1、会进入环境和食物链，因此相 关的环境和食物安全问题值得探讨。虽然已 进行了严格的科学风险评估， 在一些国家 （尤 其是欧洲）关于基因改造的讨论已经高度政 治化且分歧严重。我们的观点是，基因改造 是一种有潜在价值的技术，其利弊需要基于 事实和包容性的态度对具体案例进行具体仔 细分析。 既不能赋予基因改造技术任何特权， 也不能将其简单拒用。我们也认同，在成为 改善全球食物安全技术体系的一员之前，基 因改造技术还需要获得更多的公众信任和接纳。 用于帮助最不发达国家的新型技术（无 论是否涉及基因改造）还面临独特的问题。 这些技术必须面对这些地区的需要，而且这 些贫困地区与更发达国家往往有所不同 （35
2、、 36）。为增进新技术被最贫困国家采用并生 效的可能，这些国家需要切身参与技术革新 的框架制定、优先级确认、风险评估和管理。 这经常需要创新制度和管理机制并考虑社会 文化背景（如发展中国家妇女在食物生产中 的重要性）。新技术虽然有重要的前景，但 若在公众讨论中过分夸大其潜在效益也会失 去公众的信任。应围绕新商业联盟、民间组 织和社会来开展工作，努力提升可持续的产 能极限造福于最贫困国家。 减少浪费 发展中国家和发达国家均有 30% 到 40% 的食物流失于浪费，但其原因则各有很 大不同 （图3） （16， 37-39） 。 虽然数据缺乏， 在发展中国家食物浪费主要是由于不具备食 物加工链基础
3、设施、欠缺相关知识或农场缺 乏储存技术。例如，由于批发和零售环节缺 乏低温储存设备，印度 35% 到 40% 的新鲜 农产品被浪费掉（16）。虽然大米相对易于 贮存，东南亚地区收获的大米仍有约 1/3 由 于虫害或腐败而浪费（40）。实际情况比简 单的缺乏储存设施更为复杂。虽然从经济上 考虑将收获的谷物储存起来更为合理，但农 民往往需要立刻将谷物出售以换取现金。 相反在发达国家，零售之前的损失要低 得多。但由于各种原因，近年来在零售、餐 饮和家庭环节的损失呈剧增之势（41）。目 前食物相对价格较低（至少对发达国家消费 者），因此缺乏减少浪费的动力。消费者已 经习惯于购买最美观的食品，因此零售商
4、将 大量仅有微小缺陷但可仍食用的产品丢弃。 商业压力也可鼓励浪费。餐饮业和零售业经 常以“超大分量”和“买一赠一”作为竞争 促销手段。由于法律诉讼和缺乏食品安全教 育，社会变得依赖于“使用期限“，因此大 量尚可食用的食物被抛弃。 在一些发达国家， 由于控制疯牛病的法规要求，抛弃的食物不 用作动物饲料或堆肥， 而直接用于垃圾填埋。 控制这两种形式的浪费需要不同的策 略。在发展中国家，运输基础设施的公共投 资可以降低食品腐败概率，运作更良好的市 场和资金来源可以增加食物加工链的效率， 例如通过提供低温储存设备（虽然这会造成 温室气体排放）（38）。应该通过教育和延 伸服务扩展现有技术和最佳措施；并
5、通过市 场和金融机制保护农民利益，避免在供应高 峰时期出售农产品造成商品过剩和浪费。此 外，亦有需要继续研究农作物收获后的储存 技术。国家鼓励私营部门创新的重要目标之 一就是改进适用于贫困环境下 的小规模食物储存技术，这涉 及小商贩、磨坊主和生产者。 若食品价格再次上涨，发达国 家中消费者所浪费的食物有可 能将减少。向消费者宣讲问题 的严重性和反浪费措施均可以 减少浪费。通过倡导、教育和 立法也可以减少餐饮业和零售 业的食物浪费。对间接造成食 物浪费的法规，如有关出售期 限和餐饮废弃物的规定，应在 更加包容的竞争风险框架下重 新审视。减少发达国家的食物 浪费与个人行为和对食物的文 化态度息息相
6、关，因此开展尤 为困难。 改变饮食 从 植 物 到 动 物 生 物 质 的 转 化 率 为 10%；因此表面上看起来，若所有人都食 素则一定面积的土地可以供养更多的人。全 球粮食产量约 1/3 是用作动物饲料（42）。 但目前，食物系统的一个主要挑战是肉、奶 制品的需求快速上涨。由于需求增加，过去 50年间， 全球牛、 绵羊、 山羊保有量增加了1.5 倍，猪和鸡的保有量也分别增加了 2.5 和 4.5 倍（2）（图 1）。主要是由于实际各地消费 者财富增加，尤其是近期中国和印度等国的 经济发展。 但是，认为吃肉就是不好则过于简单化 了。其一，人类食用的各种肉类的生产效率 和环境影响差异颇大（表
7、 2）。其二，虽然 相当一部分牲畜所消耗的谷物和其他植物蛋 白也可被人类食用，仍有一大部分牲畜食用 的是草料。生产这些草料的草场大多无法变 成可耕种的农田，或无法在不造成重大环境 影响条件下变成农田。此外猪和家禽通常用 人类食物的废弃物喂养。其三，通过改进饲 养方式或育种可以提高产肉率。最后，在发 展中国家，肉类是某些维生素和矿物质的最 集中的膳食来源，这对幼儿等极为重要。牲 畜也用于耕地、运输和制造肥料，也是重要 的收入来源，对许多贫困群体还具有巨大的 文化重要性。 减少肉类消费并增加最高效转化的食物 来源为养活更多人提供了可能，并且还有其 他优点（37）。富含谷类和其他蔬菜的平衡 膳食比含
8、大量肉食（特别是红肉）和奶制品 的膳食更加健康。发展中国家的消费者将高 糖高脂食物和肉类一起食用，这会造成这些 国家在尚未完全克服人群营养不足的时候又 产生了肥胖的问题，将本可以用于削减贫困 的经费部分浪费于卫生保健开支。畜牧业是 主要的甲烷来源， 而甲烷是重要的温室气体， 但这个效应可以通过用动物肥料替代合成氮 肥部分消除（43）。在本文所讨论的 5 个策 略中，减少膳食中肉类消耗的比例是最为困 难，同时也需要进一步探讨。 扩展水产养殖 水产品（主要是鱼、水生软体动物和甲 壳类动物）为近 30 亿人提供至少 15% 的动 物类蛋白摄入，因此在食物系统中具有极端 重要的地位（44）。 在许多地
9、区，水产业的高利润已足以刺 激该行业的高增长。在其他尚未出现高增长 地区（如非洲）发展水产养殖可望产生重大 效益。孵化系统、饲料和投递系统以及疾病 管理方面的技术进步均可增加水产养殖的产 出。在将来改进品种选择、采用更大规模养 殖技术，在开放海域和更大内陆水域养殖以 及更多物种养殖可进一步增加收益。一些品 种的生产周期较长（通常 6 至 24 个月）， 因此需要一个不仅能提供运作资金而且能抵 消风险的金融系统。利用基因改造技术，也 可能提供更广阔的养殖选择（如温度、盐分 忍耐度以及抗病能力）和更廉价的饲料基质 （如营养增强的植物材料）。 水产养殖业也会造成环境灾害。水产养 殖不仅排放有机物、使
10、用化学药物控制疾 病、依赖工业化养殖提供饲料，并且是水生 野生动物疾病传染或基因污染的传染源。可 持续性认证项目的兴起激发了各种努力来减 小这些负面外部效应和提高资源利用率（如 鱼投入：产出比），虽然这些主要影响水产 养殖业的高端部分（45）。通过专注于低营 养层次的物种和将水产和陆地食物生产结合 （如将陆地生产的废弃物作为水产业的饲料 和营养）可提高可持续性。此外，在选址、 水域容量或海域管理中采取战略方法也很重 要（46）。 结论 如何才能可持续性地养活 90 亿人没有 简单的答案，尤其是很多人变得日渐富裕且 消费方式接近发达国家。需要同时探索各种 可能，其中一些在本文做了介绍。我们期望
11、食物系统的科技创新能为解答这个问题做出 贡献，但不能以此作为借口推迟今天需要做 出的决定哪怕这是一个困难的决定。 让食物生产可持续，同时控制温室气体 排放、保护日益减少的水资源并实现消除饥 饿这一千年发展目标是一个巨大的挑战。面 对这样的挑战，不容任何乐观。此外，地球 的生物多样性已经遭受极大破坏，我们必须 制止进一步破坏生物多样性以换取食物生产 的念头。这不仅是因为生物多样性提供了人 类赖以生存的公共产品，也是因为我们无权 剥夺子孙后代获得经济和文化成果的权利。 这些各种挑战交织在一起，产生了一个巨大 的风暴。 度过这场风暴需要与食物生产有关的社 会和自然科学的革命，也要求破除研究领域 之间
12、的壁垒。我们的目标不只是最大程度增 产，而是在产量、环境、和社会正义之间达 到最佳的平衡。 图 3.发展中国家和发达国家内食物浪费的构成；发展中国家零售、餐饮、家 庭和市政项目合并显示（用灰色表示） 数据来自参考文献（16，37-39）。 应对营养不良 改善全球健康 sciencemag.orgsciencemag.org科学科学 1415 参考文献与注释 本文作者为英国政府科学办公室全球 食物与农业未来远见项目成员。J.R.B. 也隶 属于伦敦帝国理工学院。D.L. 为 Plastid AS （挪威）董事会成员，并持有 AstraZeneca Public Limited Company 和
13、 Syngenta AG 股份。 感谢牛津大学 J. Krebs 和 J. Ingrahm、远见 项目的 N. Nisbett 和 D. Flynn 以及 Defra 和 DflD 的同事为本文初稿所提供的有益的意 见。Mike Gale 教授（英国诺维奇 John Innes Institute）本应为本文作者之一，但不幸于 2009 年 7 月去世。 1. World Bank, World Development Report 2008: Agriculture for Development (World Bank, Washington, DC, 2008). 2. FAOSTAT,
14、 http:/faostat.fao.org/default.aspx (2009). 3. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), State of Food Insecurity in the World 2009 (FAO, Rome, 2009). 4. A. Evans, The Feeding of the Nine Billion: Global Food Security (Chatham House, London, 2009). 5. D. Tilman et al., Science 2
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18、法测量或此项不存在）；本表不含其他牲畜管理系统的影响，如（1）营养物径流对地表和地下 水的污染、（2）原生动物和细菌污染对水和食物的污染、（3）水和食物中抗生素残留、（4）来自饲料的重金属对水和 土壤的污染、（5）废弃物产生的恶臭、（6）饲料生产原料输入及环境流失和（7）牲畜相关土地使用的变化； 数据来 自参考文献（7，50） 水 用水指标 牧养 集约饲养 15 C 下每头牲畜每日耗水（升 / 天） 牛 猪（哺乳期成年猪） 绵羊（哺乳期成年羊） 鸡（肉鸡和蛋鸡） 产出 1 公斤 肉所需饲料 牛 猪 肉鸡 甲烷释放（每只） 奶牛（美国，欧洲） 肉牛、奶牛（美国、欧洲） 奶牛（非洲、印度） 牧养牛
19、（非洲、印度） 饮用水：所有 杂用水：肉牛 杂用水：奶牛 饮用水 杂用水 饮用水 杂用水 饮用水 杂用水 22 5 5 17 25 9 5 1.3-1.8 0.09-0.15 - - - - 53-60 - 27-31 103 11 22 17 125 9 5 1.3-1.8 0.09-0.15 8 4 1 117-128 - 45-58 - 每头牲畜消耗谷物（公斤） 每头牲畜每年释放量（公斤 / 年） 13. R. Skidelsky, The Return of the Master (Allen Lane, London, 2009). 14. J. Pretty, Philos. Tr
20、ans. R. Soc. London Ser.B Biol. Sci. 363, 447 (2008). 15. A. Balmford, R. E. Green, J. P. W.Scharlemann, Global Change Biol. 11, 1594 (2005). 16. C. Nellemann et al., Eds., The Environmental Food Crisis United Nations Environment Programme (UNEP), Nairobi, Kenya, 2009. 17. J. Fargione, J. Hill, D. T
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