未来餐桌
据估计，2050年全球人口将达到100亿。如何喂饱这么多人是首先要考虑的问题。我们需要一系列解决方案，有的在意料之中，有的创意十足，还有的完全超出你的想象。
1970年，美国生物学家诺曼·博洛格获得诺贝尔和平奖。博洛格被称为 “绿色革命之父”，他致力于培育高产的新品种小麦，并在印度等地大力推广高产小麦和现代农业技术。有人说他使10亿人免于饥饿，虽然这一数字可能有些夸大，但他的功绩是不可磨灭的。由于新品种的栽种和现代农业技术的广泛应用，世界上很多地方的单位面积粮食产量在25年内至少翻了一番。
现在，全世界人口几乎是绿色革命时期的两倍，而其中约有8亿人处于饥饿边缘。而据估计，2050年全球人口将达到100亿。怎样在不对地球造成毁灭性破坏的前提下养活这么多人？这是我们当下面临的最大挑战。严峻的现实摆在眼前：我们几乎已经用尽了土地资源和水资源，而留给我们的时间却已不多。更糟糕的是，随着全球变暖，农耕条件会变得更加恶劣。
为了喂饱100亿人，我们需要一些颇具创意甚至看起来匪夷所思的解决方案，也许还需要在口味方面做出妥协。将来，我们的食谱中可能包含多种藻类、昆虫，甚至是米糠；我们也许会在城市建筑中种菜，在实验室生产肉、蛋、奶。关键的问题是，我们是否为下一场“绿色革命”做好了准备。
绿色革命新技术
第一次绿色革命给我们留下了宝贵的经验，机械化耕种和高效的灌溉技术等现代化农业技术都是增产的关键。随着科技越来越发达，不仅现有的农业技术变得更为高效，而且前次绿色革命没有涉及的区域也能因新技术受益。这里说的就是非洲。到2050年，全世界农业产量要比现在增加70%才能满足人类需求。相比其他农业发达、土地利用率极高的地区，非洲无疑具有更大的增产潜力。非洲的未利用农用地高达450万平方千米，是全世界未利用农用地的一半。此外，在非洲已开垦的土地上，农作物产量也远远低于欧美。
2013年，世界银行的一份报告指出，非洲有潜力在2030年之前实现农业产值增加两倍，即达到每年1万亿美元。非洲很多地区的农业技术相当落后，传统的绿色革命技术就能有效帮助产量提升。尤其是在撒哈拉地区，那里三分之二的耕作都靠人力完成。而麦肯锡的一份报告称，数字化农业技术能使农业产值每年多增长30亿。例如，肯尼亚的奶农可以通过一款手机应用软件获取奶牛养殖信息、记录牛奶产量和联系当地兽医，以便更好地管理他们的奶牛。
这类技术构成了精准农业的基础。精准农业是一种全新的农业管理模式，利用现代信息技术，对播种、施肥、灌溉、用药的时机和用量进行精准把控，从而提高生产效率，减少资源浪费和环境污染。即使是在农业高度发达的西方国家，精准农业技术的应用也能使产量大幅提升。有科学家称，精准农业的终极目标是对每一棵作物进行精细管理。精准农业不仅能提高产量，还非常节省水，这点也至关重要。
利用先进的农业技术，我们还可以在以前从未想过的地方，用前所未有的方式进行耕作。垂直农场就是一种在一些城市逐渐兴起的种植方式。这种方式极大地提高了单位土地面积产量。美国一家经营垂直农场的公司称，他们的垂直农场的产量能达到与其占地面积相等的“平面”农场的130倍。在加拿大蒙特利尔，一座2900平方米的屋顶温室种植的作物能满足约2000人的需要。这座温室不仅能节省95%的灌溉用水，而且由于城市夜间温度比乡村高，加热温室的耗能也较少。相比于室外种植“看天吃饭”，这样的室内种植的各项条件都是可控的，最大限度减少了资源浪费。此外，建在城市中的垂直农场还缩短了从田间到餐桌的“距离”，这样就减少了农产品在运输中的损耗。
稀奇古怪新食谱
以上这些方法虽然能大幅提升农产品的产量，但要想养活100亿人，这些食物还不够呢。也许我们需要换换食谱，尝试一些新的食物。
目前已知的可食用的植物約有5000种，但全人类日常饮食中60%的热量都来自于3种粮食作物——小麦、水稻和玉米。经过长时间的育种改良，这三种粮食作物有了高产的、能适应不同条件的多个品种，但还是有不少地区不适宜栽种这些作物。在这种情况下，原产于本地的植物可能是更好的选择。例如，非洲有一种叫班巴拉豆（学名刚果落花生）的植物，能适应极度炎热和干燥的气候，并结出营养丰富的豆子，不失为一种很好的口粮。
藻类也是颇具潜力的食物之一。有的藻类蛋白含量高达70%（干重），还有的富含人体必需的脂肪酸。很多藻类还含有多种矿物质，如铁、钾、碘等。全世界有超过10万种藻类，而目前人工养殖的藻类仅有20种，还有许多开发的余地。而且养殖藻类不需要土地，在海水中甚至任何有咸水的地区都可以进行。
如果说藻类还算是比较常见的食物，那么，你能想象把“草”端上餐桌吗？弗吉尼亚理工学院的一个研究团队研究出了一种经基因改造的大肠杆菌，它能将植物中的纤维素转化为淀粉。如果这一技术发展成熟，未来我们也许能将牧草、米糠等高纤维的植物材料加工成“粮食”。
“吃草”听上去虽然不可思议，但为了满足更多人的食物需求，多吃素少吃肉确实是一种可行性较高的方案。目前，全球三分之一的耕地被用来种植饲养禽畜用的饲料。假如全世界每个人吃肉的量达到美国平均标准，那么到2050年，我们需要的肉类总量大约是现在肉类产量的4.5倍，根本没有足够的土地来满足这一需求。
还有一种方法可以填补肉类的需求，那就是——吃虫子。昆虫的产出率极高，平均2千克饲料就能喂养出1千克蟋蟀，而产出1千克牛肉则需要25千克饲料，并伴随大量温室气体排放。昆虫含有所有人体必需氨基酸，是优质的蛋白质来源。有的昆虫比牛肉或鸡肉的营养更加全面。但是昆虫总给人不太好的印象。很多人对食用昆虫颇为抗拒，就连本来有着食用昆虫习惯的人（全球约20亿人）也渐渐少吃或不吃昆虫了。越来越多的人效仿西方的饮食方式，多吃肉类，并认为这是经济发达的象征。因此有的学者建议让西方人带头食用昆虫，这样或许能让全世界更容易接受这种“另类”的食物。
如果你无肉不欢，植物性的肉类替代品也是一个很好的选择。中国人很早以前就开发出用豆腐制作的以假乱真“荤菜”。而现在我们利用大型挤压机等机器，将植物材料中的蛋白质破碎和重组，就可以制作出更逼真的“素肉”。美国一家食品公司发明了一种全素汉堡，他们甚至在“肉饼”中加入了从植物中提取的血红蛋白，看上去和带血的牛肉没什么差别。
也许你觉得“素肉”味道不比真肉，那么试试更具科技含量的“人造肉”吧。2013年，第一个人造肉汉堡包在英国问世。科学家们通过培养牛的肌肉细胞，在实验室里生产出了货真价实的牛肉。一部分试吃这款汉堡的人表示这和普通牛肉几乎一样，也有人认为这种人造肉的口感和风味欠佳。2016年，以色列一家公司宣布他们在实验室“培养”出了鸡肉。相关人士对人造肉的发展前景抱有很大期望。这些人造肉也许不够美味，但其生产过程对环境十分友好，需水少，温室气体排放量极低。而且，人造肉所用的组织细胞可进行脱毒处理，完全不用担心禽流感等危险。
在我们品尝到人造肉之前，人造蛋、人造奶也许会更早上市。经过基因改造的酵母能够拥有制造动物蛋白的能力，因此通过发酵就可以获得“鸡蛋”與“牛奶”了。与传统的养殖业相比，这种发酵技术有着显而易见的环境优势。用酵母“酿造” “牛奶”比养殖相等产奶量的奶牛要节约98%的水和91%的土地。经过特定基因修饰，酵母菌还可以生产出不含乳糖的“牛奶”，比天然牛奶更健康。可能有人对这些“非天然”食品心怀抵触，但这些食品的制造商表示无需担心。制造这些“鸡蛋”和“牛奶”的过程跟酿造啤酒差不多，而且转基因的酵母也不会进入最终的产品。
转基因一直是个颇受争议的话题，但如果要满足2050年的全球粮食需求，我们可能必须克服对基因改造的反感。转基因技术能赋予作物抗旱、抗病等特性。具有耐盐特性的转基因作物能在滨海盐碱地上种植，无形中扩大了种植面积。通过转入一些能提高光合效率的基因，作物的产量能够明显提升。
很多人谈转基因而色变，但目前尚没有确切的证据表明转基因作物比非转基因作物更不安全。一位遗传学家表示，与其担心转基因技术本身的安全性，还不如慎重考虑某种特定基因的转入（如抗杀虫剂基因）会造成什么后果。
毫无疑问，要喂饱100亿人是一个巨大的挑战。为了达到这一目标，我们不仅需要发展生产力，也需要对饮食结构甚至饮食理念做出调整。在急需满足温饱的大前提下，任何可能的方案都不能放过。各种先进的农业技术、生物技术都是很有用的工具，我们要保证这些工具在正确的时间，以正确的方式派上合适的用场。
作者：何若雪
来源：《大自然探索》2017年第08期
