耶鲁大学开放课程有关食物的心理学生物学和政治学09.docx

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耶鲁大学开放课程有关食物的心理学生物学和政治学09

我们来聊聊绿色革命吧

这个词很多人没有听说过

但这个词却又对世界极其重要

它改变了世界对待食物的方法

同时也对减少世界范围的饥荒

做出了极大的贡献

即使现在饥荒仍然是一个问题

但是已经有了很大的进步

而绿色革命居功至伟

让我们从较早的历史讲起

继而讨论这个概念是怎么来的

和为什么世界需要担心这个问题

以及世界各地政府到底投入了多少资金

在年产生了一本重要的著作

是马尔萨斯写的《人口论》

他谈到了人口增加的状况

和食物增长的状况

并且敲起了人口问题的警钟

在一方面事实上他认为人口增长很快

就会超过世界生产食物速度的极限

他的意思是食物是以几何级数增长的

但是人口则是以指数方式增长

假如说在他写这篇论文的时候

在食物供给和人口增长之间有一个平衡点

或者比预计的更乐观些

但终归会让路给严酷的现实

也就是人口增长

会远远超过食物供给的速度

他的原文是这样的

人类增长的速度远超土地提供食物

使人存活而不至夭折的速度

死亡总会以这样或者那样的方式光临人类

他指出的出现饥荒的问题是正确的

但原因却不是他想象的那样

根据他的观点

你可以看到一个随时间变化的函数图像

你会看到提供食物的速率像这样

而人口发展的速率则是这样

因此他断定如果你处于这一阶段

那没什么问题

但一旦你到达这一段区域

就会出现大问题了

事实上这并不是那条曲线的实际样子

如果你看公元年的食物供应曲线

然后再到年的食物曲线

由食物和农业组织已经标出了这一点

我很抱歉这个图不够清楚明了

但是浅色线段是食物供应线

而人口增长线则是那条红色的

因此这和马尔萨斯的预测有很大区别

而问题是这是为什么呢

怎么解释模型所阐释的内容

以及现实到底是怎样的呢

在他的时代有很多事情无法考虑进去

其中之一就是先进的科技可以尽可能的

在世界范围内快速培育更多的食物

计划生育这个问题是由于他的报告

是依据于世界上不会有

计划生育的假设为前提

而他也无法预测世界上会有绿色革命

这些事情组合起来改变了图像的形状

使之成为我们现在实际看到的图像

现在绿色革命

已经成为了食物史上的重要组成部分

但它其实只发展了很短时间

考虑到农业革命在世界范围内

引起的主要变化

你可以往过去的几百年几千年里看

不同地区的发生了怎样的农业革命

哪里出现了农耕

我们之前讨论过的家养动物

和某时间点上的出现的特定谷物的种植

这些都是重大进展

但那些花了很长很长时间才开始

事实上绿色革命

只开始实施了大概到年的时间

因此在一小段时间里发生了

非常引人注目的变化

当然全球科技化使这些成为了可能

这些改变是很有必要的

因为世界人口以一个非常快的速度在增长

而且世界人口需要更多食物去生存

此图只是表现了世界上有多少个不同的

地区为了支撑人口的增长

而需要增加食物的供给量

以美国为例即使考虑到它发达的农业

比如有世界最大的玉米供给量

但仍然需要提高%的产量

在美国和加拿大需要提高%

来帮助喂饱这两个国家

增长的人口

你可以看到亚洲和拉丁美洲

的数字同样非常的高

在拉丁美洲

%的食物产量出来用以维持生计

这的确很高

但看到非洲的时候数字则更高

问题的原因就像我一会儿会说的

非洲是世界范围内

绿色革命影响最小的地方

因此问题亟待解决

今天我们将要讨论它的定义和历史

什么是绿色革命以及它的影响

它的影响是十分有争议的

一方面绿色革命的

支持者提出了一个非常有力的观点

世界范围内的食物供应已经提高了很多

而这在某种程度上

帮助解决了世界范围的食物饥荒问题

而且这对人类的

稳定发展十分重要

而批评者则说这些优点都很好

而且很重要的问题也得到了解决

但绿色革命有很多消极的结果

人们还没想到但是总会想到的

我们会从这两个方面分别讨论这个问题

什么是绿色革命

基本上是想要在世界范围内增加产量

并减少现有的劳作量

从而使人们有更多食物可以吃的一种愿景

"产量"在本课是一个很重要的概念

它基本上是指

你从既定土地上可以获得的生产量

如果你要在Y的范围内种植X丛小麦

然后你用同样大的地方在提高了生产力后

得到了X的小麦这就是好的

因此有很大一部分绿色革命着眼于产量

这些是很多初级的

绿色革命手段的着手点

灌溉成为了一个非常重要的问题

尤其在世界范围的特定地区中

灌溉限制了作物生产的总量

事实上甚至在美国的某些地区

除非从其他地方引进合适的灌溉水源

否则都不能灌溉作物

灌溉当然成了提高了生产力主要问题

杀虫剂可以提高常量

因为我们不能被其他物种分一杯羹

因此常规技术和生物技术

被引入了这个领域

在整个绿色革命的范围内

最有争议的部分就是转基因食品

但这并不是唯一的争论点

你可以用转基因的方式

定向的改变作物某一特质来提高生产力

比如说使其更抗旱

或者对某种环境更有抵抗力等等

而这些成为了绿色革命最重要的组成部分

批评者则说这是在世界范围内

释放一些引发超级灾难的东西

也就是说这些转基因作物

我们并不了解它们会对生态系统做出什么

我们不确定它们对人类有什么作用等等

因此有些人对于这一部分很是警惕

而其他人则说这种

转基因作物对于绿色革命

是非常有必要而且非常重要的

这一说法是在年被引入的

一开始对这个词的说法有些争议

但我看过的很多报道建议绿色革命

由这个这个独立的词组组成

这个概念之前就存在

人们过去就在做这样的事情

你可以看到二十世纪四十年代的例子

已经包含了绿色革命的概念

但是这个短语直到后来才被提出

其愿景是减少甚至消灭饥荒

给这个人口暴涨的世界提供食物

并且或多或少的使这个世界吃饱穿暖

很多公司由绿色革命而获利

比如生物科技公司和农业贸易公司等

出售转基因作物的种子

或是出售化肥杀虫剂

这里简单谈了绿色革命使世界温饱的奇迹

也有关于它是如何实现这一点的辩论

但这至少是我们的希望

绿色革命的整体概念的确很有冲击力

而它的最初开始于洛克菲勒基金会

总部设在纽约的洛克菲勒基金会

在年就发现世界范围的饥荒

是一个很大的问题并想要进行干涉

并且创立了一个激励绿色革命发展的组织

这事儿还真成了

现任洛克菲勒基金会主席

朱蒂丝·罗丹曾在这里任心理学教授

然后去了她曾是耶鲁的教务长

然后去宾夕法尼亚大学当了校长

而现在是洛克菲勒基金会的负责人

也就是说朱迪·罗丹和耶鲁有些渊源

被人们认为是遗传性革命的先驱者的

是一个叫做诺曼·博洛格的人

博洛格原先是杜邦公司的化学家

年被洛克菲勒基金会送出国

作为绿色革命的先锋部队

他在世界范围内引起了了极大的变革

他领导科学家和调查员队伍走访世界各地

并启用新品种的作物尤其是小麦

研究生物高科技的技术发展

和很多生物科技领域存在的

可以提高产量的事物

这有一张他晚年的照片

他在培育这种抗病小麦

的领域尤为出名

现在你们看到的是一些抗病棉花的样本

他从墨西哥开始

然后去了巴基斯坦和印度

使这两个国家有了重大变化

正是因为在墨西哥做的实验

被认定为是第一次的巨大成功

因为这项工作

他在年获得了诺贝尔奖

这些都是很关键的时刻

而博洛格则是起主要作用的人物

在年绿色革命就像我所说的

从墨西哥开始

并且是由小麦产量的变化所驱动的

那时候墨西哥的人口增长十分迅速

博洛格和其他人帮助研发了

更健康的可以抵抗多种病害的小麦

结果这种小麦

使全墨西哥达到了自给自足

若干年后在墨西哥成功的基础上

博洛格和其他人把绿色革命带到了

当时正在发生大范围饥荒的印度

并且试图通过使用一种叫做"神奇种子"

的稻谷来提高产量

那时还有几个绿色革命的典型事例

就像我之前提到的这件事的聚点

就是增加杀虫剂的使用

现在你们可以开始猜猜那些

担心绿色革命的人是在担心什么了

他们担心地里使用的越来越多的化学制剂

但如果害虫贪吃降低了产量

而人们又在挨饿

那么杀虫剂就成了场景中必须的部分

增加了化肥的使用后

在一系列相同类型的焦虑出现时

这其中也有这一系列的机会

我们所讲到的灌溉问题一会儿会再次提出

"栽培品种"这个词和

改变你所栽种的种子的本质特征有关

因此你耕种的作物可改变

以便增加产量

被播种到地上的种子

成为了绿色革命的一部分

而那些后来的变化也成为它的一部分

目标是为了完成这些事情

而且这就是产量这个词的来源

但世界食品产量有一系列不同的组成部分

而增加世界范围内的耕地面积

成为了一个主要目标

因为这是增加食物产出的一个方法

他们想要减少人力的目的之一

就是参与生产食物的过程的人尽量少

因为那意味着你可以种出同样多的食物

而使用较少的人力而这样提高了效率

现在你可以开始想想那些相关的忧虑了

美国就像我们一会儿讨论的

曾经是一个有着很多很多农民

在相连的很小面积土地上耕种的国家

农民数量在一段很短的时间里快速下降

一会儿我会给你们看一幅有关的图表

但是每个农场的面积却大大提高

农场步入了工业化

被叫做"大英亩"的地方

现在被用作养殖动物或者种植稻谷

因此劳动者的生产力已经提升

但是劳动者的数量却下降了

对这一现象批评者说

这一趋势使得农业变成巨大的产业

我们更远离了食物

政治因素巨大的农业机构

的政治力量在驱使美国的食物的选择

和食物的营养政策等等

因此那是它潜在的下降趋势中的一部分

如果作物成熟的早一点那当然一块地

可以种植更多的作物

对肥料更好的反应性

如果你开发转基因作物或系统性培育他们

使得他们对于化肥的反应更灵敏

并在同时对于害虫多少有些潜在的抵抗力

那么你当然可以增加产量

而这些其他事是十分显而易见的

对于绿色革命有一系列不同的部分

如果你的确十分沮丧并且说

那我们应该做什么呢

所有的是都是应该做的事

你可以看到有多少不同因素的对于

化肥杀虫剂灌溉转基因作物

所有的一切都很重要的

我会给你们两个绿色革命实际行动的例子

并且我们会讨论到其中的一些结果

其中之一就是运用于灌溉系统的科技进步

导致更高效率的灌溉

然后我们会讨论生物高科技和转基因食物

这是个非常有趣的问题

我们一会儿的课会回到那些对于

转基因作物的忧虑

但是今天的大部分时间

我们会讨论绿色革命的有利面

早期的科技发展做到了

其中的一些是很有趣的事情

这里会有些熟悉的名字你会联系到一起

在世纪的早期

一个主要的发展就是来自于杰思罗·塔尔

你们谁喜欢摇滚音乐

也许会把他认成一个摇滚乐队的名字

乐队和年代在某种程度上很流行

但杰思罗·塔尔成名是因为

发明了播种机从而可以机械化种植田地

年他成为了杰出的农业学家

他的名字是赛瑞斯麦·可密克

而你们也许还记得高中历史课上

介绍了他改进了收割机

使农民可以在可以收获作物的情况下

并且大大的提高效率的方法

尤其是农民收割小麦上

十九世纪三十年代此人变得街知巷闻

他的名字是约翰·迪尔

他因开发改进了一个很出名的钢制犁

且成立了一个公司

就有了我们今天都知道约翰·迪尔公司

这些人都曾是很重要的绿色革命参与者

特别有趣的是灌溉与科技的发展有些关系

如果你考虑一个事实

我们在十分干旱的加州种植了大量的作物

比如说

很多的植物和作物在加州长大

长在很干旱的土地上

而灌溉是它们生长的关键

你可以想象到什么会

在种植食物的时候涉及到水资源的重要性

涉及到的水资源大多数来自哪里

水资源在这些地方在这类干燥地区

并不是能用抽水机从地表抽上水来

当地的生态系统缺乏水资源

水基本上从外面引进

这些年你也许听到了些有关水资源的辩论

说科罗拉多河被很多地方抽干了

比如西边的拉斯维加斯

不是为了种植作物而是为了城市的运作

而加利福尼亚则是为了种植作物之类的

于是各个地方之间就水资源和水的花费

以及承担人发生了争执

政府应该给予补贴么

这些都成了问题但我一会儿会提到的

天然水资源的枯竭是世界一些地方的

非常重要的顾虑

我们所使用的农业用水的总量有的在下降

因为灌溉显著增产所以肯定也有上升

农业生产有很多形式

你们谁坐飞机从这里到西海岸过

当你看到科罗拉多地区和西部的其他地方

你会看到右边的灌溉设施

这些巨大的圆圈

灌溉水从中间留出

这些巨大的机器使水循环起来

其他地方有不同的灌溉方式

这里有很多类型的

灌溉是用不同的方法完成的

如果水是从当地抽上来的

这有一个这种情况下的例子

那你就得有一种类似这里的蓄水区

比如说一个湖泊一条小溪

或者一些能蓄水的地方

也许会是从外界引入的

那就会有这些管道系统

这些会从不同的地方抽上来

然后将水运送到田地的不同地方

这里是小一点的版本

比如说那个可能是个

用于小规模用水地区的蓄水池

水都是由抽水机一类的压力装置提供的

水必须从一个地方移到另一个地方时

有时会利用重力作用

比如说水从一座山上流下来

建立起一个灌溉系统

在不同的地方挖了很多深沟

然后水流到了田里

但主要是还由抽水机抽取的水

因此这同样也有一些能量消耗在里面

当你想到种植特定稻谷需要多少能量

以及我们聊到可持续性时

我们会开始讨论那些有关的数字

以及把水从一个地方运送到另一个地方

所消耗的能量总数也是整体图景的一部分

在发展中国家

灌溉稻谷变得十分重要

因为其中的一些地区是

很容易于在缺水的情况下种植这些作物的

这里有一个特殊的水井的形式

在这些地区被经常用到叫做管道井

那么你可以看到右边的图

和在左边人们制造的一个

这些很容易做到你只需要打个洞

到底下找到水源然后将水

用一套并不昂贵的水泵系统泵上来

它可以手动完成或水泵完成

但不管用哪种方法水都可以被带到地表

现在其中的的一个问题是

怎样净化被带出地表的水

我某天看到一个统计调查

主要是有关孟加拉的担忧

说的是水从蓄水层被抽上来的

这些水资源很丰富

其中的一些水资源含砷量很高

因而水资源的净化变成了一个问题

但大多数地方这都是一桩好事

人们提供技术

和资源去钻这种井

因为这可以积蓄水源来帮助种植稻谷

这里有一个管道井的例子

左边的是巴基斯坦右边是孟加拉

这些小井可以积蓄

足够的水源来灌溉一小块地

而且如果你引进一些电动水泵

你甚至可以积蓄更多的水资源

灌溉在世界上某些地方就像我提到的

美国的某些地方必须种植稻谷

比如说这就是

亚利桑那州的灌溉情况那里长着莴苣

你们谁去过亚利桑那州的会知道

那里的天气并不是最适宜种植作物

事实上如果你看到亚利桑那州

原始风貌占了整个州的大部分地方

你就会惊讶于除了仙人掌

其他的所有作物都不能生长在那里

事实上你可以在亚利桑那州

种植莴苣的原因主要是因为灌溉的存在

而使那成为可能的原因是政府认购了水源

你可以想象到这会

花很大一笔钱把水运到地里

以及在亚利桑那州干燥的天气下

水蒸发的多快

有很多地方水直接蒸发为水蒸气

在这种情形下灌溉作物的成本的确很高

但灌溉使的农民种地

变得可能且效益不错

但前提是政府帮助购买水源

有些人说政府

不应该搅进买水资源这件事

这有益于稻谷的种植

并且使得作物在不应该生长的地方生长

如亚利桑那州不是个很适合种莴苣的地方

应该找其他不需要很多水资源的

的地方来种植莴苣等等

因此这种事情到底是好还是坏

这的确是由你的主观决定的

如果你考虑到的是水资源过度消耗

政府津贴用于给在那里的作物保险

你不会喜欢这个想法

如果想到亚利桑那人能拉进同食物的距离

并有了当地的食物供给

那这就是一个好主意

因而这着实决定于你从哪方出发想问题

但想想亚利桑那州

种植莴苣的意味着什么

亚利桑那州的莴苣并没有在穷苦国家

为了人民健康而种植的蔬菜来的重要

在那里他们得靠农业和灌溉来生存

在美国这样的工程会发生在很多地方

但在其他国家却不一定是这样

所以灌溉

对于某些地方尤为重要

正如我所言科罗拉多河水源的利用

已经成为了政治热点之一

这条河的大部分水源都来自于

落基山脉的融雪径流

以及其他地方的径流交汇而成的

这条河的水量充足

同样需求量也很大

这也引发了很多政治纷争

亚利桑那河的需求量也很大

它的水源大都用于灌溉

你可以看到这样的东西

这些灌渠吸取了

亚利桑那河的水

然后分配到各个农民那里

回到亚利桑那的莴苣

我前面也说了这引发了很多有趣的问题

是好是坏

都在于你是怎么看待的

来看看这几张图关于全世界

由绿色革命所引发的产量增长

有些图却表示的是

农田的平均产量

在美国用的单位是英亩

但在其他地方用得却不是这个单位

所以公顷是这个概念

是一个农业概念在一些图中

你们会看到数量

是由公顷表示而不是英亩

这里有个转换公式

下面就是一个由绿色革命

产生的例子

这个案例讲的是灌溉对茶叶生产的作用

这就是图表正如你所见

从左到右灌溉的程度逐渐增多

Y轴上是产量

灌溉越多产量越大

所以两者的关系很明确

全世界都能计算出收益是多少

水资源枯竭的代价又是多少

将水资源泵送到其他地方的成本是多少

以及从茶叶产量中你能获得多少

然后人们就能得出结论

这样做是否值得

这张图中还有些很有趣的事情

看左边

这里表示没有灌溉时你的收益

这里是增加灌溉量之后

得到的最大收益这只是一部分

在这点上收益的增幅开始逐渐减小

就是在增加了用水量之后

所得到的收益不再和投入持平

这一部分的考虑

也一直是农业系统中的一部分

人们理解这一点

并试图通过成本效益得到最大产量

同样的比如说

人们会计算让一头

母牛喂养它的牛犊多久

因为这头奶牛所产出的牛奶

同时也拥有一定的市场价值

但很显然

牛犊的健康成长也很重要

所以农民们需要很精确的计算出

在哪一天可以停止喂养

然后以其他方式喂养牛犊

从而能够将牛奶卖出去

这样的计算

农民们一直在做

农业似乎成了一个很科学的行业

我知道至少有部分人告我

你们是在农场长大的

了解这些事情知道其中的科学性

也是件十分有趣的事情

毫无疑问灌溉是有效的

那个茶叶的图表就是很好的例子

我也能给你们看很多其他作物的图表

但是这到底值不值得我投入那么多呢

最重要的一点水会始终存在吗

世界各地都对水资源枯竭

表示很大的担忧

在美国也是如此看下这个表

后面会有一节课讲到

美国中西部的含水土层

它是全美作物用水

的重要来源

而它却会在将来的几年中全部干枯

我们说这些的原因

正是因为食物已经成了一个有趣的议题

我们再来谈谈生物技术和转基因作物

你能想到的

转基因作物的完整概念

你修改了某种作物的

基因或者是品系

从而希望得到更大的产量

无论怎样你得到了更大的产物

你获得了每公顷土地上更多的产量

生物技术十分的重要

在转基因作物和生物技术的作用下

全球各地的食物生产

都发生了翻天覆地的变化

我也说过不是没有担忧的

这我们放到后面的课再讲

生物技术的期望是这样的

比如说你不得不使用农药

因为害虫们正在吞噬作物

使得产量越来越少

这样做一方面耗费农民的财力

而世界上很多地方的农民

买不起农药

另一方面又引发了环境问题

比如农药对地下水的影响等等

所以如果你能研发出一种作物

它们能够自己抵抗害虫

这是一种进步

它减少了由害虫和灾害引发的损失

所以这种转基因作物

不仅能解决害虫问题

还能解决枯萎病等等诸如此类的疾病

植物都是很脆弱的

比如说如果有了太多的水

你们一定都还记得这几年

发生在中西部的大洪水吧

很多的农田都被淹没了

这就是植物的生存压力干旱也一样

土地酸度或者盐浓度的改变

也会给作物造成压力

也许你会改变作物的基因

使他们能够抵抗这些威胁

同样人们也希望改变作物的基因

能够增加产物的养分

你按照传统方式种植胡萝卜

和种植转基因胡萝卜相比

后者是不是具有更多的维生素和矿物质呢

是不是能够提供更多的营养呢

这些都是转基因食品的倡导者

所相信的会发生的事情

现在也有人表示很担忧

尤其是那些提倡

可持续发展农业的人

一些数据表明尤其是在美国

大工厂生产的作物所含的营养

比本地生产的有机作物要少

对此人们展开了大量研究

而一些调查显示

本地的有机种植的作物

无论什么条件下都有更多的营养

这很具有争议性但也是希望

之后要说的就是

产量这个重要问题

转基因大米就是个很好的例子

现在有一种大米

它们有着一种Bt基因

Bt基因即苏云金芽胞杆菌Bacillusthuringiensis基因

因其只在昆虫碱性的肠胃道中产生作用

故具有很好的选择毒性

这种基因世界各地都广泛使用

用来抵抗某些害虫

屏幕上的这几种公猪

都是吃这种大米的

科学家们致力于研究

改变大米的基因使它们

不再招来那些害虫

从而降低这些虫子

减少产量的机会

接下来看几张该大米的试验照片

这张是在菲律宾做的现场试验

这张是在中国做得试验

转基因大米边上

种得是普通的大米

也就是非转基因大米

所以图上会有T和C两块区域

你可以看到试验非常成功

两种作物比邻而种

这是一个受控试验

你可以发现转基因大米这边

颜色更绿产量更大

这张图是在小沟里种植的

另一个例子

相邻的也是转基因作物和普通作物

这张也是一样的

一些最成功的科学最严谨的研究

最好的科研方案都是从农业开始

最终他们发展成为了这样的受控试验

就像上个试验中你用了不同种类的大米

所以你能看到这个例子中

转基因作物

比普通作物要好很多

转基因大米

带来了%更多的产量

这还仅仅指的是这种

带有Bt基因的转基因大米

这是一个多么令人惊讶的增长

棉花也是个很好的例子

来看看这个

对很多国家来说棉花都是重要的进口商品

在印度有六千万人以棉花产业为生

而有一种叫做棉铃虫的害虫

它们对于棉花产量有着很大的影响

尤其是在中国和印度

经济损失如图所示

而世界各地棉花的种植

消耗了市面上杀虫剂中多达一半的份额

人们最担心的被无数次使用的

就是杀虫剂里的有毒物质

用来防止棉铃虫

吃棉花

如果这种有毒物质减少了

那么环境问题也会减轻很多

再来看看这张图

这个是转基因之后的Bt棉花

一种特别的棉花

当它们的基因被科学家们改写了之后

他们就成了该公司中