「先知」和「巫師」之爭：2050年如何解決地球超過100億人的溫飽問題？

導讀：昨天看了一篇發在《大西洋》的文章，非常有意思，本想翻譯給貓粉們讀一讀，但是文章實在是太長了，英文有9000多個單詞，這裡給大家發個中文精簡版的。一言蔽之，針對人口增長和地球負擔矛盾的問題，有兩個主流的學派思想論點：「巫師 (Wizards)」學派認為科技進步可以解決一切問題，通過化學和生物技術使得作物大幅度增產；而「先知 (Prophets)」學派認為唯一出路在於人均消耗的減少，特別是少吃肉、不浪費，科技進步不過是饒了路，推遲了危機出現的時間。那麼大家覺得更傾向於哪個論點呢？讀完了，別忘了留言。

【作者簡介】 Charles C. Mann, an Atlantic contributing editor, has been writing for the magazine since 1984. His books include 1491, based on his March 2002 cover story, and The Wizard and the Prophet.

作者首先引出本文的核心論點，我們為什麼要擔心人類的生存問題？這主要是因為按照現在的人口增長速度，地球在2050年將會出現100億以上的人口，按照目前的糧食產出增幅是遠遠不夠的。

1970年的時候，聯合國統計的數據是地球上40%的人口處於飢餓狀態，而在過去的40年中，全球人口壽命普遍增加了11年，並且飢餓人口也減少到了10%以下。但是一個很大的問題是，這種發展在地域上極度不平衡，而且可能也是不可持續的：因為到了2050年，這100億的人口中相當一部分將是富裕的中產階級，他們對食物的消耗將遠大於溫飽的需求，這無疑給不堪重負的地球雪上加霜。

作者筆鋒一轉，寫到自己學生時代的一個學術調研：針對人類發展和環境問題，主要有以威廉姆·沃格特（William Vogt）和諾曼·布羅格（Norman Borlaug）為代表的兩個截然不同的觀點。1902年出生的維格主張人類不能向地球索取過多，如果總是入不敷出，終有一日會迎來「天啟 (apocalypse)」，所以人類要主動的縮減過分的需求，這就是所謂「先知」學派的論點。他們的口號是：「Cut back! Cut back!（節約！節約！）」。

威廉姆·沃格特的照片

晚於沃格特12年出生的布羅格卻是個不折不扣的科技樂觀主義（techno-optimism）者，他認為科技總能把我們帶出困境，例如1960年以後出現「綠色革命」解決了亞非拉大部分人的溫飽問題。所以他的口號是「Innovate! Innovate!（創新！創新！）」。

曼布羅格的照片

兩人的截然不同的觀點論據如下（原文）：

「兩人都認為自己是利用新的科學知識面對地球危機，但這也是二人唯一的共識。對於布羅格來說，人類的聰明才智是解決我們問題的方法。舉一個例子：他認為，通過使用「綠色革命」的先進方法來提高單位面積產量，農民不必再種植更多的土地，研究人員現在稱之為「布羅格假說」。沃格特的觀點恰恰相反：他說，解決方案就是利用生態知識而變得極簡。正如他的追隨者所言，人類不應該為了生產更多的肉而種植更多的糧食，而應該「減少食物鏈上的食物」，減輕地球生態系統的負擔。這就是沃格特和早於他的羅伯特·馬爾薩斯（Robert Malthus）的不同之處，羅伯特·馬爾薩斯曾經著名的預言，社會總會有更多的孩子，會不可避免地吃完食物（這是希特勒發動法西斯戰爭的出發點之一）。沃格特改變了這個論點，說我們可能能夠種植足夠的食物，但是要以破壞世界生態系統為代價。」

「Both men thought of themselves as using new scientific knowledge to face a planetary crisis. But that is where the similarity ends. For Borlaug, human ingenuity was the solution to our problems. One example: By using the advanced methods of the Green Revolution to increase per-acre yields, he argued, farmers would not have to plant as many acres, an idea researchers now call the 「Borlaug hypothesis.」 Vogt』s views were the opposite: The solution, he said, was to use ecological knowledge to get smaller. Rather than grow more grain to produce more meat, humankind should, as his followers say, 「eat lower on the food chain,」 to lighten the burden on Earth』s ecosystems. This is where Vogt differed from his predecessor, Robert Malthus, who famously predicted that societies would inevitably run out of food because they would always have too many children. Vogt, shifting the argument, said that we may be able to grow enough food, but at the cost of wrecking the world』s ecosystems. 」

沃格特於1948年進入了歷史的舞台，當時他發表了「生存之路」（Road to Survival），這是我們第一本現代化的「我們都要完蛋了」的書。它包含了當今環境運動的基本論點：運載能力。通常被稱為「生態界限」，「地球界限」等承載能力的其他名稱，假設每個生態系統都可以產生限制。超過這個限制太久，生態系統將被毀壞。隨著人數的增加，「生存之路」說，我們對糧食的需求將超過地球的承載能力。結果將是災難性的：風沙侵蝕、沙漠化、土壤枯竭、物種滅絕和水污染遲早會導致大規模的飢荒。沃格特關於超越界限的爭論，受到卡遜（沉默的春天的作者，沃格特的朋友之一）和保羅·埃利希（人口炸彈論的作者）等作家的支持，成為當今環球運動的源泉。

當《生存之路》出版時，布羅格是一個年輕的植物病理學家，在一個搖搖欲墜的項目中努力改善墨西哥的農業。該項目由洛克菲勒基金會（Rockefeller Foundation）贊助，專註於幫助美洲貧困的玉米農民。布羅格在墨西哥專註於小麥莖鏽病的研究，這種病是一種真菌引起，它是小麥最古老、也是最可怕的天敵。美國的寒冷通常會殺死莖鏽病，但在溫暖的墨西哥，這種病一直存在，而且每當美國春天來臨，這種疾病就會越過邊界到達美國。然而這位當時名不見經傳的科學家在50年代中期成功地繁殖了抗多種鏽病的小麥。在早期的測試中，使用新品種的農民有時從農田裡收穫10倍的糧食。產量攀升，1968年美國國際開發署（USAID）的一位官員稱，「綠色革命」正在崛起！

在布羅格的領導下，研究人員開發了新的高產稻米品種。這些品種在70和80年代席捲亞洲，幾乎是稻米收成的三倍。今天，亞洲80％以上的稻米起源於該技術（這裡作者並沒有提到中國的雜交水稻技術，有點短視）。儘管非洲大陸的人口猛增，但亞洲人均消耗的卡路里比之前多了30％。作者稱從首爾到上海，從齋浦爾到雅加達，這裡「閃亮的摩天大樓、昂貴的酒店和霓虹燈擁堵的街道」都建在了實驗室培育出的大米新品種之上。

這麼強有力的證據是否說明「先知」派的說法不正確呢？

答案是沒有。正如沃格特所預測的那樣，生產率的大幅度提高導致了巨大的環境破壞：含水層枯竭，化肥徑流，水生死亡區以及土壤退化和澇漬。更糟糕的是，生產力的迅速提高使得農村土地更具價值，這些世代勞作、貧窮的農民從被從他們自己的土地上趕出。「先知」們認為，「綠色革命只會推遲飢餓危機，這是一次幸運的緩解，而不是一個永久的解決方案。」 正如先知所說，我們目前人口和財富的增長意味著要有第二次綠色革命才行暫緩危機。

即使2050年的全球人口比現在高出25％，典型的預測稱農民將不得不提高50％到100％的糧食產量。主要原因是增加的財富總是使奶製品、魚類、特別是肉類等動物產品的需求增加，而且動物飼料需要更多的土地、水和能源，而不是簡單地通過種植來生產食物。未來100億的人口要吃多少肉是不可預知的，但是如果他們像今天的西方人那樣近乎全肉食動物一樣，那麼任務將是巨大的。先知們警告說，「試圖滿足世界對漢堡和熏肉的渴望是整個地球的災難，就是滿目蒼夷的環境，還有水的爭奪戰爭，以及讓貧窮國家的數百萬農民無法生存的土地掠奪。」

那麼該怎麼辦呢？作者接著寫到，在第一次綠色革命期間可用的一些戰略已經不復存在了：農民不能在更多的土地上播種，因為幾乎所有的耕地都已經在使用了。除了非洲的一些地方，肥料的使用也不能增加，因為已經被過度使用，徑流污染著河流、湖泊和海洋。灌溉也不能大大擴張，大部分灌溉的土地已經是可以灌溉的。「巫師」們認為最好的方法是利用轉基因技術來創造更多的作物。「先知」們認為這是一種進一步壓倒地球承載能力的途徑。我們必須朝相反的方向走，「先知」們說：少用土地，少浪費水，不要把化學藥品倒入環境。」

一個化學反應的故事

這裡作者突然穿插了一個關於固氮反應的歷史小故事，跟大家分享一下。作者說現在我們每天吃東西，但是很少有人想到到底該感謝誰，或者說是要感謝什麼技術，事實上都要歸功於一個對全人類貢獻最大的化學反應（也是我認為自合成化學發展以來最重要的化學反應，沒有之一）：哈伯-博世固氮反應，就是把大氣中的氮氣變成化肥中的氮元素的合成反應，沒有氮元素，作物就無法生長，地球上一小半的人就會餓死。這項技術由兩位德國化學家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡爾·博世（Carl Bosch）發明。

首先第一個問題是，為什麼植物生長都需要氮元素？在光合作用中，植物利用太陽能來分解水，把水中的氫原子用來還原二氧化碳變成葡萄糖和根、莖、葉和種子所需的化合物。其中一個叫做Rubisco（二磷酸核酮糖氧合酶）的蛋白質是一個在光合作用過程中起著關鍵作用的酶。問題就出在這個生物界的「懶骨頭」rubisco上：典型的酶分子每秒鐘催化數以千計的反應，rubisco分子一秒不到一個。更糟糕的是，每5次中就有2次，rubisco結合的是氧氣而不是二氧化碳，導致光合作用中的反應鏈斷裂，不得不重新啟動化學反應，浪費能源和水。

作者寫到：「多年前，我曾與生物學家討論過有關光合作用的雜誌文章。對於rubisco來說，沒有一個好的詞形容它。一位研究人員說：『（rubisco）幾乎是世界上最懶惰的、最無能的酶。』另一個人說：簡直是生物進化的奇葩：為了克服rubisco的倦怠和不作為行為，植物需要大量的氮才能做到這一點。在許多植物葉子中，按重量計，多達一半的蛋白質是rubisco—它通常被認為是世界上最豐富的蛋白質。有人估計，植物和微生物對地球上每個人的貢獻都含有超過11磅的rubisco蛋白。」

然後我們在回過頭來了解一下固氮反應：

根據維基百科的描述：「氮氣及氫氣在200個大氣氣壓及攝氏400度，通過一個鐵化合物的催化劑（Fe3+），會發生化學作用，產生氨氣。在這個情況下，產量一般是10-20%。」

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

選擇高溫的條件是為了提高反應速率，但因為此反應是放熱反應，在此條件下平衡後的產率反而較低溫時為低。

氮是限制植物生長的一個關鍵的礦質營養。儘管碳和氧也很關鍵，但很容易被植物從土壤和空氣中獲得。雖然大氣中的空氣是78％的氮氣，但大氣中的氮是不可用的營養，因為氮分子以強大的三鍵結合在一起。氮必須被「固定」，即通過自然或人為的過程轉換成某種生物可利用的形式。直到20世紀初期，德國的弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡爾·博施(Carl Bosch) 才開發出大氣中的氮轉化為可提供營養的氨的第一個實用過程。在哈伯過程發現之前，氨一直難以在工業規模上生產。由氨製作的肥料，估計維持著三分之一的地球人口。而做為炸藥的原材料，使得德國可以解除禁運；由於取得材料非常困難，也引發了一戰的膠著，而戰後則在人口爆炸上貢獻巨大，據估計，人類中的一半的蛋白質中的氮，是用這種方法達到最初的固定的，而其餘氮是由固氮細菌和古細菌生產的。」

博施

和哈伯

Rubisco問題的解決方案是什麼？

化學反應的小插曲說完，作者又回到正題上來。自然界還有一種叫做C4光合作用（C4是指涉及該方案的四碳分子）。當二氧化碳進入C4植物的葉子時，它最初不是被Rubisco捕獲，而是被一種不同的酶所利用，形成一種化合物，然後被泵入深入葉中的特殊的Rubisco-填充的細胞中。這些細胞幾乎沒有氧氣，所以Rubisco不會拙劣地抓錯了分子。最終的結果與普通光合作用產生的糖、澱粉和纖維素完全相同，只是速度要快得多。 C4植物比普通植物需要更少的水和肥料，因為它們不會犯Rubisco的錯誤。玉米，風滾草，馬唐，甘蔗和百慕大草 - 所有這些非常不同的植物進化C4光合作用。世界各地的科學家正試圖將水稻轉化為C4植物，這種植物會更快地生長，需要更少的水和肥料，並且會產生更多的穀物。

作者接著寫到，「稻米是世界上最重要的食物，是全球一半以上人口的主食，是代表亞洲文化中的一種食物，在中國人和日本人的文化中，「米」就是「飯」的意思。沒有人能夠充滿信心地預測到2050年稻農需要增長多少，但是隨著人口的增加和富裕程度的提高，估計的增長幅度高達40％，這使得以前的窮人可以從其它主食轉向大米。與此同時，隨著城市擴大到農村，種植水稻的土地面積不斷縮小，口渴的人們流失了河流，農民轉而利用更多的作物，氣候變化造成了農田荒漠化。缺糧將是一場人類的災難，其後果將波及全球。」

資助C4研究的基金主要由比爾和梅林達·蓋茨基金會資助，是世界上最雄心勃勃的基因工程項目，但是遺傳工程這個術語並並能涵蓋項目的範圍。新聞報道中出現的基因工程通常涉及大公司將通常來自外來物種的單個遺傳基因轉嫁到作物上。典型的例子是孟山都公司的大豆，其中含有來自路易斯安那州廢棄池塘的一種細菌的DNA片段。該片段使植物在其葉片和莖中裝配了一種化學化合物，阻止了孟山都廣泛使用的除草劑的作用。外來基因讓農民在他們的大豆田上噴洒農藥，殺死雜草，但大都卻沒有受到傷害。

看來「巫師」們論據十足，那麼「先知」們又該如何反駁？

先知們認為這種邏輯可笑。在他們看來，完全以每畝產出來評估農場系統是愚蠢的。它不包括沃爾格定義的成本：化肥徑流，水體退化，土壤侵蝕，農藥和抗生素過度使用。它並沒有考慮到農村社區的破壞。它不考慮食物是否美味和營養。緊接著作者又擺出了「先知」們的一個「天人合一」的想法：小麥，大米，玉米，燕麥，大麥，黑麥等普通穀物是一年生的，每年需要重新種植。相比之下，用來填補大草原的野草是多年生植物，夏天可以回到夏天，長達十年之久。由於多年生草本植物建立了深入地下的根系，它們能夠更好地保持土壤，對地表雨水和養分的依賴程度較低，即灌溉和人工肥料比一年生草地更少。其中許多也是更加抗病的。每年春季不需要建立新的根，多年生植物從土壤中脫穎而出，比一年前更快。而且因為冬天不會死亡，每年停止的時候它們會在秋天保持光合作用。實際上，他們有更長的生長季節。他們年復一年地生產食物，減少耕作造成的侵蝕。「先知」們說，它們可以像綠色革命式糧食一樣有效率，但是不會破壞土地，汲取稀缺的水，或者需要大量的污染，能源密集生產方式。

「巫術」師回應說，C4大米將使用更少的肥料和水來生產每一顆糧食 - 這比傳統作物更適合環境。以模仿自然生態系統的方式使農場變得多樣化的想法是胡說：只有使用高產的轉基因作物的超級密集的工業規模農業才能為明天的世界提供食物。而且，對於非洲和拉丁美洲的研究人員來說，這是不可行的。布吉納法索薩赫勒地區常設國家抗旱委員會研究員Edwige Botoni在撒哈拉沙漠邊緣旅行時，對低質量地區的人們提供了很多的幫助。她告訴作者，答案的一部分就是模仿在奈及利亞和巴西等熱帶地區興旺的農場。鑒於溫帶地區的農民以穀物為重點，而熱帶種植者則把重點放在塊莖和樹木上，而這兩者一般都比穀物更有生產力。（這裡作者又開始講了塊莖和樹木作物的好處，此處略去1000字）。

作者的觀點？

「我是否認為世界各地的農民應該把他們的小麥，大米和玉米的地塊換成木薯，馬鈴薯，紅薯和香蕉，蘋果和栗子的果園？不是。「先知」們有多種方式來滿足未來的需要。這些替代路線是困難的，但「巫師」的路徑在C4水稻的例子也是如此。但「先知」最大障礙是別的：勞動力。

自第二次世界大戰結束以來，大多數國家的政府都有意把勞動力從農業中分離出去（中國長期以來就是例外）。目標是鞏固和機械化農場，這將增加收成，降低成本，尤其是對於勞動力。不再需要的農民工將遷往城市，在那裡他們可以在工廠獲得更好的工資。在布羅格學派的理想中，剩下的農場主和工廠工人都會賺更多，前者是通過種植更多更好的農作物，後者則是通過在工業中獲得更高薪的工作。整個國家會受益：工農業出口增加，城市糧食便宜，勞動力供應充足。

但是這種方式也有缺點：發展中國家的城市很多貧民窟，全是流離失所的家庭。在許多地區，包括發達國家的大部分地區，農村都是空的，這正是布羅格學派所期望的，作為釋放農業工人追求夢想的目標的一部分。在美國，農業勞動力的比例從1930年的21.5％下降到2000年的1.9％，農場數量下降了近三分之二。倖存農場的平均規模增加，以彌補數量較少。與此同時，世界各國建立了稅收優惠，貸款計劃，培訓計劃和直接補貼網路，幫助大農戶購買大型農業機械，儲存化學品，種植某些政府支持出口的農作物。由於這些系統仍然有效，沃爾格學派的農民們正在逆流而退。

對於沃爾格學派的人來說，最好的農業首先需要照顧土地，而這個目標就是需要一小批多種作物 - 當集中精力進行單一作物的大規模生產時，這是難以實現的。要真正擴大農業，就必須至少帶回一些父母和祖父母離開農村的人。為這些工人提供體面的生活會增加成本。一些勞動保護機械化是可能的，沒有一個小農戶可以把勞動力縮減到大工業生產的水平。只有鼓勵使用勞動的法律體系的全面重寫，整個體系才能發展壯大。這種社會安排的巨大轉變並不容易實現。」

這就是「巫師」和「先知」之間長達數十年的糾紛的起源。儘管這個論點是以每英畝產量和生態系統保護來表示的，但是底層的分歧是關於農業的性質的，而與之相對應的是社會的最佳形式。對於布羅格學派而言，農業是一種有益的勞動，應該儘可能地減輕和減少，以最大化個人自由。對於沃格特學派人來說，農業就是要維持一個自一萬年前第一次農業革命以來一直生存下來的生態和人類社區。這可能是苦差事，但也是加強人類與地球的聯繫的工作。

結束語：

「我女兒現在19歲，大學二年級。到2050年，她將是中年人。這將是她那一代人的問題，他們會建立機構、法律和習俗，將提供在100億世界的基本人類需求。每一代人都決定著未來，但只要人口統計學家能夠預見，我的孩子們所做的選擇就會引起共鳴。「巫師」還是「先知」？這並不是我們這一代人認為那種方案好就是好，真正的是到了他們的時代，那種方案更可行。」

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