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?巴巴拉·沙爾（Barbara Schaal）在北大演講

演講 | Barbara Schaal

記錄 | 薛浩然

責(zé)編 | 鄧志英

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我今天演講的主題是農(nóng)業(yè)問題。在美國(guó)，農(nóng)業(yè)并不是一個(gè)受到廣泛關(guān)注的問題，其中一個(gè)原因是美國(guó)的食物十分充足，根本不用擔(dān)心食物短缺的問題。然而，世界上還有很多地方面臨著農(nóng)業(yè)問題，并且，不同的地方面臨著不同的問題。例如，中國(guó)面對(duì)的農(nóng)業(yè)問題，和烏干達(dá)、厄瓜多爾的農(nóng)業(yè)問題可能有很大差別。

我所任職的第一個(gè)機(jī)構(gòu)是華盛頓大學(xué)。在華盛頓大學(xué)，越來越多的人開始關(guān)注農(nóng)業(yè)問題，開始關(guān)注未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展可能遭遇的挑戰(zhàn)。我們與很多機(jī)構(gòu)合作，并努力向總統(tǒng)匯報(bào)科學(xué)的進(jìn)展。我們會(huì)撰寫全美國(guó)的農(nóng)業(yè)報(bào)告，每個(gè)人都可以從白宮的網(wǎng)站上下載。

我所任職的第二個(gè)機(jī)構(gòu)是美國(guó)科學(xué)院，美國(guó)科學(xué)院建立于1863年，建立之初的目的是為了幫助美國(guó)政府利用先進(jìn)的技術(shù)面對(duì)未來的挑戰(zhàn)。美國(guó)科學(xué)院并不是美國(guó)政府的一部分，這是一件好事。當(dāng)國(guó)會(huì)聲稱要削減我們的預(yù)算的時(shí)候，我們只會(huì)一笑了之，因?yàn)槲覀儾⒉粡恼抢铽@得資助。然而我們并不是與政府完全無關(guān)的，我們需要回答政府提出的問題，組建專家組，撰寫報(bào)告（每年要交約200篇報(bào)告）。

我所任職的第三個(gè)機(jī)構(gòu)是美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)（AAAS）。美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的工作包括對(duì)年輕人進(jìn)行科學(xué)教育，向公眾科普關(guān)于轉(zhuǎn)基因和氣候變化的知識(shí)。

我們應(yīng)該關(guān)心農(nóng)業(yè)，因?yàn)槲覀兊氖澄飦碜赞r(nóng)業(yè)，我們需要節(jié)約食物，減少生態(tài)足跡。

?食品安全：首先，讓我們來關(guān)注食品安全問題（注：這里的“安全”指“有保障”）。對(duì)于一半的發(fā)展中國(guó)家，食物短缺是一個(gè)嚴(yán)重的問題。未來，全球人口將呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，增長(zhǎng)的人口主要出現(xiàn)在較不發(fā)達(dá)的國(guó)家，較不發(fā)達(dá)的國(guó)家將擁有越來越少的人均耕地，導(dǎo)致越來越大的耕地壓力。我們不可能簡(jiǎn)單地通過把食物從充裕地區(qū)運(yùn)到短缺地區(qū)來解決這個(gè)問題，因?yàn)闀?huì)有運(yùn)輸成本的問題。

?營(yíng)養(yǎng)：營(yíng)養(yǎng)不良在不發(fā)達(dá)地區(qū)體現(xiàn)得尤其明顯。例如，在非洲，有約2億人缺鐵。我們?nèi)绾问惯@些不發(fā)達(dá)地區(qū)，不僅生長(zhǎng)出有能提供足夠多的熱量的食物，也生長(zhǎng)出有能提供足夠多的其它營(yíng)養(yǎng)的食物？這是世界正在面對(duì)的問題。

?環(huán)境：農(nóng)業(yè)在養(yǎng)活人口的同時(shí)，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。很多灌溉用水不會(huì)被儲(chǔ)存在農(nóng)田中，反而會(huì)帶走農(nóng)田中的土壤。在農(nóng)業(yè)中，化肥、殺蟲劑、除草劑被大量使用。在美國(guó)，灌溉用水從密西西比河附近的許多地方匯集到密西西比河中，最終流入墨西哥。如果灌溉用水中含有很多化肥，就會(huì)導(dǎo)致水中的氮含量很高，對(duì)墨西哥的漁業(yè)造成影響。

?用水效率：在美國(guó)，80%的水被用在了農(nóng)業(yè)中。全世界，93%的水被用在了農(nóng)業(yè)中。農(nóng)作物需要水才能生長(zhǎng)，水的短缺在未來將成為嚴(yán)重問題——水的短缺會(huì)導(dǎo)致食物價(jià)格上漲，進(jìn)而導(dǎo)致社會(huì)不穩(wěn)定。

現(xiàn)在有一種經(jīng)濟(jì)形式被稱為“生物經(jīng)濟(jì)”，包括生物燃料、用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥物前體等?，F(xiàn)在美國(guó)有大面積的土地用于種植作為生物燃料的玉米，因?yàn)檎畬?duì)生物燃料有補(bǔ)貼。生物燃料的種植會(huì)擠占生產(chǎn)食物的耕地，我們?cè)撊绾纹胶馍锶剂虾蜑槿藗兲峁I(yíng)養(yǎng)的農(nóng)作物的種植比例？

?氣候變化：我們的政府、國(guó)防部、市長(zhǎng)們都很擔(dān)心氣候變化。一張2010年7月氣候異常時(shí)期的溫度圖顯示，俄羅斯是氣候異常的中心，它的很多地方損失了70%農(nóng)作物。

農(nóng)作物的產(chǎn)量會(huì)隨溫度上升而降低。即使我們給它們提供足夠多的水分，它們的產(chǎn)量還是會(huì)降低，這可能是因?yàn)闊嵝菘恕?dāng)溫度太高時(shí)，農(nóng)作物會(huì)表達(dá)熱休克蛋白，關(guān)閉了其它蛋白質(zhì)的合成。

全球變暖并不意味著每個(gè)地方都會(huì)變熱。事實(shí)上，全球變暖后，有些地方會(huì)熱一點(diǎn)，有些地方不會(huì)變熱。這些異質(zhì)性使得制定對(duì)策變得更加艱難。

在美國(guó)，林業(yè)是農(nóng)業(yè)的一部分。自然發(fā)生的火災(zāi)并不會(huì)破壞森林，它們只是每年燒一點(diǎn)。然而，美國(guó)政府制定了防止火災(zāi)發(fā)生的政策，這一政策得到了有效的執(zhí)行。其結(jié)果是，枯枝落葉在森林中積累起來，在高溫的作用下，導(dǎo)致了幾場(chǎng)巨大的火災(zāi)，造成了巨大的損失。

氣候變化的另一個(gè)影響是極端氣候的增多，極端氣候包括大風(fēng)，它們會(huì)把玉米地里的玉米吹倒。氣候變化還會(huì)帶來新的害蟲和病原體。

?轉(zhuǎn)基因：對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品，我是支持的。人類在一萬年以前就開始改造作物了?，F(xiàn)在，人類有很多技術(shù)可以用于改造農(nóng)作物，沒有理由不去使用它們。有些轉(zhuǎn)基因食品可能會(huì)含有過敏原，例如大豆中可能包含了堅(jiān)果的基因，這些食品需要特別的標(biāo)識(shí)。有些人在心理上難以接受經(jīng)過基因改造的食品，我們也需要考慮他們的感受。值得一提的是，現(xiàn)在我們有了CRISPR/Cas9系統(tǒng)，可以在不引入外源基因的情況下對(duì)一個(gè)生物的基因進(jìn)行操作（如關(guān)閉一個(gè)基因的功能）。

農(nóng)業(yè)面臨的諸多挑戰(zhàn)，需要我們擁有一個(gè)巨大而多樣化的研究團(tuán)體。

美國(guó)目前的農(nóng)業(yè)研究足以應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)嗎？不。

農(nóng)業(yè)研究需要新的投資嗎？是的。

農(nóng)業(yè)不僅是食物，也是經(jīng)濟(jì)的一部分，是每個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的一部分。美國(guó)農(nóng)業(yè)部的資金絕大部分用在了農(nóng)業(yè)部?jī)?nèi)部和高校，其中，15%的資金被用于競(jìng)標(biāo)性研究項(xiàng)目。競(jìng)標(biāo)性研究項(xiàng)目是這樣的：農(nóng)業(yè)部提出要求，研究人員撰寫研究計(jì)劃，其中最可行的計(jì)劃將獲得資金支持。與高校中最常見的通過發(fā)表文章獲得資金支持的模式相比，這種模式是更為高效的。

因此，我對(duì)農(nóng)業(yè)部的建議是：增加競(jìng)標(biāo)性研究項(xiàng)目的數(shù)量，為從事農(nóng)學(xué)研究的研究生和博士后提供獎(jiǎng)學(xué)金，促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化，增加研究人員的數(shù)量，促進(jìn)公私合作。

作為生活在北京或圣路易斯的人，我們是幸運(yùn)的，不用擔(dān)心糧食短缺問題。然而，世界上其它地方的人，可能就沒有那么幸運(yùn)了。農(nóng)業(yè)，需要我們的關(guān)注。

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