五十年前，当世界人口只有如今的大约一半时，人类曾希望用所谓的“绿色革命”阻止迫在眉睫的粮食危机。杂交种子和化肥使用量的猛增取得了一些效果，但人类也付出了沉重的生态代价。与父辈相比，我们的粮食产量将近翻了一番，但对地表和地下水的消耗却增长了两倍。

食品、农业和水利等领域的技术专家必须找到新的方法，让从前很难或者根本不可能发展农业的地方成为我们的粮仓。或许我们需要重新思考应该如何使用土地和水资源。全新一代的尖端农民、奇特食品及精彩创意也应运而生。

藻类

怎样才能在大量减少耕地使用的前提下生产出更多可以养活人类的食物？要做到这点其实十分简单——只要我们将精力转向商业化的藻类养殖。藻类是一种单细胞生物，结构并不复杂，在海洋里、污水中以及其他粮食作物无法存活的环境中都能快速生长繁殖。多家大型航空公司和海运集团都在研究使用海藻油的可能性，精明的清洁能源投资者更是将钱源源不断地投入这项尚处在发展初期的技术之中。

藻类养殖的回报极高：据科学家估算，在最理想条件下，商业藻类养殖每英亩（约合4050平方米）可产出5000到10000加仑（大约22730到 45460公升）海藻油；而相比之下，用玉米等粮食作物生产生物乙醇每英亩产量只有350加仑（约合1590公升）。另外，藻类还可以用作动物饲料和肥料。用海藻油替代美国市面上全部生物乙醇需要占用大约二百英亩（8000多平方公里）沙漠，但正如亚利桑那州立大学教授马克·爱德华兹所说，这也意味着将腾出4000万英亩（约合162000平方千米）的农田和每年几百万加仑的灌溉水用来为人类生产粮食。

虽然处在食物链的底部，但海带等藻类一直以来就是日本和中国餐桌上的佳肴，并且已经用作肥料、土壤改良剂和动物饲料。爱德华兹说：“藻类大的如海带、巨藻，小的只有显微镜才能观测到；它们能固定大气中的二氧化碳并提供脂肪、油类和糖分。自然界无论是小虾还是蓝鲸都以它们为食。藻类是所有生命的基础，也是人类未来的依靠。”

人造肉

这种东西看起来像肉，摸起来像肉，也的确是肉，只不过不是从喘气儿的活体动物身上取下来的。相反，人造肉是利用干细胞在大型容器中“人工培养”出来的。

科学家认为，寻找肉类的替代品十分重要。因为在中国等快速发展的新兴经济体，人们的饮食习惯正向西方靠拢，这使政府和农民不得不砍伐森林以开发新的农场。目前有将近四分之一的可耕地用于养牛，另有四分之一用于种植动物饲料。在美国，牲畜饲料在全部谷物生产中所gesep全球节能环保网占的比重已经达到将近七成。

目前，大部分人造肉的研究都是在欧洲进行的，其中荷兰和英国的科学家已经成功地在实验室中利用干细胞培养出可以食用的组织结构。不过，虽然首个用人造肉制成的汉堡明年便有望问世，但它的味道可能会令人大失所望。肉类的颜色和口味分别来自血液和脂肪。虽然研究人员已经找出了能做出血液和脂肪的干细胞，但真正制成人造血液和脂肪还是一项漫长、复杂而昂贵的工作。

即便如此，研究证明人造肉在环境方面的益处是普通肉类无法比拟的，其生产过程中所需的水、能量和土地都更少。另外，在大规模农场饲养以及生长激素和抗生素的使用已经饱受质疑之时，人造肉却几乎不涉及任何道德争议。

新型粮食作物

很少有人听说过黎志康这个名字，但这位中国植物育种专家很可能将作为本世纪最重要的人物之一而永载史册。在中国农业科学院和菲律宾国际水稻研究所工作12年之后，黎志康和他的科研团队去年开发出了“绿色超级稻”。经验证，这一系列稻种不仅产量更高，而且更耐旱、耐涝、耐盐，还更能抗虫害、抗病。

黎志康没有使用转基因技术，而是与来自16个国家的上百名研究院和农民合作，完全采用传统育种技术将250多个稻种杂交选优。

这种能大幅度增加亚洲地区粮食产量、多养活1亿人的绿色超级稻几年之内即将正式推向市场。但对于其他作物来说，更好的植物育种——无论是否使用转基因技术——也将是提高产量的关键。

然而在过去的20年中，大部分研究经费都用在了转基因技术上。农用化学产业当初承诺，经他们改造的粮食作物不仅富含维生素、酵素或者健康脂肪酸，并且有很好的耐旱性，能减少碳排放。虽然我们有望看到能制造人类疫苗的香蕉、成熟期更短的鱼和具有抗病性的牛，但“养活世界”的承诺仍远未实现。

去年，全球转基因作物种植面积超过3.5亿英亩（约合140多万平方公里）——占全球耕地面积约10%，是德国、法国、英国国土面积的总和；但玉米、油菜及大豆占据了其中大部分，而这三种作物的产出大多用作动物饲料。

沙漠绿化

世界上有很多地区受干旱之苦，唯一邻近的水源就是海洋。我们能不能开发一种技术，让智利、加利福尼亚、秘鲁和中东这样的沿海沙漠利用海水实现绿化呢？

英国发明家查理·佩顿就有这样一个设想：用广阔的“海水温室” 种粮发电。他的计划很简单：在自然界的水循环中，海水经阳光加热后蒸发，冷却后形成云，之后再以雨的形式回到地表。佩顿的设计采取了类似的结构。在这里，炙热的沙漠空气在进入温室后首先冷却，再经海水加湿。潮湿的空气在滋润温室中的农作物之后，将穿过一个蒸发装置。当遇到一组装有冷海水的冷却管时，空气中的水汽凝结成淡水，由工作人员统一收集。使用这种方法生产的淡水是温室作物需水量的五倍，因此可以将一部分温室中产生的淡水用于当地其他作物的灌溉。

海水温室已经被证明行之有效，而且今年就会有一个由挪威政府支持的大型试点项目在约旦亚喀巴附近上马。“撒哈拉森林计划”将综合利用不同的技术种植粮食和生物能源作物，将于2015年正式开始运行。

除此之外，还有许多新技术正在开发当中，它们将使人类得以在极端环境中种植粮食。或许其中最简单却最具雄心的项目就是筹划已久的“非洲绿色长城”计划了。这片长条状的森林宽15公里，长7775公里，自西非的塞内加尔一直延伸到东非的吉布提。参与该计划的非洲11国表示，“绿色长城”将有助于阻止撒哈拉沙漠向南扩展，减缓土壤退化，降低风速，促进雨水下渗，并创造出适宜种植水果、蔬菜和其他作物的小气候。

昆虫

在欧洲或是美国大多数餐厅的菜单上，像蝗虫、蚱蜢、蜘蛛、黄蜂、蠕虫、蚂蚁和甲壳虫这样的东西是难得一见的；但在非洲、拉丁美洲和亚洲，人们食用的昆虫多达1400种。随着食品价格的上涨和世界范围内土地供应紧张，英国等地建立食用昆虫养殖场的日子也不远了。

养殖昆虫的优点不仅在于昆虫是一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇、高钙高铁的食物，还因为昆虫养殖场占地很小。从环境角度看，传统养殖场同样不能和它相提并论。昆虫将植物转化为可食用肉质的速度比发育周期最短的家畜还要快；它们释放的温室气体更少；无论喂它们纸张、水藻还是工业废料，它们都能茁壮成长。

一直积极寻求大范围推广食用昆虫养殖的联合国和欧盟都十分推崇这种“微型家畜”的种种优点。荷兰政府正在研究如何建立昆虫养殖场。但出于对西方人神经质的照顾，他们要求研究人员看看能否单独提取昆虫蛋白。

与此同时，欧盟向其成员国提供300万欧元资金推广昆虫在餐饮中的使用，并要求食品标准监管机构研究昆虫作为膳食补充的可能性。