我们需要重新定义与食物的关系:如何养活一个更热、更聪明、人口更稠密的世界?

shelves of food crops inside a vertical farm
Vertical farms and other agri-tech could vastly boost food production.Image: Infarm/Ken Schluchtmann
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  • 预计到2050年,世界人口将达到100亿,我们亟须找到更好的粮食生产和分配方式。

  • 农业技术正推动粮食生产方式创新,涵盖垂直农业、替代蛋白质和乳制品替代品等领域。

  • 通过重新定义我们与食物的关系,我们可以建立一种更可持续的关系,让地球和子孙后代都受益。

过去50年,世界人口翻了一番,预计将达到2050年达到100亿,之后人口增长才会趋于平缓。但在这个更热、更聪明的世界里,我们需要养活的人口数量并非唯一问题。

我们生产和分配食物的方式也至关重要,因为这正在损害已承受巨大压力的地球。所有这些因素都需要纳入我们的考量。

世界需要生产比以往更多的粮食

首先,我们根本没有足够的土地和资源来生产所需的粮食。我们需要在未来40年生产比过去8000年生产的粮食总量还多,而且全球50%的宜居土地已转为农业用途。

其次,环境影响已难以承受,也不可接受。全球温室气体(GHG)排放量中,最高有28%由食品行业造成;全球淡水取用量中,约有70%用于农业;全球海洋和淡水污染中有78%由化肥、生物杀灭剂、除草剂和抗生素造成;此外,面临灭绝威胁的28,000个物种中,86%的物种被认为可能受到农业活动影响。归根结底,这一切都危及我们的生命、健康、福祉和生计。

如果乌克兰冲突让我们明白了什么,那就是许多城市和地区都面临着粮食安全和粮食自给方面的严峻挑战。此外,COVID-19疫情引发的粮食冲击,以及气候变化导致的极端天气事件增加,也加剧了这一问题。

此外,食物浪费也是一个问题——在全球范围内,约14%的已生产食物在收获至零售环节之间损失;据估计,全球食物总产量中另有17%被浪费,而冗长、僵化、脆弱且浪费严重的食品供应链又使问题雪上加霜。

显而易见,未来50年我们再也不能沿用同样的生产、分配和饮食方式。

即将出现的粮食生产解决方案

数据已经说明一切:我们需要以少得多的资源生产多得多的粮食,还需要给自然留出喘息空间,帮助它从不可逆转的边缘恢复。

效率提升措施——提高作物产量并降低单位产出的资源消耗——能发挥的作用有限。作物遗传学研究将继续改善作物的品质、营养价值、产量、资源利用效率和韧性。然而,这无法帮助我们解决生物多样性丧失、可耕地不足,以及食品分配供应链僵化而冗长等问题。

下一场“绿色革命”已缓慢起步,但势头强劲。这场农业技术(农业科技)革命有望以更少的资源生产更多(多得多)的粮食,使粮食生产与环境恶化脱钩,并通过“压缩”供应链和本地生产来保障粮食安全。

塔式花园:在垂直气培系统中种植食物
塔式花园:在垂直气培系统中种植食物
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一系列创新和技术正在推动粮食生产方式革新,涵盖垂直农业、替代蛋白质、乳制品替代品和昆虫养殖等领域。这些企业正在重新构想农业和粮食生产。

以垂直农业为例:在受控环境中以垂直堆叠的层架种植作物,利用人工照明供能,并通过闭环水循环系统培育作物(在水培系统中),垂直农场能够显著提高效率和作物产量,大幅减少用水量(减少95%),并显著减少土地使用(减少95%)。

垂直农场还可以通过在城市消费者附近生产食物,大幅简化并缩短食品供应链;到2050年,城市人口将占全球人口近70%。

农业科技的巨大潜力正吸引越来越多的投资进入这一领域。据AgFunder《农业食品科技投资报告》,2021年风险投资者向农业食品科技领域投入了517亿美元,比2020年增长85%。

通过农业科技增强粮食安全

以下是农业科技行业成功的3个关键因素:

规模化发展:在全球食品市场中,农业科技行业仍相对较小。为了证明其长期可行性和积极影响,农业科技必须进入迫切需要它的新兴市场,包括“食物荒漠”地区、粮食不安全问题突出的地区,以及农业对自然威胁最大的地区。通过许可和开源技术实现快速扩张,增长潜力可能呈指数级。

生产全球消费的主要热量来源。要在垂直农场中生产主粮作物,或采用实验室培育肉等显著减少自然资源消耗的方法,就必须更加接受在粮食生产中运用遗传学,并在监管和社会层面推动新的植物育种技术等应用。

增加可再生能源和低碳能源的生产与分配,并确保行业能够以有竞争力的条件获取这些能源,以满足该行业当前高能耗生产的需求。部分工作可以通过将市场布局与可再生能源丰富的地区相结合来实现,例如粮食安全和自给能力较弱的中东地区。但更大一部分工作需要采取更加以科学为基础的方法,并拥抱核能等低碳能源等清洁能源。

必须牢记,在推进农业科技革命的同时,我们还需要引领企业、消费者和政府推动文化观念的重大转变。

除了改变粮食生产方式,我们能否成为这样一代人:主动选择并珍视不会破坏地球的事物?我们能否同时改善营养状况?能否真正喜欢——确切地说,偏爱——可食用昆虫、海藻、已绝种的谷物和块茎、垂直农场种植的植物以及实验室培育肉?

这就是我们需要重新定义并建立与食物新关系的原因——这种关系有益于地球,也有益于子孙后代。

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