淘金时代的加利福尼亚,被人们视为只是盛产牛奶和蜂蜜的地方。1855年,一位旅游者更是断言:加利福尼亚谷地,只能勉强为少数居民提供面包,若要满足众多人口的粮食需求,它的土地就无法胜任了,谁知时至今日,加利福尼亚竟然成了美国的“沙拉大锅”。它生产差不多占全国半数以上的水果、核桃和菜蔬。19世纪人们未看见:正是从那时起,科学进入了农业,这一进程改变了美国社会结构,尤以加州为甚。

加州气候变幻多端。土壤、水利条件也不尽相同。而且,素以勇于创新闻名的加州居民又不满现状,这一切驱使他们总是站在农业改革的最前线。

最近,在加州大学Davis分校——美国第一流的农业科研机构——庆祝建校75周年之际,一大群农业革命的设计家聚集起来,评点过去的成就,描绘未来美国农业的诱人前景。他们的统计资料浩瀚繁富。在过去五十年内,美国农业的产量增加了2.5倍,而务农的人口却减少到以前的1/5;机械的使用增加了3倍;农药的施用增加了25倍。

农经教授切斯特 · O · 麦考科(Chester O McCorkle)就农业革命的正反两个方面的经验和教训,作了总结发言,他列举的主要成就是:

· 用较低的代价,生产了前所未有的大量粮食和蔬菜,为解决世界上一批人的吃饭问题作出贡献;

· 解放了大量劳动力,让他们参加了国家的工业建设。他列举的主要教训是:

· 水土严重流失,地下水因消耗过量而呈枯竭;

· 过量生产期间,扩大了农场规模。农民过分依赖信用,削弱了他们的政治力量;

· 大量使用杀虫剂等农药,污染环境、危害人体;麦考科博士宣称:当今农业科学家的任务,就是要努力防止和减少上述问题的出现。

他说:“现在,选择种什么庄稼,用什么方法种,乃至衡量某种新技术的标准业已扩大。我们必须承认,某些在短时间内能给农民带来好处的东西,说不定时间一长,就会给农民和社会带来坏处。”

他所提及的标准,乃是指能源消耗低,长期不污染环境,于人身健康和社会安全无害等等。由于这样,当前农业科研的方向就变得极端重要了。有关科学家认为:在第二次农业革命中扮演主要角色的,将是遗传工程和电脑技术。这场革命,较之一百年前开始的第一次革命、意义和影响要深远得多。

达维斯农业科学学院院长查理 · E · 赫斯(Charles E. Hess)断言:“我们很可能在25年内亲历这场变革,一如其在过去75年内发生的一样。”

达维斯农业科学实验站主任助理詹姆士. M. 莱昂说:遗传工程已使植物育种在传统的方法上更快和更有效。

传统的植物育种法,需将成百上千种植物加以筛选,取得令人满意的品质,诸如耐热、抵御某种病虫害能力等等,如果发现了具有这种品质的植物,就将它与现存的品系相杂交。例如二十年代,人们对冰山莴苣(iceberg lettuce)的研究,使它在炎热、多雾的萨利纳斯谷(Salinas valley)蓬勃生长,并使这个地方,成为美国盛产莴苣的主要区域之一。尽管有这些成功的先例;但由于物种特征不同,仍极大地限制了上述手段的推广。

现在,遗传方面的最新发现,已可能从不同的物种转移其重要品质,甚至转移完全不同类型的有机体。例如,植物遗传学家已经在桃树中发现控制矮小性状的基因,这就可以使桃树长得跟灌木一样高矮,从而成倍地增加产量,还可使收获实现机械化。莱昂博士认为:油桃、扁桃、梭桃,都可采用这一技术。科学家们说,目前他们正在从事灌木型(bushtype)瓜类作物的研究。

据说前几个月,科学家首次成功地将细菌基因转移到了整株植物上,并使其活动。成功使科学家们欢欣鼓舞,因为细菌具有抗普通除草剂的品质,能耐极端温度、浓盐、干旱以及某些高含量的无机物。这些特点,正是科学家们想转移到商品化的农作物身上去的东西。

莱昂博士预言:“这将在五年内实现。”他说:“过去的75年,植物科学家致力于现有的作物生产系统的研究,他们理所当然地把注意力集中到生产问题上,以期提高产量。展望未来,他们的工作重点,将会转到培养品质上……,这会大大提高资源利用率,进一步保护环境,还会继续改善产品质量。”

过去几年,那种认为人工改变生命形式会造成严重后果的杞人忧天算是销声匿迹了,但仍有一些团体,对这项工程忧心忡忡。最近,一些环境保护组织控告国立卫生研究所,指控它不负责任地批准遗传改变生命形式的野外实验。引起这场官司的实验,是由加州大学Berkeley学院的研究人员发起的。他们准备在一块土地上喷洒变形细菌。这些细菌原本都长在植物上。现在,这些细菌被改变了,不能产生有助于结冰的蛋白质。这次实验的目的在于检验细菌能否减少霜冻损害。

与此同时,科学家们还在动物育种中进行类似的遗传实验。在这个领域中,奶牛业一马当先。由于改进了饮食和繁殖方法,美国的牛奶需要只用1千1百万头奶牛生产就够了。以往则需2千8百万头奶牛才够。动物学家罗伯特 · M · 塔奇伯利(Robert W. Toucherry)说,奶牛产奶量所以成倍增加,乃是因为认真选择了后代具有最佳生产能力的种牛的缘故。此外,由于普遍搞了人工授精,1千1百万头母牛只需100头种公牛就行了。

去年,科学家成功地进行了无性繁殖。塔奇伯利博士说:“这样,除了能选择具有最佳生产能力的公牛外,也能选择母牛了。”这也可能使全国的母牛,最终少于100头。不过,在牛奶产量提高的同时,产生一些为人无法识别的遗传问题的危险也增大了。

无性繁殖法还可推广到菜牛、猪和其它牲畜身上。这一现代化繁殖方法,与工厂化农业相结合,可把肉食品生产成本,降到其它方法望尘莫及的地步。然而动物权利论者强烈反对把动物作为肉食生产机的做法。他们认为,工厂化农业对动物未免太残忍,农场工人会变得丧失人性。赫斯院长对此反驳道:“你们关在笼子里不高兴,就能证明动物也不高兴吗?”但仍有一些动物学者在认真地考虑他们的观点,并为此在达维斯专门召开了一次讨论会。

在农民同病虫害作不屈不挠的斗争中,遗传工程和电脑将发挥巨大作用。达维斯的毒理学家唐纳德 · G · 克罗斯科拜(Donald G. Crosby)评论道。虽然出了最大的努力,各种病虫害每年糟害的庄稼,几乎等于全世界收获量的一半。农民主要用化学杀虫剂消灭病虫害,但化学药物严重污染环境、危害人身健康。同时,虫害对它已有了免疫力。在成本日益提高的情况下,农民为了消灭虫害而付出的资金,已等于他们贮藏的产品的价值。

克罗斯拜博士说,已有一个新方法控制病虫害,克罗斯拜博士说,已有一个新方法控制病虫害,此法称为病虫害综合治理(integreted pest management)。它要求首先弄清楚病虫害的本质及其特性,再有针对性地施药。这一方法已在杏仁树上成功地进行了试验、长期以来,这些杏仁树全靠施大量农药杀灭虫害,由于综合治理,用药量大减。治理方法是:清扫未收获的果实;及早收获;用螨类的天敌制螨;虫害上了诱饵当后施用农药,这样果子损耗下降了一半,成本大降,而且不常用杀虫剂了。

未来的25年,斩尽杀绝害虫的思想将会变为承认这样的事实:人与庄稼、牲畜,都不过是受生态平衡基本规律支配的极其复杂的生态系统的一部分。据此,毒理学家克罗斯科断言:“杀虫剂将最终消失。”

生态系统极其复杂,要确定最佳杀虫方案,必须大大借助电脑技术力量。电脑还可用于其它工作。美国有65000个农场已有电脑。电脑用途正日益扩大。有个公司,在拖拉机上安装电脑化设备,通过选择最佳挡位和发动机转速,大大减少了耕地油耗。另一个农业企业家安装的电脑系统,不仅可以给番茄称重,而且还能测定质量。

随着日益广泛使用电脑农场内非特殊技能工作越来越少。麦考科博士说,农业工人的工作,会变得与城市工人的一样。机器人可使一些食品加工厂自动化。有些经济学家以为,由于野外缺乏精确控制条件,人工操作将依然是控制的关键。电脑化机器只能帮助工人,不可能代替工人干活。

电脑系统与电子传感器组合,就能随时提供土壤湿度、作物生长及健康情况等重要信息,从而使农民以更高的效益使用肥料和水,有益于农民,有益于环境保护,降低了水耗。

简言之,科学家看见,一个崭新的世界,正在美国农村崛起。他们愿使这个世界更新更美好。

(The Christian Science Monitor,1983年11月)