食可能對人體健康造成的負面影響,贊比亞政府決定不接受美國無償提供的5.1萬噸轉基因玉米。我國一位著名學者指出,我們將無法回避轉基因食品,因為轉基因是解決未來食品需要的重要技術,它是不可逆轉的。現在,世界上種植物的國家越來多。據報道,1996年全球有6個國家,1998年為9個國家;2001年為13個國家;2003年為18個國家。我國的《經濟導報》在2003年報道,中國轉基因作物種植面積已突破210萬公頃,成為世界轉基因作物種植大國。[3]
科學家除了在陸地上尋求提高食物產量的途徑外,還把目光投向了海洋甚至外層空間,把希望寄托在通過拓展生存空間(如移民海洋和移民外層空間)而使人類得以不斷繁衍。限于篇幅,這里只簡要談一下人類為擺脫食物的困繞而向藍色的海洋乃至內陸水域索取其所需要的優質水產品的情況。
人們在用好土地的同時,面向廣闊的水域,大力發展集約化養殖、增殖技術與捕撈技術,以挖掘水產資源的巨大潛力。
海洋占整個地球表面積的70%,海洋資源極其豐富。據估計,地球上的生物資源80%在海洋里。海洋生產主要由魚類、貝類、甲殼類和鯨類等所組成。因為這些生物位于食物鏈的較遠端,所以海洋的潛在生產量比直接收獲藻類要小得多。海洋生產量以蛋白質為主,大約可以滿足人類蛋白質需要的30%,滿足人類總能量需要的3%。因此,可以說,海洋科學的發展使人類看到了新的曙光。
5、結束語
上文我們提到,面對地球今天的實際情況,人類為了生存作了種種努力。一方面應用現代科學技術,最大限度地提高糧食產量;另一方面,人類依靠智慧和文明,依靠對自然和社會發展規律的深刻理解,依靠對未來的預見和發達的科學技術,對人類這個種群的數量進行調節,使之與人類的生活環境和諧相處,則人類的未來是光明而美好的[4]。然而,人類如果不節制自己,任人口繼續以現在的速度增長而不加限制,則各種努力都是徒勞的,各種科學技術發明都不能使我們擺脫困境。
主要參考文獻:
[1]陳閱增主編.普通生命學——生命科學通論.第1版.北京:高等教育出版社,1997:603—605.
[2]談家楨著.生命的密碼.第1版.湖南:湖南少年兒童出版社,2010:002.
[3]馬博華主編.生命探秘.第1版.北京:科學普及出版社,2009:71—82.
[4]陳月強著.生命起源及其進化.第1版.北京:光明日報出版社,2015:230—240.
作者簡介
陳月強 1960年10月16日生(56歲),漢族, 男,籍貫:貴州省鎮寧縣.1982年大學本科畢業,學士,生物高級講師(五級)。2015年出版了32萬字的個人學術專著《生命起源及其進化》(北京:光明日報出版社,2015.5 ISBN 978-7-5112-8472-3);1992年以來陸續撰寫了數十篇科研和教研論文在國家級、省級以上刊物發表。其中多篇論文在《生物學通報》、《生物學教學》等國家級核心期刊上發表;1998年獲“曾憲梓教育基金會1998年中等師范學校及教師進修學校優秀教師獎”(見《中國教育報》1998年11月18日第3497號等);1997、1998年、1999年連續三年擔任貴州省中專系列高級職稱評委,分別任學科組副組長、組長職務。