我們當(dāng)下的食物體系對(duì)化石燃料的依賴(lài)或許超出你的想象。今年六月，IPES-Food發(fā)布了一份報(bào)告，題為《從燃料到餐桌：如何將化石燃料從食物體系中清除出去？》。報(bào)告指出：全球高達(dá)40%的石化產(chǎn)品，最終流向我們的農(nóng)業(yè)與食品系統(tǒng)；而面對(duì)愈發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)危機(jī)，農(nóng)化巨頭推出的“AI農(nóng)業(yè)”“轉(zhuǎn)基因農(nóng)藥”等看似先進(jìn)的技術(shù)方案，也需要受到更嚴(yán)肅的質(zhì)疑。

食通社在《》一文中，對(duì)報(bào)告做了整體綜述。以下轉(zhuǎn)載的是報(bào)告第一章的譯文。

翻譯 | 楊文、于同、卓嘎

校對(duì) | 侯馬

責(zé)編 | 楊文、卓嘎、侯馬

排版 | 童話

“可持續(xù)糧食體系國(guó)際專(zhuān)家組”(IPES-Food)發(fā)布的報(bào)告What will it take to get fossil fuels out of our food systems?（《從燃料到餐桌：如何將化石燃料從食物體系中清除出去？》）封面圖 | 圖片來(lái)源：IPES-Food

譯者注：“可持續(xù)糧食體系國(guó)際專(zhuān)家組”（IPES-Food）于2015年成立，總部位于比利時(shí)的布魯塞爾，由來(lái)自全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的25名農(nóng)業(yè)專(zhuān)家組成，目的是推動(dòng)可持續(xù)的食物體系與生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)任專(zhuān)家組的中國(guó)代表為中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)政策研究中心的宋一青老師。

一

問(wèn)題何在？

在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)里，化石燃料作為農(nóng)機(jī)燃料及農(nóng)藥化肥的關(guān)鍵成分，極大地改變了農(nóng)業(yè)?；剂蠟榇笠?guī)模的工業(yè)化單一作物種植提供了能源支撐，使得工業(yè)化單一種植模式成為當(dāng)下普遍的農(nóng)業(yè)布局特征。

農(nóng)業(yè)約消耗糧食系統(tǒng)中能源使用總量的20%，其所需的能源投入因地區(qū)、作物種類(lèi)和耕作方式而異，但耗費(fèi)能源最多的是那些需要使用大量肥料、翻耕、采收后深加工和冷藏處理的生產(chǎn)。在歐洲農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，農(nóng)用化學(xué)品和柴油是化石燃料的前兩大應(yīng)用，分別占總能源投入的50%和31%。不同作物所需要的農(nóng)用化學(xué)品和柴油的量也是不同的。例如，玉米所需要的肥料比大豆多180%，所需的殺蟲(chóng)劑比大豆多7%，而大豆所需的柴油比玉米高30%。

99%的化肥和農(nóng)藥都來(lái)自化石燃料，其中，農(nóng)藥（包括除草劑、殺蟲(chóng)劑和殺菌劑）是由石油及其副產(chǎn)品合成的。農(nóng)藥配方中的石油副產(chǎn)品既包括活性成分，也包括惰性成分?；钚猿煞值呐浞绞枪_(kāi)的，但惰性成分（如提高農(nóng)藥效力的表面活性劑和乳化劑）一般被認(rèn)為是專(zhuān)利產(chǎn)品，因此配方不被公開(kāi)，也不要求進(jìn)行毒性實(shí)驗(yàn)。然而，這些惰性成分在農(nóng)藥產(chǎn)品中的占比可達(dá)到50%，而且已測(cè)試的絕大多數(shù)惰性成分實(shí)際上比公開(kāi)的活性成分毒性更大。另外，許多農(nóng)藥周?chē)鷷?huì)包裹一層石油衍生品制成的微塑料，以實(shí)現(xiàn)其緩控釋的功能。此外，盡管農(nóng)業(yè)中使用的氮肥比農(nóng)藥多，但農(nóng)藥的生產(chǎn)是高耗能的，生產(chǎn)每公斤農(nóng)藥所需的能源大約是氮肥的十倍。

全球農(nóng)藥使用量持續(xù)上升，在過(guò)去十年中增長(zhǎng)了13%，自1990年以來(lái)翻了一番，增幅較大的國(guó)家包括中國(guó)、美國(guó)、巴西、泰國(guó)和阿根廷。中國(guó)是迄今為止世界上最大的農(nóng)藥生產(chǎn)國(guó)，占全球產(chǎn)量的三分之一。

氣候變化預(yù)計(jì)將加劇農(nóng)藥的使用，因?yàn)闅鉁厣仙拖x(chóng)害行為的改變會(huì)降低農(nóng)藥的功效，迫使農(nóng)藥的使用量增加。因此，在氣候沖擊和農(nóng)用化學(xué)品依賴(lài)之間會(huì)形成一個(gè)惡性循環(huán)。

與此同時(shí)，化學(xué)農(nóng)藥的使用增加也對(duì)環(huán)境和健康造成了嚴(yán)重后果。農(nóng)藥的生產(chǎn)、使用及其在環(huán)境中的化學(xué)反應(yīng)都會(huì)增加溫室氣體的排放。盡管目前精確估算還比較困難，因?yàn)檫€沒(méi)有研究能計(jì)算出農(nóng)藥使用在整個(gè)化學(xué)品生命周期內(nèi)的溫室氣體效應(yīng)。

農(nóng)藥所造成的生態(tài)代價(jià)是深遠(yuǎn)的——農(nóng)藥現(xiàn)在被公認(rèn)為是損害生物多樣性的罪魁禍?zhǔn)字弧?/strong>其對(duì)人類(lèi)健康的影響同樣驚人：每年發(fā)生超過(guò)3.85億起非故意農(nóng)藥中毒事件，造成1.1萬(wàn)人死亡，影響了全球近44%的農(nóng)業(yè)人口[1]。癌癥、生殖損害和神經(jīng)系統(tǒng)疾病與農(nóng)藥的長(zhǎng)期暴露相關(guān)。農(nóng)業(yè)工人、農(nóng)村社區(qū)和農(nóng)藥廠周邊居民區(qū)蒙受更大的健康風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有的社會(huì)脆弱性和不公正性不斷加劇。

小貼士1

旁遮普邦曾經(jīng)是印度的農(nóng)業(yè)糧倉(cāng)，由于多年的化肥和農(nóng)藥使用，現(xiàn)在面臨著土壤枯竭、水質(zhì)污染和癌癥發(fā)病率飆升的危機(jī), 情況觸目驚心, 以至于人們把運(yùn)送乘客前往最近醫(yī)院就診的火車(chē)稱(chēng)為“癌癥列車(chē)”。

——納維娜·卡納

《從燃料到餐桌》播客

與殺蟲(chóng)劑一樣，氮肥也來(lái)源于化石燃料，是農(nóng)業(yè)中化石燃料的最大消耗者。幾乎所有的氨——合成氮肥的關(guān)鍵成分——都是由化石燃料制成的，主要是化石天然氣和一些煤炭。自1961年以來(lái)，合成氮肥的使用量增加了800%。在戰(zhàn)后的“綠色革命”時(shí)代，政府和企業(yè)都在推動(dòng)化學(xué)密集型農(nóng)業(yè)以提高產(chǎn)量。

美國(guó)、歐盟和其他高收入國(guó)家目前的人均化肥使用量是低收入國(guó)家的10倍（參見(jiàn)小貼士2）。糧農(nóng)組織預(yù)測(cè)，到2050年，由于農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)關(guān)注全球南方國(guó)家的銷(xiāo)售額增加，全球氮肥使用量將增加50%。

小貼士2

氮肥使用的地區(qū)性差異

值得注意的是，氮肥的使用在世界各地差異很大。美國(guó)和歐盟部分地區(qū)的化肥使用量已穩(wěn)定在高位水平上，但中國(guó)、印度和埃及等一些國(guó)家雖然也大量使用氮肥，卻面臨使用量持續(xù)上升的趨勢(shì)，這將對(duì)人類(lèi)和環(huán)境健康造成日趨危急的不良影響。另外，在撒哈拉以南非洲的部分地區(qū)，包括尼日利亞和貝寧等國(guó)，化肥使用量仍然處于低位水平，農(nóng)作物產(chǎn)量停滯不前或不穩(wěn)定。

這些結(jié)果主要是由持續(xù)的干旱、基礎(chǔ)設(shè)施不足和更深層次的社會(huì)政治因素造成的，如土地保有權(quán)缺乏保障、農(nóng)村地區(qū)投資不足、農(nóng)業(yè)推廣效率偏低和矛盾沖突頻發(fā)。

化肥造成了一系列的環(huán)境破壞。如今，氮肥供應(yīng)鏈占全球溫室氣體排放量的2%以上?；实纳a(chǎn)釋放了肥料溫室氣體排放總量的40%，而約60%的肥料源排放來(lái)自田間施用，主要以笑氣（一氧化二氮）的形式存在。笑氣的溫室效應(yīng)是二氧化碳的300倍（見(jiàn)下圖），自工業(yè)革命以來(lái)，其排放要對(duì)人類(lèi)活動(dòng)所造成的全球變暖凈效應(yīng)負(fù)10%的責(zé)任。

化肥所產(chǎn)生的大部分溫室氣體被排放到農(nóng)田當(dāng)中。圖片說(shuō)明：盡管化肥的41%的排放源來(lái)自化石燃料的生產(chǎn)，但控制這一環(huán)節(jié)并不能緩解化肥的主要排放源，即農(nóng)田施肥后所產(chǎn)生的排放。這些田間排放主要以一氧化二氮的形式存在——這種氣體的溫室效應(yīng)是二氧化碳的300倍。來(lái)源：Menegat, S., Ledo, A., & Tirado, R. (2022). 全球農(nóng)業(yè)中氮合成化肥生產(chǎn)和使用產(chǎn)生的溫室氣體排放?！犊茖W(xué)報(bào)告》，12(1), 14490.

除了溫室氣體以外，氮污染還造成許多其他破壞性影響。在1970年，由于合成氮肥的推廣，氮的“地球界限”(planetary boundry)被突破。此后，化肥再次推動(dòng)施氮總量的翻倍，造成越來(lái)越嚴(yán)重的后果。

在全球范圍內(nèi)，農(nóng)業(yè)所施用的氮肥有一半以上流失到環(huán)境中，對(duì)空氣、水和土壤造成污染（參見(jiàn)小貼士3）。有30億人面臨氮污染導(dǎo)致的缺水風(fēng)險(xiǎn)。飲用水中的硝酸鹽——來(lái)源于肥料和糞便——會(huì)導(dǎo)致藍(lán)嬰綜合征，這是一種潛在的致命疾病，會(huì)導(dǎo)致嬰兒體內(nèi)缺氧和罹患癌癥。化肥生產(chǎn)和施用所產(chǎn)生的二氧化氮排放，以及化肥施用產(chǎn)生的氨排放，也會(huì)導(dǎo)致空氣污染和大量呼吸道疾病的爆發(fā)，甚至死亡。氮污染也是生物多樣性破壞的最大推動(dòng)因素之一。

小貼士3

合成氮肥如何污染空氣、水，

并危害人類(lèi)健康

化肥能提供易于植物吸收的氮，主要是銨鹽，其次是硝酸鹽。盡管作物能夠吸收其中一部分氮，但大量的氮會(huì)與土壤微生物發(fā)生反應(yīng)，并引發(fā)一系列化學(xué)反應(yīng)：銨鹽常被轉(zhuǎn)化為作物可利用的硝酸鹽，但當(dāng)土壤中的氮含量過(guò)高時(shí)，尤其在潮濕的條件下，部分氮會(huì)以一氧化二氮（一種強(qiáng)效溫室氣體）或四氧化二氮的形式逸入空氣。

同時(shí)，硝酸鹽和銨鹽都可能隨雨水沖刷流入河流、湖泊，或滲入地下水，而過(guò)量的銨鹽還會(huì)轉(zhuǎn)化為氨氣、氧化氮等有害氣體揮發(fā)到大氣當(dāng)中。盡管氮循環(huán)現(xiàn)象是一個(gè)自然發(fā)生的過(guò)程，比如在糞肥或堆肥等有機(jī)肥料的使用當(dāng)中也會(huì)出現(xiàn)，但由于合成氮肥的過(guò)度施用及其本身的高活性，合成氮肥更易進(jìn)入水和空氣，進(jìn)而造成水體污染、氣候變化加劇、人類(lèi)健康危害等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。

小貼士4

化肥的毒害最先影響化肥廠附近的居民區(qū)，繼而蔓延至因?yàn)E用化肥而面臨健康危機(jī)的農(nóng)村地區(qū)，最終匯入水道，危害水生生物和漁民的生計(jì)。

——達(dá)林·奎爾曼

《從燃料到餐桌》播客

此外，還有大量的化石燃料被用于拖拉機(jī)、收割機(jī)等農(nóng)機(jī)與設(shè)備的能源供應(yīng)。其中，整地和深翻的能耗需求尤為突出，占?xì)W盟田間作業(yè)能源消耗總量的近一半（47%）。然而，常被推崇為“再生農(nóng)業(yè)”的免耕法，實(shí)際上也依賴(lài)農(nóng)藥，尤其是用除草劑來(lái)控制雜草。已有證據(jù)顯示，在常規(guī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用免耕法會(huì)增加除草劑的使用量。農(nóng)用車(chē)輛的使用壽命通常為20至30年，這意味著，除非農(nóng)場(chǎng)能迅速轉(zhuǎn)向替代性能源，否則將造成大量的化石燃料消耗與溫室氣體排放。

小貼士5

農(nóng)機(jī)的使用壽命可達(dá)數(shù)十年，因此我們必須立即停止生產(chǎn)化石燃料驅(qū)動(dòng)的農(nóng)機(jī)——每一臺(tái)新農(nóng)機(jī)都會(huì)帶來(lái)持續(xù)30年的碳排放。

——達(dá)林·奎爾曼

《從燃料到餐桌》播客

農(nóng)場(chǎng)采收后的加工環(huán)節(jié)同樣是化石燃料消耗的重要來(lái)源，盡管這在本報(bào)告中未展開(kāi)深入討論。糧食烘干環(huán)節(jié)，對(duì)防止變質(zhì)和維護(hù)妥善的儲(chǔ)存條件至關(guān)重要，但能耗極高。在美國(guó)等高收入國(guó)家，農(nóng)場(chǎng)通常依賴(lài)化石燃料（主要是丙烷）進(jìn)行糧食烘干。僅此一道工序就占糧食生產(chǎn)總能耗的約12%-25%。

化石燃料還以塑料的形式分布在農(nóng)田當(dāng)中，出現(xiàn)在幾乎所有生產(chǎn)模式和規(guī)模的食物生產(chǎn)中，且總用量持續(xù)攀升。農(nóng)業(yè)、漁業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)所使用的塑料占全球總量的3.5%。其中種植業(yè)與畜牧業(yè)的塑料用量最大，年總用量達(dá)1000萬(wàn)噸（占全球塑料產(chǎn)量的2.8%），其次是年用量210萬(wàn)噸的漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。目前，溫室大棚膜、地膜和青貯膜占農(nóng)用塑料總量的一半，并且其產(chǎn)量預(yù)計(jì)將從2018年的610萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2030年的950萬(wàn)噸，增幅達(dá)到50%[2]。

其它農(nóng)用塑料使用還包括滴灌系統(tǒng)、塑料育苗盤(pán)和育苗盆，塑料包衣種子及包衣化肥——后者直接將微塑料釋放到環(huán)境當(dāng)中。在歐洲，這類(lèi)包衣種子和農(nóng)用化學(xué)品每年造成2.25萬(wàn)噸微塑料污染，占該地區(qū)有意釋放微塑料總量的62%[3]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，微塑料不僅存在于飲用水中，更廣泛分布于多種食品內(nèi)，而越來(lái)越多的證據(jù)表明，微塑料對(duì)人類(lèi)和環(huán)境健康都有嚴(yán)重危害。

微塑料與納米塑料在土壤中的積聚，以及塑料添加劑中化學(xué)物質(zhì)的滲出，對(duì)土壤、微生物和動(dòng)植物的健康有廣泛的影響，同時(shí)也對(duì)水土流失有深遠(yuǎn)的影響。土壤中檢測(cè)出的化學(xué)添加劑會(huì)引發(fā)多種毒效應(yīng)，包括內(nèi)分泌干擾。一項(xiàng)引發(fā)關(guān)注的新研究表明，微塑料會(huì)破壞光合作用，可能阻礙植物生長(zhǎng)并降低產(chǎn)量?？偠灾?，我們的農(nóng)業(yè)土壤中含有的微塑料總量，甚至已超過(guò)海洋中的微塑料污染規(guī)模。

塑料污染對(duì)整個(gè)食品供應(yīng)鏈構(gòu)成危害，這將在本文的第二部分進(jìn)行更深入的探討，也尋求減少或替代化石基塑料的新興策略。

小貼士6

微塑料存在于海產(chǎn)品中，存在于我們種植食物的土壤中，存在于胎盤(pán)中，傳遞給嬰兒，存在于我們的身體中、動(dòng)物體內(nèi)，甚至存在于大氣中。

——艾瑪·普里斯特蘭

《從燃料到餐桌》播客

二

“綠色”氮肥與“藍(lán)色”氮肥

1、什么是“綠色”氮肥和“藍(lán)色”氮肥？

化肥雖然很少成為食物體系公共討論的核心議題，但合成氮肥卻是食物體系中最大的化石燃料消耗源。所以我們必須要探討如何應(yīng)對(duì)化肥問(wèn)題，并審慎檢視農(nóng)化企業(yè)提出的所謂“解決方案”。

農(nóng)化企業(yè)及一些政府及國(guó)際機(jī)構(gòu)正在推廣所謂的“綠色”和“藍(lán)色”氨肥——這些被化肥公司冠以“低碳肥料”之名的產(chǎn)品，號(hào)稱(chēng)能實(shí)現(xiàn)氮肥生產(chǎn)的清潔化轉(zhuǎn)型[4]。

傳統(tǒng)氮肥的原料氨，是通過(guò)空氣中的氮?dú)馀c化石燃料（主要是天然氣，有時(shí)是煤炭）中提取的氫氣合成而來(lái)。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)估算，2023年全球99%的氫氣生產(chǎn)仍依賴(lài)化石燃料（見(jiàn)下圖）。而所謂“藍(lán)色”氮肥，其生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)合成肥料無(wú)異，只是聲稱(chēng)能在生產(chǎn)過(guò)程中捕集并封存二氧化碳（即“碳捕集與封存”，CCS技術(shù)）；而“綠色”氮肥則試圖通過(guò)電解水（而非化石原料）制取氫氣[5]——這一高耗能過(guò)程理論上可采用風(fēng)電、光伏等可再生能源驅(qū)動(dòng)[6]。

化肥生產(chǎn)嚴(yán)重依賴(lài)化石燃料。圖片說(shuō)明：氨是合成氮肥的關(guān)鍵原料，而目前全球99%的氨生產(chǎn)仍依賴(lài)化石燃料，僅有不足1%可被視為“綠色氨”。數(shù)據(jù)來(lái)源：? 氨能源協(xié)會(huì)（2025年2月），《低碳氨數(shù)據(jù)（LEAD）：工廠執(zhí)行摘要》? 阿戈拉工業(yè)智庫(kù)（2024年），《全球綠色肥料追蹤報(bào)告》? 國(guó)際能源署（2021年），《氨技術(shù)發(fā)展路線圖》

2、這些方案是否可行，能產(chǎn)生多大的變革？

如今人們?nèi)找鎿?dān)憂：“綠色”氨肥和“藍(lán)色”氨肥不僅難以擺脫化石原料依賴(lài)、實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，更無(wú)法根治氮肥生產(chǎn)與濫用的頑疾。這類(lèi)所謂環(huán)保方案，反而會(huì)引發(fā)新的生態(tài)隱患和社會(huì)問(wèn)題。

所謂“藍(lán)色”氮肥的生產(chǎn)與傳統(tǒng)合成肥料一樣依賴(lài)化石燃料，無(wú)助于擺脫現(xiàn)有化石經(jīng)濟(jì)體系及其高污染的開(kāi)采模式。盡管業(yè)界已獲得數(shù)十年政策扶持和巨額補(bǔ)貼，但其宣稱(chēng)的“90-95%碳捕集率”在商業(yè)化項(xiàng)目中從未實(shí)現(xiàn)。例如全球歷史第二悠久的碳捕集項(xiàng)目——美國(guó)伊尼德化肥廠（自1982年運(yùn)行至今），實(shí)際的二氧化碳捕集率僅為28%。

企業(yè)宣稱(chēng)的碳捕集率其實(shí)存在嚴(yán)重疏漏——忽略了“藍(lán)氫”全生命周期的排放，包括高耗能的碳捕集過(guò)程、運(yùn)輸環(huán)節(jié)泄漏及封存失敗所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。化肥行業(yè)所捕集的二氧化碳雖有部分用于肥料再生產(chǎn)，但高達(dá)73%被化石燃料企業(yè)用于“驅(qū)油增產(chǎn)”：通過(guò)向油田注入CO?以增加原油流動(dòng)性，提高采收率，但這種做法最終反而推高了化石能源產(chǎn)量與溫室氣體排放。

當(dāng)前所謂“綠色”氨肥仍處于發(fā)展初期，在全球肥料銷(xiāo)售中占比微乎其微。需要特別指出的是，全球僅有4個(gè)生產(chǎn)基地采用可再生能源電解水制氫工藝，其產(chǎn)量只能支撐氮肥用氨總量的0.3%。更值得警惕的是，未來(lái)氨肥產(chǎn)能擴(kuò)張仍嚴(yán)重依賴(lài)化石燃料——以美國(guó)為例，規(guī)劃中的氨肥項(xiàng)目有95%基于化石原料，而非水電解工藝。此外，現(xiàn)有綠色制氨工藝成本居高不下，根本無(wú)法與傳統(tǒng)化石基肥料競(jìng)爭(zhēng)。由此可見(jiàn)，要實(shí)現(xiàn)完全綠色的氫/氨產(chǎn)業(yè)鏈在中短期內(nèi)是難以想象的，這需要可再生能源進(jìn)行重大轉(zhuǎn)型。

大規(guī)模推廣“藍(lán)色”和“綠色”肥料的生產(chǎn)，實(shí)則需要消耗遠(yuǎn)超傳統(tǒng)化肥生產(chǎn)的土地、水資源和能源。研究表明：若將傳統(tǒng)氨肥替換為“藍(lán)色”氨肥，能耗將增加58%、土地占用翻倍、用水量激增三倍；而改換“綠色”氨肥則需24倍電力（相當(dāng)于全球發(fā)電量的5%）、30倍土地和50倍水資源。

此外，“綠色”氫能項(xiàng)目的擴(kuò)張正在引發(fā)新的公平性問(wèn)題。一方面，大量項(xiàng)目選址在全球南方水資源匱乏地區(qū)[7]，甚至侵占被錯(cuò)誤標(biāo)注為“荒地”的傳統(tǒng)牧場(chǎng)；另一方面，這些項(xiàng)目產(chǎn)出的“綠色”氫能主要用于出口，例如歐盟計(jì)劃到2030年將其進(jìn)口量翻倍，以支撐自身的能源轉(zhuǎn)型。

最后，必須指出的是：氮肥在施用過(guò)程中的溫室氣體排放（主要為一氧化二氮?dú)怏w）占肥料相關(guān)排放總量的60%，對(duì)氣候變化影響巨大。即便通過(guò)所謂“綠色”工藝能從生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少化石燃料使用，若不能實(shí)質(zhì)性地控制氮肥的施用量，其對(duì)健康和環(huán)境的破壞將會(huì)持續(xù)惡化。

小貼士7

任何建立在掠奪自然而非與自然共生的食物體系，終將摧毀其賴(lài)以生存的家園——自然不是可榨取的資源，而是需要維系的生命共同體。

——莫莉·安德森

《從燃料到餐桌》播客

三

基因工程與合成生物學(xué)

1、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的新一代基因工程和合成生物學(xué)技術(shù)究竟為何物？

同樣，不為人知地，大量的農(nóng)業(yè)科研資金正被投入到下一代基因工程和合成生物學(xué)技術(shù)中。產(chǎn)業(yè)人士大肆宣稱(chēng)，這些技術(shù)能推動(dòng)“氣候智能型”農(nóng)業(yè)，幫助農(nóng)業(yè)擺脫對(duì)農(nóng)用化學(xué)品和化石燃料的依賴(lài)，邁向可持續(xù)的生態(tài)食品體系(bio-based food system)和“生物經(jīng)濟(jì)”。[8]

這些新一代基因工程技術(shù)常被包裝成“與傳統(tǒng)模式的徹底決裂”，但我們不要忘了，第一代基因工程技術(shù)（如耐除草劑作物和抗蟲(chóng)作物）當(dāng)初也被吹捧為能解決農(nóng)藥濫用問(wèn)題的方案。然而，近30年過(guò)去了，為應(yīng)對(duì)作物抗性問(wèn)題而不斷疊加的多重農(nóng)藥抗性基因，反而讓“農(nóng)藥惡性循環(huán)”愈演愈烈——最終只有農(nóng)化行業(yè)從中獲利。目前，對(duì)新一代基因技術(shù)的監(jiān)管尚顯不足，但其潛在的社會(huì)與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不容小覷。

基因工程指的是對(duì)生物體的遺傳物質(zhì)（如脫氧核糖核酸、核糖核酸）進(jìn)行人工改造。如今這一領(lǐng)域的前沿進(jìn)展已能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的基因編輯與插入，這些技術(shù)被稱(chēng)為生物工程或“合成生物學(xué)”，以區(qū)別于早期那些往往依賴(lài)隨機(jī)插入基因的技術(shù)。

目前已有多種新型基因技術(shù)投入或即將投入實(shí)際應(yīng)用，主要包括：

轉(zhuǎn)基因農(nóng)藥（RNAi噴霧誘導(dǎo)與轉(zhuǎn)基因作物寄主誘導(dǎo)）：這項(xiàng)技術(shù)名為RNA干擾(RNAi)。不同于傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥，它通過(guò)噴灑人工合成的雙鏈RNA片段，從基因?qū)用娓蓴_昆蟲(chóng)生理機(jī)制并將其殺死。部分轉(zhuǎn)基因作物甚至能自行產(chǎn)生這類(lèi)RNA干擾片段。

基改“生物制劑”與“微生物制劑”：農(nóng)企正在大力推廣兩類(lèi)新型替代方案——一類(lèi)是轉(zhuǎn)基因生物分子（即“生物制劑”）和蛋白質(zhì)（通過(guò)發(fā)酵桶生產(chǎn)），另一類(lèi)是基因改造的微生物（即“微生物制劑”），用以替代傳統(tǒng)農(nóng)用化學(xué)品。例如，通過(guò)轉(zhuǎn)基因讓植物產(chǎn)生昆蟲(chóng)信息素，改造殺蟲(chóng)細(xì)菌以增強(qiáng)其效力，或添加轉(zhuǎn)基因土壤細(xì)菌以提高作物對(duì)養(yǎng)分的吸收能力。

其他技術(shù)路徑還包括對(duì)昆蟲(chóng)進(jìn)行基因改造，使其喪失繁殖能力或獲得特定性狀，甚至通過(guò)“基因驅(qū)動(dòng)”技術(shù)將轉(zhuǎn)基因形狀擴(kuò)散至整個(gè)昆蟲(chóng)種群。

圖片來(lái)源：IPES-Food

基改固氮技術(shù)：該技術(shù)通過(guò)合成生物學(xué)手段，人為增加植物的固氮量，從而減少對(duì)化肥的需求。具體實(shí)現(xiàn)方式包括：對(duì)植物進(jìn)行基因改造，使其吸收和固定更多氮元素；引入經(jīng)基因編輯的微生物，讓其附著于植物根部并進(jìn)行固氮；或者，未來(lái)可能通過(guò)在作物中植入基改成分，使其能夠自主產(chǎn)生氮素。

合成生物學(xué)并非依賴(lài)傳統(tǒng)的化學(xué)作用，而是通過(guò)傳遞生物信息來(lái)影響植物或昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育及基因表達(dá)。此外，微生物、基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及轉(zhuǎn)基因植物具有自我復(fù)制能力，這意味著它們能夠在一定的時(shí)間內(nèi)，自主擴(kuò)散其攜帶的生物“信息”。

2、這些方案是否可行，能產(chǎn)生多大的變革？

從理論上說(shuō)，基改技術(shù)為減少高耗能的農(nóng)用化學(xué)品使用提供了一條可能的途徑。這些被冠以“基于自然”或“類(lèi)自然”之名的基改微生物、生物分子和生物體，也號(hào)稱(chēng)自己是更安全的替代品，強(qiáng)調(diào)能夠降低傳統(tǒng)農(nóng)用化學(xué)品對(duì)生物多樣性和人類(lèi)健康的風(fēng)險(xiǎn)。然而現(xiàn)實(shí)中，合成生物學(xué)技術(shù)本身卻潛藏著對(duì)健康、生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)公平的嚴(yán)重威脅——這些風(fēng)險(xiǎn)足以讓我們從根本上質(zhì)疑該技術(shù)的可行性。

首先，農(nóng)藥中許多石化成分的使用是被掩蓋的，基改技術(shù)無(wú)法保證能將其徹底淘汰。這些隱藏在農(nóng)藥中的表面活性劑、乳化劑和添加劑等石化成分，主要用于增強(qiáng)農(nóng)藥的效力和吸收率，而這些成分同樣存在于RNA干擾噴霧劑中。

其次，RNA干擾技術(shù)對(duì)健康的潛在影響仍是未知之?dāng)?shù)。但農(nóng)民、農(nóng)場(chǎng)工人及周邊社區(qū)居民可能通過(guò)空氣飄移接觸到它，消費(fèi)者也可能攝入食品中殘留的合成RNA干擾物質(zhì)。初步研究顯示，哺乳動(dòng)物飲食中也存在著自然發(fā)生的RNA干擾機(jī)制，目的是調(diào)節(jié)新陳代謝。因此，我們不免擔(dān)憂：無(wú)論是吸入還是食用合成RNA干擾物質(zhì)，都可能意外擾亂包括人類(lèi)在內(nèi)的哺乳動(dòng)物體內(nèi)的關(guān)鍵生理過(guò)程。

此外，合成生物學(xué)本身就是一項(xiàng)充滿爭(zhēng)議性的技術(shù)。將基因改造的生物釋放到自然界，可能對(duì)食物網(wǎng)和生態(tài)系統(tǒng)造成廣泛且不可逆轉(zhuǎn)的破壞。由于基因工程和合成生物學(xué)改變了生命系統(tǒng)的功能、繁殖及信息傳遞機(jī)制，其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期影響尚無(wú)法確定。例如，以RNA干擾技術(shù)為基礎(chǔ)的基因農(nóng)藥可能會(huì)干擾非標(biāo)靶的有益昆蟲(chóng)和傳粉動(dòng)物（如蜜蜂）。這類(lèi)技術(shù)還可能導(dǎo)致非預(yù)期和脫靶的基因改變，而這些改變會(huì)傳遞給其他物種及其后代。同時(shí)，RNA干擾技術(shù)預(yù)計(jì)還會(huì)陷入人們熟知的農(nóng)用投入品“遞增循環(huán)”：雜草和昆蟲(chóng)會(huì)逐漸產(chǎn)生抗性，屆時(shí)甚至可能需要對(duì)雜草進(jìn)行基因改造，使其對(duì)除草劑“再次敏感”。

小貼士8

大量資金被投入到扭轉(zhuǎn)一些破壞生態(tài)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，但我們卻從未退后一步思考：我們當(dāng)初是否真的需要這樣的生產(chǎn)方式？

——拉吉·帕特爾

《從燃料到餐桌》播客

其它值得關(guān)注的議題還包括權(quán)力與公平問(wèn)題，因?yàn)檫@些技術(shù)僅由少數(shù)大型跨國(guó)公司掌控。與許多“替代方案”一樣，用基因農(nóng)藥和“生物制劑”取代石化農(nóng)用化學(xué)品，本質(zhì)上還是在延續(xù)現(xiàn)有體系的邏輯——以及隨之而來(lái)的權(quán)力失衡。基因技術(shù)和合成生物學(xué)技術(shù)，完美地契合了資本密集、投入密集型大規(guī)模單一作物種植的生產(chǎn)模式。這種模式造成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)度簡(jiǎn)化，推動(dòng)農(nóng)田的過(guò)度生產(chǎn)，最終導(dǎo)致土壤養(yǎng)分枯竭，農(nóng)業(yè)遺傳多樣性縮減。更有甚者，通過(guò)讓雜草適應(yīng)專(zhuān)利（基改）農(nóng)藥，上述部分技術(shù)可能造成農(nóng)業(yè)布局的固化，使其服務(wù)于大型權(quán)勢(shì)企業(yè)的利益，進(jìn)一步加劇食品體系中經(jīng)濟(jì)權(quán)力和決策權(quán)的集中。

的確，少數(shù)幾家生物技術(shù)公司（以及日益增多的數(shù)據(jù)公司）掌控著相關(guān)的DNA序列和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這讓它們?cè)谑称放c農(nóng)業(yè)的未來(lái)發(fā)展中擁有了絕對(duì)的控制權(quán)。2013年至2023年間所批準(zhǔn)的142件專(zhuān)利族當(dāng)中，拜耳公司所擁有的基于RNA干擾技術(shù)的作物保護(hù)專(zhuān)利占據(jù)首位；其次是科迪華，擁有19件。這些專(zhuān)利進(jìn)一步鞏固了它們?cè)谵r(nóng)業(yè)投入品領(lǐng)域的既有主導(dǎo)地位——目前，這兩家公司共同掌控著全球40%的種子市場(chǎng)和超過(guò)25%的農(nóng)用化學(xué)品市場(chǎng)份額。

當(dāng)前，基因改造生物的快速研發(fā)與釋放速度已遠(yuǎn)超監(jiān)管能力，而與此同時(shí)，公共監(jiān)管體系卻在被持續(xù)削弱。拜耳、科迪華等公司一邊大肆為各類(lèi)基因性狀（無(wú)論天然存在還是人工改造的）申請(qǐng)專(zhuān)利，一邊積極游說(shuō)，要求免除這些生物的安全檢測(cè)與標(biāo)識(shí)要求。這引發(fā)了人們對(duì)透明度、生物安全以及企業(yè)控制權(quán)的嚴(yán)重?fù)?dān)憂。此外，這些技術(shù)還存在軍事化的潛在風(fēng)險(xiǎn)，包括可能被用于生物武器系統(tǒng)。

小貼士9

在美國(guó)，農(nóng)化企業(yè)的游說(shuō)支出已超過(guò)石油天然氣和國(guó)防工業(yè)。它們正緊緊扼住政府的咽喉。

——拉吉·帕特爾

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四

數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

1、何為數(shù)字農(nóng)業(yè)平臺(tái)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)？

在有關(guān)食物系統(tǒng)的討論中，推廣數(shù)字農(nóng)業(yè)已成為熱門(mén)話題。數(shù)字農(nóng)業(yè)聲稱(chēng)能創(chuàng)造更高效、更可持續(xù)的食物系統(tǒng)，并減少農(nóng)用化學(xué)品的使用——這些說(shuō)法都需要嚴(yán)格的審視。

通過(guò)“數(shù)字農(nóng)業(yè)”平臺(tái)，如拜耳公司的“Climate Fieldview”和約翰迪爾公司的“Operations Center”，農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)正在與科技公司合作，構(gòu)建數(shù)字化決策工具并將其嵌入農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)田應(yīng)用場(chǎng)景中。其中，大型農(nóng)化公司正在將數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)品整合到自己的業(yè)務(wù)模式中。這些平臺(tái)往往會(huì)無(wú)償收集數(shù)據(jù)，分析農(nóng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)集（機(jī)器可讀形式的信息），涵蓋氣象、土壤肥力、雜草、蟲(chóng)害、病害、養(yǎng)分、水分及產(chǎn)量等多方面信息[9]。位于遠(yuǎn)程“云”數(shù)據(jù)中心的人工智能工具通過(guò)處理這些海量的農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)，為特定農(nóng)場(chǎng)創(chuàng)建數(shù)字模型（稱(chēng)為“數(shù)字孿生”），最終生成為農(nóng)場(chǎng)專(zhuān)門(mén)定制的方案。

通過(guò)上述途徑，支持者認(rèn)為可以提升化石燃料的使用效率，并同步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率與可持續(xù)性，具體做法包括以下方面：

★ 在精準(zhǔn)、定制的農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)指導(dǎo)下，從當(dāng)前農(nóng)用化學(xué)品的過(guò)量使用轉(zhuǎn)向靶向性（理論上更節(jié)量）的“精準(zhǔn)”施用。該技術(shù)可促進(jìn)塑料包衣肥料與農(nóng)藥，緩慢釋放化學(xué)物質(zhì)或養(yǎng)分至土壤中，從而減少對(duì)空氣或水的污染。

★ 用機(jī)械和非化學(xué)方式替代農(nóng)用化學(xué)品控制雜草，例如使用激光或微型機(jī)器人隊(duì)伍來(lái)消滅和清除雜草。

★ 結(jié)合“自動(dòng)操舵”技術(shù)（如自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)）和更精準(zhǔn)的投入品施用，降低農(nóng)業(yè)機(jī)械在田間作業(yè)中的燃料消耗。

圖片來(lái)源：IPES-Food

2、這些方案的可行性如何？能帶來(lái)多大程度的變革？

減少化石燃料密集型農(nóng)業(yè)投入品至關(guān)重要，這也是將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)引入工業(yè)化農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵理由。然而，當(dāng)我們分析現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)而非模型推演時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)結(jié)果遠(yuǎn)未明朗。

例如，美國(guó)農(nóng)業(yè)部的一項(xiàng)田間研究發(fā)現(xiàn)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中常用的自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)實(shí)際上會(huì)增加燃料消耗。不過(guò)，這一發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)一步斟酌，因?yàn)榫珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)雖然可能比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)消耗更多的化石燃料，但同時(shí)能夠減少其它環(huán)境影響。目前，其它情況下的相關(guān)數(shù)據(jù)尚未公開(kāi)。

例如，2021年北美設(shè)備制造商協(xié)會(huì)與農(nóng)藥行業(yè)游說(shuō)團(tuán)體Croplife聯(lián)合開(kāi)展了一項(xiàng)研究，提出了關(guān)于數(shù)字/精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在效率提升與能源節(jié)約方面的諸多大膽結(jié)論，但研究的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)目前無(wú)法獲取[10]。

此外，設(shè)定精準(zhǔn)施肥量的算法可能更側(cè)重于提高每公頃產(chǎn)量，而非減少肥料使用總量。正如一位業(yè)內(nèi)人士解釋的：“我們基本沒(méi)有減少施肥的總量，但通過(guò)在田間進(jìn)行肥料的優(yōu)化分配，我們提高了單位面積的收入，從而獲得更好的肥料投資回報(bào)率。”

通過(guò)拖拉機(jī)電氣化以逐步淘汰農(nóng)場(chǎng)化石燃料面臨諸多挑戰(zhàn)，包括續(xù)航里程有限、前期成本高昂、充電基礎(chǔ)設(shè)施不足，農(nóng)民還擔(dān)憂電池性能與維護(hù)問(wèn)題。在低收入國(guó)家，高昂的售價(jià)和對(duì)車(chē)輛碳排放的認(rèn)識(shí)不足限制了購(gòu)買(mǎi)意愿和采用率。部分制造商正在研發(fā)改進(jìn)電池技術(shù)的拖拉機(jī)，但這些產(chǎn)品仍處于原型階段，且主要面向大型的工業(yè)化農(nóng)場(chǎng)。盡管消費(fèi)需求日益增長(zhǎng)，尤其在高收入國(guó)家，部分農(nóng)民愿意為清潔能源機(jī)械支付溢價(jià)，但大規(guī)模應(yīng)用仍非一朝一夕能實(shí)現(xiàn)。

塑料包衣肥料和農(nóng)藥的使用日益增長(zhǎng)，這不僅加劇了對(duì)農(nóng)化產(chǎn)品的依賴(lài)，還引發(fā)一種不易察覺(jué)的重要微塑料污染。塑料包衣技術(shù)可能進(jìn)一步加劇農(nóng)化產(chǎn)品使用對(duì)環(huán)境和健康造成的嚴(yán)峻危險(xiǎn)。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)對(duì)貧困的農(nóng)戶來(lái)說(shuō)往往遙不可及，他們難以獲取數(shù)字服務(wù)，數(shù)字素養(yǎng)低，或缺乏資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)相關(guān)技術(shù)。然而，即便高收入國(guó)家中較富裕的農(nóng)戶也面臨一道坎：相關(guān)工具可能價(jià)格高昂、操作復(fù)雜，或與現(xiàn)有設(shè)備及耕作方式難以兼容。

小貼士10

人工智能不僅為農(nóng)民提供建議——更迫使其使用特定的種子、肥料和除草劑。

——詹妮弗·克拉普

《從燃料到餐桌》播客

很多情況下，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所承諾帶來(lái)的好處難以?xún)冬F(xiàn)，主要受限于現(xiàn)實(shí)中農(nóng)戶的購(gòu)買(mǎi)力與技術(shù)的適用性。

小貼士11

精準(zhǔn)變量施肥技術(shù)聽(tīng)起來(lái)很不錯(cuò)，但我們已經(jīng)連續(xù)三年為此抓狂，該技術(shù)的功能不實(shí)用，與我們的農(nóng)技設(shè)備兼容性差。它沒(méi)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

——喬安娜·拉森

《從燃料到餐桌》播客

最重要的是，數(shù)字平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理和人工智能工具本身就有很大的能源需求。數(shù)據(jù)由電子信號(hào)組成，這些信號(hào)的存儲(chǔ)、處理和傳輸需要耗費(fèi)電能，發(fā)電通常需要煤炭或化石天然氣。當(dāng)前，數(shù)據(jù)處理技術(shù)正發(fā)展迅猛，而該技術(shù)的運(yùn)行離不開(kāi)被稱(chēng)為“超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心”的高能耗倉(cāng)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)中心在各個(gè)方面都需要消耗能量，包括數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)，冷卻服務(wù)器（通過(guò)空調(diào)制冷），甚至包括自身的硬件生產(chǎn)。

近年來(lái)，尤其在運(yùn)算負(fù)荷更重（/運(yùn)算量更大）的人工智能的驅(qū)動(dòng)下，數(shù)據(jù)處理的能源需求急劇飆升。食品和農(nóng)業(yè)尤其需要“大”數(shù)據(jù)，因?yàn)樗枰峁┡c整個(gè)農(nóng)場(chǎng)配套的解決辦法。即使在最近的生成式人工智能爆發(fā)之前，自2017年以來(lái)，全球數(shù)據(jù)中心的用電量每年以12%的速度增長(zhǎng)，比用電量的整體增長(zhǎng)速度快四倍多，到2024年將達(dá)到全球電力需求的1.5%。隨著人工智能的加速發(fā)展，到2030年，數(shù)據(jù)中心的用電量預(yù)計(jì)將增加一倍以上。

可再生能源的供電量難以滿足數(shù)據(jù)中心不斷增長(zhǎng)的用電需求。在美國(guó)，化石天然氣預(yù)計(jì)將供應(yīng)約60%的新增用電量，而原計(jì)劃退役的燃煤發(fā)電站又被重新啟動(dòng)來(lái)為數(shù)據(jù)中心供電。2025年初，即將上任的特朗普政府宣布美國(guó)進(jìn)入能源緊急狀態(tài)，以為人工智能數(shù)據(jù)中心提供更多的電量。在愛(ài)爾蘭，僅是80個(gè)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)消耗了該國(guó)五分之一的電力，預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)耗電量將上升到三分之一。數(shù)據(jù)傳輸需要大量額外的化石能源，特別是使用wifi、5G和邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)向農(nóng)村和偏遠(yuǎn)農(nóng)場(chǎng)傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生溫室氣體排放影響（參見(jiàn)小貼士13）。

小貼士12

數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字農(nóng)業(yè)的支柱，是能源消耗的大頭，需要持續(xù)供水來(lái)冷卻和持續(xù)供電維持運(yùn)行。

——派特·穆尼

《從燃料到餐桌》播客

小貼士13

數(shù)據(jù)中心與大型科技公司不斷增長(zhǎng)

的能源使用和碳足跡

亞馬遜、微軟和谷歌是人工智能應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張的三大行業(yè)領(lǐng)頭人。在“生成性人工智能”熱潮的推動(dòng)下，盡管亞馬遜、微軟和谷歌采取了“凈零排放”舉措，但它們的碳排放量卻在飆升。例如，自2020年以來(lái)，微軟的碳排放量增加了29%，主要來(lái)自數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

事實(shí)上，亞馬遜、微軟和谷歌在2023年對(duì)人工智能應(yīng)用和數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展的資本投資甚至超過(guò)了美國(guó)石油和天然氣行業(yè)。到2030年，如果不斷增長(zhǎng)的能源需求還依賴(lài)燃?xì)獍l(fā)電來(lái)滿足，美國(guó)數(shù)據(jù)中心的碳排放量可能會(huì)增加近一倍。由于數(shù)據(jù)中心的電力消耗呈現(xiàn)快速和顯著的增長(zhǎng)，獲取足夠的清潔能源將面臨巨大的挑戰(zhàn)性。

數(shù)據(jù)中心還要使用大量的水來(lái)冷卻服務(wù)器，而半導(dǎo)體的生產(chǎn)也需要大量的能源、水、化學(xué)品和礦物質(zhì)，這兩者都會(huì)對(duì)環(huán)境和人權(quán)產(chǎn)生重大影響[11]。農(nóng)用數(shù)字設(shè)備的組件生產(chǎn)也可能導(dǎo)致農(nóng)村地區(qū)電子垃圾的增加。

食品運(yùn)動(dòng)除了揭示數(shù)字農(nóng)業(yè)的資源耗費(fèi)和能源成本以外，也呼吁人們對(duì)這些新技術(shù)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和法律影響進(jìn)行關(guān)注?？沙掷m(xù)糧食系統(tǒng)國(guó)際專(zhuān)家組(IPES-Food)的下一份主要報(bào)告將對(duì)此進(jìn)行全面探討。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)平臺(tái)和人工智能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化有可能進(jìn)一步將經(jīng)濟(jì)權(quán)力集中在少數(shù)科技和農(nóng)化企業(yè)手中，從而剝奪小農(nóng)戶和農(nóng)場(chǎng)工人的決策權(quán)并削弱他們的自主性，最終可能威脅到他們的生計(jì)[12]。

企業(yè)也在利用數(shù)字農(nóng)業(yè)協(xié)議來(lái)限制農(nóng)民的“維修權(quán)”或管理自己設(shè)備的權(quán)力。與此同時(shí)，這些公司通過(guò)收集大量農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)（通常是免費(fèi)的）獲得了戰(zhàn)略?xún)?yōu)勢(shì)，這些數(shù)據(jù)被用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和價(jià)格制定，數(shù)字技術(shù)，并將農(nóng)民鎖定在依附關(guān)系中，進(jìn)一步鞏固企業(yè)在市場(chǎng)中的主導(dǎo)地位，加深了糧食系統(tǒng)中的不平等。

小貼士14

數(shù)字農(nóng)業(yè)將權(quán)力從農(nóng)民手中轉(zhuǎn)移到農(nóng)化企業(yè)和科技公司手中，這些企業(yè)越來(lái)越多地控制著農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的技術(shù)工具、數(shù)據(jù)輸入和所有權(quán)。

——派特·穆尼

《從燃料到餐桌》播客

譯者注：

[1]伯德克等人基于對(duì)全球數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整理，估計(jì)每年有3.85億起農(nóng)藥中毒和11000人死亡，這一估計(jì)被廣泛引用。盡管使用了公認(rèn)有效的研究方法和同行評(píng)審的信息來(lái)源，但由于農(nóng)藥行業(yè)質(zhì)疑其科學(xué)性的持續(xù)壓力，該文章后來(lái)被撤回。

[2]塑料溫室薄膜和管道膜能創(chuàng)造可控環(huán)境，保護(hù)植物并延長(zhǎng)生長(zhǎng)季。地膜覆蓋技術(shù)利用塑料薄膜保持土壤濕度、抑制雜草并調(diào)節(jié)地溫。青貯飼料包裝利用塑料保持動(dòng)物飼料儲(chǔ)存的氣密性。

[3]微塑料指極小的塑料顆粒，其來(lái)源可分為兩類(lèi)：為實(shí)現(xiàn)特定功能而刻意添加到產(chǎn)品中（即有意釋放），或從較大塑料分子分解過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品。

[4]目前，美國(guó)、澳大利亞、巴西、加拿大、智利和歐盟等國(guó)家和地區(qū)已出臺(tái)重大政策支持所謂的"低碳氨"項(xiàng)目。而聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織（UNIDO）早在2021年就啟動(dòng)了"工業(yè)用氫全球計(jì)劃"，旨在通過(guò)推廣"綠氨"技術(shù)，幫助低收入國(guó)家實(shí)現(xiàn)化肥和化工行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。

[5]除了電解水制氫外，地質(zhì)氫氣（或稱(chēng)天然氫氣）也是一種潛在來(lái)源。這種氫氣是自然生成并儲(chǔ)存于地下的。盡管近年來(lái)備受關(guān)注，但地質(zhì)氫氣的商業(yè)可行性仍存疑——目前全球僅有一處探明儲(chǔ)量，其他潛在礦點(diǎn)的數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)潛力均有待驗(yàn)證。（詳見(jiàn)牛津能源研究所Patonia等學(xué)者2024年研究報(bào)告《天然氫氣在零碳未來(lái)的潛力：是名副其實(shí)還是虛有其表？》）

[6]有意思的是，回溯歷史，19世紀(jì)末20世紀(jì)初最早的氮合成實(shí)驗(yàn)，使用的正是瀑布產(chǎn)生的電力。想了解更多氮肥合成的歷史故事，推薦收聽(tīng)《從燃料到餐桌》播客第二期。

[7]超過(guò)三分之一的大型綠氫項(xiàng)目計(jì)劃建在面臨高度或極度水資源短缺的國(guó)家。詳見(jiàn)歐洲企業(yè)觀察站（2023年10月10日）發(fā)布的報(bào)告《歐盟氫能戰(zhàn)略背后的骯臟真相》。

[8]所謂"生物經(jīng)濟(jì)"，指的是以生物技術(shù)為基礎(chǔ)、標(biāo)榜環(huán)境友好型解決方案的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

[9]關(guān)于數(shù)字農(nóng)業(yè)與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概述，可參閱例如美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局（2024年）《精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)：技術(shù)應(yīng)用與推廣的效益與挑戰(zhàn)》。

[10]該研究指出，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使“肥料施用效率”提升了約7%，除草劑使用量減少了9%，農(nóng)場(chǎng)機(jī)械的化石燃料消耗降低了6%。詳見(jiàn)北美設(shè)備制造商協(xié)會(huì)（2021年）《美國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的環(huán)境效益》。

[11]數(shù)字元件由不同類(lèi)型的金屬制成，如鋁、銅、錫、鉭、鋰、鎵、鍺、鈀、鈷和鎢等。這些金屬成分以前很少出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。通常需要挖掘和加工數(shù)百?lài)嵉V石，才能獲得一噸相對(duì)常見(jiàn)的金屬，如銅或鋁。參見(jiàn)米爾斯，M.P.（2020）《礦山、礦產(chǎn)和“綠色”能源：認(rèn)清現(xiàn)實(shí)》。曼哈頓研究所。

[12]農(nóng)戶與數(shù)字農(nóng)業(yè)公司簽訂長(zhǎng)期合同協(xié)議時(shí)，后者往往要求前者遵循人工智能開(kāi)出的“解決方案”以減少碳排放的農(nóng)業(yè)稅，此時(shí)農(nóng)戶會(huì)陷入重重顧慮。此類(lèi)協(xié)議可能會(huì)使農(nóng)民與農(nóng)化企業(yè)簽訂長(zhǎng)達(dá)十年的合同，同時(shí)不得不將大量的農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)交給企業(yè)方。參見(jiàn)ETC集團(tuán) (2024)《農(nóng)場(chǎng)上的特洛伊木馬：六個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——挑戰(zhàn)農(nóng)業(yè)食品鏈的數(shù)字化》。

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