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• 作者：wencangmang 发布时间：2018-01-22 00:16:54

  工具书

• 作者：怪怪物 发布时间：2015-07-20 14:30:16

  以后可以和孩子一起玩的书

• 作者：Sadako 发布时间：2018-04-21 22:31:20

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• 作者：碧狮 发布时间：2018-01-30 16:19:50

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• 作者：殒 发布时间：2017-01-17 16:06:46

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• 作者：erinwong 发布时间：2017-10-12 21:48:15

  布局简明，提供基本模板，很实用。

• 关于潘汉典【君主论】的勘误与几句多余的话

  作者：Lawrence Lee 发布时间：2019-10-29 13:40:00

• 未来这样吃

  作者：Elvina 发布时间：2023-04-23 20:01:27

  梳理一下本书脉络，对每章重点进行摘录。

  

  影响未来出现粮食危机的两大因素

  一：全球变暖导致的极端气候对环境造成的破坏

  二：人口剧增导致的食物需求量供给不足的压力

  2014年3月，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布报告称，旱灾、洪涝、种族入侵以及愈演愈烈的气候剧烈波动已经对全世界的农业生产造成损害。到21世纪中叶，永久干旱将成为人口数量最多的国家的大部分地区的常态。

  根据目前的气候变暖趋势，未来每10年全球农业产量将减少2%—6%，世界耕地面积每10年将减少数百万英亩，与此同时全球人口数量却在不断攀升。

  IPCC认为，按照目前的气候变化和人口增长趋势，到2050年食品价格很可能会翻倍。有限的粮食供应可能会加剧因此引发的冲突，进一步危及全球粮食安全。粮食资源引发的国际冲突可能会中断粮食贸易，甚至让粮食销售网络瘫痪。

  到21世纪中叶，全世界可能达到“全球变暖的阈值，目前的农业实践将无法继续支撑庞大的人类文明。

  美国农业部农业和环境国家实验室主任杰里·哈特菲尔德（Jerry Hatfield）称：“气候变化带来的最大威胁是粮食体系的崩溃：某些地区可能会频繁出现突发性且破坏力大的其他灾害，包括洪水、风暴，以及森林火灾，然而粮食供应中断会切实影响到每个人。”

  UNEP副执行主任乔伊斯·姆苏亚（Joyce Msuya）发出警告：“人口增长带来了巨大的粮食需求，然而受环境压力影响，粮食供应却在不断减少。”

  引言——加工食品

  Wise Company加工厂

  经过冷冻干燥处理的马铃薯块与设备分配的由脱水牛奶、食盐、大蒜粉和鸡精构成的浅褐色粉末进行混合调味。最终这些混合物和起吸氧作用的铁粉、黏土以及盐一起封装在聚酯薄膜袋里，随后进行存储封装，包装成7盎司重的成品，这个过程只需几秒钟，最后袋子上打上“鸡肉味馅饼”的标签。

  工厂的这种做法类似于将所有食材糅为一体，期望获得一种只要用开水冲泡就能有家常饭菜味道的产品，可是实际结果与预期相去甚远。公司的首席执行官亚伦·杰克逊（Aaron Jackson）表示：“这种产品相当于急救食物。在断绝正常食物来源的情况下，这种产品可以作为主食维持家庭正常饮食。”

  这种产品可以根据含量进行划分，从价值20美元涵盖9种压缩食品、可以维持人体72小时生存的小型急救食品，到售价7999美元可以维持一家四口一年口粮的套餐。据计算，每份食品热量约300卡路里，价格不到1美元（单位热量的食品价格与麦当劳食品价格相当）。

  作者的几个男性亲属都开始储备食物，对此她表示：

  这些人都是男性，各自配备枪支，其中两人喜欢没事儿的时候用复合弓箭打猎。同时他们多多少少受到宿命论拥护者提出的“末日准备”思想的影响。

  杰克逊表示：“最初我们的主要客户是为‘审判日’构筑堡垒或是担心政府剥夺个人枪械的那批人。”和许多急救食品公司情况相似，Wise位于犹他州，主要面对摩门教徒。他们受圣徒教会的影响，为世界末日做准备。

  不管是男性还是女性客户，这些人在政治和周边环境的稳定性上存在的顾虑都在不断加深。10年前，公司的首批客户担心会出现通货膨胀、经济崩溃和恐怖袭击。到了今天，购买的主要原动力成了自然灾害。他们深知灾难来袭，政府可能不会采取救援行动。“他们认为，好运只属于那些有准备的人。”

  第一章——永续农业

  本章溯源了农业从古至今的发展历程，以及当代工业化农业对环境的影响与现代人如何用科技去改变现状。

  面临困境↓

  投资于化石燃料上的高额资金纷纷流入农用化学品的生产中，以及用于生产和分配食物的机器和运输网络，所有这些都会产生大量的碳足迹。

  对全球农场未来发展构成威胁的温室气体，恰恰大部分是由各地农场产生和排放的，特别是那些大型的机械化农场。我们大多数人所排放的温室气体更多地来自饮食，而非驾驶或飞行。

  如今粮食生产所排放的温室气体占每年排放总量的1/5左右，农业对气候变化的影响比其他任何行业包括能源工业和运输业都要大。

  哥伦比亚大学教授、生态学家露丝·德芙莱斯指出，在过去1万多年的大部分时间里，围绕人类粮食生产的各类问题主要源自食物短缺，无论是肥料、可耕种土地面积还是能源都十分匮乏。但是现在，粮食过剩成了许多问题的根源，如使用了过量的化学药品，产生了过多的二氧化碳和废物。粮食过剩所带来的问题远不止环境代价，还有作物产量增加导致的营养价值下降。

  应对方式↓

  如今，大量公共和私人投资涌入粮食生产创新领域，传统农业企业和其他行业巨头如微软、谷歌和国际商业机器公司投资了数十亿美元。植物遗传学、养耕共生、大数据和人工智能等领域的企业家们正争相构建一个更加完善、智能、适应力强的食品系统，并且希望找到能够维持粮食产量的新方法。

  我们所面临的挑战在于借鉴前人的智慧，与此同时从最先进的技术中汲取经验，从而找到粮食生产的“第三条路”，让我们在增加作物产量的同时恢复而非破坏最根本的生命之网。

  克里斯和安妮的事迹充分说明了生态耕种和技术创新不只可以共存，而且能够相得益彰。

  有何弊端↓

  自从诺曼·博洛格开始培育现代小麦以来，再造食物和还原食物本真这两大阵营的分歧便一直存在。一方认为技术会起到破坏作用，另一方则认为技术是万能药。

  《巫师与先知》

  中把主张再造食物的阵营称为“巫师”，把主张还原食物本真的那一方称为“预言家”。

  他指出“在预言家们看来，博洛格那种高产的工业化耕种模式或许可以在短期内取得成功，但从长远来看会使生态清算日来得更加猛烈。滥用所造成的水土破坏会导致环境崩溃，而这反过来又会造成全球社会动荡。

  第二章——走进果园

  本章详述了苹果的育种及栽培技术，以及全球变暖对不同气候地区不同作物不同程度的影响与应对方式。

  面临困境↓

  威斯康星大学麦迪逊分校的园艺学家阿马亚·阿图查（Amaya Atucha）告诉我：“你看看近年来水果作物所遭到的破坏，就会发现这一切发生的规模和频率都是空前的。数千年来我们一直生活在气候稳定期，而目前我们正在见证一场变迁。环境条件不断发生变化，不只是对于苹果而言，对于葡萄、樱桃、桃子、蔓越莓和蓝莓来说也是一样的。这样的变化不仅发生在少数几个地区，它无处不在，所造成的破坏也无处不在。”

  2016年，除了威斯康星州的苹果和新英格兰的桃子损失惨重，全世界都发生了许多前所未有的气候事件。比如得克萨斯州洪水肆虐、南极冰架破裂、印度部分地区出现128华氏度的历史高温、阿拉斯加州蔓延的森林大火以及纽约市持续两天厚达28英寸的积雪。

  佛罗里达大学的园艺科学教授何塞·查帕罗博士（Dr.José Chaparro）指出，气温上升会导致该地区的农场出现新型害虫和病原体，而暖冬的到来和积温时数的不足则会造成果实个头变小、品相变差。

  他发出警告，如果气候变暖的趋势进一步加剧，那么包括佛罗里达州、佐治亚州在内的东南部各州的桃子种植行业恐怕会面临崩溃的风险。目前，查帕罗正在加快培育能够耐受高温的新品种。

  而在美国以外其他地区种植的果蔬也面临着同样的问题。加利福尼亚州出现干旱的那段时间，墨西哥的牛油果园也开始受到反复无常的生长条件的影响；位于意大利特雷维的橄榄种植区也未能逃过极端天气的影响；而在伊朗高温天气让开心果园蒙受了巨大的损失；就连巧克力也没能幸免，气候变暖让“黑斑病”和“肿枝病毒”等病虫害问题进一步加剧，而这些都是由西非和中南美洲可可农场感染热带植物病原体引起的。

  在2016年气候研究所发布了一份报告，里面详细阐述了气候变暖对“咖啡带”重点国家（包括埃塞俄比亚、巴西、哥伦比亚、墨西哥和萨尔瓦多）咖啡农场所产生的影响。不断攀升的气温已经导致咖啡豆生长速度放缓。而愈加炎热的天气也加剧了虫害入侵和有害真菌的进一步蔓延，因叶锈病死亡的咖啡作物面积仅南美洲就多达数百万英亩。按照目前气候变暖的趋势，除非我们找到适应环境的方法，否则到2050年适合种植咖啡的耕地面积将会减少一半。

  同年唐纳德·特朗普（Donald Trump）被选举为美国总统，并以此为契机公然反对气候科学。在选举中支持特朗普的各州几乎囊括了美国所有主要的农业生产州，受特朗普青睐的加州除外，连摇摆州威斯康星州也包含在内。

  《成功农业》（Successful Farming）的杂志记者吉尔·格利克森（Gil Gullickson）一直负责报道气候变化对“农业大州”所产生的影响。他告诉我虽然“大多数农民承认天气趋势存在异常，但很多人依然保持着时下普遍的保守态度，认为环境科学家在胡说八道”。

  美国农业部气候变化项目办公室的资深生态学家玛格丽特·沃尔什（Margaret Walsh）说道：“我们到现在才开始真正认识到事态的严重性。不同地区需要考虑在内的变量有很多，如温度波动、降水量变化、外来入侵害虫、新型病害、海平面上升等。”

  应对方式↓

  然而针对这些州所开展的农业研究却展现了截然不同的另一面。无论是Monsanto、Syngenta还是Cargill和John Deere，每一家大型农企都早在2016年到来前就认可和接受了气候科学，并纷纷建立起研究部门形成系列产品，有针对性地解决气候变化所带来的问题。

  一位不关心“气候变化这一政治问题”的美国果农表示：

  至少就自己的果园和当地的情况而言，耕作条件正变得更加难以预测且充满不确定性。

  但他十分乐观的“决心要找到在新常态下取得成功的方法”。

  因为他已经做出了如下实施——

  为迎合消费者口味变化而培育的酸甜可口的新品种；在自家果园里为满足更大需求而搭建的高密度“水果墙”；2015年雹暴发生后在具有最高价值作物的大片区域安装防冰雹网；使用新一代的“信息素诱捕器”释放人工合成的性信息素引诱捕食性昆虫并实现无毒杀虫。

  以及如下展望——

  对于苹果采摘机器人寄予厚望，他认为将其投入使用可以降低果园的采收成本；乐于接受运用基因工程来培育自带抗虫性和耐旱性的苹果树。

  一家名叫Abundant Robotics的公司研发了一款多臂机器人，这款机器人通过摄像头“识别”苹果，确定哪些果实是成熟的，然后迅速伸向成熟苹果，缓缓地将它们吸住、抓紧并从树上摘下来。

  世界咖啡研究组织由一批科学家组成，致力于提出一系列应对方案，包括为植物根系降温，对遮阴树进行管理，并用覆盖物覆盖土壤或树根。目前该组织正在创建一个基因库，以保护野生咖啡植株的基因多样性。在过去数千年的时间里，野生植株已逐渐适应了压力重重的气候条件。该组织的首席研究员贝努瓦·贝特朗（Benoît Bertrand）满怀希望地认为，古老的野生阿拉比卡咖啡豆种子里蕴藏着基因信息，可以通过现代工具加以利用，并育入新的植株中，使其有能力适应未来的环境压力。

  第三章——改良种子

  本章探索了经济作物育种，聚焦转基因技术的是与非。

  面临困境↓

  肯尼亚的平均气温一直和全球气温变化趋势保持一致，而近年来全球气温可以说是有史以来最高的。此外害虫数量增加，作物病害蔓延，干旱期延长，干旱发生的频率也有所增加，加上降水周期变短，短期降水量增加，降水规律变得更加难以预测。作为肯尼亚最高的山脉——肯尼亚山上的冰川面积开始减少。一个世纪以前山上还有16条冰川，如今只有不到一半保存完整，而且预计在30年内将会全部消失。该国畜牧业受水资源短缺的影响尤为严重，牲畜数量自2000年以来迅速减少。

  应对方式↓

  非洲农业技术基金会的非洲节水玉米项目旨在鼓励农村那些挣扎在生存线上的农民接受现代化，向他们推行由Monsanto设计研发的Tego抗旱玉米种子。项目的实地指导人员解释称：不管是干旱还是暴雨，这些品种可以抵御气候变化所带来的不良影响。

  这种玉米种子的研发是为了更好地耐受环境压力，并在3个月左右的时间内迅速成熟，传统种子一般需要4个月才能成熟，而在采收的季节，这种作物能快速干燥，在降水时间无法预测的情况下，这也是一大优势。

  肯尼亚纳瓦霍罗北部基塔莱镇的科考站的一角有一片农田，四周环绕着铁链围栏，栅栏里面是一个由数千根高高的玉米秆组成的长方形网格。

  试验区内有6个相邻的矩形试验区，每块试验区都有含Bt特性的不同品种的玉米种子。在转基因作物的行列中散布着同样品种的种子，只是缺乏Bt特性，以及数行目前市场上主要的玉米品种。每隔三行，玉米叶子上就会出现很多小洞，就像被弹片炸过的织物一样。而在相邻的三行中，玉米叶子上就没有小洞。

  剥开Bt玉米的皮，去掉玉米丝，顿时一排排毫无瑕疵的珍珠般的玉米粒露了出来。然后剥掉一个非Bt玉米的外皮，发现有玉米粒丢失或畸形的情况；玉米棒上还有一只胖乎乎的灰色毛毛虫在休息，那里有一块黏糊糊的棕色斑块，几天后毛毛虫就会变成蛾子。具有Bt特性植株的基因能够决定害虫的生死，幼虫咬几口叶子就会死掉。

  大多数控制这些害虫的传统方法都有不足之处。买得起杀虫剂的人就使用杀虫剂，比如倍硫磷，一种可能毒害人体神经系统的有机磷酸盐。如果使用化学Bt喷剂，效果会好得多，但对小农户来说还是太贵了。

  非洲节水玉米项目的负责人迪克逊·利亚戈博士（Dr.Dickson Liyago）说，这种转基因作物不仅替小农户节省了钱和时间，还减少了有毒化学品的使用，并且提高了产量、保障了粮食安全和增加了农民收入。

  罗伯·弗雷利（Robb Fraley）是Monsanto的首席技术官，被誉为转基因种子发明者。他指出：肯尼亚乃至非洲大部分的农民仍在种植美国早在20世纪二三十年代就已经停止使用的种子。Monsanto提供了“最尖端的育种技术和最有效的基因手段”，因此非洲节水玉米项目的科学家们才能有针对性地根据当地的土壤和气候条件设计和研发种子。

  Tego种子的转基因版本——Tela抗旱玉米种子含有两种外源基因，其中一种来自枯草芽孢杆菌，这种细菌存在于土壤和人类胃肠道中，实验已证明其可以帮助植物在生长过程中更高效地管理水分。第二种基因来自另一种常见的土壤细菌，苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt），它使植物能够在体内产生专属有机杀虫剂。美国也有与这些作物类似的品种：Tela抗旱玉米种子是Gard抗旱玉米种子的变种，后者是Monsanto推出已经种植在美国300万英亩的农田上。在美国种植的玉米中，至少有90%（约8000万英亩）是Bt转基因作物。

  他还强调Monsanto并没有从该项目中获利“我们实施的是世界上规模最大的气候智能型玉米育种公共项目”。

  非洲节水玉米项目在内罗毕的科学主任西尔维斯特·奥伊克（Sylvester Oikeh）支持弗雷利的说法，Monsanto及其母公司Bayer在短期内不会从转基因玉米中获得经济利益。“该公司已将其育种技术无偿捐赠给非洲节水玉米项目，并自愿培训其科学家在当地培育和生产种子。”

  Bayer的马克·艾治（Mark Edge）说，目前Monsanto没有收取额外费用——农民按照“当地种子市场的标准价格”购买具有先进技术的种子。但随着种子市场的成熟，Monsanto会开始以更高价格出售种子以获取更高利润。

  有何弊端↓

  玛丽亚姆·梅耶特（Mariam Mayet）是总部位于约翰内斯堡的非洲生物多样性中心的负责人，她一听到这样的言论就格外生气。她指出非洲节水玉米项目和Monsanto是在“打着慈善的旗号牟取暴利”，该中心正据此对非洲节水玉米项目提起诉讼。

  她认为Monsanto正以一种不正当的方式进行新帝国主义，并且试图垄断农业，还打着人道主义的旗号。非洲节水玉米项目“确实是21世纪的骗局”。“他们正在推动一种技术驱动的、一刀切的食品生产方法，专注于单一作物和转基因种子，这让农民的传统知识和技能发挥不了作用。”

  目前全球13个国家（包括阿根廷、巴西、加拿大、中国、澳大利亚、德国和西班牙等）的农场中种植着4亿多英亩的转基因作物，主要是水稻、玉米、棉花和大豆。其中美国更多约1.8亿亩，比其他国家的总和还要多。

  反转基因人士认为，食用转基因食品是很危险和鲁莽的行为。然而包括美国国家科学院和世界卫生组织在内的各大国家科学学会得出一致结论，市场上的转基因生物不会对人类健康构成威胁。

  加州大学戴维斯分校运营大型实验室的植物遗传学家帕梅拉·罗纳德（Pamela Ronald）说：“有关基因的某些东西让人们感到恐惧，这种深深的恐惧来源于我们胡乱修补生命，我们在违背自然。”

  基因工程在农业中的大多数应用都存在严重缺陷。它们被设计出来只是为了让企业获利，而不是让消费者受益。

  Monsanto的抗农达种子几乎成为转基因作物的典型，它被编辑成带有特殊“耐受”基因的种子，有助于抵御几乎可以杀死其他所有植物的化学喷剂。使用抗农达除草剂和其他抗除草剂种子的农场出现了抗化学物质的“超级杂草”，导致农民不得不使用更多、更强的除草喷剂。

  所以基因工程提高了工业化农业的生产率，增加除草剂销量，巩固单一作物制等。

  转基因是与非↓

  遗传学家认为，在粮食安全缺乏保障的国家，富含β-胡萝卜素的转基因大米可以治愈因严重缺乏维生素A而失明的儿童。然而经过10年的发展，科学家仍未能将转基因大米中的β-胡萝卜素含量提高到足以缓解危机的水平。2017年入驻美国超市的北极苹果也受到了批评。遗传学家“关闭”了一个基因序列，该序列会导致金色美味苹果的果肉在被切开并暴露在氧气下时变成棕色。

  同时帕梅拉·罗纳德（Pamela Ronald）也认为，公众只一味抵触转基因作物，却忽视了这项技术成功的关键所在。以Bt转基因抗虫棉为例，它每年为全球节约了数百万英镑花在农作物化学杀虫剂上的经费。Bt这种细菌也被植入Tela抗旱产品中，被世界各地的有机食品生产商运用在喷雾配方中，它对人类和其他动物的毒性还没有食盐厉害。美国农业部报告称，Bt转基因作物使杀虫剂的使用量降低了90%之多。

  非洲有100多个环保组织，其中有很多是西方组织的子公司，比如“地球之友”和“绿色和平组织”，他们支持对转基因生物采取限制措施，并且担心转基因生物会对人类健康造成危害甚至会威胁到肯尼亚本土作物的纯度。多年来，政府官员对这些人的担忧做出了回应，但在2019年1月，肯尼亚国家环境管理局批准在肯尼亚引入首批商业化转基因作物。

  此前一位津巴布韦科学家在《华尔街日报》上发表的一篇专栏文章，斥责津巴布韦在大范围饥荒期间拒绝接受转基因作物的行为：“我国政府宁愿看到人们挨饿也不愿让他们吃转基因食品，拒绝转基因食品援助是一种人道主义暴行，是建立在自然灾害之上的人为灾难。”

  现在越来越多的顶尖大学和政府科学家尝试开发抗旱作物。如南非开普敦大学的研究人员正在研究Myrothamnus Flabellifolius，一种所谓的复苏植物，它可以在几乎脱水的情况下自我恢复。这种植物在体内丧失高达95%的水分后——比种子所含的水分还少——便会休眠或冬眠几个月甚至几十年。当雨季到来时，它就又会恢复生机。研究人员希望通过基因改造技术将这种神奇的特点应用到非洲本土的一种高蛋白谷物——画眉草上。以色列理工大学的科学家已成功将类似的“复苏”基因植入烟草；阿根廷科学家已经培育出一种嫁接了天然耐旱向日葵基因的大豆植物，最近还获得了阿根廷政府的商业种植许可；在田纳西州橡树岭国家实验室，科学家杨晓汉（Xiaohan Yang）正在研究龙舌兰仙人掌等植物储存和管理水分的方式，希望培育出具有这些能力的作物。如果他成功了，大片沙漠将成为肥沃的农田。

  第四章——机器耕种

  本章探寻了杀虫剂等农药对土地与作物的危害，以及种植者们所采取的应对措施。

  面临困境↓

  2015年世界卫生组织表明，草甘膦在很大程度上是“潜在致癌物”。美国已肆意使用草甘膦40多年，最近的一些研究认为草甘膦和其他官方批准使用的杀虫剂不仅高度致癌，还会引发过敏症、多动症和老年痴呆症。

  多数药理学研究表明，食品（包括传统农产品）中化学物质的残留是极低的。甚至环境工作组这样的农药监督组织都表示，食用非有机果蔬对健康的益处远远大于这些食物中化学残留物的风险。但经过日积月累，某些农用化学品对生态环境和公共健康造成的影响要引起我们的重视，尤其面对粮食需求的日益增长、害虫数量的日益增多、耕地质量的日渐降低等情况。

  几十年来，Monsanto和Syngenta的化学家们都致力于研究对分子具备“选择性”的产品，也就是说该产品可以除草，却不会伤害农作物。抗农达棉花、玉米和大豆是第一批经过精心设计的转基因作物，可耐受除草剂，因此种植期间可以不加选择地喷洒化学药品。这个方法虽然行之有效，但它造成了某些化学品的过度使用，而且助长了杂草的耐药性。

  越来越多的证据表明，知名的除草剂会伤害土壤中的微生物，尤其影响蚯蚓种群的活动，阻止它们给土壤进行天然的排气和施肥。化肥能在短期内为土壤补充大量的氮气，长此以往过量的氮气会过度刺激土壤中的微生物，致其毁灭。

  大多数传统的农民和几乎所有大型有机农场的农民都会用拖拉机翻动土壤来除草，但这会造成水土流失。目前美国土地退化的速度比改良的速度快了10倍，机械耕种还会导致土壤逐渐干旱，破坏微生物种群。

  应对方式↓

  免耕可以保持土壤湿润，从而节省灌溉成本。免耕农业还可以锁住地下的碳。因为庄稼在生长的过程中会进行光合作用，并向大气中释放二氧化碳。人们收获果实后将庄稼的根部和秸秆留在田里，它们会分解然后转化为土壤。犁地会把碳再次释放到大气中，免耕则将其隔绝在地下。“如果全世界的土地都采取免耕耕种，对解决气候变化也会大有裨益。”美国农业部的杰里·哈特菲尔德表示。

  免耕农业最大的劣势是杂草。也就是说，免耕农业往往更多地使用化学产品。

  理论上，See & Spray除草机器人可以让免耕耕种更轻松，农民也负担得起。哈特菲尔德说，如果免耕耕种在有机农场和传统农场都能成为主导模式，那将意味着一场为土壤健康和碳封存而战的变革。

  秘鲁籍的硅谷工程师乔治·海洛德（Jorge Heraud）想象的是发明一个除草机器人，可以完成更加复杂的任务，并杜绝全世界农用化学品的使用。这种机器的出现将首先冲击以Syngenta、Bayer、DowDuPont和Monsanto为首的除草剂产业。这将促进表层土壤肥力，支持“免耕”农业等气候智能型农业实践，拯救水生物种和两栖物种，减少食物中化学物质残留引发的公共健康问题，清洁世界水道。怀着这些崇高的目标，海洛德将他的公司命名为蓝河科技（Blue River Technology）。

  这个计划主要依附于农业巨头John Deere，该公司在2017年9月以3.05亿美元的价格收购了蓝河科技公司。

  海洛德毕业后就进了美国Trimble公司，该公司是研发GPS技术的鼻祖之一。20世纪90年代中期，在Google-X和特斯拉问世之前，他就带领团队设计了第一台自动驾驶拖拉机。目前自动驾驶拖拉机已用于发达国家半数以上的粮食生产，也为自动驾驶汽车的出现奠定了基础。

  海洛德研究了一些农业灾害问题：死水区海水缺氧、蜂群群体崩溃、化学品残留引发的人类健康问题和表层土壤流失等。“所有这些灾害再次回归到化学品的过度使用上。”

  他和雷登想到可以培训机器人来区分农作物和杂草，用机械的方式清除杂草，或借助有针对性的无毒物质。他们首先考虑将热泡沫、激光束、电流和沸水作为对付杂草的武器。

  事实证明，用电或热的液体来消灭杂草，需要的时间和精力要比化学物质多得多——而且它也不能保证有效。这些方法只能消除杂草的可见部分但不能除根。对机器人来说，用机械钳拔除杂草要比投放微量毒药耗费更多的时间。

  这是一场恶战：两个不知天高地厚的理想主义者居然妄图颠覆价值280亿美元的除草剂产业，甚至是价值2500亿美元的农用化学品产业。

  海洛德曾将自己的公司推荐给Monsanto和Syngenta的投资部门，这两家公司是他计划要铲除的行业巨头，或者起码要削弱他们的力量。他希望能接触到这两家公司的化学家和植物学家，两方对他的回应都不温不火。

  一名软件工程师坐在拖拉机的驾驶室里，用笔记本电脑关注着机器人下方地面的鸟瞰图，屏幕上的实时画面是24台摄像机收集到的画面的合成图像。画面显示了龟裂的棕色土壤、3英寸高的棉苗，以及随机分类的杂草。

  See & Spray正在扫描这些作物，并且在30毫秒之内——大约是眨一次眼睛1/10的时间——它就可以将棉花与杂草区分开来，并决定喷洒除草剂的数量和位置，然后接着扫描下一排。经过两周的试验，See & Spray除草机平均每英亩可以少喷洒2加仑除草剂。使用除草机器人还意味着他不用再买为防止出现除草剂抗药性而改造过的转基因种子，这能节省近3/4的成本。

  下一步海洛德计划将蓝河科技的除草机器人升级为施肥机器人。

  这个技术链的下一个环节可能是一把农业界的瑞士军刀：一个可以区别对待每一株植物的机器人，它不仅能喷洒定量的除草剂，还能定制化肥、杀虫剂、杀真菌剂和灌溉用水的用量。这个机器人集上述功能于一体，所有产品都按需供应。

  这种耕种方式跟传统的一块地只种一种作物相比，能大量减少化学物品的用量。在理论上这种耕种方式能终结单一作物制，单一作物的农田更容易受到枯萎和灾难的影响，也会对土壤养分进行过滤，从而使粮食供应面临风险。

  现代农民一直将农作物的种植隔离开来，部分原因是我们的设备无法处理更复杂的问题。能够单独照料植物的机器人可以支持间作种植这种传统耕种方式，即同时种植玉米和大豆或其他豆类作物。

  有何弊端↓

  John Deere在“权利修复”运动中是个反面教材，在这个运动中，城市和乡村的人都在努力争取关于限制使用专有软件和硬件的法律，这些专有软件和硬件使个人几乎无权维修自己的设备或机器——这个问题不仅可能会让一个价值500美元的苹果手机机主心生怒火，而且可能会在经济上搞垮一个价值20万美元的人工智能拖拉机的所有者。

  农民的成功与少数垄断独大的公司和他们的机器人捆绑在一起，John Deere公司让农民依赖使用其专用设备，且连维修机器都要用他们的专用设备。这与Monsanto的做法没有什么区别，让农民不得不购买他们的除草剂和种子。还有一种可能性，尽管看起来有点遥远，一个依赖软件的粮食系统可能会更加容易遭到黑客的攻击，因为黑客可以操纵机器中有毒化学物质的剂量。

  我们应该选择技术还是农业生态、可持续农业还是工业化农业？100年前的工厂简直是一场噩梦，浓烟滚滚，工作环境恶劣，死了好多人。现在很多农业企业都处于这种状态，效率低下，生产有害的化学物质，造成大量的碳排放。

  但现代工厂的设计理念是：智能化、自动化、对大自然和人类都安全的工作环境，并力争在每一项工作中都实现人体工效学。

  电子土壤传感器开始学习从不同方面分析土壤的健康状况，可以精确到微生物的活动，并将信息无线传输给监控室的农民。海洛德团队还开发了一款带有红外传感器的无人机，可以在作物上方巡航，监测作物能否充分地吸收和反射阳光，评估其生长和健康状况。

  第五章——精细农业

  本章展示了来自中国多利农业的高精尖技术，以及它是如何走向没落的。

  崛起↓

  2014年，我第一次来到张同贵创建的多利农场（Tony’s Farm），公司涵盖了8个省份1万多英亩的土地。他的订购客户多达20万人，种植的有机水果和有机蔬菜涵盖120个品种。他把自己定位成既是农民，也是零售商。这种跨越二者的定位既可以算作优势，也可以说是成本。作为农民来讲，他必须接受令人眼花缭乱的土壤和水源清理费用。从零售商的角度出发，存储和运输农产品需要涉及物流系统，因此他还必须承担建立和维护这种系统所需的巨额费用。

  创业初期，他与四川农业大学教授江洪重新取得联系，后来江洪被任命为多利农场首席科学家。作为农业技术专家，江教授向他提议，将智能传感器和软件相结合可以大幅度提高运营效率。他们采用了新软件和数据网络工具，着手打造智能农业系统，通过该系统可以控制农作物的生长以及农场的包装、储藏、在线销售、交付和质量控制。

  江教授向我展示了一片苋菜地，每隔几垄就会设置几个传感器，这数十个传感器像微型旗杆一样穿插在田地里。这些传感器包括一个个细长的金属棒，顶部装有发射器，用来无线传输收集到的数据。江洪教授和他的团队正通过土壤传感器对整个农场进行试验，来监测每种作物的微气候，收集水分和温度、湿度、酸度和光吸收等数据。

  如果传感器检测到某些作物，例如某个马铃薯所在的土壤含水量较低，系统将自动开启灌溉作物的喷头，将土壤含水量恢复到所需水平。张同贵称，这些含水量传感器有助于减少大约一半的用水需求，从而降低农田抽水所需的能源成本。考虑到中国的干旱问题和淡水成本较高，这种精准灌溉可以说是一项重要进步。同时，污染会让全国淡水短缺加剧。

  衰落↓

  土壤清理的费用高得吓人。张同贵表示：“当我开始进军有机农业时，人们都以为我疯了。土壤和水资源清理需要投入巨额资金。”公司成立的头10年，投入总额就高达数千万美元。农业部和科技部投入了数万亿元人民币作为补贴，帮助农民加快清理进程。张同贵也因此受益匪浅，不过他还是需要向土壤清理投入大量资金。

  2018年，我从多利农场的一位投资者那里得知，张同贵已经悄悄离开了公司，并将公司的一大部分股份卖给了一家房地产公司和一家保险公司。那位投资者解释道：“有机农业的生产成本实在太高了，物流也特别复杂。”

  无数初创企业都试图快速发展，把战线拉得过长，同时还承担着尚未成熟的技术所带来的巨额费用，多利农场只不过是其中一个案例。

  亚洲有机谷销售部经理Findle Zhao认为多利农场的想法太过超前。“这个案例非常重要。这种‘敢为天下先’的人还会有的。即便他们不能继续走下去，也会为将来采用这种方式的人铺好道路，那时成本就会降下来。”

  自从张同贵在2005年创立多利农场以来，土壤传感器、智能数据网络和其他精准农业方式在全球范围内普及开来，包括中国的大型传统农场，而这远远超出了有机农业的使用范围。同时，尽管大多数农村小型菜农并不具备这方面的技术知识，可是借助互联网，或利用手头资金往这些设备上投资，也会让农业在未来几十年内出现变化。

  第六章——垂直农场

  本章探访了利用气雾栽培法实现的室内种植奥秘。

  面临困境↓

  斯坦福大学食品安全与环境研究中心主任大卫·洛贝尔（David Lobell）表示，在过去40年里干旱、污染和水土流失导致全世界丧失了1/3的肥沃耕地。由于人们过度耕种、滥用化肥和农药，表土退化速度超过自然再生速度。

  中国已经购买了包括巴西、埃塞俄比亚和阿根廷在内33个国家的一些耕地，以保障粮食安全。英国购买了30个国家和地区的土地，确保其粮食供应。同时，德国、印度、沙特阿拉伯和新加坡，对海外农田投资尤为巨大。即便是拥有广阔耕地的美国，种植者们也在25个以上的国家拥有土地。这种趋势也就是评论家们口中的“全球土地争夺”。

  应对方式↓

  2018年，亚马逊创始人杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）和其他几个投资者一起向美国旧金山的垂直农场初创企业Plenty注资两亿美元。公司年轻的首席执行官马特·巴纳德（Matt Barnard）表示，到2020年，他将在中国主要城市及周边建300个室内农场。

  与传统农业相比，这种方式可以大幅度地减少用水量，无须使用农药或常规农业化学品，而且农作物的生长速度要比在室外农场快30%。如今室内农业涵盖了从被动式太阳能温室，到高度成熟的垂直农场，也就是哈伍德所说的“完全可控农业”。

  就室内农业的倡导者而言，在当地可控环境下种植的新鲜食品要比在其他国家购买的耕地上种出的食品，更便宜、安全，同时也更有发展前景。特别是随着人口和气候方面的压力不断加剧，土地抢占会变得更困难，也更加危险。

  AeroFarms Systems这家美国最大的垂直农场中，产品位于可以控制种植环境的洞穴仓库内高出地面36英尺的铝制塔架上，塔架耸立于地面和天花板之间。这里充满了植物的芳香，并伴随着水泵、喷雾器和风扇的嗡鸣声。工作人员身着类似危险品防护服的连身裤和头套在水泥地上穿梭，凝视着平板电脑和托盘散发出的光芒。为了到达较高的托盘，他们乘坐移动车载式吊车向上攀升。

  太阳光被发出一束窄带高强度红蓝光光谱的LED灯所取代，色调类似于Pepto-Bismol 悬浮液。一块类似布料贯穿于托盘顶部，植物的根部就像一根根羽毛形状的冰柱垂在布料下方，吸食着托盘内营养丰富的高压薄雾。照相机和传感器会事无巨细地跟踪和监控着生菜的生长进度和需求，对生菜生长需要的数据点进行采集和分析。

  蔬菜的生长从自动播种机开始，种子在引导机械臂的作用下散播出去，然后利用成像软件和算法分析得出在布料上完美的生长安排，这些布料可以在蔬菜的每个生长周期后将其移除、刮擦、清洗，然后重复使用。

  撒种后种子会快速发芽，和在田地里相比会缩短一多半时间。装有发芽生菜的托盘被堆叠到铝塔架中，其中喜热的生菜放到顶部，耐寒的放到底部，以此来应对不断增加的热量。这些位于成千上万托盘里的幼苗会在日光浴床里，享受着粉红色生长灯带来的能量。

  这些LED灯有很多优点：它们不会产生辐射热，因此可以直接放在正上方。在这种光照下，这些植物不会将能量消耗在向上生长上，也不会用在茎生长上，相反它们会向外滋生出众多叶片。它有一个巨大优势：蔬菜的根不会浸泡在水中或扎进土壤里，因此可以接触浓度更高的氧气，这样一来它们的生长速度也就更快。

  AeroFarms Systems会在作物进行光合作用的基础上，通过提高二氧化碳浓度，进一步使作物的生长速度加快。库房周围的空气在接触作物前会经过过滤、通风、加热和冷却等处理。同时灌装的二氧化碳会将室内的浓度增加到1‰，是平均二氧化碳浓度的两倍多。

  遍布摄像头和传感器，通过数以万计的传感设备，可以在任意规定时间内传输数百万个数据点。”这些数据点涉及植物生长过程以及对其产生影响的所有变量，包括温度、湿度、光照的光谱和强度、养分吸收以及氧气和二氧化碳的浓度等。

  在这些标准的基础上，摄像头可以根据叶子的颜色、形状和纹理自动检测出异常情况。如果摄像头检测到蔬菜生长出现异常，系统就会向科学家们的手机应用程序发送警告，然后这些科学家就可以远程解决问题，对生长状况进行相应调整。

  哈伍德通过公司设备可以让蔬菜每年收获25—30次，根据蔬菜品种的不同，从一颗休眠的种子生长到成熟的蔬菜，仅需12—16天。同样的种子在室外田间种植，则大概需要30—45天才能成熟，产量还不及公司室内种植的1/4。

  有何弊端↓

  开始我就感觉室内农业不妙，这种方式碳含量高到爆表，成本更是高得吓人，种植蔬菜的方式简直天方夜谭。由于这种方式依靠人造光，所以种植农作物所需的能源要比室外高太多。

  高度可控的农业同样存在高风险。由于缺少土壤或其他屏障来保护农作物根部，如果根部存在少量细菌、霉菌或其他污染物，就会对农作物造成损害。通过系统，这些农作物可以精确获取生长所需要的水分和养料，可是如果系统出现任何失误（例如泵、洒水装置或定时器发生故障），那么农作物将会受损。如果发生停电，无法向托盘注入薄雾，那么这些蔬菜可能会在一小时内死亡。

  室内农业对于类似小麦、玉米和大米等对阳光的需求量和存储量较大的农作物始终不是什么好选择。高度可控的生长条件只是对极易腐烂、营养丰富，同时对气候变化较为敏感的绿叶蔬菜才有意义。绿叶蔬菜的生长和成熟速度比其他作物都要快，从而可以即时产生现金流，只是前期需要投入大量资金。

  行业状况↓

  大卫·罗森伯格坚信AeroFarms Systems会逐步壮大，他表示公司拒绝了多笔8位数的投资。可是在经过3年的运营后，公司仍然没有赢利。

  AeroFarms Systems在罗马街212号设立农场后一个月，全世界为数不多的垂直农业公司之一，位于亚特兰大的生菜生产商PodPonics开始陷入困境。不久之前该公司从Kroger超市收到一份订单，要求每年向其供应2500万美元的生菜，前提是公司能够建造种植场来满足订单需求。PodPonics公司前任首席执行官马特·利奥塔（Matt Liotta）在宣布公司倒闭后不久的一次行业会议上表示，“这在当时可以算是我们最伟大的梦想了，我们已经准备着手开干了，后来我们才意识到，这么做得需要多少资金，需要雇用多少员工。我们根本无法满足他们的需求。”

  2014年PodPonics倒闭后不久，另一个规模较小但备受瞩目的水培生菜种植公司FarmedHere关停了位于芝加哥占地9万平方英尺的工厂，并提出一系列计划，打算在肯塔基州路易斯维尔投资数百万美元，新建一家农场。高昂的人力成本和能源费用意味着需要大量出售农产品才能保障收支平衡，因此迅速扩大规模带来的风险确实太大了。就在此时，城市农业企业的投资者谷歌风投（Google Ventures）、东芝（Toshiba）和三菱（Mitsubishi）均以技术不够成熟为由，纷纷撤资。哈伍德对此表示：“城市农业才刚刚诞生就出现这种情况，早期成立的企业，能存活下来的恐怕只占到1%。”

  这时却涌现出越来越多的玩家参与到这场豪赌之中。例如由埃隆的兄弟金巴尔·马斯克（Kimball Musk）创立的布鲁克林Square Roots等公司正在采用集装箱生产绿叶蔬菜。他们在集装箱内布置的一排排农作物之间垂直悬挂着LED灯。在风潮的影响下，谷歌风投在退出垂直农业几年后的2018年，率先向美国新泽西州卡尼县一家名为Bowery Farming的高度数字化水培生菜生产商投资9000万美元。此外，杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）和其他投资者向美国Plenty公司投资2亿美元，这在当时是室内农业最大的一笔注资。然而该公司所使用的水耕系统，和气雾栽培相比，用水量更多，从长远来看，这是一个潜在劣势。

  展望前景↓

  罗森伯格认为被城市农场替代的农田可以让自然碳汇发展壮大：“与传统田间农业相比，我们的农场年亩产率可提高390倍。我们可以设想下，将我们补偿的土地恢复为农耕之前的那种自然状态，我们可以在那里实现退耕还林，从而吸收二氧化碳。”

  “我们发现，更大的价值在于我们收集的关于作物行为方式以及生长要求方面的数据。”通过这些信息，AeroFarms Systems能够让种植的作物生长时附带特定属性，控制数字化terroir（风土条件），进而影响所种植生菜的口感和质地。

  环保主义者保罗·霍肯对此表示怀疑，在他看来人类要想完全理解terroir希望渺茫。“请谨记，世界上最复杂的生态系统位于方寸之间。正是因为微生物内的相互作用，土壤与植物根系、植物与天气以及土地的地质历史之间发生的相互作用，才会孕育出农作物不可思议的味道，这是食物的灵魂，超越了算法，也超越了人类理解的范畴。”

  哈伍德指出他的团队理解影响作物口感的因素的能力越来越强了。“我们可以把某个具体变量单独摘出来。我们目前的研究程度，能单独降低湿度或调高温度，同时保持其他变量不变。”它们可能是生菜叶的颜色、草苺的甜度，或者番茄中番茄红素的含量。随着时间的推移，他们通过大量数据在研究农作物特征方面不断加强，因此在掌握农作物成长能力方面也不断提升。

  奥什玛表示，AeroFarms Systems的未来在于农作物的增值特性。随着数据库的建立，我们可以通过实时监控生菜根系对营养物质的吸收率，将改变的特征细化到所含的大量营养素和微量营养素水平。

  哈伍德、哈珀和其他垂直农业的拥护者并没有提议让垂直农业取代传统农业。他们只是提议将小麦、玉米、大米和大豆等可以妥善存储的经济作物与无法保鲜的农作物分开生产。哈珀解释道：“从现在看来，也许就在50年内，至少有70%的农作物将继续沿用常规方式进行大规模集中式种植。”其余一部分，也就是在运输途中容易丧失口感、营养流失的新鲜蔬菜和水果，可以在当地的室外农场、小区菜园和室内垂直农业设施中种植，从而发展城市市场。

  第七章——养殖渔场

  本章探寻了海洋水产养殖面临的诸多威胁，以及养殖者所采取的应对措施。

  《国家地理》（National Geographi）杂志的乔·伯恩（Joel Bourne）报道称，“水产养殖业能满足全球90亿人的蛋白质所需，同时消耗着最少的地球资源。”

  生产1磅三文鱼肉需要消耗1磅饲料；1磅鸡肉需要将近2磅饲料；1磅猪肉需要3磅饲料；而1磅牛肉需要约7磅饲料。

  面临困境↓

  一只携带瘟疫的水母会殃及一整个网箱的鱼，过多的海藻可能会导致鱼类缺氧，网箱裂开一条小缝会导致鱼类大量逃逸。潜伏在三文鱼身边的是俗称海虱的体外寄生虫，会消耗鱼类的血液和肉，大约十几只海虱就可以杀死一条鱼。海虱与三文鱼在野外共存了几千年，但是近几年它们严重威胁到了三文鱼的生存。

  养殖三文鱼的规模和密度越大，瘟疫暴发的可能性越大。就像大型农田的超级杂草对除草剂产生了抗药性，而越来越多对化学物质产生了强大抗药性的海虱也公然挑衅着我们为铲除它们所做的每一分努力。从某种意义上来说，三文鱼养殖产业自身创造了这个怪物。

  世界上最大的三文鱼渔业公司Marine Harvest的总裁阿尔夫·黑尔格·奥斯科格（Alf Helge Aarskog）和其他同行联合行动，准备借助科技的力量对抗他们用显微镜才能看到的小敌人。他们为提出的解决方案投资了亿万美元，哪怕有些方案似乎并不可行。

  奥斯科格计划到21世纪中叶将公司规模扩大10倍，并助推一场“蓝色革命”。在这个过程中，水产养殖将最终取代野生捕捞的海鲜，并为数十亿人提供可持续的蛋白质”。奥斯科格不止一次跟我强调，海洋占地球表面的70%，却仅能提供2%的粮食。“这必须改变。”

  气候变暖对世界各地许多其他鱼类和贝类都产生了影响。变暖的海水正逐渐酸化，这种现象有时被称为“全球变暖的邪恶双胞胎”。海洋酸化是海水吸收了大气中的二氧化碳，酸碱度持续不平衡引起的。海洋酸化使得贝类难以生存，尤其是牡蛎和蟹类。

  水产养殖的一个好处就是能够加以管控，而野生渔业只能任由情况继续变得更糟。“在这样的气候条件下，如果不大力发展人工养殖扩大其规模，根本无法满足人类需求”。

  一些评论家不以为然。“工业水产养殖，尤其是三文鱼养殖，本身就是不可持续的。”三文鱼养殖的环境挑战远远不止海虱。渔民需要管理鱼的粪便，防止它们从网箱逃逸，并需要捕获大量的野生鱼，这都是很大的挑战。

  如今水产养殖，尤其是三文鱼养殖，给野生渔业带来了最严重的威胁。三文鱼是食肉动物，可以吃掉比它们自身体型大很多倍的食物。

  世界野生动物基金会挪威办事处的英格丽·洛梅尔德（Ingrid Lomelde）说：“我们不能把一个产业建立在自身不断消亡的野生饲料上。”

  养殖三文鱼不仅消耗野生鱼类种群，还污染它们的栖息地。三文鱼饲料的70%都是以尿液、粪便或未使用饲料的形式再次流入大海。“过去几十年，三文鱼养殖业一直把大海当成开放的下水道，”全球反水产养殖联盟（GAAIA）的理事唐·斯塔尼福德（Don Staniford）说，“排泄物沉淀在海底，会破坏该地区的海洋生态。”养殖三文鱼也会从基因上污染自然生态系统。当养殖的三文鱼逃脱网箱，与野生三文鱼交配，它们的后代在基因上有很大概率无法适应野生环境

  应对方式↓

  被称为Sting Ray的装置由深海石油工业的工程师专门为消灭海虱而造。Sting Ray通过实时视频来“观察”养殖的三文鱼，并使用机器人里内置的人工智能软件，通过识别鱼鳞颜色和纹理的异常来辨别海虱。当检测到有海虱存在时，机器人会用一个手术用二极管向海虱发射激光束。

  由于三文鱼镜子般的鳞片会反射光束，所以鱼不会受到伤害；但海虱是胶状的，大概和蛋清一样的质地，所以激光束会把它们炸脆，让其漂走。Sting Ray使得养殖场的海虱数量减少了大约50%，而机器背后的人工智能系统随着时间的推移更加智能，能够更有效地识别海虱。

  早在2014年这些公司就开始测试机器人，现在大约有200台焚烧海虱的设备分布在挪威和苏格兰的养殖场。

  尽管如此，奥斯科格对这项技术只是基本满意，他正在测试其他机械的方法。包括制造一个足够容纳15万条鱼，又可移动的网箱。如果海虱爆发，可以把网箱移动到更冷的水域中，这样海虱就无法生存。

  奥斯科格还在研究一种能够包裹水下网箱的围挡，孔洞小得让海虱无法穿透。此外还有性能更好的水下摄像头和数字传感器，可以更快探测到海虱的爆发。

  如果这些措施都不奏效，奥斯科格也会做好准备将他的鱼隔离起来。他投资数千万美元开发一种用固态聚合物作为外壁制成的球形网箱，每个网箱能够容纳20万条鱼。这些球形网箱部分没入水中，能完全隔绝寄生虫。但是这项技术成本高昂，技术复杂。封闭可控的水产养殖至少在理论上可以抵抗海洋变暖所带来的压力，因为更深层的海水会被抽到浅层水域，助其冷却，且海水酸化理论上是可以得到治理的。但这些措施意味着成本的增加。

  中国在大约公元前1000年的周代开始养殖鲤鱼。在此之前还没有任何生态系统科学所言，他们本能地采取了我们现在所熟知的混合养殖，也就是将水产养殖与蔬菜种植和牲畜养殖相结合的综合系统。将动物和鱼类的粪便作为整个系统的肥料；鸭子和猪的粪便用于池塘里的藻类的肥料；而富含氮气的小型藻类又可以作为鲤鱼幼苗的饲料。鲤鱼成熟后，就把它们转移到水分充足的稻田，它们会帮助吃掉那些可能影响水稻生长的杂草、昆虫和幼虫，它们富含氮气的粪便也可以为水稻施肥；而高大的水稻植株也反过来保护鲤鱼不受鸟类掠食者的威胁。这种典型的鱼稻共生系统蕴含着丰富的生态智慧。

  Australis Aquaculture初创公司的老板乔希·戈德曼（Josh Goldman）将这种模式应用到大规模的渔场。“将网箱里鱼类的粪便扩散到网箱周围的水域，给其他的养殖产品施肥。”他在网箱四周种植了一排排芦笋和其他可食用的海藻，这些水生植物可以储存二氧化碳，并将鱼粪中的硝酸盐和磷转化成植物组织。戈德曼说，可持续发展的关键就是食用食物链最底层未经加工的食物，而海藻就是最原始的食材。

  Greenwave初创公司的水产养殖企业家布伦·史密斯（Bren Smith）为自己研发了一种类似混合养殖的模式。在科德角沿岸，他在一个3D网格上种植了大量的海带，还有鸟蛤、贻贝和扇贝，主要以鱼粪为肥料。网箱下方还有牡蛎和蛤蚌，用来吸收那些落向海底的较重的有机粪便。

  奥斯科格的公司虽然没有实行混合养殖，但他的网箱系统能吸收所有鱼粪，收获鱼类之后还能产生两种生财之道：生物燃料和高质量肥料。他还在为三文鱼测试一种新的饲料，从食物链中比海藻更底层的生物中提取原料。

  厄于温·厄兰（Øyvind Oaland）是奥斯科格公司研发部门的全球总监，“三文鱼它们所需要的是鱼肉里的营养物质和脂肪。如果我们能从植物中提取同样的营养物质和脂肪，那就能完全改变它们的饮食习惯。”

  Marine Harvest的鱼饲料部门创造了公司1/3以上的利润。这些人工饲料人类也可以食用（我吃过一颗，味道像发霉的球鞋，但没什么副作用），饲料的75%是陆生谷物（玉米、小麦、大豆），20%是鱼肉（大部分是由包装鱼块上剔下来的鱼头、鱼尾、鱼骨等磨碎后制成），还有5%的鱼油。

  纯素食养殖三文鱼可以使水产养殖摆脱对濒于灭绝的野生生物的依赖。生动物医学家称，从生物学角度看，三文鱼的蛋白质来自植物或是鱼肉，对它来说其实区别不大。最大的挑战是找到可以替代鱼油的产品。严格来说，不加鱼油、纯素食养殖三文鱼它们也能健康生长，但鱼肉里将不再含有Ω-3脂肪酸。

  这时藻类就派上用场了。藻类能生产Ω-3脂肪酸，磷虾和其他甲壳动物吃掉藻类后可以吸收这种成分。“我们直接从微藻中提炼Ω-3脂肪酸，从源头获取这一营养物质。”经证实，人们已经在一小部分牛奶、鸡蛋和果汁中添加了从藻类中提炼的Ω-3脂肪酸。

  现在的问题是怎样迅速扩大提炼的规模。

  第八章——人造肉食

  本章作者在素食与肉食间徘徊并力竭找到一个能让她安心大快朵颐的方法。

  面临困境↓

  多年以来我逐渐了解到，我的红肉喜好正在耗尽美国的湖泊和河流，增加了我患心脏病的风险。而畜牧业的发展又使原始雨林遭到破坏，加速了全球变暖。畜牧业中产生的温室气体约占全球所有温室气体排放量的15%，超过所有运输形式的总和。而且，大多数为宰杀而饲养的动物都没有体面的生活条件，这让我良心难安。

  应对方式↓

  ①管理式放牧

  首先我去到了山姆·肯尼迪（Sam Kennedy）的农场。他在田纳西州中部3000英亩的土地上养牛和放羊，用的是再生农民倡导的“管理式放牧”方式。肯尼迪将曾经种植动物饲料玉米的大片土地改为种植肥沃的原生草地，这些草地具有碳汇功能。肯尼迪的牛羊在咀嚼野草的同时，用它们的蹄子开凿土地，用它们的粪便肥沃土壤，新一轮的草地也随之生长。

  这种做法模仿了几千年来野生草食动物的活动，只是肯尼迪使用现代工具（如无人机和可移动的电子围栏）让他的畜群在牧场上不同的区域旋转式移动进食，从而形成了连续的再生周期。尽管肯尼迪农场的故事听起来很美，农场里的动物也得到了良好的照料，生产的肉制品也很美味，但是这些产品的价格很贵。管理式放牧还是不太可能取代大规模的牛肉生产。

  ②克隆牲畜

  克隆牛具有巨大的潜在成本优势，因为可以使屠宰牛肉完全自动化。劳伦斯说，环境优势归结为减少了脂肪。他只克隆了脂肪层薄的肉牛，这意味着它们能将最小的能量转化为脂肪，并能将生产优质牛肉所需的总饲料和水减少约5%。

  但对于在不久的将来需求将要翻倍的行业来说，5%还远远不够。平均每头牛重约1000磅，产肉量仅为体重的一半左右。而其中的500磅（包括了骨头、皮、内脏）虽然无法食用，但仍需大量的饲料和水来饲养。简言之这意味着，与牛肉生产相关的所有玉米、水和温室气体排放中，约有一半用于制造不会被吃掉的动物器官，这是食品系统中的一个主要低效环节。

  ③人造肉类

  温斯顿·丘吉尔在1931年撰写的一篇文章预测了未来趋势：“通过在合适的培养基上分别培养这些我们常吃的诸如鸡胸肉和鸡翅部分，我们就能避免为了吃鸡的某一部分而饲养整只鸡所造成的浪费。”

  细胞培养的人造肉是预防浪费的一种方法，它们可以节省畜牧养殖中未食用的那一半猪、牛、羊资源，还可以减少与肉类污染相关的浪费，以及降低远距离肉类运输导致的腐烂和相关成本。

  Memphis Meats实验室位于加利福尼亚州的伯克利，由在印度出生的心脏病专家乌玛·瓦莱蒂（Uma Valeti）和干细胞生物学家尼古拉斯·吉诺维斯（Nicholas Genovese）于2015年共同创立，是世界上第一家在实验室中使用纯肉、肌肉和脂肪以及结缔组织的少量样本开发人造肉的公司。

  人造肉的好处：“从细胞层面来看的话，人造肉与动物肉是一样的，既营养又美味。”此外生产过程可以将肉类生产中的温室气体排放量减少3/4以上，同时还将减少相关用水多达90%。人造肉还可以消除细菌污染的风险（不再遭受大肠杆菌的威胁和粪便污染），并降低患心脏病和肥胖的风险（可以控制这些肉中的脂肪和胆固醇水平）。瓦莱蒂告诉我：“我们现在谈论的是改变数十亿人类和数万亿动物的生活。”

  用于培养和收获实验室人造肉的整个过程只需要2—6周的时间，与从受孕到将牛养大到可以宰杀通常需要两年半的时间相比，这笔时间花费可以说转眼间就可实现。这代表能节约巨大的成本和能源消耗。培养的人造肉消除了对大肠杆菌和其他可能在加工过程中污染动物肉的病原体的担忧。

  海斯还强调了人造肉对人类健康的潜在好处。实验室研发的肉类可以具有肉类有益的营养成分（铁、维生素B12、硒、烟酸等），同时还可以通过仅添加增加口感所需的成分来减少有害物质，即胆固醇和脂肪含量。瓦莱蒂说，对于有心脏病风险的患者，他可以制造出一种含有健康脂肪的牛肉，比如说该牛肉中的脂肪含量较高，例如用有益的Ω-3油脂来代替饱和脂肪。

  2017年，世界上最大的牛肉和家禽生产商之一Cargill Meats投资了Memphis Meats，公司还从更多未来投资玩家那里吸引了数千万美元的投资：比尔·盖茨、理查德·布兰森（Richard Branson）以及专注于破坏性技术的风险投资公司Atomico（原子风投）和DFJ。

  2018年初，Tyson Foods宣布计划投资瓦莱蒂的初创公司。这笔投资在我当初看来是很荒谬的，因为Tyson Foods生产了美国1/5的肉制品。为什么一家传统肉类公司会投资这种不起眼到甚至有点科学怪人意味的公司？

  Tyson Foods的首席执行官汤姆·海斯（Tom Hayes）宣誓要将已有83年历史的公司转变为“一家现代化的食品公司”。他践行了“可持续蛋白质”和“零碳食品”的承诺。这些承诺听起来有些可疑，因为承诺者的公司每年处理大约18亿只动物，制造比整个爱尔兰所产出的温室气体还要多的温室气体。

  海斯不仅投资人造肉，还投资制造基于植物蛋白质的初创企业，最著名的是Beyond Meat公司，该公司生产由大豆和豌豆蛋白制成的汉堡、香肠和肉块食品，这些产品现已在两万多家杂货店中出售。

  在美国近几年来“替代肉类”产品的种类越来越多。硅谷新兴企业Impossible Foods已筹集了3.5亿多美元的资金，以将其产品（用合成动物血液调味的植物性汉堡肉）推向主流市场。尼尔森（Nielsen）的最新数据显示，在一年的时间里，肉类替代品的零售额增长了30%，是传统肉制品销售额和零售食品总销售额增幅的很多倍。

  实验室人造肉的支持者认为，以植物为基础的产品将永远无法达到真正肉类的风味和完全的“口感”，正如瓦莱蒂所说的那样——肉质的弹性、咀嚼的质感和肉质纤维的密度难以以假乱真。他说：“人造汉堡包肉饼和肉块是一项重要的技术应用，但其应用范围很窄。”“人类进化了数千年，都是食用动物肉。而今，全球90%以上的人都在吃动物肉。

  试吃时刻↓

  乌玛·瓦莱蒂试图生产的不是肉的替代品，而是一种全猪（或全牛）的替代品，没有骨头，没有器官，没有皮毛，既不会哼哼叫，也不会哞哞叫。当瓦莱蒂邀请我参观他的实验室品尝一下产品小样时，我接受了。“请记住，您马上要吃的东西来源于细胞培养，而不是屠宰场，”瓦莱蒂语重心长地说，“我只想确保您将其视为一个伟大的历史时刻。”

  开始了戏剧性的一幕，这无疑是我将要吃的最昂贵，也可能是最先锋的餐食——2盎司就价值几百美元的鸭胸肉。这些鸭胸肉是取自加利福尼亚州帕塔鲁马的一个农场里的鸭子的细胞，这些鸭子现在可能还在农场里闲逛。我只犹豫了一下便签署了法律豁免书，承认知晓人造肉“是实验性的肉制品，其属性尚未完全明晰”，并同意“自愿接受因参加试吃可能对我造成的一切损失、损害、伤害或死亡的风险”。

  其他人造食品↓

  自2015年Memphis Meats公司成立以来，已有十几家或更多的初创公司开始开发实验室培育的人造牛肉、猪肉、家禽和海鲜。其中，Mosa Meat、Just Meats、New Age Meats和以色列公司Future Meat Technologies已宣布计划在2020年发布从鸡肉饼到早餐香肠的一系列人造肉产品的消息。Super-Meat公司正在配制一种特殊的无动物配方培养液来代替胎牛血清。

  Clara Foods生物技术初创公司正在使用转基因酵母生产基于菌群的鸡蛋，这种转基因酵母产生的蛋白与蛋清中的蛋白相同。

  Finless Foods一直在开发人造蓝鳍金枪鱼。它的创始人是两个20多岁的生化学家，他们有望在2019年底前推出他们的第一款产品，即一种基于细胞的鱼酱。

  Perfect Day这家初创企业正朝着定义无动物产品的另一个新领域迈进。他们使用受控的发酵工艺，“基于植物”的蛋白质制造乳制品。Perfect Day开发了转基因酵母，把它设计为具有像微型蛋白质工厂一样的功能，可以提取出与乳汁中的氨基酸相同的氨基酸。这些蛋白质是产品味道的核心成分，与牛奶的味道没有区别，并且可以生产出全范围的奶酪、酸奶和冰激凌。

  Impossible Foods公司2014年推出了第一版Impossible Burger，这是一种以人造动物血制成的植物小馅饼，这