第三章:与农业有关的职业
高科技,高投入,大产出……
用这些词来形容农业,可能很多读者还不适应。然而,中国农业很快也会变成某种新型工业,可以称为“食品和经济原料生产业”。它们的就业者,肯定也不再是传统的农民。
21、农田管理员
“锄禾日当午,汗滴禾下土”,一直是人们对农民劳动的基本印象。如果再读到这类诗句,你必须在脑子里翻过这一页,它已经不是未来中国农民的劳动方式。
以手工方式务农,前提是无法使用农业机械。如今,中国半数农田已经改造为高标准农田。到2022年,将有十亿亩农田升级为高标准农田。中国总共只有十四亿亩耕地,到那时,大部分都成为高标准农田,我国也将是全球最大高标准农田拥有国。
所谓高标准农田,就是投入大量基础改造过的农田。它们集中连片,平整如画,修整时大量使用高科技。比如激光平地机,用的时候在地头架设激光器,发射旋转激光束进行效准,平地机就在激光束引导下自动操作。靠人眼人手,永远达不到这种平整效果。
不仅农田本身如此,通往农田的路也都是水泥路,方便农业机械进出。灌溉用的水渠也要用水泥,减少渗漏。很多地方使用喷灌,喷洒农药使用无人机,大大减少资源消耗和污染。
在高标准农田里工作,从播种到收获,基本都实现机械化。锄头只能进入历史博物馆,或者摆在人造景点里供游客们怀旧。
在另外一些地方,农田普遍建成大棚,里面能控制温度。大棚有保温罩,夏天卷起,冬天放下,都用机械操作。由于大棚能制造人工小气候,相当程度上避免靠天吃饭的被动性。
不光是平原上的田地能如此建设,山区同样可以。笔者路过云南时,当地人就介绍说,有些公司租下山地,投入几千万元架设水网,种植香蕉,工人只要按按电钮就完成了灌溉。
如此大规模地改造农田,靠一家一户的农民肯定不行。国家为此每年投入数百亿补贴,还要开发出大量先进的农业机械。可以说,未来农业将是高科技运用的一个主战场。
随着农田向高标准转化建成,农民也将转化成农田管理员,工作过程就是按按电钮,看看电脑上的各种监测图表。劳动强度大大下降,而知识水平不断上升。
由于高标准农田必须成片建设,农地使用模式也要改变。那些大量使用农业原料的企业,如食品企业和纺织企业,将会成片开发高标准农田。管理农田成为一份工薪职业,而不再是传统小农经济中的农民。最近这些年,农业已经成为投资热点,象网易这样以高科技著称的公司也转身投入农业。这种转化的基础就是农田的升级。
美国只有200万农户,却是全球头号农产品输出国。未来的中国也不再需要几亿农民,而是需要一千万左右的农田管理员,每人管理数百到一千亩高标准农田。他们必须拥有足够的科技知识,能够维修设施设备。甚至,农田管理员不排除要持证上岗。
如今,农村青壮年纷纷进城打工,只剩老弱病残种地。他们最大的弱点倒不在于身体衰退,而是知识不足。随着农田向高标准转化,农业将再次由年轻人操作。只不过,他们将是一代专业化的农田管理员。
22、垂直农夫
亩产一万斤!
很长时间里,这句话被当成空想主义的笑料。然而随着科技进步,它真有可能实现,前提是使用垂直农场技术。这种农场就是一座座巨型高层温室,依靠现有技术,可以建到三四十层楼高。于是,一亩天然土地上形成几十亩的种植面积,以天然土地来计算,亩产万斤自然不成问题。
不仅如此,垂直农场用玻璃与外界隔离。即使建在漠河,一年四季也都可以收获。台风、干旱都影响不到它。
拥有这些优势,垂直农场的产量自然非常高。目前世界上最大的垂直农场建在美国新泽西州的纽瓦克市,占地6500平方米,差不多九亩多。年产各种农作物九十万公斤!一亩天然土地产出十万公斤!
垂直农场的优势不仅是把土地竖起来用。这些建筑里面设置有精密水网,向植物根部送水,用水量比露天农业减少95%。要知道,全球淡水消耗的70%是用来种地的。这些水浇到地里,绝大部分不是蒸发就是流失,植物只吸收很少一点。越是欠发达国家,农业技术越落后,耗水量越大。而在这些摩天大温室里面,水分都得到充分利用。
另外,垂直农场可以不占用天然水源。现在城市废水要处理成“中水”,也就是无污染,但人类不能直接使用的水,目前主要供洗车房这些地方用。将来会送给垂直农场作灌溉用水。
人们讨厌农药,但是在露天里种地,细菌和昆虫到处都是,没有农药的话,农作物会减产几分之一。而在垂直温室里,只要把出入口封闭好,任何病虫害都能挡在外面。所以,垂直农场根本不施用农药。
垂直农场还有一个好处,就是能建在城市边缘,直接供应城市居民,大大减少运输中产生的消耗。有人计算过,象纽约这么大的城市,周边建起160座垂直农场就足够供应。
垂直农场还有环保价值。要知道,人类对自然最大的改变就是传统低效农业。要喂饱肚皮,必须大量开垦荒地,又种不出多少粮食。垂直农场的土地利用率轻易就能提高十几倍,以现在十分之一的农地,完全能生产更多农产品。大部分被祖先垦植过的地方,都将退耕还草,退耕还林。
垂直农场这么好,为什么还没推广?原因不是技术,而是前期投入。垂直农场不是在普通楼房里种庄稼,要盖专业建筑。建一座几十层高,由计算机控制,外覆太阳能板的垂直农场,前期投入至少数亿元,几年不能收回成本。别说穷国的农民,农业最发达的美国、加拿大这些地方,小农场主也承担不起。未来,垂直农场肯定要由大公司来启动。
反之,象新加坡这种土地稀少的城市国家,垂直农场就是福音,所以他们搞了规模很大的实验种植楼。
我们中国也是典型的人多地少。到2030年,中国城市人口会增加到十亿,城郊垂直农场应该成为重要的食品来源。希望你会喜欢在摩天玻璃农场中,去干养果种菜按电钮的工作。
23、太空育种师
澡盘大的南瓜、一人高的冬瓜、彩色辣椒、串味水果……我小的时候,这些都是科幻连环画上的内容,现在已经摆上我们的餐桌。制造这个奇迹的就是太空育种技术。
植物种子经常发生变异,育种工作就是保留其中有用的变异。自从一万二千年前人类开始耕作,育种就是个基本任务。中世纪的农夫已经会用杂交手段创造新种子。
但是在地面环境下,种子变异过程很慢。相反,太空里充斥着高能宇宙射线,还有高真空、微重力等因素,都可以对种子进行诱变。于是,农业专家就把种子搭载到航天器上,希望靠这些地面不具备的环境将它们快速诱变。所以,太空育种又叫空间诱变育种。
相对于传统杂交技术,太空育种的时间缩短一倍。而相对于地面上的诱变技术,太空育种效率提高三到四倍。而且植物种子质量小,不占多少空间,搞太空育种可以搭便车,搭载于执行其它任务的航天器上进行。比如杨利伟上天那一次飞行,身边就带着种子去作育种。
当然,这些航天器必须要能返回,否则前功尽弃。世界上只有美、俄、中三国拥有返回式卫星技术,太空育种这种工作也只有这三家可以干。2006年,我国第一次发射专用育种卫星。现在又研制出世界上第一颗可重复使用的返回式卫星,名叫“广梅一号”,主要任务也是太空育种。
经过空间诱变后,种子会发生变异,但未必是人类所需要的变异。这些种子返回后还要进行栽培、观察、选育,几代后才能积累出对人类有益的变异。据说成功率只有百分之几。不过,随着航天发射能力的提高,太空育种规模逐渐扩大。
植物可以在太空中诱变,动物当然也可以。但是到目前为止,农业技术还只仅限于把这门技术用于植物种子,所以才叫“太空育种”,而不是“太空育胎”。
中国是农业大国,不仅生产着世界上最多的粮食,还生产着全球一半的蔬菜,对农作物品种有着强劲需求。中国从1987年开始搞太空育种,现在已经积累出一千多个品种。在全球变异品种数据库中,我国占了四分之一,遥遥领先。
中国的太空育种产品,影响最广的是“超级双季稻”。这种稻收过一季后不用再播种,还能再生长一次。这种稻谷中国已经种植了一千多年,经太空育种后,亩产更是创造过世界记录。
中国有广泛的药用植物资源,它们也是太空育种的对象。包括风凌草、文冠果等等,都曾经上过天。
太空育种过程不光是科研,还包括种子的推广和销售。为推广太空育种的成果,我国成立太空育种产业联盟。航天科技集团还在各地建设“太空农场”,专门种植上过天的种子。
展望将来,太空育种将会是一项朝阳产业,无论是投资还是求职,都推荐你去试试!
24、口味预测师
长期以来,饮食和酒类酿造等领域都聘请品尝师。这些人平时不吃刺激性食物,让味觉保持敏感。当他们从事品尝工作时,通常也不会吃下食物,或者把酒喝掉,只是把食品在嘴里过一下就吐掉。然后,他们会用打分评级的方式,记录个人感受。香水业也有类似的品评师,靠嗅觉分辨香水的品质。
除了专业品尝,很多食品行业还用“盲测”方式比较产品的口感。盲测时把同类食物放到一起,去掉标签,让普遍人去品尝。
品尝工作会帮助企业把握质量,缺点是只能品尝成品。将来,信息技术会在制造过程中就能预测成品的口味。不过,这并不是要去研发电子鼻或者电子舌,而是用大数据技术分析各种因素与食品口感的关系。
十几年前,大数据技术开始进入欧洲葡萄酒行业。在那里,不同酒庄播种的土地、当年的天气,水肥等因素,都对酒的品质产生影响。大数据专家找来不同年份、不同产区的酒,先请品酒师打分。然后,他们开始分析生产这些酒的葡萄原料,研究它们在种植期间遇到的天气、肥料、土壤、灌溉、病虫害等生长因素,据说多达几十项。
等积累到足够多的统计样本后,每年新葡萄采摘下来,酒庄向大数据软件输入当年这些生长因素的原始数据,软件就能给还未酿成的酒评级。据说,最终结果已经接近人类品酒师的评定。
同样的原理也适用于煮咖啡。英国朴茨茅斯大学数学和物理高级讲师弗斯特带领团队,给咖啡制作过程建立数学模型,包括用量比例、研磨程度等因素。他们将各种方式搭配起来,制作出咖啡并请人品尝,寻找哪种制作模式的产品更受欢迎。
和通常人们认为的相反,弗斯特发现咖啡豆如果磨的过细,会阻塞水流,影响浸泡。如果用量过大,口味也会变差。他们得到的数学模型可以给咖啡店提供精确的制作流程。
以此类推,中国的豆浆和茶,或者饺子、面条这些简单食品,也都可以通过数学模型,再结合人的品尝,找到制作过程与口味的关系。这样就可以做到事先管控,保证少出次品。至少对于简单食品而言,大数据的预测结果已经达到超越人类经验的水平。
除了食品本身的口味,厂商还需要知道消费者口味趋势变化,而这也需要大数据软件。著名零售厂商“乐事”常年统计人们的口味变化,据此推测未来趋势。根据他们的统计,喜爱辣味和酸味的人逐年上升,他们也为此开发出更多辣味和酸味的薯片。
无论预测食品的口味,还是公众的口味,都是为了让产品更有市场,这就是口味预测师的工作。不过,你不再是亲自品尝食物,而是围绕各种食品口味设计调查软件。
25、气肥制造员
今天,一提起二氧化碳,人们立刻就会联想到“温室气体”、“环境污染”等等负面评价。其实,二氧化碳还是生产原料,用于制作纯碱、尿素和汽水,是优良的灭火剂,也用于人工降雨和舞台表演等特殊领域。
如果把工业排放的二氧化碳都收集起来,卖给这些行业,岂非两全其美?问题在于这些领域对二氧化碳的用量很有限,大工厂不如直接把它排放掉更划算。
将来,会不会有某个生产领域使用很多二氧化碳,甚至能消耗如今工业环节产生的大部分二氧化碳?会的,那就是把它变成气肥!
植物光合作用就是一个吸收二氧化碳的过程。所有农产品中的碳,基本都来自于二氧化碳。于是,给农作物施加二氧化碳,就会增加它的产量。美国科学家在新泽西做过气肥实验,结果是蔬菜增产90%,水稻增产70%,大豆增产60%,高粱达到200%。当然,由农民来操作达不到科学实验的效率,但只要达到这个的一半,那也相当可观。
然而,既然是气体,CO2被风一吹就散开。当人类还主要在露天地里搞种植时,不可能大规模施加气肥。所以,它是伴随大棚农业才出现的。大棚里面空气流通不畅,必须人工释放二氧化碳。
最初,农民们想在大棚里提高二氧化碳浓度,就是用点煤油灯的方式,变相提高了碳排放。可见,这里面存在供需不接轨的冲突。如果工厂把自己产生的二氧化碳提取出来,集中运输,卖给农民,其中的成本过高,不如农民自己制造二氧化碳更便宜。
韩国汉阳大学研制了一种薄膜,可以解决这个矛盾。它的主要材料是经过热处理的聚酰亚胺,混合气体通过时,其中的二氧化碳被截留,效果达到以前类似材料的500倍!
于是,只要把它们用于火电厂,就可以大批量生产二氧化碳。问题跑到另一边,封闭种植对气肥的需求能有多大?
实际上,人类在封闭空间里搞种植,可以四季常绿,不怕雨雪和病虫害,单位面积上的产量能提高几倍。将来不光是盖普通大棚,还会盖效率更高的垂直农场。而气肥将是它们的主要原料。
目前,人类每年排放的二氧化碳有三百多亿吨。人工碳捕捉的量只有其中的万分之一。技术复杂,成本高,导致无利可图是最重要的原因。
而人类种植农作物,每年要固定一百亿吨碳。相当于四百亿吨二氧化碳中的碳含量。与人类每年排放的二氧化碳相比,两者相差不算大。现在的碳排放权交易,并不会减少向大气层释放二氧化碳的总量,只是改变了释放权的归属。与其如此,不如大规模搞封闭式农业,把气肥变成它的配套产业。
这样一来,你长大后可以去气肥厂,当一名光荣的绿色工人。在那里,百亿吨二氧化碳会直接装瓶,运向封闭式农场。
26、蓝藻培养员
今天的人类能呼吸氧气,要感谢一种名叫“蓝藻”的生物。远古地球大气里几乎不含氧气。三十多亿年前,蓝藻出现在地球的生命舞台上。它们含有叶绿素,通过光合作用慢慢释放氧气,逐渐改变了大气成分。所有好氧生物都是在它以后产生的。
等现在的好氧生物圈形成后,蓝藻便功成身退,在今天已经不是主要物种。我们只能从“蓝藻爆发”等负面新闻里听到它的消息。由于化肥、粪便等营养物质进入河流,一些地方会有蓝藻滋生。
更有些品种的蓝藻能释放肝毒素,污染水质,导致人类患上癌症。所以,大部分情况下,新闻里把蓝藻当成一种危害性的生物。
然而,蓝藻也是个大家族,有2000多个品种。不少著名营养品就是蓝藻。比如著名的螺旋藻,最初制成片剂,价格不菲,现在已经成为常用蔬菜。
中国的名贵食物发菜就是一种蓝藻。不过,宁夏等地农民挖掘天然发菜出售,导致当地环境恶化。地木耳是另一种蓝藻,形似木耳,吃法也很类似。中国西南一些少数民族食用水藻,美洲阿滋台克人在古代也食用藻类。
中国湖南、四川等地出产的葛仙米,也是一种蓝藻。它是当地的传统食品,看上去象是珍珠奶茶里面的珍珠。野生葛仙米含48.61%蛋白质,在过去,它甚至被当成珍贵的药物。
这些蓝藻类食物烘干后,几乎有一半是蛋白质,营养价值极高。不过,上述食物都有个特点,就是产量少,价格高。
其实,蓝藻号称“先锋生物”。几十亿年中,它们广泛分布于高温和低温环境里,生长在盐湖、荒漠、冰原甚至石头的表面,都是一些在人类眼里很恶劣的环境。所以,人工种植蓝藻类食材,并不与普通农作物争夺土地资源。
有鉴于此,联合国甚至建议把它作为贫困国家人民的营养品来推广。而这就需要广泛的人工培育。湖南农民就有种植葛仙米的传统,经常有上万亩地用于培养葛仙米。将来,蓝藻更多地用工业方法养殖。利用城市废水,在荒漠上进行。
所以,不再从野外采摘,而是大规模人工种植蓝藻类食材,是未来农业的重要内容。未来,蓝藻菜、地木耳、发菜、葛仙米大量上桌,将改变人们的饮食结构。由于这些食物通常被当成营养品,商业价值高,会吸引资本大量进入。
担任蓝藻培养员,是一份既干净又安静的劳动。主要内容是操作机械建设蓝藻池,投放藻种和养料,观察蓝藻的生长,这还是一份极具环保价值的工作。如果说有什么缺点的话,就是蓝藻培养场通常会远离人类聚居区,需要员工做出一点牺牲。
27、带鱼养殖员
带鱼是怎么养的?
从前,这道题是给别人挖的坑。带鱼是深海鱼,由于生理构造的原因出水即死,所以我们只能购买冻带鱼。不过现在,浙江舟山水产研究所已经在研究怎么养活带鱼,而且是在一点五米深的浅海水里。
这些鱼现在只能养两个月,体型很小,达不到商业要求。但是通过不断改进技术,估计二三十年后,人们会普遍从市场上买到新鲜的活带鱼。
为什么要研究饲养带鱼?它属于广义的海产养殖业。远古时代,人类靠打猎解决吃肉问题。随着人口增加,打猎就不行了,必须饲养动物。现在,人类主要靠畜牧业解决陆地食用动物的来源,野生动物也同时得到保护。
鱼类中的淡水鱼,中国也从三千年前开始饲养。但是海洋鱼类,全球长期都靠捕捞,导致海洋生物资源迅速枯竭。另外,海洋捕捞作业远离陆地,风险极高。电影《完美风暴》就改编自远洋渔民遇难的真实案例。
直到上世纪中叶,一些主要海洋生物资源开始枯竭,各国被迫制定禁渔、休渔政策,人类才开始改捕为养,研究各种养殖、增殖放流和人工鱼礁等技术。除了海鱼,人类还学会饲养贝类和头足类。大连獐子岛就以养扇贝著称,后者则包括墨鱼、章鱼这些品种。
中国人喜欢吃的墨鱼和黄鱼,早就实现了商业化饲养。南方朋友爱吃的石斑鱼,甚至可以在陆上水池里用调配的海水养殖。
最近几年,中国人开始食用金枪鱼、三文鱼这些高档海鱼,并且增量迅猛。最初,这些鱼类也靠捕捞。有的专业金枪鱼船,一出海就是一两年,把捕的鱼冻起来,捕够了再拉回来卖,渔民非常辛苦。但是中国人这么多,靠捕捞也供应不上。所以,澳大利亚人已经在养殖金枪鱼,挪威人在养殖三文鱼。
我们是全球最大水产品消费国,水产养殖行业在过去30年增长了10倍!目前产量已经占全球60%以上。仅每年作为饲料消耗的幼杂鱼就接近一千万吨,这些人类不吃的小鱼被制成鱼粉,投喂给饲养的海鱼。
与我们吃惯的猪牛羊相比,海洋动物营养价值更高。展望将来,人类会减少食用陆地动物的比例,更多地食用海洋动物。
现在,各国近海已经出现大批“渔场”。由于人类刚刚研究养殖海产品,与有一万年历史的陆上畜牧业还无法相比。如今,海产品总体还靠捕捞。但这个领域受技术推进的作用更明显,象带鱼养殖一类的新技术层出不穷。
估计五十年内,饲养量就会超过捕捞量。到那时,不光我们餐桌上的海产品能得到保障,野生海洋动物也会受到保护,一举两得。
希望到时,你会在海洋牧场里大显身手,比如,去养一养活带鱼。
28、高危职业——屠宰工
杀猪宰羊,曾经是每个农户都要掌握的技能。商业达到一定规模,又产生了专业屠户,《水浒传》里被鲁智深打死的“镇关西”就是屠户。城市化以后,各地更建起专业屠宰场,为城市居民供应肉食。
不过,屠宰工这个行业可能快要消失了,原因就是人造肉技术。
很早以前人们就有梦想,不用宰杀动物就能吃到肉,或者类似于肉的食物。在中国,最接近这个理想的天然食物叫做“太岁”,或者“肉灵芝”,是细菌和真菌的复合体,可以在地下长到一百多公斤。这种复合体不用光合作用,挖到后泡在水里自行生长。吃起来味道近似于肉。不过它很难找到,生长得也很缓慢,售价达到一万元一公斤。
1953年,美国化学家波耶拿到了第一个人造肉专利。他用的原料是大豆,全称大豆蛋白肉,其实就是改变大豆制品的外观和口感。七十年代末,这种人造肉曾经在国内销售,我曾经吃过。外观与口味仍然接近豆制品,腥味重。再后来,素斋餐厅使用大豆制作仿制肉食,远比当年的蛋白肉更接近真实的肉。
不过,最近流行的人造肉可是货真价实的肉。科学家从动物身上取下肌肉细胞,在人工环境下培养,形成人造肌肉。2000年,美国杜鲁大学生物科学团队用金鱼细胞培养出最早的人造鱼肉。后来,人们又用鸡的肌肉细胞培育人造鸡肉,用牛的肌肉细胞培育人造牛肉。
理论上讲,任何细胞从躯体上分离出去,只要提供类似的环境,它们都能生长。这些环境因素包括温度、酸碱值、氧分等等。不过,要用人工方式创造与动物体内环境一样的微环境,成本非常高。比如,动物细胞靠毛细血管供养。单独把肌肉细胞取出来培养,没有毛细血管,便只能培养出有几层细胞那么厚的薄肉片。
所以,现在的人造肉只能做肉馅,几千片摞起来才能做一个牛排。第一个“人造肉饼”的成本高达三十万美元,现在也刚降到一公斤一万美元。显然,离商业化还有距离。
不过,只要社会对人造肉有需求,生产规模会上升,成本也能下降。人类靠畜牧业提供肉食,要使用很多粮食。美国人平均每年消耗上千公斤粮食,大部分都是喂牲口再吃肉,生产这些粮食又消耗很多土地和淡水。牲畜本身也是碳排放源,六头牛的碳排放相当于一量家用轿车。畜牧业还能产生大量粪便,污染环境。
仅就肉本身而言,禽流感,疯牛病之类会感染人类。畜牧业使用激素和抗生素,最终被人体摄入。而人造肉的生长环境远不需要消耗那么多资源,也可以排除上述危险。
还有一个原因,就是随着生命伦理意识的变化,越来越多的人难以接受屠杀动物来吃肉。在不太遥远的未来,人造肉会降到天然肉的价格。届时,屠宰工就会成为历史。
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