何若雪
據估計,2050年全球人口將達到100億。如何喂飽這么多人是首先要考慮的問題。我們需要一系列解決方案,有的在意料之中,有的創意十足,還有的完全超出你的想象。
1970年,美國生物學家諾曼·博洛格獲得諾貝爾和平獎。博洛格被稱為 “綠色革命之父”,他致力于培育高產的新品種小麥,并在印度等地大力推廣高產小麥和現代農業技術。有人說他使10億人免于饑餓,雖然這一數字可能有些夸大,但他的功績是不可磨滅的。由于新品種的栽種和現代農業技術的廣泛應用,世界上很多地方的單位面積糧食產量在25年內至少翻了一番。
現在,全世界人口幾乎是綠色革命時期的兩倍,而其中約有8億人處于饑餓邊緣。而據估計,2050年全球人口將達到100億。怎樣在不對地球造成毀滅性破壞的前提下養活這么多人?這是我們當下面臨的最大挑戰。嚴峻的現實擺在眼前:我們幾乎已經用盡了土地資源和水資源,而留給我們的時間卻已不多。更糟糕的是,隨著全球變暖,農耕條件會變得更加惡劣。
為了喂飽100億人,我們需要一些頗具創意甚至看起來匪夷所思的解決方案,也許還需要在口味方面做出妥協。將來,我們的食譜中可能包含多種藻類、昆蟲,甚至是米糠;我們也許會在城市建筑中種菜,在實驗室生產肉、蛋、奶。關鍵的問題是,我們是否為下一場“綠色革命”做好了準備。
綠色革命新技術
第一次綠色革命給我們留下了寶貴的經驗,機械化耕種和高效的灌溉技術等現代化農業技術都是增產的關鍵。隨著科技越來越發達,不僅現有的農業技術變得更為高效,而且前次綠色革命沒有涉及的區域也能因新技術受益。這里說的就是非洲。到2050年,全世界農業產量要比現在增加70%才能滿足人類需求。相比其他農業發達、土地利用率極高的地區,非洲無疑具有更大的增產潛力。非洲的未利用農用地高達450萬平方千米,是全世界未利用農用地的一半。此外,在非洲已開墾的土地上,農作物產量也遠遠低于歐美。
2013年,世界銀行的一份報告指出,非洲有潛力在2030年之前實現農業產值增加兩倍,即達到每年1萬億美元。非洲很多地區的農業技術相當落后,傳統的綠色革命技術就能有效幫助產量提升。尤其是在撒哈拉地區,那里三分之二的耕作都靠人力完成。而麥肯錫的一份報告稱,數字化農業技術能使農業產值每年多增長30億。例如,肯尼亞的奶農可以通過一款手機應用軟件獲取奶牛養殖信息、記錄牛奶產量和聯系當地獸醫,以便更好地管理他們的奶牛。
這類技術構成了精準農業的基礎。精準農業是一種全新的農業管理模式,利用現代信息技術,對播種、施肥、灌溉、用藥的時機和用量進行精準把控,從而提高生產效率,減少資源浪費和環境污染。即使是在農業高度發達的西方國家,精準農業技術的應用也能使產量大幅提升。有科學家稱,精準農業的終極目標是對每一棵作物進行精細管理。精準農業不僅能提高產量,還非常節省水,這點也至關重要。
利用先進的農業技術,我們還可以在以前從未想過的地方,用前所未有的方式進行耕作。垂直農場就是一種在一些城市逐漸興起的種植方式。這種方式極大地提高了單位土地面積產量。美國一家經營垂直農場的公司稱,他們的垂直農場的產量能達到與其占地面積相等的“平面”農場的130倍。在加拿大蒙特利爾,一座2900平方米的屋頂溫室種植的作物能滿足約2000人的需要。這座溫室不僅能節省95%的灌溉用水,而且由于城市夜間溫度比鄉村高,加熱溫室的耗能也較少。相比于室外種植“看天吃飯”,這樣的室內種植的各項條件都是可控的,最大限度減少了資源浪費。此外,建在城市中的垂直農場還縮短了從田間到餐桌的“距離”,這樣就減少了農產品在運輸中的損耗。
稀奇古怪新食譜
以上這些方法雖然能大幅提升農產品的產量,但要想養活100億人,這些食物還不夠呢。也許我們需要換換食譜,嘗試一些新的食物。
目前已知的可食用的植物約有5000種,但全人類日常飲食中60%的熱量都來自于3種糧食作物——小麥、水稻和玉米。經過長時間的育種改良,這三種糧食作物有了高產的、能適應不同條件的多個品種,但還是有不少地區不適宜栽種這些作物。在這種情況下,原產于本地的植物可能是更好的選擇。例如,非洲有一種叫班巴拉豆(學名剛果落花生)的植物,能適應極度炎熱和干燥的氣候,并結出營養豐富的豆子,不失為一種很好的口糧。
藻類也是頗具潛力的食物之一。有的藻類蛋白含量高達70%(干重),還有的富含人體必需的脂肪酸。很多藻類還含有多種礦物質,如鐵、鉀、碘等。全世界有超過10萬種藻類,而目前人工養殖的藻類僅有20種,還有許多開發的余地。而且養殖藻類不需要土地,在海水中甚至任何有咸水的地區都可以進行。
如果說藻類還算是比較常見的食物,那么,你能想象把“草”端上餐桌嗎?弗吉尼亞理工學院的一個研究團隊研究出了一種經基因改造的大腸桿菌,它能將植物中的纖維素轉化為淀粉。如果這一技術發展成熟,未來我們也許能將牧草、米糠等高纖維的植物材料加工成“糧食”。
“吃草”聽上去雖然不可思議,但為了滿足更多人的食物需求,多吃素少吃肉確實是一種可行性較高的方案。目前,全球三分之一的耕地被用來種植飼養禽畜用的飼料。假如全世界每個人吃肉的量達到美國平均標準,那么到2050年,我們需要的肉類總量大約是現在肉類產量的4.5倍,根本沒有足夠的土地來滿足這一需求。
還有一種方法可以填補肉類的需求,那就是——吃蟲子。昆蟲的產出率極高,平均2千克飼料就能喂養出1千克蟋蟀,而產出1千克牛肉則需要25千克飼料,并伴隨大量溫室氣體排放。昆蟲含有所有人體必需氨基酸,是優質的蛋白質來源。有的昆蟲比牛肉或雞肉的營養更加全面。但是昆蟲總給人不太好的印象。很多人對食用昆蟲頗為抗拒,就連本來有著食用昆蟲習慣的人(全球約20億人)也漸漸少吃或不吃昆蟲了。越來越多的人效仿西方的飲食方式,多吃肉類,并認為這是經濟發達的象征。因此有的學者建議讓西方人帶頭食用昆蟲,這樣或許能讓全世界更容易接受這種“另類”的食物。

如果你無肉不歡,植物性的肉類替代品也是一個很好的選擇。中國人很早以前就開發出用豆腐制作的以假亂真“葷菜”。而現在我們利用大型擠壓機等機器,將植物材料中的蛋白質破碎和重組,就可以制作出更逼真的“素肉”。美國一家食品公司發明了一種全素漢堡,他們甚至在“肉餅”中加入了從植物中提取的血紅蛋白,看上去和帶血的牛肉沒什么差別。
也許你覺得“素肉”味道不比真肉,那么試試更具科技含量的“人造肉”吧。2013年,第一個人造肉漢堡包在英國問世。科學家們通過培養牛的肌肉細胞,在實驗室里生產出了貨真價實的牛肉。一部分試吃這款漢堡的人表示這和普通牛肉幾乎一樣,也有人認為這種人造肉的口感和風味欠佳。2016年,以色列一家公司宣布他們在實驗室“培養”出了雞肉。相關人士對人造肉的發展前景抱有很大期望。這些人造肉也許不夠美味,但其生產過程對環境十分友好,需水少,溫室氣體排放量極低。而且,人造肉所用的組織細胞可進行脫毒處理,完全不用擔心禽流感等危險。
在我們品嘗到人造肉之前,人造蛋、人造奶也許會更早上市。經過基因改造的酵母能夠擁有制造動物蛋白的能力,因此通過發酵就可以獲得“雞蛋”與“牛奶”了。與傳統的養殖業相比,這種發酵技術有著顯而易見的環境優勢。用酵母“釀造” “牛奶”比養殖相等產奶量的奶牛要節約98%的水和91%的土地。經過特定基因修飾,酵母菌還可以生產出不含乳糖的“牛奶”,比天然牛奶更健康。可能有人對這些“非天然”食品心懷抵觸,但這些食品的制造商表示無需擔心。制造這些“雞蛋”和“牛奶”的過程跟釀造啤酒差不多,而且轉基因的酵母也不會進入最終的產品。
轉基因一直是個頗受爭議的話題,但如果要滿足2050年的全球糧食需求,我們可能必須克服對基因改造的反感。轉基因技術能賦予作物抗旱、抗病等特性。具有耐鹽特性的轉基因作物能在濱海鹽堿地上種植,無形中擴大了種植面積。通過轉入一些能提高光合效率的基因,作物的產量能夠明顯提升。
很多人談轉基因而色變,但目前尚沒有確切的證據表明轉基因作物比非轉基因作物更不安全。一位遺傳學家表示,與其擔心轉基因技術本身的安全性,還不如慎重考慮某種特定基因的轉入(如抗殺蟲劑基因)會造成什么后果。
毫無疑問,要喂飽100億人是一個巨大的挑戰。為了達到這一目標,我們不僅需要發展生產力,也需要對飲食結構甚至飲食理念做出調整。在急需滿足溫飽的大前提下,任何可能的方案都不能放過。各種先進的農業技術、生物技術都是很有用的工具,我們要保證這些工具在正確的時間,以正確的方式派上合適的用場。