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世界自然保护联盟
通 讯

总第6/7期

1999年5月18日

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IUCN 50周年庆典学术研讨会专题报告——自然保护

新生物学与常绿革命

——联合国教科文组织生态技术部主席M.S. Swaminatham (印度)

联合国教科文组织生态技术部主席M.S. Swaminatham (印度)摘要
  多种因素的综合使农业生产力明显提高,足以支撑持续增长的人口。然而,人类对食物和水的需求与日俱增的同时,生物生产力所需要的生态基础也日渐退化。无论如何,科技3大革命有助于生产更多的食物。依赖于充分认识生命有机体遗传基础的“基因革命”,使现代生物技术支持着新的工艺和产品,农业和健康的发展。“信息与通讯革命”大大加速了相关而适时的信息系统的吸收和传播。“生态技术革命”正推进传统的知识和技术与正在生物、能源、和材料科学中发展的现代技术更好地融合。下个世纪更需要知识密集性的农业,以便开展国际合作,为那些最需要新技术的人们传授新技术。通过建立 “IUCN知识系统网络”,IUCN可为之作出贡献。这个系统可以提供有关推动人与资源之间可持续关系的具体措施的信息。这个系统将有助于促进生态和生存的安全,在黑暗弥漫处凝聚光明,并为人类共同美好的未来而建立全球性的协同合作。

绿色革命

  1798年,Tomas Malthus 就不加节制的人口增长将造成可怕的后果而警告过人类。与Malthus 同时代的人,法国数学家Marquis de Coudorcet指出:如果孩子们生来是为了幸福,并且不仅是为了生存,那么人口本身就将稳定下来。由于预防性和医疗药物的大幅度发展,尤其是自1948年IUCN创建以来,人口更是快速增长,每12~13年人口增长10亿。这就要求每10年粮食年产量要增加2.5亿吨。Malthus 1788年发表论文时全球人口是9.8亿。而现在仅印度人口就9.9亿。尽管人口如此迅速的增长,但总体来说在最近几十年中粮食增产的速度赶上了膨胀的人口对粮食的需求。怎么会产生这样的结果呢?4点重要的因素帮助化解了Malthus的担心:

  1) 科技迅速发展,特别是在培育粮食作物新品种和杂交种方面,可以充分满足灌溉地和肥沃地的需要。

  2) 有生产和销售良种,肥料和农药的专门机构,还有专门的培训和推广机构。

  3) 在土地改革,乡村基础设施发展的投入,产品价格和市场销售方面都有公共政策。

  4) 有男女农民们的辛勤劳动。事实证明,无论这些农民是居住在工业化或发展中国家,他们都将适应技术进步和把握可信而有效的市场销售机遇。

  技术,服务和公共政策整套互利致强的措施引发了1968年10月由美国William Gaul 博士提出的“绿色革命”术语的诞生。同年1月(1968),在印度瓦拉纳西召开的印度科学大会,作者在该会农业科学组的演讲总统致词中提出了以下几点:
  如果遵循科学规律,开发性农业可以提供许多机会,但如果仅以近期效益为目的也会引起很大的危险。印度正在兴起的开发性农业社区应该认识到这一点。不注意保护土壤肥力和土壤结构的集约农业最终会引起沙漠化的出现。无序的排灌会引起土壤碱化或盐化。农药,真菌剂和除草剂滥用会破坏生态平衡。由于有毒物质残留于谷粒或其它可食部分,还会导致癌症和其它疾病的增加。不按照科学方法开发地下水,将长期以来传统农业留给我们的这一极为重要的资源很快耗尽。在大面积的毗连的土地上,以一两个高产品系迅速代替多种适合当地的品种,将导致恶性病害的蔓延,以致彻底毁灭全部作物。因此,没有正确认识改变传统农业带来的种种后果,没有首先建立支撑开发性农业的科研及培训基地,从长远的观点讲,开发性农业的启动只会把我们引进农业灾难而不是农业繁荣的时代。
  根据上述分析,我们加强了对虫害综合治理(IPM)的研究,并且启动了全村有关水稻和棉花IPM过程的业务研究项目(Swaminathan 1975)。1974年,我们要求无机肥产业采取包括有机肥、堆肥、绿肥、生物肥及谷类——豆类作物轮作的综合营养供应系统(INS)。由于INS和IPM相结合,所开发的新技术造成过渡的使用无机肥和不必要的化学杀虫剂。
  在随后的几年中,作者在1968年的分析见解得到广泛的证实。遗传上的同质性会增加害虫和疾病的遗传脆弱性。在几个绿色革命地区过渡使用无机肥和化学杀虫剂已经造成土壤退化,地下水污染及对杀虫剂产生了抗性的害虫的蔓延。这已引起了新千年迫在眉睫的食品危机的警告。例如,Lester Brown和他的助手们(1994,1995)推论:象中国,印度这样人口众多但土地贫瘠的国家,由于下列原因,在今后的30年内可能不得不求助于大量的粮食进口。

  1) 人口的增长导致食品需求量的增加,可耕地和灌溉水的人均量减少。

  2) 购买力的提高及都市化的扩展导致了由于动物产品消费量的增加而提高了人均粮食的需求量。

  3) 海洋渔业生产进入停滞时期,许多鱼类遭受过度捕捞。

  4) 农业生态基础遭到的破坏与日俱增,象土地、水、森林、生物多样性和大气层、气候和海平面都存在明显的退化或逆向变化的可能性。

  5) 最后,还没有显著的技术上的突破,可以消除绿色革命的疲劳。

  土地是一种正在缩减的农业资源,除了从仅有的人均土地上生产更多的食物和其它农产品外别无选择。换言之,不得不通过提高单位土地面积、水、能源和时间的产量,来满足对更多食品的需求。因此,在不使生态受到破坏的情况下,为进一步提高生物生产力,调查如何充分利用科学将是有益的,把农业上出现的科学进步称之为“常绿革命”是恰当的。因为这种科学进步依赖于生态、经济、社会、男女平等,及就业准则(Swaminathan)。
  现在,作者以其国家,印度目前所面临的形势来说明大家所面对的关于发展科学战略的种种挑战,以及为持续食品保障的公共政策。从世界的角度来说,印度现有:
16%的世界人口;
15%的牲口;
2%的地理面积;
1%的雨量;
0.5%的森林;
0.5%的畜牧业。
  这种情形在其它许多亚洲和非洲国家也很普遍。食品和水的需求每年都会增加。 同时,生物生产力持续发展必不可少的生态基础正经历着退化或枯竭。世界野生生物基金会(WWF)近期出版的生存行星索引(Living Planet Index)强调了形势的严重性。

面临未来的挑战

  1957年Julion Huxley写道:“好象人类突然被指定为演化过程这一世间大事的总经理。无论他愿意还是不愿意,他都将确定地球未来的演化方向。”很清楚,如果在今后的一千年里孩子们要为幸福而生,那么自然、人类和技术就必须协调工作。目前的发展模式不可能带来共同美好的未来,因为它要依靠破坏环境和生命支持系统,要依靠经济,社会和性别上的严重不平等以及靠职工失业的经济增长。在方法上,我们需要向技术发展转移,自然资源管理,在遗传改良方法论方面必须采取一体化。Francis Bacon曾经说过,“期望用前人从未尝试过的方法去完成前人未曾完成的事情,这只会是一种不健全的幻想”。
  现在有什么样的新方法可以满足人类众多需要中的头等需要,即对食品的需要?
  很幸运,当我们临近新的一千年的时候,我们正经历着科技上的3大革命,这将在基本方法上影响农业技术。因此,有必要简单地介绍这3大革命。
  1) 基因革命——提出了对生物遗传基础分子水平上的认识,并且利用这种认识去为农业、环境、及人类和动物的健康发展新工艺及新产品。
  2) 信息与通讯革命——大大加速了相关而适时的信息系统的吸收和传播;同时,通过廉价的电子网络,大大提高了介入知识领域和通讯交流的能力。
  3) 生态技术革命——促进传统的知识和技术与前沿技术,如生物技术、空间和信息技术,可再生能源和新材料更好地融合起来。
  从总体上讲,这3种类型的发展-当与管理科学的进步和权势结合起来的时候-将大大地增强科学方法的力量,诸如在遗传改良、农学、自然资源及生态系统的综合管理以及地方和区域性的发展政策的管理等。生态技术使环境管理采用了国际标准化组织的ISO9000和ISO14000标准。这些科学革命似乎正以不断加快的速度进行,主要在工业化国家的一些地方进行。同样,与持续食品保障密切相关的新发现来自于专利技术条件之下。3大革命需要进一步鉴定。

基因革命

  在过去的10 年里,我们在分子水平上对生物体功能的认识,以及我们对DNA分子及产生各种生物体基因的生物材料的分析、认识和操作的能力有了极大的进步。人类基因组规划加速了整个过程,该项目把大部分财力都倾注于人类基因的新技术开发之中。同样的技术直接适用于所有其它生物体,包括植物。因此,出现了“基因组学”一门新型的科学。这门新学科有助于用于在农业及医学上的效益显著的新技术,并有助于促进生物技术产业。
  欧洲和美国的几个大公司已做了大量的投资,以利用这些技术为大规模商业化农业生产出具有重要农业价值的新的植物品种。就是这些技术,对发展中国家的食品保障,同样具有重要的潜在应用价值。这方面的技术开发有:
  基因组学:物种的分子特征;
  生物信息学:基因组分析的数据库和数据处理;转化:把具有潜在性利用特点的个体基因引入到植物、树木、牲蓄和鱼类中;

  分子育种:利用标记辅助选种,对有用特征的鉴定及评估,大大加速了传统育种的过程;
  诊断学:用分子特征鉴定病理;
  疫苗技术:利用现代免疫学开发重组DNA疫苗,以提高疾病的控制力,以防止动物及鱼类的致命疾病。
  现在,人们普遍关注在遗传上修饰过的生物体(GMOs)对于人类健康及环境潜在的不利影响。为了利用不会危害人类健康和生态环境的重组DNA技术,每个国家在生物安全、生物伦理和生物检测方面都要有适当的机构和法规,这是很重要的。伦敦皇家学会最近发布的一份关于“用于食品生产的遗传修饰植物”报告为生物技术应用的安全操作提供了指南(皇家学会1998)。生物技术产业的基本原料也是生物多样性。

信息技术革命

  新的通讯和计算机技术将会在每天的研究活动中产生深远的影响,
  1) 连接因特网事实上将很快普及,这将使耗资甚少而索取信息及快速远距离的相互交流成为现实。因特网不仅加强了研究者之间的交往,并且大大地提高了他们与其科研知识潜在性与用户进行有效交流的能力。
  2) 计算机使处理大容量的数据库(图书馆、遥感和GIS数据,基因库)成为可能,并且也可能模拟可用于生态系统造模中的模型,以及编制任何意外的计划,以适应不同气候的可能结果和市场变化。
  3) 软件产业正在不断地提供新的可提高科研产品的工具,并为认识发展形势的复杂系统创造新的机遇。
  4) 遥感和其它空间卫星的成果正在为有用于土地和自然资源的管理提供详细的地理信息。

生态技术革命

  知识是一个连续的统一体。从技术的生态及社会持续性来说,过去有许多值得学习的东西。同时,新的发展为开发新的技术创造了新的机遇。这些新技术可以在不破坏自然资源的前提下实现高产。把传统和前沿技术结合起来,综合下列各领域的力量,就会导致生态技术的诞生。
  .经济学; .生态学;.平等; .就业; .能源。
  例如,在水的积存和持续利用方面,过去有许多教训值得吸取。在印度拉架斯坦的沙漠地区,即使在年降雨量只有100mm的地方,仍然有足够的饮用水。这主要是因为妇女们持续用一种叫Kund的容器存水。相反,在年降雨量15 000mm的印度北部部分地区,夏季的几个月饮用水都不足用。因此,需要保守通常趋向于绝迹的传统智慧和实践(Agarwal 和 Narain 1996)。世界知识产权组织(WIPO)决定探索知识财产的需求、权力和传统知识、创新及文化拥有者的期望,是扩大知识产权概念的重要步骤。伦理学和平等的原则要求知识产权这种无价之物能纳入世界贸易组织将于1999年审议的相关贸易的《知识产权协议》(TRIPS)。通过宣传“农民权力”的概念粮农组织(FAO)是承认农户对遗传资源保育所做贡献的倡导者。象WIPO,UPOV(作物新品种保护联盟)也应该承担确定育种者和农民权力综合概念的任务。

精准农业与可持续食品的保障

  “精准农业”包括整套的试验设计和农学实践方法。它需要多学科的合作研究,把有关学科如农学、植物学、遗传学、土壤学、昆虫学、气象学、杂草学、植物生理学、植物病理学、生态学和经济学的专家的知识都汇集在一起。使用信息技术的农业推广人员将在作物生产和自然资源管理方面发挥日益重要的作用。农学院校的课程需要修改,以使精准农业作为通向常绿革命的道路。精准农业对农业部门逐渐增设的技术性岗位是特别有用的。例如,计算机软件开发,设备装配与销售,软件和农业设备的客户租赁,生物肥料和生物杀虫剂及滴灌设备的当地生产,以及咨询服务都可以给非技术性的工人成为技术性的工人提供新的机遇。精准农业耕种法必须依据科学的土地及水利用规划。这需要共同关注自然股本和自然的服务功能。股本的例子包括:土壤和土壤营养、生物多样性、水、矿物质、森林和海洋。自然的服务功能的例子包括:水循环、营养循环、碳沉积和废物利用。农林和土地管理的其它可持续系统需要在不同程度的沙漠化地区推广。Costanzo等(1997)估计了17个生态系统服务的功能和16个生物群落(不含沙漠、冻原、冰/岩石)的生产量年总价值为33万亿美元。相比之下,全球年国民总产值才18万亿美元。作物地的食品生产服务功能年价值在0.13万亿美元。因此,简直不能过分强调通过精准农业的实践来保护生态系统的服务功能和在不同农业生态条件下的产量。
  在正在兴起的知识性集约农业时代,国际合作对于那些迄今为止还远离新知识和新技术的人们学习新技术是极为重要的。在计划达到而尚未达到目的的任何农业推广及开发项目中,女性农民及其所从事的农业劳动都需要特别的关注。在所有诣在促进生物多样性和自然资源保护的科研教育及开发项目,都必需要有男女人员参加。21世纪的可持续农业将立足于生物计术、信息技术和生态技术的合理利用。实用成果要带来理想的示范性效果,依赖于公共政策的支持和政治行为。为满足人类对食品保障和生态安全的双重要求,立法管理,地方社区组织的社会动员,大众媒体及信息机构的宣传教育都是必要的。
  本世纪的经验告诉我们,技术和公共政策如果不立足于生态原理及男女平等,提供就业和能源保护,从环境及社会角度上讲,发展就不可能持续。在技术发展,特别是在基因组学、分子育种和信息技术方面的快速发展的同时,许多新知识和新技术的产生都受到技术产权系统下的专利者的控制。对公共利益方面的研究项目的支持正在缩减,而对商业性的研究项目正在快速增强投资力度。众所周知,知识是一个连续统一体。与此同时,分子育种之所以成为可能,多归功于乡村及部落男女的遗传保护传统。
  同样,美国最近的一项研究表明,73%的私人专利都依据象大学和政府实验室这样的公共资助机构的创新知识而产生的。遗传工程研究的伦理学方面也正显示出重要性。
  因此,一方面我们需要新工具解决人类面临的严重的环境和经济问题;另一方面,关于利用这些新工具,特别是重组DNA技术,存在着重要的生态、社会和伦理学的问题。
  《生物多样性公约》提出了解决这个双重困难的方法。国际公约首次以整体观点检查了保护、持续利用和利益均享问题。同样,国际组织如知识产权组织首次以组织整体观点查视人类创造力。人类食品和健康保障两大建筑都已建立在乡村和部落社区所掌握的知识和所保存的物质之上。知识是一个连续统一体;显然,如果其根挨饿了,那么知识这棵树也就不再结果。传统知识构成现代发明的支柱。承认并保护传统知识和遗传材料的制度可以确保:
知识商品化,不会妨碍知识共享和材料为公;
在利益分享机制中纳入性别问题;
奖励制度有助于维护和恢复乡村和部落民众保护资源的传统规矩。
  正兴起的生物知识革命将需要适当的国家、地区和全球的知识创新和共享的制度。这是根据爱因斯坦的格言“关心人类自己及其命运必须始终养成致力于所有技术的极大兴趣,以使我们所期望的创造物造福于民而不是降灾于民”。如前面所强调,为了利用无生态和社会危害的遗传工程,需要建立生物安全、生物伦理学和生物监视的有效机制。如CBD条款19新规定的,为了确保遗传修饰生物体在环境上的安全处理,需要有一个全世界都赞同的关于生物安全的协议。
  从瑞士1998年6月7日实施的公民投票权的事实中可以认识到信息授权的重要性,出乎意料,66%以上的人和全部26个州都投票反对非法的动物遗传修饰和把遗传修饰的生物体释放于自然环境。根据瑞士国家科学基金委主席Heidi Diggelman教授所说,这是因为研究者与大街上的人们谈话,说起了他们的关心和担心。

IUCN和生物学世纪

  在IUCN50周年庆典之际,作者建议IUCN考虑建立一个生态和生存安全的全球知识系统。这个系统的设计应考虑到把有关可持续发展的技术和科学的信息传播到地球上每一个村庄。在通讯领域里通过电子网络可以更加有效地把知识传送到需要的人手中。IUCN知识系统应着重于“怎么做”而不仅仅是“知道怎样”。1973年作者在新德里做了一个“宇宙飞船和农业”的报告,其中把求生存与富裕人们对生态和技术的需要作了对比。然后提出发展中国家需要“营造生态”,它能展示持续生活保障的办法。相反,工业化的国家不需要“营造生态”,因为它会阻止非持续性的生活方式和自然资源的消耗进一步扩张。
  已提出的IUCN知识系统网络将有助于传播下列有关领域的信息:
生态系统的人口支撑力;
国际标准化组织(ISO)14 000条环境管理标准;
生态型工作和生态型商业的就业岗位;
生态商业人员,即精通生态程序的企业家的培训;
可持续和非持续发展的标示;
关于《气候,生物多样性及沙漠化的全球公约》,《联合国海洋法规公约》;
IUCN红皮书包括的信息;
生物安全,生物伦理和生物监测;
  已提出的IUCN系统也应承担以下任务:
为发展中国家提供科学和技术数据库;
建立与发展中国家联络的特别网址。 、
  已提出的IUCN知识系统的重点应该传播有希望的生态学,而不是令人绝望的生态学。不仅要重视前沿科学和技术,也要重视传统的智慧和技术。
  如果一个地区的生态安全与居住在该地区的民众的生活保障不可协调,环境退化终将继续。正在兴起的生物和知识革命为协调表面上的利益冲突提供了机会,如:
生态安全和经济进步;
保护和商业化;
传统知识和前沿科学与技术;
经济和平等;
就业和经济增长;
共有财产资源的贫乏和退化;
富裕和非持续性生活方式;
私人利益和公共利益。

结 论

  我们现在难得有机会把环境安全与人类福利联系起来。IUCN的独特作用应该是传播知识和了解这种机会了解对于分析指导行动很重要。IUCN诞生于50年前充满饥荒、核爆炸和殖民地统治崩溃的年代。从过去的成绩中寻找灵感,IUCN现在有机会成为全球生态系统安全和生活保障的世界性运动的旗舰。用促进多方联合的方法,IUCN能帮助确保生物世纪成为每个人都有机会过上生产性和健康生活的时代。
  只有我们为世界范围内的常绿革命而努力工作才能达到上述目标,绿色植物不仅有助于捕获食品保障所需要的阳光,而且能增加碳的吸收,为保护生物多样性提供必要的生境。常绿革命实际上是保存森林,满足增长着的人口对食品、粮食、薪材和其它农业商品的需求,提高乡村和城市贫民的收入和生活保障。在今后的一千年里,通过帮助生产新颖的遗传结合体,以结合本世纪最后25年的绿色革命而战胜环境公害,分子制图和育种将对传播常绿革命作出重要的贡献。无论在字面上还是在精神上,生物多样性公约中刻记的坚持平等和伦理原则有助于确保生物革命,使人与人之间和人类与自然之间的关系变得和谐。为生态安全和生活保障而提出的IUCN全球知识系统能帮助在黑暗弥漫处凝聚光明,并为人类共同美好的今天和明天而发出全球共同的心声。
(傅燕凤译,王思玉校 译自IUCN 50周年大庆研讨会(1b) pp34~47)

自左至右:前IUCN主席斯旺米那桑,SCC前主席菲特和夫人(前《Species》和《Oryx》杂志主编)及SSC前主席鲁卡斯。

自左至右:前IUCN主席斯旺米那桑,SCC前主席菲特和夫人(前《Species》和《Oryx》杂志主编)及SSC前主席鲁卡斯。


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