地球能否养活100亿人口？——人类有30年时间去寻找答案

编译 姚人杰

诺曼·布劳格（左）与威廉·沃格特（右）

所有父母都记得他们第一次抱起儿女的时刻：一张皱巴巴的小脸蛋从医院的毛毯中露出来，这是一个崭新的人类。我伸出双手，将我的女儿抱进臂弯里。我被强烈的情绪压倒，几乎无法思考。

随后，我走出产房，好让孩子和她的母亲能够休息会儿。那时是凌晨3点钟，2月下旬，地点在美国的新英格兰地区。人行道上还结着冰，空中落着毛毛雨，冷飕飕的。当我走下路阶，一个念头突然跳进脑海：当我的女儿到我如今的年纪，差不多会有100亿人口行走在地球上。我的步子刚迈出一半却突然停住，我心想：那么多人口生活在地球上怎么行得通？

1970年，我还在读高中，当时全球每4个人中大约有1个在挨饿——现在联合国更喜欢用“营养不良”这个说法。如今，这个比例已经下降到大约1/10。在过去40多年里，全球人口的平均寿命提高了超过11年，这是个惊人的数字；大多数的增长都发生在贫穷地区。在亚洲、拉丁美洲和非洲，有数以亿计的人口将自身从赤贫提升到了类似中产的层次。这股富裕趋势发生得并不均匀，也不公正：仍然有数以百万计的人口没有富足起来。然而，以前从未发生过这样富足人口猛增的情况。没人知道这股增长势头能不能继续下去，也不知道当前的富裕期能否维持下去。

当今，全世界拥有大约76亿居民。多数的人口统计学家相信，等到大约2050年时，地球人口数量会达到100亿或者稍低的数字。到那个时候，地球人口大概会开始趋于平稳。人类种族会接近“更替水平”：平均来说，每对夫妇生下的子女数量足以递补他们自身。经济学家说，在整个过程中，全球的经济发展会持续下去，但是不会均衡发展。经济学家暗指，当我的女儿到我的年纪时，在全球100亿人口中有相当大比例的人会是中产阶级。

像其他父母一样，我希望我的子女过上成年人生活时会舒舒服服的。这种未来突然好像不太可能成真。100亿张嘴——在医院停车场——我心想着。再增加30多亿中产阶级的食欲。他们怎么可能满足得了？但那仅仅是问题的部分而已，完整的问题是这样：我们怎么可能养活每一个人，又不让地球变得不适合居住？

充满敌意的竞争对手

孩子慢慢长大，我借着新闻工作上的任务，时而与欧洲、亚洲和美洲的专家谈起这些问题。随着谈话的累积，专家们的答复似乎分成两大类，每一类答复与两个人的其中之一有关系。这两个人都是美国人，生活在20世纪。他们彼此间几乎不认识，也不尊重彼此的工作。当今全球各地的研究机构利用一套基本的智慧蓝图来理解我们面对的环境窘况，这些蓝图得以诞生，其根源在很大程度上要追溯到这两个人身上。让人遗憾的是，对于生存的难题，他们的蓝图提供了截然不同的答案。

这两个人名叫威廉·沃格特（William Vogt）和诺曼·布劳格（Norman Borlaug）。

沃格特出生于1902年，他设计了当代环保运动的基本理念。尤其值得一提的是，他创立了汉普郡学院人口研究学者贝齐·哈特曼（Betsy Hartmann）口中所称的“末日式环境保护主义”——这种观点相信，人类除非急剧降低消费和限制人口，否则会毁掉全球生态系统。在沃格特最畅销的著作和强有力的演讲中，他说，富足不是我们最大的成就，而是我们最大的问题。假如我们继续索取的东西多过地球所能给予的量，无法避免的结果将会是全球范围的毁灭。“削减！削减！”是他的口头禅。

布劳格出生得比沃格特晚了12年，他已经成了“技术乐观论”的标志。这种观点认为科学技术得到适当的应用后，会帮助我们开拓出一条摆脱困境的道路。他是20世纪60年代创造出“绿色革命”的研究中最出名的人物。绿色革命是高产作物品种与农艺技术的结合，在全球各地提高了谷物产量，帮助避免了数千万人因饥饿而死。对于布劳格来说，富足不是问题，而是解决方案。只有通过变得更加富裕，更加知识广博，人类才能创造出能解决我们的环境窘况的科学。“创新！创新！”是他的口号。

沃格特和布劳格都认为自己在使用新的科学知识面对全球性的危机。但他俩的相似之处到此为止。在布劳格看来，人类的创新是我们所面临问题的解决办法。一个例子是：他主张，通过使用先进的绿色革命种植方法，提高了单位产量，农民就不必种那么多的地，研究人员现在称呼这种理念为“布劳格假设”。沃格特的看法恰恰相反，他说，解决办法是利用生态学知识来变成更小的规模。人类不应该种植更多谷物并进而生产更多肉类，而是应该“吃食物链上更低层的食物”（按照他的信徒们的说法），从而减轻地球生态系统的负担。

我将这两种观点的拥护者想象成“术士”和“先知”。术士们遵循布劳格的模型，揭示技术解决办法；先知们望着沃格特，谴责人类的放纵行为引发的后果。

布劳格和沃格特几十年来都在同一个圈子里活动，但他们极少彼此认可。他们的第一次也是唯一一次会面是在20世纪40年代中期，那次会面以争吵收场。会面后不久，沃格特就竭尽全力想让布劳格的研究停摆。就我所知的情况而论，他俩此后再也没说过话。他俩在公开演讲中会提及对方的观点，但从未附加过姓名。不光如此，沃格特还指责一位匿名的“遭到蒙蔽”的科学家，说他实际上加重了人类遇到的难题。布劳格将他的对手称为“勒德分子”。

两人现在都已过世，但他们各自的信徒之间的争论反而变得更加猛烈。术士派将先知派对削减的强调视为智识上不诚实、对穷人冷漠，甚至有种族主义色彩的行为（因为全球大多数饥民是非高加索人种）。他们说，跟随沃格特是一条通往退化、狭隘、贫穷和饥饿的道路，在它所通向的世界里，数十亿人生活在悲惨的境地，尽管有科学知识能够解救他们。先知派讥讽道，术士派对人类智谋的信念是未经考虑、愚昧无知的，甚至是受到贪欲的驱使。先知派说，高强度的布劳格式工业化耕作也许在短期内有回报，但在长期看来，会使得生态的最后审判日来袭时更加猛烈。对土壤和水源不加注意地过度使用，导致土壤和水源的毁坏，这会导向环境崩溃，它反过头来又会产生全球性的社会骚乱。术士派如此回应：那正是我们正在避免的全球性人道主义危机！随着相互的指责逐步升级，关于环境的对话已经转变成决斗前的独白，双方都不愿意与对方真正交手。

这也许可以接受，假如我们不是在讨论我们子孙的命运的话。

通向地狱之路

沃格特在1948年进入史册，那年他发表了《通往生存之路》（Road to Survival），这是现代的第一本论述人类毁灭的著作。它包含了当今环保运动的基本论据：环境承载力。承载力经常被叫成其他名字，譬如“生态约束”和“地球限度”，它假定每个生态系统都有一个产出量上的极限。超出那个极限太久的话，生态系统会毁灭。《通往生存之路》说，随着人类数量的增加，人类对食物的需求会超出地球的承载力。结果会是灾难性的：水土流失、土地沙漠化、土壤耗竭、物种灭绝、水体污染，这些迟早会导致大规模饥荒。沃格特关于超出极限的论据被诸如蕾切尔·卡森（Rachel Carson，《寂静的春天》的作者，也是沃格特的好友）和保罗·埃利希（Paul Ehrlich，《人口炸弹》的作者）等其他作家接受，称为当今跨越全球的环保运动的源泉。在过去一个世纪里出现的思想体系中，只有环保运动延续至今。

《通往生存之路》问世时，布劳格还只是个年轻的植物病理学家，从事着一项旨在改善墨西哥农业的项目，项目进展止步不前。项目的资助者是洛克菲勒基金会，重心是帮助墨西哥穷苦的玉米种植者。布劳格在墨西哥进行一项小型的侧翼项目，该项目与小麦有关——更确切地说——是与黑锈病有关，秆锈菌这种真菌是最悠久、也最可怕的小麦猎食者（古罗马人进行献祭，来讨好秆锈菌之神）。在美国，寒冷通常能杀死秆锈菌，但在气候更温暖的墨西哥，秆锈菌一直存在，每年春天，风都会把秆锈菌吹过国境线，再次传染到美国的小麦田。

布劳格是唯一一位研究小麦的洛克菲勒研究员，获得的资金屈指可数，研究中他连续几个月都睡在棚子里和田地旁。但是到20世纪50年代中期，他成功地培育出能抵抗许多品系的秆锈菌的小麦品种。不仅如此，他那时还创造出比普通品种矮得多的小麦品种——随后被称为“矮秆”小麦。过去，当小麦被施以重肥时，它成长得迅速，麦秆就变得细长纤弱，容易被风吹得倒伏。小麦无法重新竖立起来，就这样腐烂死亡。布劳格培育的矮秆小麦更加健壮，能够吸收大量肥料，将额外的成长引导到谷粒中，而不是引导到根系或麦秆中。在早期测试中，农民有时候从田地中收获到足足是原先产量10倍的谷物。1968年，产量以极快的速度攀升，一位美国国际开发署的官员称这次增长为“绿色革命”，从而命名了这个将会定义20世纪的现象。

绿色革命在亚洲有着最引人注目的结果，洛克菲勒基金会和福特基金会于1962年在菲律宾开办了“国际水稻研究所”（IRRI）。当时，有至少一半亚洲人生活在饥饿贫困的状况中；许多地方的农业产量停滞不前或日益下降。IRRI希望顶尖的研究团队通过迅速引进现代水稻农艺技术改变亚洲的面貌——用历史学家尼克·库拉瑟（Nick Cullather）的原话来讲，这是“食物版的曼哈顿计划”。

仿效布劳格的先例，IRRI的研究人员研发出全新的高产水稻品种。20世纪70年代和80年代，这些水稻品种横扫亚洲，让稻米产量增长至3倍之多。如今，在亚洲种植的稻子中，有超过80%是源自IRRI的品种。尽管亚洲人口已经暴涨，亚洲人平均消耗的卡路里还是比IRRI成立时增加了30%。从首尔到上海，从斋浦尔到雅加达；闪闪发光的摩天大楼、价格高昂的酒店、交通拥堵的马路上霓虹灯闪耀——所有这些都建构在实验室培育的稻米品种的基础上。

先知派是否被驳倒了？承载力是不是虚构的怪物？不。按照沃格特过去的预测，生产力的巨大增长导致了严重的环境危害：流失殆尽的地下蓄水层、化肥径流、死水区、土壤退化和渍水。从人类角度来说更糟糕的是，生产力的迅速增加让农村的土地变得更加值钱。突然间，窃取这些土地变成有利可图的事情——许多地方的农村上层人士就那么干了，把贫穷的农民从他们的土地上赶出去。先知派争辩说，绿色革命仅仅推迟了饥饿危机的到来；它是一次走好运而已，不是永久的解决方案。我们的人口不断增加，财富不断增加，这意味着正如先知派所说的，我们的农业产量必须再次激增——术士派们补充说，就是第二次绿色革命。

尽管到2050年的全球人口比起现在仅仅增加了25%，典型的预测还是宣称，农民得要将食物产量提高50%至100%。主要原因在于，日益提高的富足程度总是会大幅增加对动物性食物（譬如奶酪、乳制品、鱼类，尤其是肉类）的需求，与单单种植并食用植物的食物生产方式相比，动物饲料的增加又需要有更多土地、水资源和能源。未来的数十亿人口还想要多消费多少肉类？这是无法预料的，但假如他们在食肉程度上有一点儿接近于当今西方人的话，满足需求的任务将会很庞大。先知派还警告说，企图满足全世界对汉堡包和培根的需求会导致星球灾难，这场灾难会同样庞大：地貌会遭到毁灭，人类会为了水源而争斗不休，土地掠夺会让贫困国家的数百万农民找不到生存之道。

该做些什么？第一次绿色革命中的一些策略如今已经无法使用。农民无法耕种更多土地，因为差不多每一块容易耕种、可以耕种的土地早已经在使用中。化肥的用量也无法再增加；除了非洲的部分地区，所有地方都在过度使用化肥，而化肥的径流正在污染河流、湖泊和海洋。灌溉也无法大幅扩张了——大多数能够灌溉的土地早已经得到灌溉。术士派认为最佳的路线是采用基因修饰，创造出更多产的农作物。先知派将这视为进一步打翻地球承载力的道路。他们说，我们必须沿着相反的方向前进：使用更少土地，浪费更少水资源，不再将化学物质倾倒到土地和水体里。

好比人类被装进一辆巴士，疾速穿过一场稠密的浓雾。前方某个地方是一道悬崖：悬崖代表人类命运的灾难性翻转。没人能看见悬崖到底在哪里，但人人都知道在某个地方巴士一定要转弯。问题是，术士派和先知派对于要将方向盘猛打向哪个方向意见不一。每一方都确信照着另一方的想法去做会让巴士摔下悬崖。当他们争吵时，乘客的人数还在不断增加。

氮的故事

几乎每个人每天都会进食，但我们极少有人思考过这一切是如何发生的。假如在学校里要求学习农业史，会有更多人知道尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）这个姓名，他在19世纪中期确定了土壤中的氮含量与植物生长速度相关。科学史专家早已指控李比希伪造数据，窃取其他人的想法——准确地说，这是根据我所掌握的信息而言。但李比希也是一位预言家，他深远地改变了人类这个种族与自然的关系。李比希自负但却富有远见地想象了一种全新类型的农业：农业成为化学和物理学的一个分支。土壤只是一种基质，有着容纳根系所必须具备的物理特性。倒入含氮化合物——也就是工厂制造的肥料——随后自然而然就会有极高的产量。用今天的话来说，李比希朝着化学手段调节的工业化农业迈出了最初的几步，是术士派思想的早期版本。

含氮物质能给植物提供营养，然而，那时没有显而易见的制造含氮物质的方法。第一次世界大战爆发前和进行中的时候，两位德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡尔·博施（Carl Bosch）提出了这项技术。他们随后荣获了诺贝尔奖，被认为实至名归：哈伯-博施法可说是20世纪最重要的技术创新。今时今日，全球几乎所有的人工合成肥料都来源于哈伯-博施法。全世界有超过1%的工业用能源用于哈伯-博施法。“那1%，”未来学家拉米兹·纳姆（Ramez Naam）评价道，“差不多让全球所能生长的食物翻了一番。”环境科学家瓦茨拉夫·斯米尔（Vaclav Smil）估计，“将近45%的世界人口的主流饮食”要归功于由哈伯-博施法生成的含氮肥料。有30多亿的人口得以生存要归功于这两位默默无闻的德国化学家。

收获之后，接踵而来的便是损失。过去60年里，使用的肥料中大约有40%并未被植物吸收。相反，这些肥料被冲刷进入河流，或者以氮氧化合物的形式渗入空气中。冲刷进入水体的肥料仍然能起效：它促进了水藻、水草和其他水生有机体的生长。当这些生物死亡时，它们坠落到河床、湖底或海洋底部，微生物在那儿蚕食它们的残余物。这些微生物在死亡水藻和水草的残余物上生长得如此之快，它们的呼吸作用耗尽了水体底部的氧气，间接杀灭其他多数生命。每年夏天，来自美国中西部农场的氮沿着密西西比河流入墨西哥湾，生成一片海底的“无氧荒漠”,2016年，它覆盖了差不多7 000平方英里。第2年，一片大得多的死亡区域——23 000平方英里——出现在印度东部海岸之外的孟加拉湾。

来自肥料的氮氧化合物升入空中，是主要的污染源。氮氧化合物在大气层高处，与地球的臭氧结合并中和臭氧，而臭氧阻挡致癌的紫外线，保护地表的生物。科普作家奥利弗·莫顿（Oliver Morton）暗示，假若不是因为气候变化，“氮之帝国”的扩张大概会是人类最大的生态隐患。

甚至早在哈伯和博施成为诺贝尔奖获奖者之前，对于“氮之帝国”的激烈反抗已经如火如荼。它的领导者是一位英国的农场少年，名叫艾伯特·霍华德（Albet Howard，1873—1947），他作为英属印度的皇家经济植物学家度过大部分职业生涯。霍华德的妻子加布丽埃尔（Gabrielle）是一位在剑桥大学接受了教育的植物生理学家，这对夫妇在印度培育新品种的小麦和烟草，改良新类型的犁，给牛提供超级健康的饮食，测试这种做法的结果。到一战结束时，这对夫妇坚信土壤不仅仅是容纳化学添加剂的基质。它是一种错综复杂的生命系统，需要植物和动物废料（农田收割后的剩余物、粪肥）中广泛复杂的各种营养。霍华德夫妇在他们称为“回归法则”的理论中总结了他们的思想：充满信心地回归到所有能利用的植物、动物和人类废物的土壤。人类依赖于植物，植物依赖于土壤，而土壤又依赖于人类。霍华德的1943年著作《农业圣典》（Agricultural Testament）成为有机农业运动的基础文献。

术士派抨击霍华德和杰罗姆·罗代尔（Jerome I. Rodale）是江湖骗子和怪人。后者是一位纽约出生的企业家、出版人、剧作家、园艺理论家和食品实验师，他通过书籍和杂志宣传霍华德的思想。确实，他们的热情是受到了一种近乎宗教虔诚的信仰的激励，他们信服于一种受到限界约束的自然秩序。然而，当霍华德赞美起土壤中的生物界，他所指的是土壤有机体的群落、植物根系和周围土壤之间的动态关系、腐殖质的物理结构。是腐殖质将土壤颗粒黏合在一起，形成通气的团粒，这样能保持住水分，而不是让水分流走。所有这些都十分真实，当李比希形成化学农业背后的基本思想时，这些还不为人知。霍华德在他的许多著作和演讲中大声疾呼，工业化耕作削减乡村人口，扰乱旧时的生活方式，这也正确无误，虽然在这是不是件坏事方面，他的对手与他意见不同。现在，先知派对于工业化农业耗尽土壤的恐慌似乎有先见之明：联合国粮农组织在2011年的一个里程碑式研究断定，全球有多达1/3的耕地遭到了侵蚀。

也许有可能协调这两种观点。可以想象布劳格的术士派考虑粪肥和其他自然的土壤输入，也可以想象沃格特的先知派愿意使用化学物质作为良好土壤实践的补充。但那些事并未发生。两个阵营相互攻讦，渐行渐远。他们发动了一场战役，而这场战役已经延续到21世纪，随着基因修饰作物的普及扩散，这场战事变得更加激烈。这场战役不只是在两种哲学、两种技术手段、两种思考方式之间（双方都在考虑如何才能最好地为日益增加的人口提高食物供给）。它是关于我们选择的工具会确保地球幸免于难，还是会加速地球的毁灭。

“并非进化最出色的成果”

术士派拥护人工合成肥料和先知派谴责人工合成肥料的时候，他们双方都犯了无知的毛病：没人知道为何地球如此依赖于氮。科学家直到二战后才发现植物需要氮元素，主要是为了制造一种名叫“核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶”（以下简称“羧化酶”）的蛋白质，它好比是歌剧中的首席女歌手，在光合作用这场“交互性舞蹈”中大放光彩。

在光合作用中，正如小孩子在学校里学到的那样，植物利用来自太阳的能量，分裂二氧化碳和水，将它们的成分混合成生长出根系、茎秆、叶片和种子所必需的化合物。羧化酶是一种在此过程中扮演关键角色的酶。酶是生物催化剂。酶就像乱穿马路的行人，引起交通事故，但却毫发无伤地全身而退。酶引发生物化学反应，但不会因为那些反应而变化。羧化酶从空气中获取二氧化碳，将它插入到光合作用的大漩涡中，接着回头获取更多二氧化碳。因为这些活动对光合作用过程起到首要作用，所以光合作用的效率视羧化酶的工作速度而定。

可是，以生物学标准来看，羧化酶是个懒鬼懒汉，是个不愿动弹的“沙发土豆”。典型的酶分子每秒钟催化数千次反应，而羧化酶分子每秒钟只会不情不愿地参与两三次反应。更糟糕的是，羧化酶很无能。每5次反应中，羧化酶有两次会笨手笨脚地拾取到氧气，而不是二氧化碳分子，这就导致光合作用中的反应链中断，必须重新启动，浪费了能量和水。几年前，我为了一篇杂志文章，与生物学家聊了聊光合作用。对于羧化酶，没有一位生物学家说过半句好话。“差不多是全世界最糟糕、最低能的酶了。”一位科研人员说。“它并非进化最出色的成果。”另一位科研人员说。为了克服羧化酶的懒散和笨拙，植物生成了许多羧化酶，也就需要有许多氮元素来制造羧化酶。按照质量来计算的话，许多植物叶片中的蛋白质有一半是羧化酶——它经常被说成是世界上最丰富的蛋白质。一项预测指出，地球上每个人均分的话，每人分到的植物和微生物中含有的羧化酶超过11磅。

有人会想，进化应该早已经改进了羧化酶。然而，没有这样的好运。可它确实产生了回避问题的办法：C4光合作用（C4是指过程中有个四碳分子参与其中）。C4光合作用既是一种生化组装货，也是一种聪明的、快速推动植物生长的机制，包括对叶片结构的大规模重组。

当二氧化碳分子进入C4植物的叶片中，它最初不是被羧化酶捕获，而是被另一种酶捕获，那种酶利用二氧化碳形成一种化合物，化合物接着被泵入叶片深处特别的、含有羧化酶的细胞内。这些细胞内几乎没有氧气，于是羧化酶无法错乱地攫取错误的分子。最终产物和普通的光合作用产生的东西一样，就是糖、淀粉和纤维素，除了速度快得多。C4植物比普通植物需要更少的水和肥料，因为它们不在羧化酶的错误行为上浪费水。这种汇聚引起了生物学家的关注，C4光合作用已经以这种汇聚独立出现了60多次。玉米、风滚草、马唐草、甘蔗、百慕大草——所有这些极其不同的植物都进化出了C4光合作用。

在一次相当于植物学“火箭登月”的壮举中，全球各地的科学家试图将稻子转变为C4植物——这样就会生长得更快，需要更少水和肥料，产出更多稻米。项目的范围和大胆创新并没有言过其实。稻米是全世界最重要的粮食，是全球一半多人口的主食作物，这种食物深深植入亚洲文化，在中文和日文中，“米”和“饭”是彼此的不同叫法。

没人能信心满满地预测，等到2050年时，农民们会需要再多种植多少稻子，但估计需求会有最高40%的增长，这既是受到日益增长的人口驱动，也是受到越来越高的富足程度驱动，后者使得以前的穷人能够将主食从不那么重要的粮食（譬如小米和番薯）变换成稻米。与此同时，随着城市扩张进入乡村，可以种植稻子的土地不断缩减，干渴的民众耗尽了河水，农民转向更加有利可图的农作物，而气候变化令农田变成荒地。大米短缺会是人类的大灾祸，后果会波及整个世界。

C4稻米联盟正在努力确保上述灾祸永远不会发生。它是全世界最为雄心勃勃的基因工程研究项目，大部分拨款来自比尔及梅琳达·盖茨基金会。但“基因工程”这个措辞无法准确描述项目的研究范围。新闻报道中出现的基因工程通常是说大公司将某份基因材料（通常来自相异物种）插入一种作物中。代表性的例子是孟山都公司的抗草甘膦大豆，这种大豆中包含了一种发现于路易斯安那州某个废水池的细菌的一小段DNA。那段DNA使得大豆在叶片和茎秆中聚集起一种化合物，阻止草甘膦起效，而草甘膦是孟山都公司旗下一款广泛运用的灭草剂。这段外来的基因让农民能够在大豆田里喷洒草甘膦，杀死杂草，但又不会伤害到大豆。除了会制造出一种无味、无臭、无毒的蛋白质，抗草甘膦大豆与普通大豆在其他方面完全相同。

C4稻米联盟试图对稻米做到的事情与典型的基因修饰作物的相似程度就像是拿波音787飞机与一架纸飞机相比。科学家不是为了将种子变成赚钱工具而修补个别的基因，而是试图再造光合作用——一种最基础的生命进程。因为C4已经在如此多的不同物种中进化出来，科学家相信大多数植物一定拥有C4基因的前驱物。他们希望稻子也是其中一种，联盟能够识别和唤醒稻子中休眠的C4——沿着一条进化早已经走过许多遍的道路。在理想的情况下，研究者会开启一段早已存在于水稻之内的休眠基因材料（或者使用来自相关物种的、十分相近的基因，那些相关物种属于近亲，更容易操作）创造出一种更高产的全新物种。常见的水稻（Oryza sativa）会变成另一个物种，比方说“新稻”（Oryza nova）。没有哪家公司会从成果中获利：承担了大部分研究工作的国际水稻研究所会对外分发改良稻种的种子，和它对绿色革命时新品种水稻的做法一样。

当我造访位于马尼拉市中心东南35英里外的国际水稻研究所时，数十位研究者正在做科学最擅长的工作：将一个难题分解成不同的部分，再逐个击破。有些研究者在促使培养皿中的稻米发芽。其他研究者尝试从现存的稻谷品系中找到偶然的变种，这些变种可能帮得上忙。然而其他人在研究一种模式生物——一种名叫狗尾草的C4草本物种。狗尾草生长快速，能够在普通土壤中种植，不用种在稻田里，它在实验室里比稻子更加容易进行操作。已经有一些实验测量了它们在光合作用化合物、不同变种的生长速度、生物化学标记的传递上的区别。有五六个穿白大褂的研究人员正在将一张大桌子上的种子分类，一粒一粒地细分。外面的田地里有更多研究人员照料着实验稻田。

指导着C4水稻联盟的是简·兰代尔（Jane Langdale）,牛津大学植物科学系的一位分子遗传学家。她告诉我，最初的研究表明，大约有十几种基因在叶片结构中扮演主要角色，或许还有十种基因在生物化学上起到了旗鼓相当的作用。所有这些基因必须以一种不会影响植物生存、不会影响它们的优良性状的方式激活，还要允许基因们协调它们的行为。接下来同样艰巨的一步会是培育出合适的水稻变种，要能将C4光合作用所提供的额外生长量引导到长出额外的谷粒上来，而不是引导到根系或茎秆中。另一方面，变种必须始终能抗病、容易生长、对于亚洲、非洲和拉丁美洲的目标受众而言味道可口。

“我觉得一切都可能发生，但也许又不会发生。”兰代尔说。她敏捷地指出，就算C4稻米遭遇难以克服的障碍，它也不是生物学界唯一的“火箭登月”式努力。自我供肥的玉米、能在盐水中生长的小麦、增强的土壤微生物生态系统——所有这些点子正在得到研究。其中任何一种项目取得成功的概率也许很渺小，但所有这些项目全都失败的概率同样很渺小。在兰代尔看来，由布劳格开启的术士派进程仍旧势头强劲。

勒德分子的“火箭登月”之举

术士派和先知派争论养活全世界的方式的时候，术士派早已指控先知派式样的农业完全无法为未来生产出足够的食物。在过去20年里，众多研究团队已经评估了工业化农业和有机农业的相对贡献。反过来，这些调查本身已经被收集在一起，进行评估，这个步骤困难重重：研究者采用“有机”的不同定义，比较不同种类的农田，在他们的分析中包含不同的成本。尽管如此，我所知道的每一次合并和比较数据的尝试已经指出，先知派式样的农田和术士派式样的农田相比，前者的每一英亩土地产出更少卡路里——有时候相差一点儿，有时候相差相当多。潜在含义显而易见，术士派们说。如果农民必须种植两倍多的食物才能喂饱100亿人口，遵循艾伯特·霍华德爵士制定的保护生态系统的规划只会束缚农民的双手。

先知派蹙眉怒对这种逻辑推理。按照他们的想法，完全以每英亩产出多少卡路里来评估农田系统是愚蠢的。它没有包含沃格特确认的那几类代价：化肥径流、集水区退化、土壤侵蚀和压实、农药和抗生素的滥用。它解释不了乡村社区的消亡，也没有考虑到食物是不是好吃，够不够营养。

术士派回应说，C4稻米每产出1卡路里，会使用更少肥料和水——它会比常规作物对环境更有益。“那就像是企图通过浇上更少汽油，扑灭你生起的大火！”先知派说道，“吃更少肉吧！”在术士派看来，以某种方式让农田变得多种多样，让它们模拟自然生态系统这种想法是胡说八道：只有超密集、工业化规模的农业，并采用超高产的基因修改作物，才能养活未来的世界。

高产量？先知派答道。我们有自己的“火箭登月”计划！实际上，他们确实有。

小麦、稻子、玉米、燕麦、大麦、黑麦和其他常见谷类植物都是一年生植物，需要每年重新耕种。对比之下，过去在大草原里长满的野草是多年生植物：这些植物能年复一年地长回来，最长可达到10年之久。多年生野草建立起能直抵土地深处的根系，因此比起一年生的野草，能更好地掌握土壤，更少地依赖地表雨水和营养（包括灌溉水和人工合成肥料）。许多多年生野草也更具抗病性。多年生植物不需要在每年春天建立新根系，比一年生植物更早更快地破土而出。因为它们不会在冬季死去，所以它们在秋天会保持光合作用，而一年生植物在秋季就会停止光合作用。实际上，它们有着更久的生长季。它们年复一年地产生食物，而因犁地导致的侵蚀少得多。先知派说，它们能够像绿色革命式谷物一样高产，但又不会毁坏土地，不会吸干不足的水源，也不需要大量化肥（这些化肥带来污染，耗能严重）。

罗代尔研究所是美国历史最悠久的有机农业研究组织，它们仿效布劳格在墨西哥进行的研究项目，在20世纪80年代晚期收集了中间冰草（Thinopyrum intermedium）的250种样本。中间冰草是多年生植物，与普通小麦有亲缘关系，在20世纪30年代从亚洲被引种到西半球，作为草料供应给牲畜。罗代尔研究所的佩姬·瓦戈纳（Peggy Wagoner）是一位植物育种专家和农业研究带头人，她和美国农业部的研究人员合作，种植了那些样本，测量它们的产量，将表现最好的品种进行杂交，试图培育出一种商业上可行的多年生品种。瓦戈纳和罗代尔研究所在2002年将研究项目的接力棒递给位于堪萨斯州萨莱纳的土地研究所。土地研究所是一家非营利农业研究中心，致力于改造传统农业，将一些工序替换成与自然生态系统中发生的进程相似的做法。自那以来，土地研究所与其他研究人员合作，一直在开发冰草。它甚至已经给培育的中间冰草新变种起了一个商品名：Kernza。

像C4水稻一样，冰草也许不会实现最初构思者的希望。冰草的谷粒是麦粒的1/4大小，有时候更小，而且有着一层更厚的麸皮。冰草与小麦不同，会长出深色、稠密的叶片，覆盖整片农田；这层厚厚的植被保护了土壤，防止杂草长出，但它也降低了冰草产出的谷物量。为了让冰草变得对农民们有用，育种者必须得提高谷粒的尺寸，改变冰草的结构，改善它在烤制面包方面的性质。工作进展迟缓。因为冰草是多年生植物，它必须受到多年的评估，而不单单用一季时间就可以。土地研究所希望在21世纪20年代研究出耕种便利、适合做成面包的冰草，谷粒大小扩大到目前的两倍（那样仍然只有小麦麦粒的一半大小），然而还无法做出任何保证。

驯化冰草是漫长的征程。其他作物培育者已经在尝试捷径：创造出普通小麦与冰草的杂交品种，希望将前者谷粒大而饱满的特点与后者的抗病性、多年生的生命周期特点相结合。这两个物种时常产生可生长发育的后代，使得北美、德国和苏联的生物学家在20世纪中叶尝试了几十年，想要培育出有用的杂交品种，始终未获成功。受到生物学发展的支持，土地研究所与太平洋西北地区以及澳大利亚的研究者一道，在世纪之交时重新开始研究。当我拜访华盛顿州立大学的斯蒂芬·琼斯（Stephen S. Jones）时，他和同事刚刚为新研发和测试的杂交品种提议了一个学名：Tritipyrum aaseae，这个物种名在向谷物遗传学先驱汉娜·奥瑟（Hannah Aase）致敬。还有许多研究工作要做；琼斯告诉我，他希望我女儿的孩子会能吃上用T.aaseae做成的面包。

非洲和拉丁美洲的科研人员听到这些研究项目时，挠起了脑袋，表示困惑不解。先知派要提升粮食产量的话，培育多年生谷物是条困难的路径，埃德维热·博托妮（Edwige Botoni）说道，她是位于布基纳法索的萨赫勒地带国家间抗旱常设委员会的一位研究员。博托妮沿着撒哈拉沙漠边缘奔走时，对于如何喂饱劣质土地上的人口这个难题思索了良久。她告诉我，有一部分答案会是模仿尼日利亚和巴西这类热带地区里繁荣发展的农场。温带的农民将重心放在谷类植物上，而热带的种植者将重心放在块茎植物和木本作物上，这两类普遍比谷类植物更加高产。

想一下木薯吧，这种硕大的块茎植物在各地有着各种不同的名字。以产量来说，木薯在全世界最重要的作物中位居第11位，种植于非洲、亚洲和拉丁美洲的宽广地带。木薯可食用的块茎部分生长在地下；无论块茎有多大，植株永远不会倒伏。按照每英亩产量来计算，木薯的产量远远超过小麦与其他谷类植物。这种比较是不公平的，因为木薯块茎比小麦谷粒含有更多水分。但即便将水分纳入考虑，每英亩的木薯还是能产出比小麦多很多的卡路里。（马铃薯是北半球中像木薯一样高产的作物。2016年，美国马铃薯的平均产量是每英亩43 700磅，是小麦的亩产量的十多倍。）“我不知道为什么这个替代选项没有被考虑到。”博托妮说。尽管许多文化对木薯不熟悉，引进木薯“看起来比培育全新的物种更简单”。

木本作物差不多也是同等情况。一棵长成的麦金托什苹果树一年可能长出350到550磅的苹果。果园种植者一般在每英亩的土地内种植200到250棵苹果树。在好年景，这样每英亩就能产出35到65吨苹果。对比之下，小麦的亩产量大约是1.5吨。和木薯与马铃薯的情况一样，苹果含有比小麦更多的水分——但每英亩的卡路里产出依然更多。就连番木瓜和香蕉都比小麦更高产。栗子之类的一些坚果也是如此。苹果、栗子和番木瓜无法制造硬皮长棍面包、脆皮薄饼或者像云团一样轻盈的戚风蛋糕，但当今的大部分谷物都注定要被用来生产深加工产品，譬如动物饲料、早餐麦片、食用糖浆和乙醇——木本作物和块茎作物可以很容易地用来生产这些东西。

我是不是在主张全球各地的农民应该将他们的小麦田、稻田和玉米地替换成木薯田、马铃薯田、番薯地和种植香蕉、苹果、栗子的果园？不。更确切地说，我的主张是先知派有多种多样的满足未来需求的办法。这些替代路径布满荆棘，但术士派们以C4水稻为例的路径也是如此。先知派最大的障碍在于其他东西：劳动力。

正确的生存之路

自从二战结束起，大多数国家的政府已经有意地引导劳动力离开农业。目的是合并农场，让农场机械化，这样会提升粮食产量，降低成本，尤其是劳动力成本。不再被需要的务农者就会移居城市，他们在城市的工厂里会得到薪水更好的工作。在布劳格派的理想中，无论是余下的农场主，还是工厂劳工，都会赚到更多钱，农场主会种出更多更好的作物，工厂劳工会获得工业中薪酬更好的工作。国家就整体而言，会从中获益：工业和农业的出口增加，城市里食物价格更低，还有充足的劳动力供给。

也有不利的方面：发展中国家的城市里出现了纯粹的贫民窟，里面到处是背井离乡的家庭。在许多地区——包括大部分发达国家在内——乡村被掏空了，这正是布劳格派的意图，他们的目标是给予农业工人自由，让他们去追逐梦想。在美国，农业雇用的劳动力所占比例从1930年的21.5%下跌到2000年的1.9%；农场的数量下跌了差不多2/3。幸存下来的农场的平均规模增加，弥补了数量的缩减。与此同时，世界各国建立了税收激励、贷款计划、培训计划、直接补助的复杂系统，帮助大型农场主购买大型农用机械、储备农用化学品，种植某些政府偏爱的作物以便出口。因为这些系统仍在起效，沃格特派的农民仿佛在逆潮游泳，阻力重重。

对于沃格特的信徒们来说，最好的农业会首先照料好土壤，这个目标需要在更小块的土地中种植多种多样的农作物——当农场专心于大规模生产某种作物时，这一点很难达成。实际上，扩展能达成这一点的农业的话，会要求引回一些劳动力，至少在那些父母和祖父母离开乡村的年轻人之中，要让一些人回到乡村。给这些劳动力提供体面的生活会驱使成本迅速上涨。一些减少劳动的机械化手段有可能施行，但与我聊过的小型农场主中，没有一个人认为这会有可能缩减劳动力数量到工业运营的程度。只有对法律体系进行完整的重写，鼓励劳动力的使用，整个系统才能发展下去。这种社会安排上的巨大变迁并不容易达成。

术士派和先知派几十年来的漫长争执的根源在此。尽管争论是以卡路里单位产量和生态系统保护这样的措辞来表达，但双方最根本的分歧是关于农业的性质——顺带着还有社会最佳形式上的分歧。对于布劳格的信徒来说，农业是一种有用处的苦工，应当减少苦累，并尽可能地减少这类工作，从而将个体的自由最大化。对于沃格特的信徒而言，农业关乎于维持生态群落和人类社区这个重任，自从一万多年前的第一次农业革命起，农业已经养育了生命。农业可以是苦工，但它也是增强人类与地球纽带的工作。这两种主张就像异面直线，永远不会处在同个平面上。

我女儿如今19岁了，是个大二学生。到2050年，她将会是个中年人。将得由她那一代人来建立制度、法律和习惯，由它们在未来有着100亿人口的世界里为人类的基本需求做好准备。每一代人决定未来，但由我的孩子那代人做出的选择会长久地回响，直抵人口统计学家的预见范围。选术士派还是选先知派？选择的重点并不在于这一代人认为什么方案可行，而是在于他们认为哪种方案最好。