美国农业学家兰普金:加强中美合作,应对全球气候变化和农业问题挑战

2023-12-17 06:43
今日中国·中文版 2023年12期
关键词:绿肥气候变化小麦

文|本刊记者 张 辉

2009年,在世界粮食奖颁奖活动中,时任国际玉米小麦改良中心主任托马斯·兰普金(左)与“绿色革命之父”诺曼·博洛格在一起

美国农业学家、华盛顿州立大学教授托马斯·兰普金(Thomas Lumpkin)是1979年中美正式建交后最早来中国的美国留学生之一,由于他在全球推广中国耕作方式和促进中国农业国际合作方面的突出贡献,2014被授予中国政府“友谊奖”。面对全球在气候变化和农业发展方面遇到的共同挑战,兰普金教授呼吁中美加强合作,引领世界进行有效应对。

2023年,极端天气再创新高。前所未有的极热天气在夏季席卷全球,中国北方和美国加州地区都遭遇了罕见的洪水。气候变化以及全球变暖不再只是预测,而是正在发生的现实。

世界气象组织已确认2023年7月是全球有记录以来最热的月份。“所有这些都与预测和重复的警告完全一致。唯一出乎意料的就是气候变化的速度。全球变暖的时代已经结束,全球沸腾的时代已然到来。”联合国秘书长古特雷斯在7月27日强调,要督促各国尽快采取行动。

受气候变化等因素的影响,粮食安全正成为全世界的重要议题之一。兰普金教授40多年来一直致力于通过农业技术创新增加全球粮食产量,并提高粮食营养含量。在他看来,农业科学家的确可以培育抗热、抗旱、抗虫害的农作物,但长远来看,要实现农业可持续发展则需要一个综合、系统的全球计划来大幅减少温室气体排放,应对气候变化。

与中国结缘

40多年前,兰普金曾在浙江农科院学习。与中国同事合作的温暖瞬间,至今都深深烙在他的脑海里。1976年,兰普金第一次来到中国时,他还是夏威夷大学农业学专业的研究生。他对中国传统农业耕作中“绿肥”的施用非常感兴趣,因此特别来中国查找、购买这方面的资料和书籍。绿肥是利用植物制成的肥料。中国有农谚说,“绿肥种三年,瘦地变肥田”,就是对绿肥功效的很好诠释。1979年,中美正式建交后,兰普金申请了美国国家科学基金会的留学项目,于当年8月来到中国,在浙江农科院研究满江红—一种用作绿肥的蕨类植物。他在中国的研究持续了两年。

兰普金对于中国传统耕作技术的兴趣可以追溯到上世纪七十年代初,当时他在印度一个非常边远的小村庄做志愿者。由于当时印度森严的种姓制度,那里的村民被称作“贱民”,处于印度社会最底层。他们一穷二白,甚至没有耕作用的肥料,这导致他们的农作物产量非常低。就在兰普金研究解决办法想帮助他们的时候,他读到了中国施用绿肥的传统耕作方式。于是他尝试用绿肥帮助印度村民提高产量,结果产量提高了五倍。

满江红在稻田里横向水平生长,而水稻是纵向生长,因此他们互不影响,这样农作物就可以吸收蕨类植物在土壤里释放的含氮营养物。这一中国传统农业耕作方式非常令兰普金着迷,促使他申请来中国系统学习绿肥。“过度施用化学肥料对土壤有害,会让土壤变硬,破坏其有机环境;而绿肥却会通过上百万的有机体和微生物滋养土壤,这对农作物的生长是非常有利的。”

兰普金认为化肥的使用也加剧了气候变化,因为碳和土壤里的有机物质会转变成二氧化碳排放出来。因此,他建议现代农业应该推广像绿肥这样的传统耕种技术。“这也是固碳的一种方式,我们可以把空气里的碳带回到土壤里,这样还可以帮助植物的生长。”

第二,立足基础,以“历史的基本知识和历史发展基本能力为基础,既有规律性的知识,又有具体的历史事实。考试大纲明确规定,基本的历史能力包括获取和解释信息、应用知识、描述和解释事物、展示和探索问题的能力。

兰普金在中国收集了他所能看到的所有关于满江红的科学文献和材料,然后在一个科研项目的资助下,他走遍世界各地收集了这一植物属的所有7个种类(因为中国只有一种),并完成了他的著作《满江红:作为一种绿肥在农业生产中的应用和管理》,现在这本书已成为这一领域研究的经典书籍。

推动农业国际合作,确保全球粮食安全

说起全球粮食安全,兰普金教授的好朋友、诺贝尔和平奖获得者、美国农业学家诺曼·博洛格的贡献特别值得关注。博洛格也是世界粮食奖创始人。

70多年前,在美国洛克菲勒基金会和墨西哥政府的支持下,博洛格通过一个试验项目开发了环境适应力强,同时具备抗病虫害和倒伏特性的高产小麦品种。这一项目后来影响不断扩大,发展成为国际玉米改良中心(CIMMYT)。作为国际组织,该中心目前与世界上很多国家有合作。在20世纪50年代,这些高产的小麦品种帮助墨西哥实现了小麦自给,后来还帮助印度、巴基斯坦躲避了饥荒。这些改良的小麦品种在发展中国家的广泛推广以及相应的耕作方式的改进,被称为“绿色革命”。

据媒体报道,博洛格在全球粮食增产方面的贡献帮助全球近十亿人免于饥荒,因此被誉为“绿色革命之父”。也由于这一突出贡献,他在1970年荣获诺贝尔和平奖。

为了给低纬度地区培育新的矮株小麦品种,博洛格来到华盛顿州立大学。当时兰普金已在华盛顿州立大学取得博士学位并在那里任教。“博洛格与华盛顿州立大学的小麦育种专家合作,通过利用高纬度地区的日本矮株小麦来研究培育新品种,他把这一矮株品种带到了低纬度的墨西哥。他所培育出来的新的高产矮株小麦品种,纬度适应性强,可以在任何地方生长,”兰普金说。这种“矮小”的特点极大地改进了小麦生产,因为当麦株长得非常高,麦穗又很大的时候,它很容易倒伏,腐烂。兰普金回忆道,“20世纪八、九十年代,他几乎每年都要来华盛顿州立大学,我们有时会交谈一整天。我有在中国和印度农业研究的经历,我们常常会谈论这两个国家,谈他们需要什么样的小麦品种。”兰普金与博洛格的交往是他后来愿意接任国际玉米改良中心主任的原因之一。

1980年,托马斯·兰普金与浙江农科院的同事在一起

“这些‘绿色革命’的小麦品种后来也推广到了中国,通过直接使用或与中国本地品种杂交,这些品种对中国小麦增产起到了很大的促进作用。”兰普金说。自1974年国际玉米小麦改良中心与中国建立合作关系以来,来自这个国际农业组织基因库的3万多个品种被介绍到中国进行育种研究。超过500多个中国学生和学者在这个总部在墨西哥的国际农业组织里接受过培训。1997年国际玉米小麦改良中心在中国成立办事处,这一国际组织与中国在育种、基因研究、可持续耕作体系和培训方面的合作进一步加强。

同时,在国际玉米小麦改良中心总部接受培训的中国科研人员不仅学到了新科技,还结交了来自世界各地的农业科学家,进而促进了中国在农业方面的国际合作。“这些培训主要是在70年代到2000年之前。现在,中国更多地是‘给予’而不是‘索取’。中国不仅资金上给予国际玉米小麦改良中心以支持,还通过合作项目帮助其他国家提高农业技术,”兰普金对记者说。

有时,这一国际农业组织也会把来自世界各地的农业科研人员送到中国进行培训。由于中国在农业科技领域的显著进步,在国际玉米小麦改良中心应对新的病虫害等方面的科研项目中,来自中国的科学家发挥着越来越关键的作用。

新的挑战迫在眉睫

就在各国通过共同合作解决了人口爆炸带来的吃饭问题的时候,另一挑战正逐渐逼近。频繁的极端天气,正让人类初步体验到气候变化可能给世界带来的破坏。如果不及时采取措施应对,这些灾难给人类带来的损失将是难以估量的。

“这是对人类文明的威胁。这样继续下去,最终,我们的政府、国家都会消失,因为太多的动植物物种将会消亡,农作物将无法生长,”兰普金说。他预测,气候变化将会作用于农作物的产量。如果全球变暖得不到控制,到2099年,很多国家,包括中国都将面临玉米40%的减产。

尽管农业学家可以通过培育抗热、抗旱等品种来确保一段时间的粮食安全,但兰普金认为,“这只会给我们带来10年、20年的缓冲期,随着气候变化越来越严重,植物最终将无法适应环境。”他进一步指出,农业科学家改变农业的速度将赶不上气候变化的速度。即使一定阶段取得一些成功,但如果不对气候变化采取有效行动进行控制,最终的结果还是失败。

2017年,托马斯·兰普金与中国小麦育种专家何中虎以及来自印度的专家桑杰·拉贾拉姆,在中国农科院的小麦试验田里

然而,如果中美可以携手合作,兰普金认为,气候变化的最糟糕局面完全可以避免。他觉得中国在绿色发展的很多领域都在引领世界,“中国在太阳能、风能方面发展很快。但世界上很多国家,包括美国在清洁能源方面做得还不够。”

兰普金现在的工作重心主要集中在应对气候变化方面。他在世界很多地方通过各种形式的活动,包括讲座、经验交流等,推动相关方采取措施应对气候变化。正如他所说,如果我们现在什么都不做,那我们就会成为子孙后代的罪人。目前,他也正推动中美在农业基因技术和应对气候变化的合作,他认为中美合作对整个世界至关重要。

作为一个农业学家,兰普金整个职业生涯都致力于推动国际合作“确保世界有足够的营养食品满足每一个人”。现在,他认为整个世界必须团结合作来共同应对气候变化。

通过国际合作,人类社会培育了高产的农作物品种、改进了耕作方式,这样避免了人口爆炸可能带来的粮食危机;同样通过国际合作,人类社会也应该可以避免气候变化给全球带来的危机。

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