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超级技术：改变未来社会和商业的技术趋势 [:1704607200]
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第7章 欢迎来到2050年的农场[1]
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一个拥有100亿人口的星球如何养活自己。
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在2050年9月阳光明媚的一天，哈莫农场的农民吉尔斯在贝多芬的田园交响曲《牧羊人感恩之歌》中醒来。他的手机上的“收获”应用程序告诉他，十块大麦田中有三块的大麦已经成熟，其他的也将在未来几天之内成熟，到时应用程序会通知他。
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他和妻子正在离家很远的城市中度周末。昨晚他们吃了鲈鱼，鱼很新鲜，餐馆说鲈鱼是当天下午来自当地Oceans Apart养殖场的远洋浅海养殖箱。配菜是来自Altitude的蔬菜——一家垂直农场连锁店，它们的口号是“食物来自城市，服务于城市”。
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他揉了揉眼睛，把睡意拭去。他只需要简单地看看应用程序给出的意见并按下“同意”按钮，部署在云端的应用程序就会开始调度机器人联合收割机。这台收割机是他与四位邻居共享的，他们也有几块麦地需要进行收割。不巧的是，刚好有一个冲突。应用程序显示所有需要收割的麦地比收割机能够处理的多出一块。当然，收割机可以整晚工作，因为它能够通过云端获得五家农户的精确地形图，所以它不需要真的看到它在哪里。但是它要沿着公路来往于不同的农场，在晚上法律不允许这样做。
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所以需要有人好心退让一下，吉尔斯决定自己让一步。他的一块麦地可以等到明天再收割。他相信与邻居农场搞好关系是会有回报的。
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大麦本身是不用施肥的品种，能够用其根部共生的细菌来固氮，并且大麦已经针对农场的土地以及最终的酿酒用途做了基因优化。鉴于他与总酿酒师保持着很好的关系，他期待着有一天他的农作物会变成一桶Old and Nasty，并突然出现在他的厨房门外。他会把酒糟回收，作为他养殖的抗病猪的饲料，这些猪都是半散养的，保证其最佳生长。当然，他也持有肉场（Muscle Factory）的股份，是IPO（首次公开募股）的时候买进的，但是通过宰杀生猪得到的猪肉的价格总是比人造肉更高。
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肉场与它的竞争对手们彻底改变了局面。看看现在城市里的趋势，分成了非转基因食物主义者与动物福利主义者两派，他们在工业化肉类种植上吵来吵去还真是有意思，不过吉尔斯确定动物福利主义者会赢，最终他们的确赢了，这也是一件好事。20世纪，农场都是让人厌恶的企业。在工厂里面为大众市场生产人造肉当然是一大进步。他已经盯上了Milkmade公司的IPO，这是一家准备生产人造牛奶的企业。
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以上或者类似的场景就是技术专家们设想中的未来农业的愿景之一。还有其他的愿景，如亚洲农村的某个水稻种植者，或者中非地区某个住在茅屋里以农业为生的农民，加入经济作物的种植，这些经济作物的质量和产量也是使用基因编辑和基因选择技术进行过改良的，甚至可以使用移动应用程序来告诉人们何时种植、何时收割。
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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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