По подсчетам демографов, к 2050 году на Земле будет жить более девяти миллиардов человек. Это означает, что производство продовольствия придется увеличить минимум на 60%.
Чтобы "обеспечить будущие поколения здоровой, доступной и восстановительной пищей", британское правительство готово вложить в сельское хозяйство 160 млн фунтов.
Доцент кафедры пищевой генетики Шон Мейес говорит, что задача прокормить мир - "довольно амбициозна".
"Просто выращивать больше, не меняя правила игры, - это не выход, потому что у нас нет столько земель, пригодных для ведения сельского хозяйства. Простого решения не существует, надо идти в разных направлениях", - сказал он BBC News.
Рассмотрим шесть различных идей, которые, по мнению ученых, могут помочь прокормить мир.
Повышение урожайности
Из-за глобального потепления сельское хозяйство довольно сильно страдает от засух и наводнений, а земельные ресурсы планеты ограничены. Поэтому очень важно найти новые способы повысить урожайность культур.
Американские ученые недавно изобрели химикат, способный защитить посевы от жары.
Это вещество, "кинабактин", имитирует действие естественного гормона, содержащегося в растениях, и позволяет лучше выдерживать экстремальные условия, в частности жару.
"Если опрыскать кинабактином растение, это затормозит процесс его увядания и повысит его стрессоустойчивость", - говорит руководитель проекта Шон Катлер из Калифорнийского университета в Риверсайде.
Этот химикат достаточно недорогой, поэтому его можно будет производить в больших масштабах. И хотя он замедляет рост растения, это приемлемая плата за сохранение урожая, считает исследователь.
"Засуха - одна из главных причин потерь урожая, поэтому потребность в таких инновациях будет только расти, - считает исследователь. - Распыление химикатов - только один из методов, а есть и другие. Если их все объединить, добиться повышения урожаев вполне реально".
Трехмерная печать продуктов
Технологии печати различных объектов совершенствуются с каждым днем.
Напечатанная еда уже стала реальностью. Так, НАСА экспериментирует с печатью продуктов для космонавтов дальних миссий. Компания Modern Meadow знает, как напечатать синтетическое мясо, а команда исследователей из Эксетерского университета успешно изготовляет на 3D-принтере шоколад.
Карлос Олгин из компании Autodesk, которая разрабатывает программное обеспечение для 3D-печати, говорит, что эти разрозненные технологии скоро объединятся "в единую экосистему, которая позволит нам печатать не только пищу, но и лекарства, органы, живые ткани и прочее. До того, чтобы печатать различную продукцию в глобальных масштабах, еще далеко. Но с другой стороны, посмотрим на автоматизированный конвейер, на котором товары собираются слой за слоем. Это же аналогичная технология, и она прочно вошла в нашу жизнь".
Возможно, в будущем космонавты дальних миссий будут питаться продуктами из биопринтера
Создание новых видов
Синтетическая биология - это наука, которая занимается конструированием новых ДНК, то есть созданием новых видов. Она еще слабо развита, но даже те открытия, которые уже были осуществлены в этой сфере, способны изменить мир.
Синтетические биологи выступают в роли инженеров-конструкторов: они собирают на компьютере искусственную ДНК из отдельных кирпичиков-генов. Британское правительство недавно объявило, что выделит на эти исследования 60 миллионов фунтов.
Команда ученых из Университета Джона Хопкинса уже создала таким образом новый штамм дрожжей, способный обеспечивать нас витаминами. Добавив эти дрожжи в тесто, мы получим хлеб, обогащенный витамином С.
Сейчас ученые работают над еще более амбициозным проектом: созданием чрезвычайно продуктивных синтетических дрожжей.
Карлос Олгин говорит, что в будущем синтетическая биология и трехмерная печать могут объединиться для создания организмов с новыми функциями, которые станут для человечества важным источником пищи или энергии.
"Мы, 3D-шники, сейчас работаем над платформой, в рамках которой мы могли бы сотрудничать с биологами. Вот тогда смогут появиться действительно прорывные идеи и проекты".
Возрождение забытых культур
В наше время люди выращивают достаточно ограниченное количество сельскохозяйственных культур: более 60% нашего рациона составляют пшеница, рис и кукуруза.
Бамбарский земляной орех не боится засухи
Малайзийские ученые сейчас изучают "забытые" злаки, которые "демонстрируют удивительную засухоустойчивость и могут расти на бедных почвах", рассказывает Шон Мейес из Ноттингемского университета, который сейчас работает в Малайзии. От некоторых из этих культур человечество отказалось сотни лет назад.
Если попытаться скрестить их с коммерческими видами, то можно получить злаки, которые будут лучше расти в условиях изменчивого климата.
"Нам нужно диверсифицировать растениеводство, так как мир сейчас зависит только от нескольких культур. В условиях экстенсивного сельского хозяйства, например, активно использовалось просо. Это один из самых засухоустойчивых злаков", - объясняет ученый.
А в Африке до того, как колонизаторы завезли арахис, был очень распространен бамбарский земляной орех.
Генетически модифицированные продукты
На то, чтобы получить сорт с новыми свойствами, селекционеры тратят годы. А вот генная инженерия позволяет сделать это быстро: ученые просто вставляют в ДНК растения или животного гены другого организма.
Британское правительство недавно объявило, что генетически модифицированные культуры могут быть безопаснее, чем обычные. Большинство супермаркетов не торгует продуктами с ГМО, но на рынке много мяса животных, которых кормили ГМ-растениями.
Большинство людей поддерживают генную инженерию, утверждает доктор Мейес, "но есть крикливое меньшинство, которое против этой технологии в принципе".
"А мы не можем позволить себе роскошь категорически отказаться от ГМО, - говорит он. - Существует ряд сельскохозяйственных проблем, которые нельзя решить привычными методами. Например, в генетическом коде растений нет вариаций, которые позволили бы нам культивировать устойчивость к определенным болезням. В каком-то смысле генная инженерия - часть традиционной селекции. Ведь работает она с материалом, который адаптировался к окружающей среде естественным путем".
... или карликовый человек
"В теплице растения вырастают очень высокими, но заберите их оттуда - и они погибнут из-за нехватки ресурсов", - эту аналогию художник-концептуалист Арне Хендрикс приводит в защиту своей идеи о том, что человечеству нужно измельчать.
При соответствующих условиях мы вполне способны эволюционировать до компактных размеров, утверждает он.
"Наша система жизнеобеспечения сформирована культурой гипер-потребления. Мы едим гораздо больше сахара, белков и жиров, чем человек начала XIX века, - говорит Хендрикс. - Это не имеет ничего общего с эволюцией. Наши габариты обусловлены только культурой".
Сам художник имеет рост более 2 метров. Однажды он задумался над тем, что ему нужно гораздо больше пищи, чем низкому мужчине. Это вдохновило его на проект "Невероятное уменьшение человека", в рамках которого Хендрикс приглашает различных экспертов обсудить последствия того, что человечество становится выше.
"Если взглянуть на природные закономерности, я уверен, что мы можем уменьшиться. Разница между самыми высокими и самыми низкими людьми на планете очень существенна", - говорит он.
Науке известны случаи эволюции в сторону уменьшения. Например, человекоподобные существа с индонезийского острова Флорес, которые получили прозвище "хоббиты", были метр высотой и имели небольшой мозг. По одной из теорий, эти гоминиды эволюционировали из большего вида - Номо erectus, человека прямоходящего, вследствие естественного отбора.