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吉尔斯以及他的亚洲、非洲同行将受益于技术的进步，这些技术的前景轮廓已经依稀可见，它们的历史可以追溯到两个半世纪以前的播种机、作物轮耕、科学育种等，这些开启了18世纪中期英国的农业革命。到2050年，经过三个世纪持续的农业技术改进，最初只能养活10亿人口，现在可以养活100亿人口。联合国粮农组织（联合国专门研究食品和农业的组织）预计到2050年，地球上的人口将更多，每人摄入的卡路里也会进一步提高（见图7–1）。
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图7–1 全世界的菜单
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农业革命
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关于2050年的农场有一点是可以确定的，它们将比现有的农场更加机械化、自动化和工厂化。杰斯洛·图尔发明的马拉播种机能够均匀地播种种子，这是所有机械播种机的祖先。到2050年，将会有自动拖拉机以及相关的设备、吉尔斯和其邻居共用的自动收割机、监控农作物生长的无人机甚至卫星。
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很多农作物的灌溉（以及相关的肥料、除草剂和杀虫剂）将使用铺设在作物旁边的网格管道系统，而不是会造成大量浪费的喷洒系统。土壤监测器将自动控制这些管道。对于仍需要喷洒的东西，如需要喷洒到叶子上而不是土壤里的农药和杀菌剂，专用机器人将从无人机和卫星获得相关信息来完成工作，这些机器人都配有摄像头，能够识别杂草，并用激光除草。
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另外，到2050年，农民与土地的关系也会发生改变。人们很早就认识到，土壤不仅含有各种矿物质，也是生活在其中的生物的产物。这就是它与月球及火星表面的土壤的区别。随着人们更全面地认识土壤中的微生物，我们可以使用“萝卜”汤森[2]的轮耕法以及弗里茨·哈伯的合成氮肥料来改良土壤。
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能够直接从空气中固氮以及释放不可用磷的土壤将普遍推广，这将减少用哈伯法人工合成氮肥的使用。最有意思的还是更好地了解农作物与真菌的关系。很多植物似乎都与真菌有共生关系，直到现在我们才开始了解这些知识。到2050年，农学家们应该能够充分掌握并利用这些关系。
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我们还不太清楚2050的农作物与现在的会有什么不同，主要是因为新农作物的开发即将迎来变革。基因工程虽然被认为将同时给农民和消费者带来好处，但其在20世纪90年代的起步却不太理想。这些基因工程公司没有发现把基因从细菌移植到玉米或者大豆中，以及通过放射性照射或者使用DNA突变化学物改变这些农作物的基因组之间的本质区别。即使有，它们也仅仅认为基因工程更好，因为其过程更可控。但是在各个非理性的游说团体的大肆宣传下，很多民众都相信了相反的结论。尽管抗虫和抗除草剂农作物在很多地方都种植得很好，但是进一步的基因改造，如增加农作物的营养价值，就被认为不值得冒险投资。
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随着新一代更精确的基因编辑工具应用到农作物上，这种情况可能会有所改变。这次种子公司的公关部门首先要做好应对，向公众解释这些技术的价值，它只不过是成熟的育种方法，而不是“科学怪人”的行为。吉尔斯的固氮大麦就是这种技术的一个应用实例。如果公众能够接受，那么这些技术就能够更好地发展。油料作物就能提高营养含量，例如，加入更好的ω-3脂肪酸分子（现在大部分作物含有价值较低的ω-6）。水果可以有新的口味或者提高现有的口味。通过对现有热带稀有农作物进行转基因，更有利于其在大众市场销售，发达国家的消费者将有更多的蔬菜可以选择。
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不过2050年最让人称道的将是涡轮增压光合作用，能够让作物更快地生长。即使现在，研究人员也正在尝试给某些物种添加所谓的C4光合作用，这些物种现在正进行更原始、更低效的C3光合作用。这仅仅是开始，很多在植物中没有的光合作用过程存在于微生物中。有些已经可以移植到农作物中。如果有足够的消费者接受，那么未来二三十年，在农作物产量提高方面的创新将如同狂野西部一样，再也不用担心人类是否能养活自己了。
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都市中的田园
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虽然所有的这些想法从根本上扩展了现在农业的运作方式，但正与农民吉尔斯居住在城市里一样，2050年的农业在某些方面将是崭新的。
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城市蔬菜工厂将是这些新商业模式里面最平淡无奇的。这些工厂与机械化运输和超市出现之前为城市提供新鲜水果与蔬菜的市场花园（market garden）在功能上十分类似，形式上则存在不同。农产品将在采摘的当天被销售，通常也是当天就被人们消费。城市蔬菜工厂不是一个直接暴露在风吹日晒的环境中的市场花园，也不是现代园艺的温室大棚。相反，它们将是没有窗户的房子，不仅水和营养物质，就连光照也是精确控制的。照明中的光谱将调整到与叶绿素所需使用的光谱完全一样，这样就不会浪费一个光子。
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比城市蔬菜工厂稍微新奇一点的是城市养鱼场。鱼类养殖业是20世纪末到21世纪初最成功的行业之一。2015年，人类生产的鱼类蛋白量超过了牛肉（见图7–2）。这些养殖场大多是使用淡水池塘或者海湾的网箱进行养殖。城市养鱼场将通过室内的封闭循环系统模拟海洋环境，把受精卵培育为成鱼，然后再用一部分成鱼繁育下一代。另外，如果这种方法能够很好地应用于已经人工养殖的品种，那也将为养殖新品种开辟一条道路，如金枪鱼，这就像是在海洋中重新来了一次石器时代的陆地农业革命，现在对人类很有价值的大部分家畜都是在那时驯化的。
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图7–2 奋起直追：全球渔业与牛肉产量
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这个过程可能会让我们的饮食结构发生很大的改变。鱼类能够高效地把饲料转换为肉质（效率远远高于哺乳动物，因为鱼是冷血动物，而哺乳动物是温血动物），因此可以想象，到2050年，鱼类将成为动物蛋白的主要形式。也有可能不是这样，因为那时可能会有最新的农业形态：真正的工厂化农业。如果这种技术成为现实，那么供人类食用的动物产品将直接由细胞培养而成，而不需要养殖真正的动物。
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到2050年，牛肉和牛奶很有可能大量生产。鸡蛋亦是如此，虽然可能没有蛋壳，这些鸡蛋主要用于工业领域，而不是在商店里销售。更大胆一点猜测，可以不需要动物就能生产肝脏和肾脏等动物器官。就像吉尔斯看到的那样，农业的这种进步可能会引起两个不同的理想主义群体之间的冲突：那些反对一切“合成”食物的群体，以及反对动物养殖，特别是圈养的群体。动物福利主义者很可能会赢，例如，如果可以不用残忍的方法来生产鹅肝，有谁能抵制？
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前事不忘，后事之师
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和以往一样，技术变革的推广将给社会带来变化，同时也受制于社会的变化。农民一直是保守的群体，而消费者在第二次世界大战后经历了对工业化和商业化食品的广泛接受后，也似乎开始变得保守，至少在部分发达国家是这样的。虽然无法预测消费者的需求将如何改变，但是至少对于某些农民来说，过去的社会变革对于未来是有指导意义的。
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特别是在某些较为贫困的地区，如非洲，那些以养活自己为目的小农户将被整合到以产品销售为目的的商业化农场。这将涉及把现在仍是集体制形式的土地进行私有化，以及把传统作坊转型为企业。发达国家的农业很久以前就曾经历过这些，不管结果是好是坏，都已经写进了历史书。这种土地所有制的改变，能够让本章预测的技术应用到这些地方，同时也有利于把现有技术推广到当地。
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这样的结果就是留在土地上的农民会获得更高的收入和收益，而没有了土地的剩余劳动力将会到城市里找到更好的就业机会。如果进展顺利，到2050年，非洲的房地产代理可能会掌握其欧洲同行100年前发明的伎俩，以前那些狡猾的商人把农民居住的泥巴糊墙的茅草屋美其名曰最好的第二寓所，吸引城市居民疯狂抢购。为什么维多利亚湖畔或者维龙加山谷中的茅草屋不能有同样的命运呢？
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[1]本章作者杰弗里·凯尔是《经济学人》杂志科学与技术编辑部编辑。
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