綠色革命的目的是要解決國際性普遍的糧食短缺的問題。在二十世紀六十年代世界的糧食短缺非常嚴重,當時有一批科學家研究如何大規模提高糧食產量,這個綠色革命主要的貢獻就是把高桿的東西變成矮的。其中有一個代表性人物,因為這個綠色革命,獲得了諾貝爾獎。過去早期的時候小麥一人多高,現在小麥一米多高。
綠色革命讓墨西哥、印度、菲律賓包括中國的糧食產量都得到了很大增加,總的來說跟上世紀60年代初相比,在上世紀90年代的產量大概是那個時候的170%。如果我們沒有這些技術的話,要生產同樣的糧食,就要增加270億畝的土地。
我們國家其實跟世界同步在進行綠色革命的研究,代表人物袁隆平先生,獲得了2000年的國家科學最高獎,2006年李振生院士也獲得了國家的科技最高獎,袁先生是做水稻的,雜交水稻,李振生是通過引援雜交培育高產小麥的。
盡管我們做了這么多的貢獻,隨著人口的增加,工業化、城鎮化的進行,糧食安全又成了問題,我們世界又面臨著新一輪的糧食短缺,比如說我們看到最近的糧食價格上升非常迅速。這是因為我們世界的人口的增加和糧食的增加可能并不完全同步。
在過去的農業生產當中增產是有代價的,就是投入的增加。比如說農藥,在我們國家上世紀80年代時,每公頃用農藥不到十斤,在上世紀90年代時用十五公斤,現在我們使用二十四公斤。很多農作物產品最后的農藥殘留量非常高,還導致了生態的退化,比如造成藍藻的暴發,今天是太湖的,明天是滇池的。
總體上來說我們耕地的面積實際上是在縮小的,去年國家提出了十八億畝土壤紅線的問題,就是因為我們城鎮化和農業耕地的減少造成的。
同時,我們的人口還在增加,預計到21世紀四十年代中國可能要到15億人口,土地可能會很難保持18億畝,在這種情況下如何解決糧食面臨的問題?
所以今天不能完全沿著舊的綠色革命的路子走,以前對雜交、灌溉等技術過度依賴,現在要用現代生物學技術,開展新的綠色革命。新綠色革命實際上在1990年的時候就提出來了,就是希望通過現在的生物學技術,能夠大規模或者大幅度地提高單位面積土地上的產出。
新的生物技術是未來的新綠色革命的一個最主要的推動力,或者說是實現新綠色革命的一個根本的途徑。比如說可以通過改變糧食作物的株型,讓其光能利用效率高一點兒,產量就能提高,穗子更大。再比如說我們國家轉基因的西紅柿耐儲藏,如果沒有這個轉基因的話番茄可能放了幾天就壞了。還可以給植物加入新的特征,比如說抗寒。魚里面有一個蛋白,是抗冷凍的,移動到植物里面去就變成抗冷凍了,抗鹽堿。
新綠色革命也是環境保護導致的一場革命,它可以使我們大大地減少化肥、農藥等等這些化學藥品的使用,避免水土污染,也保護了我們的生態環境。比如抗蟲方面,通過生物技術生產BT蛋白,這個蛋白對哺乳動物是無害的,對昆蟲是高毒的。
新綠色革命也是人口健康的革命,新的農作物通過遺傳改良以后,營養價值將會更好,可以作為功能性食品,預防疾病,甚至于可以把一些藥放到植物里,比如說疫苗。國際上非常有名的金色大米里面有維生素A。因為維A缺乏導致很多發展國家人口出現營養問題,吃大米的時候如果能夠含有維生素A比較多的話就不要去醫治了,這樣一批科學家就把這個基因給克隆出來,放到水稻里面去,這就是金色大米。之所以是金黃色的,因為含有比較高的胡蘿卜素。
同時轉基因還可以做生物反應性,比如說我們育苗,比如說防腹瀉的疫苗,可以通過吃橡膠防止腹瀉,也可以做一些特殊的藥用,比如說把這個藥放到植物里面去,讓植物去生產蛋白質,不需要像過去一樣進行非常艱難的提取。像降血糖,高蛋白等等,比如說有人喜歡咖啡,可以把咖啡因含量降低,煙草可以把焦油含量降低,都可以做到這些。
同時我們也可以改變植物的成分,比如說細胞質的成分,變成生物質能源去高效利用。還可以合成某些特殊的成分,做新的化學物質。
最后新綠色革命也是工業原料的一場革命,它可以通過農作物大規模的種植,可以生產化學品,可以生產生物質能源,能夠擺脫我們現在的能源危機。也可以做各種各樣的新的工業原料,能夠生產我們日用等各個方面需要的化學物品。
轉基因的作物在全球的分布是非常廣泛的,美國當然是第一位,阿根廷、巴西、加拿大、印度、中國大概都是前六位的國家。尤其是大豆、玉米在美國或者是巴西占的比例已經非常高了,棉花占的比例也非常高,80%-90%。在中國主要是轉基因棉,占的比例非常高,總體上來說各個國家的轉基因農作物種植面積都在大大增加。