以色列在农业技术方面的创新

以色列在农业技术方面的创新 概述 在古老的以色列民族中，农业扮演着核心角色：犹太教的三大朝 觐节日逾越节、住棚节与五旬节均与农业息息相关，而犹太 法典 Mishnah（于第三世纪编制的口述传统）中的整个 （“Seeds”）章节亦全部涉及农业法律。 随着犹太复国主义运动 的兴起（主要强调在这片土地上定居并实现自给自足） ，农业又再 次在犹太人生活中获得显著地位。受戈登等思想家的鼓舞，年轻 的犹太复国主义者向往回归自然，并希望通过 Kibbutzim 及 moshavim 两种定居方式扎根于这片土地。 这些新农民面临着诸多困境：水源匮乏，耕地稀缺。而这些困难 恰恰激发了他们不断投身创新型农业方法与技术的热情，由此发 明了农业技术。实际上，19 世纪末期的 Mikveh 以色列农业学 校（建于 1870 年）已经启动了农业研究。1921 年，在以色列特 拉维夫落成了农业试验站，随后发展为农业研究机构（即 Volcani 研究所） ，而今该站已成为以色列农业技术研究与发展的 主要机构。 在本简要指南中，我们将对以色列农业技术的一些主要成就进行 概述，这些成就不仅实现了以色列在食物供给领域的自给自足， 还为其创造了高达 15 亿美元的年度农作物出口总额（主要为出 口至西欧的优质水果、蔬菜及花卉）1。尤其是，我们可以看到 以色列在水技术和作物增强方面的发展成果，及其在与众多发展 中国家共享其农业技术诀窍方面作出的努力。 水技术 NaanDanJain 的水技术 尽管享有流着奶和蜜的美名，以色列的淡水资源却并不富有。实 际上，加利利海是以色列唯一的天然湖泊，而境内河流规模则十 分有限。以色列南半部分多为沙漠地带，且降水贫乏。 早在 1898 年，当犹太复国主义运动的有远见卓识者 Theodor Herzl 在圣地巴勒斯坦觐见德意志君主时，水资源的稀缺问题就 已成为一个讨论的话题。1937 年，以色列创建了 Mekorot 国家 水务公司，而这比以色列立国还早了十多年。在接下来的几十年 里，作为解决以色列水资源稀缺努力的一部分，以色列公司在灌 溉技术、水管理与处理及海水淡化领域已领先全球。2010 年， 以色列水技术出口总额高达 15 亿美元2 作为污水回收的全球领先国家，以色列的水循环率约为 75%。 （而作为世界第二大水循环处理国的西班牙，其回收率却仅 为 12%。 ）3 这些回收水则主要用于农业。对水源的重新利用促 使众多以色列公司致力于水质过滤与净化，包括 Aqwise、阿米 亚德过滤系统、阿科过滤系统、Emecy 及 Nitron。 智能化灌溉方案 于 1965 年创立于 Kibbutz Hatzerim 的奈特菲姆实现了滴灌技 术改革，现已成为跨国公司，在 100 多个国家开展经营，且年 度销售额超过 5 亿美元。几个世纪前的中东地区，确已开始采用 早期滴灌技术。农民们将未上釉的壶罐埋在树木旁，并定期为其 灌满水，使其沿着壶罐逐渐流下来浇灌树木。 塑料及微管技术的进步促使奈特菲姆公司发明了一种现代滴灌技 术，它可实现 70%至 80%的水利用率（开放灌溉的利用率仅为 40%） 。另一家以色列公司 Plastro 灌溉系统，随即成为奈 特菲姆公司在该领域的主要竞争对手，该公司在 2007 年被 约 翰迪尔公司（John Deere） 收购。 色列农业技术公司 Netafim 的 FDS (家庭滴灌系统)尤其适 用于南非地区的小型农场。 以色列研究与发展机构同样为灌溉技术的后续改善做出了巨大贡 献，包括地下灌溉（直接将水引至植物根部，从而进一步减缓蒸 发） 、滴灌施肥技术（通过滴灌系统分配肥料） 、防止植物根部盐 积累的方法以及针对水栽培的新型滴管技术。例如， NaanDanJain 灌溉可提供智能灌溉管理系统，该系统不仅可以 测量作物根部环境，而且 可估算作物需求并自动即时激活灌溉与施肥流程。其他提供高级 灌溉方案的以色列公司包括：Galcon、Sadot 灌溉系统及 Queengil。 如今，以色列开发的产品已占到全球滴灌技术市场的 50% 。4 海水淡化 虽然地球表面水覆盖率约为 70%，但其中 97.5% 都为盐水。将 这些盐分从海水中移除的想法早已出现海水淡化的拥护者包 括亚里士多德、弗朗西斯培根及托马斯杰斐逊。实际上，甚至连 圣经都有淡化海水的先例。 出埃及记一书便谈到摩西如何将玛 拉中的“苦水 ”变作饮用水的范例。 以色列的开国之父戴维本古里安亦认可海水淡化的潜力并鼓励研 究与开发机构对该领域进行投资。20 世纪 50 年代中期，以色 列南部的埃拉特市(Eilat) 已开始使用淡化技术来提供饮用水。20 世纪 60 年代，以色列开始出口各种淡化技术，包括 Alexander Zarchin 教授的研究与发展小组所发明的真空冻结蒸汽压缩 (VFVC)流程。这群科学家随后成为以色列国有淡化工程 （Zarchin 流程）公司的核心，该公司如今为私有企业，即 IDE 科技。 NaanDanJain 灌溉系统 IDE（以色列淡化企业）科技已展现出其在海水淡化领域的巨大 成就：公司在 40 个国家中建成约 400 家工厂，其日输出饮水 量高达 200 万立方米。IDE 于 2005 年在以色列的阿什克伦市 （Ashkelon） 建成了世界最大的 SWRO（海水反渗透）工厂， 并于 2010 年在 Hadera 落成了一座更大的 SWRO 工厂。 （这 两家工厂的年度水产量分别为 1.18 亿立方米及 1.27 亿立方米） 。 此外，公司还赢得了位在以色列西南部的 Soreq 建造 1.5 亿立 方米 SWRO 工厂的竞标。IDE 的海外项目包括建成中国最大的 海水淡化工厂。 Desalitech 致力利用其闭路静液压回路淡化 (CCD) 专利技术将 SWRO 淡化推向更高水平。公司称，其模块化扩展系统可通过节 省能源及降低设备和维护费用将水生产费用减少 25%。Desalitech 于 2010 年成功完成了试点项目，目前正与通 用电气开展一项由美以 BIRD 基金会资助的联合研究。 ROTEC (反渗透技术)为一家水处理公司，致力于开发新奇技术来 改善含盐地下水的淡化过程。该公司的回流 (FR) 专利技术主要 用于防止薄膜淡化系统中的水垢和生物结垢现象（藻类、微生物 等有害聚积物） 。基于在本古里安大学开展的研究，该项技术获 NATO 授权在以色列和约旦两家淡化工厂率先试用。 至 2013 年，预计淡化技术将为以色列提供 70% 的国内用水。 5 改善农业生产 以色列在农业技术研究与发展领域做出了巨大投资。每年通过农 业研究机构进行的投资约 1.5 亿美元，该数目相当于通过其他政 府机构分配的投资总额。6而这项投资不仅促成了创新生产（如 圣女果） ，还改善了品种质量与产量（石榴、棉花、花卉及其他） 并提供了更久的保质期。在此，我们将对这些成就进行简单描述。 创新与增强型品种 以雷霍沃特的希伯来大学农业系为基地的 BonTom 番茄培育团 队，自 1950 年开展研究至今已成为世界最大的领先番茄培育团 队之一。20 世纪 90 年代初，BonTom 团队的研究人员通过引 进首个可延长保质期的番茄品种在番茄市场掀起了一场革命，随 后他们提升了圣女果的市场地位，引进了穗番茄，并开发出各种 番茄品种，包括味道与颜色更佳的品种、坚实度更高的品种、以 及具有对土壤传播型和空气传播型疾病与病毒的更强抵抗力的品 种。 BonTom 可以利用对具体环境具有特定适应性的基因来开发能够 更好地适应各种环境的多个新品种。然而，BonTom 做出了一项 政策决定：即不在其培育活动中使用 GMO（转基因生物）方法。 由 BonTom 团队研发的番茄品种在美国、欧洲、南美及以色列 种子公司共同生产，并销往全球多个国家。每年，出口至世界各 地的 BonTom 种子销售总额超过 0.5 亿美元。7 Hishtil 的秧苗， Hishtil 是以色列一家致力于蔬菜、药草、秧苗 和树苗生产和销售的全球培育公司 作为一家以色列企业，Hazera Genetics 的历史可追溯至 1939 年。当时，一群年轻的农民们聚集在一起，打算解决由二战引起 的地区种子短缺问题。随后，Hazera 在国内一些地区建成许多 试验农田。与 BonTom 合作开发的 Daniela 番茄品种使公司在 20 世纪 90 年代初期取得了突破性进展。其他创新型产品包括 迷你西瓜与杂交棉种子。如今，Hazera 已成为蔬菜与大田作物 杂交种子培育、生产及销售领域的世界领军者，该公司在全球约 60 个国家均有运营。 三分之一的公司员工皆致力于研究工作，并将 12% 的年营业额 投入到研发工作中。进行中的项目包括开发有助于抵抗疾病并促 使种植者节省农药的强健品种。8 Zeraim Gedera 公司建于 1952 年，该公司主要生产番茄、樱 桃、辣椒、黄瓜、西瓜、甜瓜及南瓜种的杂交品种，其出口额约 占公司销售总额的 80%。该公司专门从事番茄、辣椒及南瓜品种 的研发与生产，这些品种具有产量大、品质高等特点，且对不同 的生长环境具有较强的基因适应能力和抵抗力，可将农药使用量 降至最低。该公司于 2007 年被 Syngenta AG 公司收购。9 Rosetta Green 采用被称为微型 RNA 的独特基因为农业及生物 燃料行业开发改良型植物特性，该研发工作集中于玉米、小麦、 大米、大豆、棉花、菜籽及海藻等主要农作物。公司声称其将“计 算生物学、分子生物学、植物组织培养、植物转化及高产量特征 筛选结合起来，以确认能够用于改善主要农作物的植物特性的最 富前景的微型 RNA。 ” 10 作为 Rosetta Genomics 农业生物技术部门的一个分支，Rosetta Green 总部设于雷霍沃特。2011 年 2 月,公司在特拉维夫 （Tel Aviv） 证券交易所完成了首次公开募股 (IPO)。通过微型 RNA 基因增强的土豆能够提高其对干旱及严酷环境的抵抗力。11 总部亦设于雷霍沃特的 Evogene 在特拉维夫证交所公开交易， 该公司通过植物基因组学为农业与生物燃料行业开发改良型植物。 2002 年，一群尝试结合农业技术诀窍与先进的计算植物基因分 析的培育人员创建了 Evogene，该公司已对通过其独特的 ATHLETE（农业特征成果引领科技）平台发现的 1500 多个新 基因申请知识产权。12 农作物保护 作为以色列最大的联合集团之一，Makhteshim Agan 专注于生 产和分配非专利作物保护产品，这些产品约占集团收入的 90%。 集团的扩展产品系列包括除草剂、杀虫剂及杀菌剂，这些药剂通 过保护作物免受有害野草、昆虫及菌类的危害来提高作物质量和 产量。 Makhteshim Agan 集团在世界非专利作物保护产品领域排名第一， 在全球作物保护市场中位居第七，并在全球占有超过 5%的市场 份额。该集团在全球 100 多个国家中拥有超过 3,000 多位员工， 业务涉及非专利保护作物产品的生产、营销及分销。13 Hishtil 专门从事农业技术解决方案。其专长在于节能、植物与环 境保护、及气候、水和肥料控制系统研发。 AgroGreen 公司位于阿什杜德市 (Ashdod)，主要从事开发、生 产及营销生物农药，这些农药旨在提高种植业的可持续发展、减 少有害杀虫剂残余并创造更安全的环境。公司称， “植物病原线虫 （蛔虫）为农民造成了数以亿计的钱财损失。而农民们每年亦花 费数百万美元购买化学农药来降低损失AgroGreen 在保护最 终产品商业价值的同时成功从根源解决了此类害虫侵扰，从而改 变了这种恶性循环。 公司表示，在以色列、意大利、土耳其、希腊及美国等众多国家 多年的商业使用及广泛的农田试验表明，AgroGreen 的生物农药 在成效方面与化学农药相当甚至超越了化学农药，与此同时，还 具有明显的安全和环境优势。 温室、动物及其他 以色列温室 以色列亦通过其他多种途径利用科技成果推进农业生产。以下为 一些简单案例：14 以色列式温室系统包括专业的塑料薄膜及供暖、通风和结构 系统，这种构造可使农民每季节每公顷种植超过 300 万株 玫瑰及平均 300 吨番茄，相当于开放农田的四倍。 乳制品与技术出口包括电脑化挤奶与饲养系统，以及用于降 低奶牛、胚胎移植与牛奶处理设备热压力的冷却系统。 以色列已大力推进其获奖的 Holstein 奶牛与 Assaf 羊的牛 奶生产。而后者正是改良型以色列 Awassi 与德国东部弗 里赛奶牛杂交繁育的成果。更重要的是，Assaf 每两年可产 羔三只，这比寻常 Awassis 羊的产羔率高出 50%。 位于雷霍沃特的 CollPlant 采用基因工程在烟草植物中生 产人造胶原蛋白。人体皮肤、韧带及骨头组织的大部分均为 胶原蛋白。该蛋白质更是用于 1000 多种医疗技术，其主 要来源于猪或牛。Pfizer 与 Edwards 公司正与 CollPlant 联合开发烟草植物胶原蛋白，分别供外科及心血管治疗使用。 15 将办事处和实验室设于雷霍沃特与迈阿密的 Beeologics 公 司，旨在“ 成为全球蜜蜂健康的监护人” 。其基于 RNAi 的 Remebee 药物帮助蜜蜂战胜了被认为与群峰崩坏症候相关 的 IAVP 病毒，从而增强了作物授粉的有效性。 Remembee 已成功完成了对上百万北美蜜蜂的临床试验。 16 Meimad 的牛舍技术，作为两家乳制品农场的独特联盟，Meimad 专门从事乳制品技术研究，包括电脑和挤奶与饲养系统以及冷却 系统。Meimad 公司同 Afimilk 公司开展合作，Afimilk 是现代乳 制品农场电脑化系统的领军者。 位于内盖夫的本古里安大学的研究人员正针对机器人开发智 能感知与操作计算性能，该技术可使机器人发现农田的成熟 果实与蔬菜，从而使农民获得最高价值的大丰收。作为欧盟 针对农作物项目的“ 聪明机器人 ”的一部分，该项目旨在开发 一种原型系统，以实现温室辣椒、果园水果及优质酿酒葡萄 的高产量。17 生物燃料与生物质能 以色列众公司亦积极致力于开发来自藻类和其他植物的绿色燃料。 此外，作为培养快速生长藻类流程的一部分，现有发电厂排放的 二氧化碳泵入藻类养殖厂而不是空气中。因其在该领域的创举， 赫兹利亚可再生能源政策研究所的创始董事 Isaac Berzin 被美国 时代周刊评为 2008 年度全球 100 名最有影响力的人物之一。 还有多家公司专注于生物燃料与生物质能项目，致力于从农业与 城市废物中发电。这些公司亦在该领域寻求以阿合作机遇。 TransAlgae 在位于雷霍沃特的威兹曼科学研究所的研发中心，TransAlgae 正 致力于开发既可用于产生能量，亦可用于动物喂养的基因工程藻 类。该公司建于 2008 年，承诺其技术“ 可使生活品质摆脱对外国 石油进口的依赖和二氧化碳排放”。18 TransAlgae 已完成了第一代基因工程藻类的开发，并在天然气发 电站设立了现场研究点。由于藻类可消耗相当于其重量两倍的二 氧化碳，因此在燃烧由藻类生成的生物燃料时所排放的二氧化碳 会与藻类生长循环中的二氧化碳相抵消。公司称，通过该途径， 这些卑微的藻类植物可为防止全球变暖做出重大贡献。 TransAlgae 致力于培养海生藻类，但藻类培育亦可在临近海洋的 非耕地区域进行。 生物燃料提取过程还可产出另一种珍贵的副产品生物质能， 它可作为动物养殖的高蛋白饲料向市场推广。TransAlgae 认为此 种培育价值足可以与藻类生产的大部分代价相抵，这将比预期更 早实现源自藻类的生物燃料的成本效益。 Seambiotic 位于 阿什克伦 的 Seambiotic 公司建于 2003 年，最初专注于 从海产微型藻类生产并出售欧米茄-3 脂肪酸产品，但随后将其运 营范围扩至生物燃料产品的生产。公司称其为世界上首个从海产 微型藻类（使用烟囱排气培育）中提取大量生质柴油和生物乙醇 的企业。19 Seambiotic 在阿什克伦以色列电气公司的煤电站开展了一项长达 五年的试点研究，其将烟囱中的二氧化碳排放物直接引至 Seambiotic 的开放池塘。目前，通过与中国一家大型发电厂合资 运营，该公司正在中国烟台建立一个大型商业藻类培育工厂。 同时，公司还与 Rosetta Green 公司通过合作开发具有改良基因 特征的藻类菌株，实现生物燃料生产。此外，位于美国的 Seambiotic 子公司正在与美国国家航空航天局 (NASA) 的格伦 研究中心开展合作，对用于航行生物燃料的微型藻类生长程序进 行优化。 Algaenesis Seambiotic 的先进水系统 总部位于耶路撒冷的 Algaenesis 称其开发的技术创新将使微型 藻类培育出现“典范转移 ”，并显著降低生产成本。这包括识别实 现最快藻类生长的最佳照明强度、已获专利的 “照明分配” 系统 （该系统可收集白天所有有效日光以实现最佳照明强度） 。20公 司初步锁定欧米茄-3 补充市场。 Galten Galten 公司选择了麻风树而不是藻类植物作为研究对象。低矮的 麻风树为南美的本土植物，但在中美、非洲及亚洲亦有广泛种植， 主要用于保护农作物免受食草动物毁坏。这种非食用植物的种子 中油含量超过 30%，而 Galten 正在将这种植物油转换为生物柴 油。据 Galten 称，每英亩麻风树的植物油产量为玉米或大豆等 农作物的三倍。此外，这种强壮的植物还可在农作物无法成活的 旱地生长。21 Galten 公司建于 2006 年，曾在加纳一片 250 英亩的土地上进 行一项试点项目，目前在该国一片更大的种植园中种植该树木。 公司称，其辖下的种植园接近 25 万英亩。 Galten 正在与农业专 家们开展合作来提高麻风树的产量，同时还在进行研发活动以探 寻该植物的茎杆及其他生物质能的用途，以此实现生物燃料的生 产。 Genova Genove 建于 2004 年，作为 位在以色列北部 Misgav 科技中 心的一部分，该公司已研发了成本效率较高的创新型技术，该技 术可通过废弃生物质能实现发热发电。当前的生物质能发电设备 既昂贵又占地方，但 Genova 的创新专利却可以通过桌子大小的 紧凑型装置来发电并生产能量。这些装置可在生产废弃生物质能 的地方附近放置并使用，如橄榄油加工作坊和酒生产工厂。22 进入发电装置的生物质能通过高温加工转换为气体，随即通过燃 烧来驱动发电涡轮。该过程不会产生任何温室气体。通过将橄榄 和葡萄废料作为燃料，Genova 已成功地在 30 千瓦容量的装置 中完成了可行性测试，目前计划研发具有 0.550 兆瓦容量的 发电装置。公司正锁定欧洲盛产橄榄的国家意大利、西班牙 和希腊，这些国家的橄榄油厂可为发电过程提供大量的生物质能。 国际合作 MASHAV以色列国际合作中心 尽管犹太复国主义精神将农业作为重心，但在国家建立初期，以 色列的农业生产并不能满足其人口需求，因此当时实行了粮食的 定量配给。然而，十年之后，其农业部门的飞速发展使其可与其 他发展中国家分享技术诀窍。MASHAV 为“国际合作中心”的希伯 来语首字母缩略词，该中心作为外事部门的分支，创建于 1958 年，其由国际农业发展合作中心 (CINADCO) 负责的农业项目， 始终坚信以色列的农业奇迹亦可以为其他面临严重食物安全挑战 的国家带来希望。 以色列外交部国际合作中心 (MASHAV) 称， “由以色列亲身实践 的有关水、资金及土地短缺的解决方案可帮助众多发展中国家将 其传统农业生产转变为高级的市场导向型农业生产。 ”因此，许多 发展中国家都在寻求与以色列展开合作来解决其面临的农业挑战。 23 自 1958 年起，MASHAV 就已在以色列和其他国家培训了来自 约 140 个国家的近 20 万学员，并在全球范围内开发了许多以 色列专业技术领域的示范项目。 访问的大使参观 MASHAV，以了解适用于面临水资源短缺或经 济依赖农业的国家的以色列农业技术和水资源技术 BARD美国- 以色列跨国农业研究与发展基金金 在其 30 年的运营中，BARD 为 1,000 多个项目提供了资金援 助，其总额超过 2.5 亿美元。24 同时，该基金会还促进了以色 列农业科学家与其加拿大和澳大利亚的同行的合作研究。 此外，BARD 还成立了 MARD（跨国农业研发）项目，以此推 进以色列、约旦、巴勒斯坦当局与美国科学家之间的农业研发合 作。经过五年运营，MARD 已成功资助众多区域研讨会、相互访 问、培训研讨会及相关活动，这些活动大大加强了巴勒斯坦、约 旦、以色列及美国等众多科学家的合作精神。 联系人 Naama Rozenberg Volcani 研究所的发言人 电话：972-3-968-7256 手机：972-50-622-0226 电子邮箱：.il Keren Lea Tuvali CINADCO国际农业发展合作中心农业与农村发展部门 电话：972-3-948-5760 .il Yitzhak Kiriati 农业技术执行董事 以色列出口与国际合作研究所 电话：972-3-5142-868 电子邮箱：.il Robert H. Smith 农业植物科学与基因研究所 希伯来大学 电话：972-8-948-4251 Edna Shimony （秘书） 电子邮箱：shimonyagri.huji.ac.il http:/departments.agri.huji.ac.il/plantscience/index.html 以色列乳制品董事会 电话：972-3-956-4750 .il 于以色列举办的农业技术国际农业展览会 Dan Meiri，总经理 电话：972-3-972-7578 以色列出口与国际合作研究所 Yitzhak Kiriati，水和环境部门农业技术主任 电话：972-3-514-2868 电子邮箱：.il 1 .il/CmsTamat/Rsrc/ICA/Industrial_coop eration_in_israel2011-2012/artical11.html 2 http:/www.globes.co.il/serveen/globes/docview.asp?did=100 0611377&fid=1725 3 .il/NR/rdonlyres/36B0B168-65AD-4E6E- A83F- E7B3645A6242/0/IsraelNEWTechinterimbrochure060907.pdf 4 .il/CmsTamat/Rsrc/ICA/Industrial_coop eration_in_israel2011-2012/artical11.html 5 .il/NR/rdonlyres/A73EE12F-AD15-4940- 9EA0-6770C6D5BECF/0/IsraelNewTechWatersmallwebsite.pdf 6 According to BARD, the Binational Agricultural R&D Fund. 7 http:/www.bontom.ac/index.html 8 http:/archive.globes.co.