Реферат: «Зеленая революция»: вчера, сегодня и завтра

Этот ученый-селекционер— один из самых известных людей в мире. Он спас от голодной смерти столько людей, сколько не удавалось до него никому. Его считают отцом «зеленой революции». Несмотря на известные издержки, присущие любой революции, и неоднозначное восприятие мировым сообществом ее результатов (некоторые эксперты считают, что «зеленая революция» повлекла за собой истощение и даже эрозию почв в ряде регионов мира, а также способствовала росту загрязнения окружающей среды удобрениями и ядохимикатами), факт остается фактом: именно она позволила многим развивающимся странам не только преодолеть угрозу голода, но и полностью обеспечить себя продовольствием.

Норман Эрнест Борлоуг родился в 1914 г. в городишке Креско (штат Айова, США). После получения степени бакалавра лесоведения в Университете штата Миннесота в 1937 г. он несколько лет трудился в Лесной службе США. Защитив в 1942 г. докторскую диссертацию по болезням растений, он с 1944 г. работал в Международном центре по улучшению сортов кукурузы и пшеницы в Мексике и возглавлял его в 1966–1979 гг. Он и сейчас остается там научным консультантом. С 1986 г. Борлоуг— президент Всеафриканской ассоциации Сасакава и руководитель Сельскохозяйственной программы-2000 для стран Экваториальной Африки, в которую вовлечены миллионы фермеров 14 государств этого региона. На протяжении полувека профессор Борлоуг совмещал научные исследования по выведению новых сортов сельскохозяйственных растений с преподавательской деятельностью. Десятки тысяч ученых и специалистов сельского хозяйства из более чем 50 стран с гордостью считают себя его учениками. До сих пор главную свою цель он видит в том, чтобы «прокормить» 100 миллионов человек, на столько каждый год увеличивается население планеты.

Публикуемая статья подготовлена на основе доклада Н. Борлоуга на Международной конференции «Семена возможностей: перспективы сельскохозяйственной биотехнологии», прошедшей в конце мая— начале июня 2001 г. в Лондоне. На эту конференцию редакции удалось направить своего представителя, благодаря чему наши читатели получили уникальную возможность первыми познакомиться с мыслями «главного агрария» планеты.

Вот уже почти 60 лет я непрерывно участвую в научных исследованиях, связанных с развитием сельского хозяйства и производством продовольствия, прежде всего для развивающихся стран, испытывающих его недостаток. На протяжении этих десятилетий вместе с множеством ученых, политических деятелей и производителей сельскохозяйственной продукции мы пытались трансформировать существующую систему производства продовольствия с тем, чтобы не сбылись появившиеся в 1960-е годы мрачные прогнозы о грозящем миру голоде. В результате этих усилий рост производства продовольствия в мире обогнал рост населения Земли. Производство продуктов питания на душу населения в 1998 г. превысило показатели 1961 г. почти на четверть и оказалось на 40% дешевле. Однако проблемы производства продовольствия и борьбы с голодом нельзя считать решенными.

Сельское хозяйство — уникальный вид человеческой деятельности, который можно одновременно рассматривать как искусство, науку и ремесло управления ростом растений и животных для нужд человека. И всегда главной целью этой деятельности оставался рост производства продукции, которое ныне достигло 5 млрд т в год. Чтобы накормить растущее население Земли, к 2025 г. этот показатель предстоит увеличить по меньшей мере на 50%. Но такого результата производители сельскохозяйственной продукции смогут достичь только в том случае, если в любой точке мира получат доступ к самым передовым методам выращивания самых высокоурожайных сортов культурных растений. Для этого им необходимо также овладеть всеми последними достижениями сельскохозяйственной биотехнологии.

Расширяя понимание природы

Почти все наши традиционные продукты питания представляют собой результат естественных мутаций и генетической трансформации, которые служат движущими силами эволюции. Не будь этих основополагающих процессов, мы все еще барахтались бы в донных осадках первобытного океана. К счастью, время от времени мать-природа брала на себя ответственность и совершала генетические модификации, причем зачастую, как говорится, «по-крупному». Так, пшеница, которой принадлежит столь значительная роль в нашем современном рационе, приобрела свои нынешние качества в результате необычных (но вполне естественных) скрещиваний между различными видами трав. Сегодняшний пшеничный хлеб— результат гибридизации трех различных растительных геномов, каждый из которых содержит набор семи хромосом. В этом смысле пшеничный хлеб следовало бы отнести к трансгенным, или генетически модифицированным (ГМ) продуктам. Еще один результат трансгенной гибридизации — современная кукуруза, появившаяся, скорее всего, благодаря скрещиванию видов Teosinte и Tripsacum.

Первобытных людей, впервые проследивших за циклом развития растений, можно смело считать первыми учеными. По мере того как они находили ответы на вопросы, где, когда и как следует выращивать те или иные растения, в каких почвах, сколько воды требует каждое из них, они все больше и больше расширяли понимание природы. Сотни поколений земледельцев способствовали ускорению генетических преобразований благодаря регулярной селекции с использованием наиболее плодовитых и сильных растений и животных. Чтобы понять, как далеко зашли эти эволюционные изменения, достаточно взглянуть на кукурузные початки (их возраст— 5 тыс. лет), найденные при раскопках в пещере Теуакан (Мексика). Они примерно в 10 раз меньше, чем у современных сортов.

На протяжении последних 100 лет ученые смогли применить свои резко расширившиеся познания в генетике, физиологии растений, патологии, энтомологии и других дисциплинах для того, чтобы заметно ускорить процесс совмещения высокой урожайности растений с высокой устойчивостью по отношению к широкому диапазону биотических и абиотических стрессов.

Что сулит миру наукоемкое сельское хозяйство?

Выражение «зеленая революция» впервые употребил в 1968 г. директор Агентства США по международному развитию В. Гауд, пытаясь охарактеризовать прорыв, достигнутый в производстве продовольствия на планете за счет широкого распространения новых высокопродуктивных и низкорослых сортов пшеницы и риса в странах Азии, страдавших от нехватки продовольствия. Многие журналисты тогда стремились описать «зеленую революцию» как массовый перенос передовых технологий, разработанных в наиболее развитых и получавших стабильно высокие урожаи агросистемах, на поля крестьян в странах «третьего мира». На мой взгляд, гораздо важнее то, что она ознаменовала собой начало новой эры развития сельского хозяйства на планете, эры, в которую сельскохозяйственная наука смогла предложить ряд усовершенствованных технологий в соответствии со специфическими условиями, характерными для фермерских хозяйств в развивающихся странах.

Критики «зеленой революции» пытались сфокусировать общественное внимание на чрезмерном изобилии новых сортов, выведение которых якобы становилось самоцелью, как будто бы эти сорта сами по себе могли обеспечить столь чудодейственные результаты. Конечно, современные сорта позволяют повысить среднюю урожайность за счет более эффективных способов выращивания растений и ухода за ними, за счет их большей устойчивости к насекомым-вредителям и основным болезням. Однако они лишь тогда позволяют получить заметно больший урожай, когда им обеспечен надлежащий уход, выполнение агротехнических приемов в соответствии с календарем и стадией развития растений (внесение удобрений, полив, контроль влажности почвы и борьба с насекомыми-вредителями). Все эти процедуры остаются абсолютно необходимыми и для полученных в последние годы трансгенных сортов. Более того, радикальные изменения в уходе за растениями, повышение культуры растениеводства становятся просто необходимыми, если фермеры приступают к возделыванию современных высокоурожайных сортов. Скажем, внесение удобрений и регулярный полив, столь необходимые для получения высоких урожаев, одновременно создают благоприятные условия для развития сорняков, насекомых-вредителей и развития ряда распространенных заболеваний растений. Так что дополнительные меры по борьбе с сорняками, вредителями и болезнями неизбежны при внедрении новых сортов.

За последние 40 лет упомянутые изменения распространяются все стремительнее и затрагивают основные приемы земледелия в большинстве стран мира. В качестве подтверждения рассмотрим развивающиеся страны Азии, характеристики сельского хозяйства которых приведены в таблице.

Интенсификация сельского хозяйства сказывается на окружающей среде и вызывает определенные социальные проблемы. Впрочем, судить о вреде или пользе современных технологий (в том числе, и растениеводства) можно лишь с учетом стремительного роста населения Земли. Скажем, население Азии за 40 лет увеличилось более чем вдвое (с 1,6 до 3,5 млрд человек). Каково было бы дополнительным 2 млрд человек, если бы не «зеленая революция»? Хотя механизация сельского хозяйства привела к уменьшению числа фермерских хозяйств (и в этом смысле способствовала росту безработицы), польза от «зеленой революции», связанная с многократным ростом производства продуктов питания и устойчивым снижением цен на хлеб почти во всех странах мира, гораздо более значима для человечества.

И все же ряд проблем (прежде всего засоление почв, вызванное плохо спроектированными и обслуживаемыми ирригационными системами, а также загрязнение почв и поверхностных водоемов, обусловленное в значительной мере избыточным использованием удобрений и химических средств защиты растений) требует серьезного внимания всего мирового сообщества. Повышая урожаи на землях, наиболее пригодных для возделывания растений, производители сельскохозяйственной продукции во всем мире оставляют практически нетронутыми огромные площади земель другого назначения. Так, если сравнить мировую продукцию растениеводства в 1950 г. и 1998 г., то при прежней урожайности для обеспечения такого роста пришлось бы засеять не 600 млн га, как ныне, а втрое больше. Между тем дополнительные 1,2 млрд га уже, по сути, взять негде, особенно в странах Азии, где плотность населения чрезвычайно высока. Кроме того, земли, вовлеченные в сельскохозяйственный оборот, с каждым годом становятся все более истощенными и экологически уязвимыми. Влияние эрозии почв, сведения лесов и лугов на биоразнообразие все ощутимее.

Несмотря на значительные успехи «зеленой революции», битва за продовольственную безопасность для сотен миллионов людей в наиболее бедных странах далека от завершения. Стремительный рост населения «третьего мира» в целом, еще более разительные перемены демографических распределений в тех или иных регионах, неэффективные программы борьбы с голодом и бедностью во многих странах «съели» большую часть достижений на ниве производства продовольствия. Скажем, в странах Юго-Восточной Азии производство продуктов питания все еще явно недостаточно, чтобы победить голод и бедность, в то время как Китай совершил колоссальный скачок. Нобелевский лауреат по экономике профессор Амартия Сен склонен приписать грандиозные успехи Китая в борьбе с голодом и бедностью (в частности, по сравнению с Индией) тому, что руководство Китая выделяет огромные средства на образование и здравоохранение прежде всего в отсталых сельскохозяйственных районах страны. При более здоровом и лучше образованном сельском населении китайская экономика на протяжении последних 20 лет оказалась в состоянии развиваться вдвое быстрее индийской. Сегодня средний доход на душу населения в Китае почти вдвое выше, чем в Индии.

Во многих других частях развивающегося мира (например, странах Экваториальной Африки и удаленных от центров цивилизации высокогорных районах Азии и Латинской Америки) технологии, принесенные на поля «зеленой революцией», все еще недоступны большинству крестьян. Причем основная причина этого— вовсе не их непригодность к условиям этих регионов, как считают некоторые. Разработанная в Ассоциации Сасакава в 2000 г. глобальная программа модернизации сельскохозяйственного производства уже оказала серьезную помощь мелким хозяйствам в 14 африканских странах. В рамках этой программы свыше миллиона демонстрационных участков площадью от 0,1 до 0,5 га засеяны кукурузой, сорго, пшеницей, кассавой, рисом и бобовыми. Повсюду на этих участках средний урожай в 2–3 раза выше, чем на традиционно обрабатываемых полях.

Основное препятствие для интенсификации сельского хозяйства в Африке заключается в том, что рыночные издержки здесь, пожалуй, наивысшие в мире. Для облегчения производства сельскохозяйственной продукции необходим эффективный транспорт, который дал бы возможность фермерам своевременно доставить продукцию на рынки. Поиск оптимальных путей создания эффективной инфраструктуры в Экваториальной Африке— необходимый фундамент для всех остальных усилий, направленных на борьбу с нищетой, развитие здравоохранения и образования в одном из беднейших регионов планеты.

С неудачами стран «третьего мира» и международных организаций, содействующих их развитию, в попытках добиться адекватной отдачи от вложений в сельское хозяйство смириться нелегко, поскольку, на протяжении всей истории ни одной нации не удавалось повысить благосостояние и добиться развития экономики без предварительного резкого увеличения производства продуктов питания, главным источником которых всегда оставалось сельское хозяйство. Поэтому, как считают многие специалисты, в XXI в. предстоит вторая «зеленая революция». Без этого не удастся обеспечить человеческое существование всем, кто приходит в этот мир.

К счастью, урожайность основных продовольственных культур непрерывно повышается за счет совершенствования обработки почвы, орошения, внесения удобрений, борьбы с сорняками и вредителями и уменьшения потерь при уборке урожая. Тем не менее уже сейчас очевидно, что потребуются немалые усилия как традиционной селекции, так и современной сельскохозяйственной биотехнологии, для того чтобы добиться генетического совершенствования продовольственных растений в темпе, который позволил бы к 2025 г. удовлетворить потребности 8,3 млрд человек. Для дальнейшего роста производства сельскохозяйственной продукции понадобится много удобрений, особенно в странах Экваториальной Африки, где до сих пор удобрений вносят не более 10 кг на гектар (в десятки раз меньше, чем в развитых странах и даже в развивающихся странах Азии).

Массовое использование удобрений началось после второй мировой войны. Особенно широкое распространение получили недорогие азотные удобрения на основе синтетического аммиака, ставшие неотъемлемым атрибутом современных технологий растениеводства (сегодня в мире ежегодно потребляется свыше 80 млн т азотных удобрений). По оценкам специалистов, изучающих азотные циклы в природе, не менее 40% из 6 млрд человек, населяющих ныне планету, живы лишь благодаря открытию синтеза аммиака. Внести такое количество азота в почву с помощью органических удобрений было бы совершенно немыслимо, даже если бы все мы только этим и занимались.

Чего ждать от биотехнологии?

За последние 20 лет биотехнология, используя рекомбинантные (полученные за счет объединения вместе не встречающихся в природе фрагментов) ДНК, превратилась в неоценимый новый научный метод исследования и производства продукции сельского хозяйства. Это беспрецедентное проникновение в глубины генома— на молекулярный уровень— следует рассматривать как одну из важнейших вех на пути бесконечного познания природы. Рекомбинантная ДНК позволяет селекционерам отбирать и вводить в растения гены «поодиночке», что не только резко сокращает время исследований по сравнению с традиционной селекцией, избавляя от необходимости тратить его на «ненужные» гены, но и дает возможность получать «полезные» гены из самых разных видов растений. Эта генетическая трансформация сулит огромную пользу для производителей сельскохозяйственной продукции, в частности, повышая устойчивость растений к насекомым-вредителям, болезням и гербицидам. Дополнительные выгоды связаны с выведением сортов, более устойчивых к недостатку или избытку влаги в почве, а также к жаре или холоду— основным характеристикам современных прогнозов грядущих климатических катаклизмов. Наконец, немалую выгоду может получить от биотехнологии и непосредственно потребитель, поскольку новые сорта обладают более высокими питательными свойствами и другими характеристиками, сказывающимися на здоровье. И это произойдет в ближайшие 10–20 лет!

Несмотря на отчаянную оппозицию по отношению к трансгенным растениям в определенных кругах, новые сорта быстро завоевывают популярность в среде производителей. Это— пример наиболее быстрого распространения (как результатов, так и методов) во всей многовековой истории сельского хозяйства. В 1996–1999 гг. площади, засеянные трансгенными сортами основных продовольственных культур, увеличились почти в 25 раз (с 1,7 до 40 млн га). По самым скромным оценкам, в 2001 г. эта площадь возрастет до 44 млн га.

Именно жители стран с низким доходом на душу населения, испытывающих дефицит продуктов питания, больше всех нуждаются в продукции новой сельскохозяйственной биотехнологии, ибо производителям это сулит снижение стоимости единицы продукции и увеличение прибыли, а потребителям— изобилие и доступность пищи. А поскольку все достижения этой современной технологии «заключены» в семенах, не составит особого труда доставить их в самые мелкие хозяйства, что позволит преодолеть главное препятствие на пути распределения любой помощи— доставить ее тому, кто в ней действительно нуждается. Но пока мы наблюдаем, как, вместо того чтобы использовать эти достижения для спасения от голода сотен миллионов людей в беднейших странах мира, их подвергают ожесточенным нападкам в самых богатых странах, власти которых в целом тратят на поддержку своей весьма немногочисленной армии фермеров около 350 млрд долл. в год и где основные проблемы питания населения связаны с ожирением. Трудно представить себе что-либо более аморальное!

Исследования и развитие сельского хозяйства в мире сегодня поддерживаются преимущественно инвестициями в частном секторе. И мировому сообществу следует признать, что наиболее реальный и быстрый способ донести достижения новой технологии до тех, кому они необходимы больше всего, т. е. до самых бедных,— это «раскрутка» нормального (экономически оправданного) цикла производства продукции. Иными словами, кратчайший путь к избавлению человечества от позорных для XXI в. голодных смертей— сделать так, чтобы эти достижения быстро распространились сначала в богатой части общества, а затем— в бедной. Если эта схема распространения сможет работать без сбоев, частные биотехнологические компании будут вынуждены установить на свою продукцию цены, вполне приемлемые даже для стран с самым низким доходом, так что даже бедные крестьяне смогут получить пользу, производя ГМ-продукты. Я также верю в то, что крупные транснациональные корпорации поделятся своим опытом в этой области с государственными научными центрами и отдельными учеными, пытающимися продвинуть технологии возделывания основных продовольственных культур в мелкие хозяйства. Это неизбежное партнерство сможет повлиять на ситуацию на основных транснациональных рынках так, чтобы проблемы сельского хозяйства в мире решались исходя не только из сиюминутных приоритетов.

Сегодня все реальнее выглядят перспективы сельскохозяйственной биотехнологии предоставить такие растения, которые будут использоваться как лекарства или вакцины (например, против распространенных болезней, подобных гепатиту B или диарее). Мы будем просто выращивать такие растения и есть их плоды, чтобы излечиться от многих болезней или предотвратить их. Трудно даже представить, какое значение это может иметь для бедных стран, где обычные фармацевтические средства все еще в диковинку, а традиционные программы вакцинации по линии ВОЗ оказываются слишком дорогими и трудно выполнимыми. Это направление исследований необходимо всемерно поддерживать, в том числе и через упомянутое сотрудничество государственного и частного секторов экономики.

Конечно, бедным странам предстоит разработать разумные механизмы регуляции, чтобы наиболее эффективно направлять развитие производства, испытания и применения ГМ-продуктов для охраны как здоровья населения, так и окружающей среды. Кроме того, интеллектуальная собственность частных компаний (созданный ими интеллектуальный продукт) также нуждается в защите, чтобы обеспечить справедливое возмещение прежних инвестиций и гарантировать их рост в будущем.

Устоим ли против невежественных фанатиков?

Похоже, что многие из яростных оппонентов сельскохозяйственной биотехнологии движимы скорее ненавистью к капитализму и набирающей силу глобализации, нежели реальной обеспокоенностью безопасностью ГМ-организмов (ГМО). Однако страх, порождаемый ими в общественном мнении по отношению к продуктам биотехнологии, в значительной мере обусловлен неспособностью наших учебных заведений привить учащимся хотя бы элементарные знания по сельскому хозяйству. Эти пороки системы образования ведут к чудовищным результатам: подавляющее большинство людей, даже считающихся весьма образованными, оказываются абсолютно невежественными в той области знаний, которая служит основой их повседневной жизни сегодня и, что еще важнее,— их выживания в будущем. Необходимо без промедления начать борьбу с этим невежеством, особенно среди благополучного городского населения сравнительно богатых стран, в частности, сделав обязательным для студентов всех специальностей изучение основ биологии.

Ведущиеся ныне ожесточенные дебаты о трансгенных сельскохозяйственных растениях сосредоточены на двух основных проблемах: безопасности и беспокойстве о равном доступе и праве собственности. Обеспокоенность потенциальной опасностью ГМО базируется преимущественно на представлениях о том, что введение «чужеродных» ДНК в основные сорта продовольственных культур «противоестественно» и, стало быть, сопровождается неустранимым риском для здоровья. Но поскольку все живые организмы, включая продовольственные растения, животных, микробов и т. д., содержат ДНК, как можно считать рекомбинантные ДНК «противоестественными»? Даже определить понятие «чужеродный ген» и то проблематично, поскольку множество генов оказываются общими для самых разных организмов. Конечно, необходимо помечать ГМ-продукты, особенно в тех случаях, когда их свойства заметно отличаются от традиционных (скажем, по пищевой ценности) или в них присутствуют явные аллергены или токсины. Но в чем смысл такой идентификации в тех случаях, когда качества ГМ- и обычных продуктов не отличаются? Мне кажется, это серьезно дискредитирует основную цель любой маркировки— дать потребителю необходимую информацию о питательных или влияющих на здоровье качествах продукта с тем, чтобы он мог сделать «осознанный» выбор.

Что касается потенциального влияния на окружающую среду, я считаю возражения против трансгенных сортов, содержащих ген Bacillus thuringiensis (Bt)*, особенно смехотворными. Не только в научной, но и в популярной литературе не раз описаны удивительные свойства этой бактерии— непревзойденного натурального инсектицида. Однако активисты борьбы с ГМО неустанно поносят введение гена Bt в любые растения, даже не взирая на то, что это позволяет резко сократить применение химикатов и, в отличие от последних, абсолютно безвредно для других животных и человека. Отчасти их возражения сводятся к опасениям, что широкое распространение растений, устойчивых к насекомым-вредителям благодаря введению в их геном гена Bt, вызовет мутацию насекомых, которая в итоге сделает применение подобных биологических инсектицидов неэффективным. Но эта цепочка рассуждений выглядит наивной. Нет никаких научных данных, которые бы заставили усомниться в том, что эта способность гена бактерии даровать растениям защищенность от насекомых-вредителей может быть утрачена, поскольку изменение таких свойств определяется программами динамического скрещивания, в которых участвуют как обычные, так и рекомбинантные ДНК, что надежно избавляет от приобретения «вредных» для организма качеств при мутациях. Это остается основой всех программ скрещивания и селекции растений на протяжении вот уже 70 лет.

В США безопасность всех ГМО самым тщательным образом проверяют по меньшей мере три федеральных органа: Министерство сельского хозяйства, ответственное за то, чтобы выращивание любого сорта сельскохозяйственных культур не оказывало вредного влияния на все остальные растения; Агентство по охране окружающей среды, особо отвечающее за проникновение на рынок растений, обладающих устойчивостью к гербицидам, насекомым-вредителям и наиболее распространенным заболеваниям, и, наконец, Комиссия по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами, в чьем ведении пищевая безопасность населения. К ГМ-продуктам все они предъявляют требования гораздо более высокие, чем к сортам, полученным в результате обычной селекции и даже селекции, в которой мутации вызваны облучением или применением химикатов. В то же время общество должно отчетливо сознавать, что в природе не бывает «нулевого биологического риска», представление о котором— всего лишь воплощение не основанного ни на каких научных данных «принципа предосторожности», используемого противниками ГМО как уловка, цель которой— воспрепятствовать развитию этого направления науки и технологии.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--