特讯:作为“自然进化的加速器”,转基因育种可能是解决粮食危机的最终武器。 来源:Instagram 作者 | 刘强(日)名古屋大学 2020年的春天已经到来,原本万物苏醒 的时节,所有人的生活都被突如其来的新冠疫情打乱。在漫长的窝家时光里,许多人久违地投入到柴米油盐的烟火气中,开始关怀 起粮食和蔬菜。 “民以食为天”,在当下尤显意义重大。随着疫情在世界范围 内爆发,列国 纷纷 颁布 粮食出口禁令: 哈萨克斯坦宣布禁止出口小麦面粉、红萝卜、糖和马铃薯,越南暂签新的大米出口合约,塞尔维亚禁止出口葵花籽油等商品,俄罗斯也表示 将每周评估疫情情况再决定是否实施出口禁令。 令人忍不住 担心 今年全球粮食的供给 市场会不会也有一场大风暴。 另一方面,在各行各业已陆续返工复工的大配景 下,农业生产却面临着极严峻考验: 首先是疫情导致的农业生产人员和各类 农业物资缺乏 ,然后是不久前爆出的非洲沙漠蝗、北美草地贪夜蛾等外来入侵农害,再加上过度种植导致的土壤地力减退,以及气象预测今年可能有的大涝大旱等极端天气,等等。 面对一系列困难,如何有效守护好公民 口粮,是摆在我们面前的一道必答题。 自然之问:粮食若干 才够吃? 大自然抛给人类的第一问,今年粮食够不敷 吃? 农业生产实质 上是对自然界的光能转化后的物质定向流动,换句话,作物的天职就是好好晒太阳,吸收空气中的二氧化碳和水,赓续 合成碳水化合物,然后沿着食物链逐级传递,造诣 我们的一日三餐。 如果把种种自然追加的难度放一边,只以往年的数据来对地球供给 能力做个简单计算: 地球生物圈每年光合作用固定到植物中的能量为2.8×1021J,人类对总光合作用量的利用率为1%,一小我 平均每天消耗食物能量约9.2×106J,一年有365天。因此 地球所能够赡养 的人口数 =2.8×1021×1%/(9.2×106×365) =80亿。 五花八门的粮食品种;来源:FAO 记住这个数字,赡养 “80亿”人口是地球生态的理论上限,而目前地球人口已跨越 70亿,人口基数已经触及自然承载的天花板。 而每年光合作用固定的植物有很大一部分 是非作物类,过度种植导致土地日益贫瘠,病虫害和极端气候造成局部减产,粮食流通和消费环节存在大量 损失和浪费。结果就是,在人类文明高度蓬勃 的现代社会,一些边沿 角落里,依旧有几亿人历久 处于饥饿状态。 据联合国国际粮农组织(FAO)2018年预计数据,不考虑气候变更 对粮食产量的影响,要喂饱赓续 增加的人口,2050 年的粮食生产量必须 提高 50% 以上。 这个数据投射到今年的农业测算,再加上非洲沙漠蝗 、北美草地贪夜蛾等外来虫害威胁,以及可能的大涝大旱等极端天气,可以很肯定的说,今年的粮食生产压力空前。 育种,掣肘农业的“芯片” 令人庆幸的是,现代农业生产早已不是“种豆南山下”的古代小农垦植 ,而是社会工业大生产的一环。随着农业技术赓续 升级,我们已掌握大量 保障作物丰产 的法器。 然则 ,在曩昔 半个多世纪里,化肥农药的过度使用也破坏了土壤的微生态系统,纯真 加大施用剂量已无法再增加作物的产量。赓续 爆发的农害也在提醒我们,自然是有极限的,我们弗成 能无限索取。 于是,培育高产/抗虫作物新品种,成为当前的必定 选择。 但目前有一些遗憾的是,和其他诸多工业类似,这一农业生产的症结 点我国还在处处受制于人。 以大豆为例。我们曾是全球重要的大豆产区,东北黑土地滋养着大片豆田,为世界提供大量 植物卵白 和畜牧养殖原料。可惜短短不到一代人的时间,我国大豆种植就全面沦陷。 自1995年起,我国开始进口大豆,一瞬间由大豆出口国酿成 进口国。短短5年后,年进口量超1000万吨。到2016年,我国本土大豆出产量仅1200万吨,进口量却高达8323万吨,对外依存度跨越 85%。国际大豆市场基本形成“美洲种大豆,中国买大豆,美国订价 格”的被动挨打格局 。 美国大豆为什么会对中国大豆形成如此的压倒性优势?问题就出自种子。
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