本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
作者：阿曼达·奎拉尔，并由科林·比尔提供贡献
“能源”这个词通常会让人联想到油桶、电源插座，或者可能是风力涡轮机。但是看看你的冰箱，它充满了能源！尽管我们的能源（植物来源的生物分子）自从……我们开始进食以来并没有发生太大变化，但在我们获取食物的方式上却发生了革命性的变化。虽然人类的能量最初是食物获取的驱动力（狩猎和采集、早期农业和畜牧业），但我们现在越来越依赖化石能源来完成种植、收获和分配食物的艰苦劳动。这种向能源密集型农业的转变意味着一系列权衡，最好将其概括为好、坏、丑。好是我们作为一个社会从现代食品系统中获得的许多好处，包括在时间、经济和资源投入方面更便宜的食物。资源密集型食品生产对环境的负面影响以坏来表示。而丑是食品系统中好与坏权衡所产生的悖论，此处以食物浪费为例，这只是现代食品系统模糊结果的一个例子。通过这个叙述，我希望表明食品系统是一个复杂的权衡网络，在提出食品和农业的可持续变化时必须加以考虑。
好：自 20 世纪 20 年代以来，美国的农业和畜牧业变得更加机械化和投入密集型（以化学投入品、机械化和运输的形式），这反过来又增加了食品系统化石能源的总需求。食品生产中更大的能源消耗带来了诸如库存充足的杂货店、全年都有新鲜农产品以及相对便宜的食物等现代福利，这使得普通美国人在 2010 年仅需将可支配收入的 9.4% 用于食品，而 1933 年为 25.2%（ERS，2011 年）。能源密集型农业也解放了我们许多人的时间去做除耕种、收获和准备食物以外的事情。在美国，农业就业人数占总就业人数的比例从 1910 年的 30% 以上下降到 2005 年的约 2%（USDA，2006 年）。在给定的投入水平下，产量也取得了进步。从 1948 年（合成肥料开始广泛使用时）到 2008 年，美国的农业生产力有所提高，而投入则趋于平稳，然后下降（ERS，2010 年）。这一趋势意味着农业单位产出的资源密集度降低，并使我们能够以比原本可能对环境产生更小影响的方式养活不断增长的人口。
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来源：ERS。《美国农业生产力》。美国农业部经济研究局。2010 年。http://www.ers.usda.gov/Data/AgProductivity/
坏：农业资源密集度的提高也带来了许多缺点；这里我将重点关注本地和全球的污染。本地密集型畜牧业排放各种空气污染物（包括颗粒物、温室气体和挥发性有机化合物）以及积聚粪便产生的气味。畜牧业运营和农作物的径流也会污染当地的水源。从更全球的角度来看，农业和畜牧业通过肥料挥发和动物粪便分解产生的甲烷和一氧化二氮（其全球变暖潜能分别是二氧化碳的 21 倍和 298 倍）排放，从而导致全球变暖。来自农业活动的富含营养物质的径流流入水道，导致了墨西哥湾和其他水域的季节性死区等现象。此外，食品系统在 2007 年约占年度能源消耗的 16%，用于农业、加工、运输、储存、零售和制备（Canning 等人，2010 年）。整个食品系统使用的能源也会产生温室气体排放并消耗宝贵的能源资源。
丑：这让我想到食物浪费，这种现象乍一看似乎只会对食品系统产生负面影响，但对食品安全却具有重要作用。这种悖论代表了食品系统中的许多权衡之一，在决定可持续发展倡议时必须加以考虑。研究表明，美国的食物浪费量约占可用食物的 30-50%（Jones，2005 年；Kantor，1997 年）。在 2010 年的一份出版物中，迈克尔·韦伯和我发现，食物浪费中所蕴含的能量约占美国年度能源消耗的 2%，由于缺乏关于食物浪费和食品生产能源消耗的数据，我们认为这是一个下限。食物浪费不仅是对宝贵的人类能源的浪费，也是对生产被丢弃食物所用资源的浪费。尽管食物浪费可能看起来是一种毫无意义的低效率，但过度的食物生产确实有其目的。不可能准确知道消费者在某一年需要多少胡萝卜或猪排，并准确生产出那么多。通过生产过量的食物，消费者拥有更大的选择余地。过量的食物生产还为应对食品供应中断提供了缓冲。在意外的食品短缺时期，我们可以减少浪费和低效率来弥补供应短缺。但是，过量生产有一个最佳水平，可以在为食品供应提供一定程度稳定性的同时，又不会导致资源过度浪费。农学家一致认为，我们需要比必要量多生产 30% 的食物，以提供足够的盈余来确保食品安全（Smil，2004 年）。然而，这并不意味着 5 岁的孩子拒绝吃蔬菜并把它们扔掉是在为世界做好事。相反，这个事实是一种规划我们应该生产多少食物以及减少食物浪费在多大程度上可以促进现代食品系统可持续性的方法。尽管技术的进步可以帮助农民更好地预测食物需求，并帮助消费者了解食物何时不再适合食用（从而减少浪费），但食物浪费无法完全消除。
简而言之，这篇文章的信息是要批判性地思考食品和农业这样一个复杂系统中变革的后果。系统中存在许多权衡和生物学限制，这些权衡和生物学限制并不总是显而易见的。当前系统的疯狂行为是有道理的，并且很大程度上是由消费者对便利性的需求驱动的。使农业更具可持续性还需要公众在一定程度上接受我们愿意为更环保的系统牺牲什么。在解决食品系统的可持续性问题时，我们还必须展望养活不断增长的人口的挑战，预计到 2050 年人口将达到 90 亿。可持续的食品系统还必须能够以所有人都能负担得起的价格为未来人口提供充足的食物。在此，我恳请大家努力减少食物浪费，并批判性地思考食品系统的可持续性。好、坏、丑存在于食品系统的方方面面；当您思考什么是可持续食品未来的“正确”变革时，请努力找到它们。
参考文献
Jones TW. 食品损失的角落。《生物循环》2005；46(7)。
Morris, F. ‘美国农业政策是否助长了肥胖流行病？’美国国家公共广播电台，2011 年 8 月 10 日。https://www.npr.org/2011/08/10/139390696/is-u-s-farm-policy-feeding-the-obesity-epidemic
Smil V. 提高我们食品系统的效率和减少浪费。《整合环境科学杂志》2004；1(1): 17-26。
ERS。《美国农场：数量、规模和所有权》。美国农业部经济研究局。2007 年。http://www.ers.usda.gov/publications/eib24/eib24b.pdf
ERS。《食品 CPI 和支出：表 7》。美国农业部经济研究中心。2011 年。http://www.ers.usda.gov/Briefing/CPIFoodAndExpenditures/Data/Expenditures_tables/table7.htm
Kantor, L. S.; Lipton, K. 评估和解决美国的食物损失。《食品评论》1997，20 (1)，2。
ERS。《美国农业生产力》。美国农业部经济研究局。2010 年。http://www.ers.usda.gov/Data/AgProductivity/
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关于作者
阿曼达·奎拉尔是麻省理工学院技术与政策专业的硕士研究生。她于 2009 年获得德克萨斯大学奥斯汀分校化学工程和 Plan II 荣誉学士学位。她过去的研究重点是食物和能源的联系。她曾对将牲畜粪便转化为沼气的能源潜力和环境影响进行过研究。她的研究还包括一项关于美国浪费食物中所含能量的研究。她目前的研究重点是将生物质转化为现有燃煤电厂电力的能源、温室气体排放和经济后果。她目前居住在马萨诸塞州萨默维尔。