世界地球日 | 地球到底可以承載多少人口？

早在2012年，學(xué)術(shù)期刊Journal of Sustainable Agriculture就發(fā)表過一篇社論，指出當(dāng)時全世界的食物已經(jīng)夠100億人口食用了。隨后的2015年，聯(lián)合國通過了題為《變革我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的決議，里面可持續(xù)發(fā)展的第二條目標(biāo)指出，到2030年，要在全球范圍內(nèi)消除饑餓，實現(xiàn)糧食安全，改善營養(yǎng)狀況和促進可持續(xù)農(nóng)業(yè)。當(dāng)時設(shè)立這個目標(biāo)看起來可以輕松完成，不過聯(lián)合國糧農(nóng)署2022年的報告卻指出，到2030年，全球饑餓人口將仍然有6.7億，占世界人口8%，跟2015年相比，不能說大幅減少，可以說基本沒變。那么問題出在哪里？地球究竟能承載多少人口？

首先，生產(chǎn)應(yīng)該不是問題。隨著農(nóng)業(yè)先進技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全球農(nóng)作物產(chǎn)量大幅提高，如果僅考慮人均2000卡路里的日均攝入量，當(dāng)前的糧食產(chǎn)量不但夠，還有富裕。美國環(huán)保署就指出，美國食品體系的最大問題就是浪費，30-40%的食品被生產(chǎn)出來后沒有被吃掉而是浪費掉了，而全球范圍每年會因為浪費損失13億噸食物。

不過，生產(chǎn)也可以是問題，因為不同食物營養(yǎng)價值與生產(chǎn)成本或經(jīng)濟效益是不同的。如果全世界人天天吃滿漢全席，那食物一定還是短缺的。當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系作物種類過于單一，人們60%的膳食能量供給僅來自于大米、玉米與小麥這三種作物，這導(dǎo)致了三分之一的人口存在某種程度的營養(yǎng)不良。如果我們把生產(chǎn)目標(biāo)放到健康膳食，那么現(xiàn)實世界中全球無力負擔(dān)健康膳食的人數(shù)接近31億，這個數(shù)字并不樂觀。

配圖來自圖蟲網(wǎng)

其次，環(huán)境污染與破壞也影響地球人口承載力。溫室氣體的排放會在多個層面影響地球人口承載力，日益頻繁和嚴(yán)重的極端氣候事件會提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。同時氣候變化也會改變農(nóng)作物的質(zhì)量，例如哈佛大學(xué)的一項研究就指出當(dāng)主要農(nóng)作物暴露在2050年預(yù)測的大氣二氧化碳濃度下，會損失掉10%的鋅，5%的鐵與8%的蛋白質(zhì)，這種營養(yǎng)成分的變化會最終影響到人們的營養(yǎng)攝入。此外，環(huán)境污染會影響可用來耕作的土地資源總量，也會通過慢性病等公共健康問題影響人口預(yù)期壽命的延長趨勢，這些都會最終影響到地球人口承載力。

最后，影響最大但經(jīng)常被忽視的就是全球農(nóng)業(yè)糧食體系的轉(zhuǎn)型。目前全球范圍內(nèi)政府對糧食和農(nóng)業(yè)的支持達到了6300億美元。發(fā)達國家對農(nóng)業(yè)進行了大量補貼，再借助先進技術(shù)，其生產(chǎn)成本其實更低，2020年全球平均健康膳食成本是3.54美元/人/天，高收入國家只有3.35美元/人/天。不過這種補貼更多側(cè)重于谷物生產(chǎn)，從提供熱量方面促進了糧食安全，不過在改善營養(yǎng)和健康上效果并不明顯，因此還是需要以更低成本提供人們可負擔(dān)的健康膳食。

不過，我們也可以從反方向思考這個問題，也就是我們的人口會不會達到承載力上限？今年年初的社會熱點討論話題就是去年我國人口已經(jīng)出現(xiàn)了負增長。從全世界范圍看，目前沒有任何一個現(xiàn)代國家的人口生育率在跌破2.1后能升回來，也就是說，伴隨全球經(jīng)濟發(fā)展，全球人口本身也有上限。目前學(xué)術(shù)界有很多種預(yù)測模型，最悲觀的認為這個上限甚至不會超過100億。很有可能出現(xiàn)的情況是在世界人口在達到承載力上限之前就出現(xiàn)停滯甚至衰退，這種情況其實比提高地球承載力上限更難處理。我們可能同時面對人口老齡化與少子化帶來的社會問題，如果人口衰退足夠快，技術(shù)又沒跟上，甚至?xí)霈F(xiàn)因為人力短缺、生產(chǎn)不足導(dǎo)致的現(xiàn)有地球承載力下降的問題。

目前全球范圍內(nèi)解決人口下降只有兩個政策性辦法，或者提供更多的生育補貼與稅收優(yōu)惠，或者吸收移民。最早出現(xiàn)人口下降問題的發(fā)達國家往往兩種方法都要用，才能勉強維持人口規(guī)模，甚至傳統(tǒng)反對移民的日本最近都放寬了移民條件，來應(yīng)對國內(nèi)勞動力短缺問題。另一個隱形的解決方法就是推動技術(shù)進步，用自動化機器取代人工，這樣至少能維護住目前的生產(chǎn)能力或承載力，保證當(dāng)前人生活水平不下降。也許當(dāng)生產(chǎn)力足夠發(fā)達后，現(xiàn)代化造成的社會壓力會減少，生育成本降低到一定程度后人口也會逐漸恢復(fù)。

總之，地球承載力取決于社會生產(chǎn)力水平、環(huán)境及政策，目前總承載力足夠但分配不夠平等，需要提高膳食健康的質(zhì)量與利用效率，而人口變化本身也會對承載力產(chǎn)生影響。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者：于淼（美國杰克遜實驗室副計算機科學(xué)家）

審核：楊來勝（蘭州農(nóng)科院 研究員）

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司