文/Yookee

自一萬多年前人類進入農業社會以來，世界範圍內農業先後經歷了原始農業、傳統農業、化學農業、機械農業等發展階段，再到今天以工廠農業、智慧農業為代表的現代農業，科技在農業生產中佔據越來越重要的地位。從原始農業時期看天候吃飯、擇地力而耕，到傳統農業時期治河建渠、引水灌溉，再到現現代農業時期化學培肥、無土栽培，人類對農業作物生長條件的控制越來越得心應手，以至於在工廠化農業車間，農作物生長所需的水肥、溫度、光照等全部可以人工控制，人們甚至可以隨心所欲控制作物開花結果和收穫的時間，使得農作物生長超越了原來地理和氣候上的限制，農業生產越來越像工業生產。

工廠化農業

但即便到今天，農業始終未脫離其根本屬性，即利用動植物的生長髮育規律，透過人工培育來獲得食物產品或工業原料。也就是說，農業生產從始至今都不能擺脫動植物的生長髮育的基本規律。更進一步說，農業始終要依賴植物的光合作用或動物的細胞生長、蛋白合成才能生產產品，再高的科技手段都無法人工製造出食品。

不過，隨著人類對動植物生長規律的深入瞭解，特別是隨著生物技術的飛速進步，這一魔咒即將被打破，目前，一種全新的農業發展思路——生物農業正在悄然興起，它是利用生物技術，透過在實驗室對生物組織的培育，實現人工製造食物的目的，這是一種完全革新性的農業發展路徑。

生物農業

生物農業同樣利用了動植物的生長機制，但已經擺脫了利用整個作物個體的生長，而是僅僅對作物的某個組織進行培育，以實現高效率生產食物的目標。透過非農業途徑生產單細胞蛋白，是解決人類對蛋白質需求的辦法之一。單細胞蛋白是一種微生物食品，用發酵法生產這種單細胞微生物就可以得到極為豐富的單細胞蛋白。微生物的繁殖速度驚人，500公斤的活菌體，在合適的條件下，一晝夜可生產1250公斤的單細胞蛋白。它的主要成分是蛋白質、脂肪、糖類、維生素和礦物質，營養價值可與牛奶、雞蛋媲美。微生物世界中的藻類，也可以像高等植物一樣以二氧化碳為養分在太陽下進行光合作用，但生長速度比高等植物大幾十倍。一畝地大小的湖泊中收穫的藻粉，摺合成空氣、水分和陽光製造糧食展示了廣闊的前景。

單細胞蛋白飼草

生物農業的一個熱門發展方向是“人造肉”。事實上， “人造肉”的概念早已有之，。第一個提出此概念的是科幻作家拉斯維茲。在他的小說《雙星記》中， “合成肉”是火星人引入地球的合成食品之一。上世紀30年代，丘吉爾曾說：“再過50年， 我們就不用再做‘為了吃個雞胸、雞翅就把整隻雞養起來’這種荒唐事了。我們可以在合適的媒介裡分別培養它們。”

如果人造肉全面代替天然肉， 就會有很多動物避免在糟糕的環境中成長， 避免被屠宰的命運。而從環境保護主義者的角度看， 人造肉代替天然肉也有很大好處。牲畜的糞便會汙染土地和水源， 它們放的屁中含有大量的甲烷， 而甲烷的溫室效應要比二氧化碳高25倍。畜牧業對環境造成了相當大的壓力， 比如山羊會把草根挖出來吃， 對草場的破壞很大。動物的蹄、角、骨、皮和內臟往往被丟棄， 造成了大量的汙染。

養殖場汙染

第一個“能吃”的人造肉出現在2000年， 美國杜魯大學支援的生物科學研究聯合體用金魚細胞培養出了人造魚肉。2001年， 荷蘭阿姆斯特丹大學的面板病專家韋特霍夫、內科醫生艾倫和商人庫頓宣佈申請了製造人造肉的國際專利。2014年8月5日，世界上第一個“試管漢堡”在英國首都倫敦問世。這個漢堡的“牛肉餅”是荷蘭研究人員用牛的幹細胞培育而成，造價高達32。5萬美元。這是荷蘭馬斯特裡赫特大學馬克·波斯特多年研究的成果。

人造牛肉

未來，人類移民外星球將成為事實，人類在星際移民和在外星球生存的過程中，需要製造食物，發展太空農業就成為必然選擇。當前，大多數人對太空農業的理解仍然侷限於太空育種、太空種植等，其實太空農業的發展空間要遠大的多。太空農業要解決人類移民外星球的過程中和在外星球生存過程中的事物需求問題，建立太空城市中的農業基地。由於外太空的環境條件迥異於地球，失重、真空、無土和強烈的宇宙射線，對植物的生長極其不利，因為在失重環境下，作物的生長形態會發生奇妙的改變，水分也不能以水滴的形式吸收，而是以水膜的形式吸收，因此這是一個非常有挑戰性的行業，目前人類的做法是為農作物的生長儘可能地模擬創造跟地球類似的環境，同時利用太空特殊的環境開展作物育種。近年來，美國、俄羅斯、日本等國先後推出了不同形式的太空農業發展計劃，甘薯、土豆等作物被認為是理想太空農業品種。美國宇航局研究表明，在封閉的環境下，採用水培方法種植土豆，土豆植株產生的氧氣足夠一個宇航員使用，並足夠為宇航員提供食物和能量。當然，太空農業不僅僅服務於未來的太空移民，它同樣能夠為地球上的人們提供豐富的食品和充裕的食物，為地球人口的口糧安全提供有力保障。

太空農業