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一提到對環境造成威脅的因素，浮現在我們腦海裡的往往是汽車、煙囪，而不會是晚餐。然而事實是：人類對食物的需求才是危害地球的最大元凶之一。
農業是全球暖化最重要的肇因之一，它所排放的溫室氣體比汽車、卡車、火車和飛機全部加起來還多，其中大部分是牛隻和稻田釋出的甲烷、施肥後的農地釋出的一氧化氮，以及為了種植作物或飼養家畜而伐除雨林所釋出的二氧化碳。農業也是我們珍貴供水系統中最飢渴的消耗者和主要汙染源之一，因為肥料和糞肥的逕流會破壞全球各地脆弱的湖泊、河川及海岸生態系統。農業更加速了生物多樣性的流失。由於我們清除草原和森林以開闢農田，造成重要棲地流失，讓農業成為導致野生生物滅絕的主要原因之一。
美國堪薩斯州斯科特市附近的佛格摩爾農場上，每台聯和收穫機每小時可收割廣達10公頃的小麥，也能即時記錄作物產量數據。如今美國人吃的食物大多產自這類大規模的機械化農場，農地上種著一排又一排的單一作物，農人因此可以用較少的勞力獲得更大的產量。
農業造成的環境挑戰極為巨大，而且隨著人類努力滿足不斷上升的全球糧食需求，這些挑戰只會愈來愈急迫。到了本世紀中，地球很可能又會多出20億需要餵飽的人口，也就是說，全球總人口將突破90億。不過人口成長並不是我們需要更多食物的唯一理由。隨著世界各國日益富裕，特別是中國與印度，對肉類、蛋類、奶製品的需求也跟著提高，進而增加了生產更多玉米和黃豆的壓力，好餵養更多的牛、豬和雞。如果這些趨勢持續發展，在人口成長與更豐盛的飲食習慣雙重夾擊下，到2050年，我們將必須生產大約現在兩倍的作物才足夠。
很遺憾地，如何解決全球食物問題的論辯呈現兩極化的對立，傳統農業及全球貿易對上了在地糧食系統和有機農場。兩方論辯激烈，卻非但沒有建立共識，反而愈形分裂。傳統農業的擁護者談論如何求。他們是對的。另一方面，在地和有機農場的支持者則提出，各地小農透過不靠人工肥料和農藥的技術來提升地力，也能夠大幅增加產量，同時讓自己擺脫窮困。他們也是對的。
然而這不必是非彼即此的選擇。這兩種方式都各給了我們亟需的解決方案，但單靠其一也都不足以完全解決問題。最明智的做法是探索所有的好主意，無論它是來自有機和在地農場，或是高科技的傳統農場，再將兩方最好的意見結合起來。
我有幸帶領一群科學家一起探討這個簡單明瞭的問題：如何才能讓全球可用的食物增加一倍，同時減輕農業對環境的傷害？我們在分析了大量農業與環境的相關資料後，提出了可能可以解決全球糧食困境的五個步驟。
在美國加州格林非附近的巴塞提家族農場上，工人收成芹菜準備送往美國和亞洲的零售通路。被稱為【美國沙拉碗】的沙利納斯谷仰賴地下水灌溉，但目前的旱象若持續下去將威脅到灌溉用水。
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