大自然到底是慈愛的母親抑或殘忍的繼母，實在難以定論。
——老普林尼（Pliny the Elder），《自然史》（Natural History）
「生物圈」（biosphere）這個名詞，出自現今知名度不高的澳大利亞地質學家愛德華·蘇斯（Edward Seuss）。20世紀兩大科學巨頭——俄國地質化學家沃爾納德斯基（Vladimir Ivanovich Vernadsky，1863—1945年）與法國耶穌會教士兼古生物學家德日進（Pierre Teilhard de Chardin，1881—1955年）則讓這個觀念更為普及。作者將以前面幾位科學家相同的方式使用這個名詞，指從深海海底到山之頂端各種生物所棲息的空間。這包括充滿了細菌的海底、偶有甲蟲出現的喜馬拉雅山冰河，以及兩個極端之間的所有空間。因此它貫穿了水文圈、岩石圈與大氣圈，是所有棲息地的總和，是所有生物群（biota）的家。
在沒有人類的情況下，生物群持續進化了大約35億年。人類（至少從原始人開始）在400萬年前出現。在這400萬年裡，大多數時間生物群未受人類影響而繼續進化，因為人類主要集中在非洲等有限的生物圈範圍內。與其他靈長類相比，當時人類數量極少但技術較為優越，只不過是眾多物種之一。接著在約50萬年前人類學會用火，對植物與動物的影響力也因此大為增加。這也有助於人類移居到非洲與歐亞大陸各地。大約3萬～4萬年前，人類發展出工具，溝通方式也可能在這個階段出現（人類開始有語言的時間仍不明確），也開始形成更為強大的社會組織。從這個分野開始，人類成為一種對其他生物具有危險性的無賴靈長類，對共同進化（coevolution）具有不成比例的超高影響力。一萬年前人類開始馴化動植物，改變生物群的能力更上一層樓。這使得我們能以更快的速度擴張人口，分工更細，技術也進步更快，這反過來也加速了馴化，形成一個引領了未來人類歷史方向與特色的反饋回路。
到了20世紀，人類的數量優勢、高耗能科技，以及精細分工下的交換經濟體制，讓我們有能力全面改變所有生態系統。有些地方生態極少受影響，例如海底噴口（seafloor vent）。但大部分的生物圈中，共同進化還是敗給了「非自然」選擇的過程，生存與繁殖的概率主要取決於是否與人類兼容。[1]在這種新機制下，與人類共生的生物就能大量繁殖，包括符合人類需求與適應人類馴養的生物（牛、稻米及桉樹），以及在人類改變生物圈的過程中找到自身利基的生物（老鼠、雜草與結核桿菌）。對人類有用但無法馴化的物種（美洲野牛與藍鯨），還有無法適應人類主宰下的生物圈的物種（大猩猩與天花病毒），不是面臨絕種就是只能勉強苟活。在20世紀，我們正如許多文化長期以來所想像的，成了生物圈的主宰。
本章與下一章的主題，就是與人類共生的選擇過程。共同的主題就是20世紀人類對生物圈帶來衝擊的嚴重程度，科學、科技與運輸在這股衝擊中的顯著地位，以及這股衝擊往往是不經意造成的。馬克思對人類歷史的看法沒錯：人類造就了自己的生物圈，結果卻未能如己所願。
微生物群：生物圈最早的主宰
微生物主宰生物圈達20億年之久，幫助地球形成氣候、地質與所有的生命。由於微生物在數量上輕易就能擊敗所有生命形態，甚至超越昆蟲，因此我們可以說地球上的生命是相當民主的。隨著智人（Homo sapiens）崛起，微生物的主宰地位不再。我們策劃了一場生物政變，自1880年起逐漸消滅部分舊有的主宰。但就像大部分政變一樣，後果往往令人驚訝，新的機制也相當不穩。人類與微生物之間的平衡，在20世紀可謂動盪不安，一部分是因為人類有意識地對疾病與害蟲發動攻擊，一部分則是大規模社會與生態變遷下的副作用。
微生物形態數量之多令人眼花繚亂。從人類的觀點來看，有些微生物其實相當有用：如果沒有消化道中數百萬細菌的幫助，就無法消化食物。少部分微生物會讓有益於人類的動植物生病，因而干擾了人類的企圖與慾望。我接下來要講的就是這些微生物。[2]
數千年以來人類一直努力預防並治療疾病，但在1880年以前，這些行為只能偶爾影響人類社會與微生物之間的平衡。[3]1880年之後，由於路易·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895年）、羅伯特·科赫（Robert Koch，1843—1910年）等科學家的努力，解開了微生物與昆蟲在疾病傳播中所扮演角色的謎題，醫生與公共衛生官員才有足夠知識來進行根本性的改變。人類越瞭解微生物，就越容易消滅它們。
有了微生物學剛起步的知識作為後盾，再加上進步的觀念激勵，醫療衛生官員開始多方下手對疾病發動攻勢。這股風潮始於西歐與美國。19世紀科學知識正快速擴散，對於進步的信仰更是大行其道，認為疾病管制不但可行，甚至是種義務。兩股風潮也形成強大的挑戰。快速工業化與都市化造成人口密集，歐美城市又有眾多人口營養不良，很容易散佈疾病。除此之外，1880年起帝國主義開始盛行，在亞洲與非洲的軍事行動與佔領，讓歐洲士兵身陷瘧疾、黃熱病等可怕傳染病的勢力範圍。這些挑戰都讓對疾病宣戰這件事顯得特別緊急，且有助於募集資金與人力。這引發了三種主要的響應：環境控制（在此指衛生、昆蟲、壁虱與鼠類的控制）及其他讓人類環境較不適合病原體生存的措施；抗生素的發現與生產；還有疫苗與免疫學。有了這些科學發現，1880—1960年人類可以對病原體先發制人，大幅降低人類疾病的負擔，帶動人口快速增長，並從根本上改變了人類與微生物的狀態。[4]
1830年之後的環境疾病控制 調整人類生態與行為以遏制疾病傳播的公共衛生措施，在1850年後逐漸普及並系統化，最早則從歐洲西北部開始實施。醫生與社會改革分子帶頭做起，還有政府、軍隊與慈善組織的共襄盛舉。這股風潮最主要的成就是水源更為清潔（第4章已討論過），居住環境也大為改善，並且實施昆蟲控制。
1832年後在歐洲與北美城市引發恐慌的霍亂疫情，讓公共衛生主管機關組織了起來。霍亂在印度存在已久，但因運輸發達與人類遷居頻繁（尤其是士兵），終於造成19世紀初的大流行，全球死亡人數達數百萬。在歐洲，霍亂與其他災害讓政府有所行動。主管機關逐漸開始改善城市衛生狀況，以遏止傳染病的肆虐，尤其是霍亂、斑疹傷寒與肺結核。與此同時，埃及的穆罕默德·阿里（第5章提過在尼羅河上興建水壩者）等伊斯蘭政府也採取行動，打擊霍亂這種在1831年後經常暴發在麥加朝聖者身上的疾病。到了1890年，埃及針對到麥加朝聖一事進行醫療規範。到了1920年，通過改善居住環境（肺結核）、水源（霍亂與痢疾）或港口檢疫便能控制的疾病，都已經大幅減少，而且不限於歐美地區，在孟加拉、阿根廷、日本等每個實施公共衛生措施的地方都已見效。[5]
19世紀末的帝國主義，對致病有機體的環境控制來說是嚴峻的挑戰。憑藉著擁擠又不健康的工業城市中大量的機械與財富，西歐及後來的美國與日本，到1900年已創造出跨越全球的殖民帝國。打造帝國的過程中士兵必須在世界各地遷徙，結果帶來了更多的礦場、耕地與稅金，但也造成難民與勞工四處奔波。遷移與入侵，經常讓人類暴露在微生物的傷害之下。
19世紀大規模且長途的勞工遷徙，帶來了新的疾病機制。奴隸貿易時代，特別是大西洋奴隸貿易時代（1500—1850年），有助於全球疾病的散播。隨著奴隸貿易與奴隸制度受到壓制，1850年後有數千萬契約勞工在非洲、亞洲、大西洋與加勒比海各地農場與礦場之間遷徙。就像之前的奴隸，他們身上帶著過去感染的病菌，旅程結束到達新地方後又會遇到新的病菌。這種人類與微生物遷徙的循環，讓許多人面臨更高的致病風險。[6]農民從莫桑比克移居到南非礦場，美拉尼西亞人到澳大利亞的甘蔗田工作，還有在特立尼達工作的印度人，都面臨了相當不利的外國疾病環境。帝國主義也讓世界各地城市的接觸更為頻繁，並帶動都市化，其中又以亞歷山大港或德班之類的港口城市為最。上述所有趨勢都會促成流行病，讓數百萬人暴露在前所未見的新疾病之下，製造了容易散佈感染的社會條件。許多亞洲人與非洲人付出生命代價。還有從西非到中南半島的歐洲士兵與移民，醫學界後來針對他們的困境，做出了有效的響應。
從19世紀80年代起，研究人員逐漸發現瘧疾、黃熱病等干擾帝國發展的致命疾病的傳播循環（transmission cycle）。科學家確立蚊蟲為主要疾病帶菌者後，很快便發明各種因應措施，以捕蚊、濕地排水等方式來限制傳染的流通。在荷蘭、法國與英國醫生的努力下，1890年後熱帶亞洲與非洲對歐洲人來說已更為安全。[7]1898年後美國醫生也讓古巴與菲律賓更為安全，那一年美國從西班牙手中取得這兩處領土，又在1904年拿下巴拿馬運河區。他們感興趣的並不是保護這些熱帶地區的當地人口，而是因為帝國主義快速擴張（尤其是在非洲），歐洲國家必須針對自身利益受威脅而開始干預衛生事務，有時除了歐洲人，也會針對當地人口打擊傳染病。1900年之後熱帶疾病致死人數大幅減少（1925年後熱帶非洲亦然），但主要還是針對白種人口，減少的原因則是干預疾病傳播循環。[8]
殖民主管機關並不是唯一致力於改善人民健康的機構。在20世紀初，私人慈善事業也在改變人類與病原體之間的關係上扮演了重要角色。舉例來說，1908年起洛克菲勒研究所（Rockefeller Institute）的衛生委員會（Sanitary Commission）便投入大筆資金，在美國南方發起消滅血吸蟲活動。好幾代以來，美國南方有大批人口因血吸蟲造成缺鐵性貧血。身為浸信會基督徒的石油大亨約翰·洛克菲勒（John D.Rockefeller，1839—1937年）對美國南方數百萬名浸信會教友的健康特別感興趣。20世紀20年代，洛克菲勒的屬下與聯合水果公司（United Fruit Company）合作，將打擊血吸蟲的行動帶到中美洲，因為當地勞動力受鉤蟲影響而大減。洛克菲勒的醫療慈善事業很快就擴及墨西哥，因為他旗下標準石油（Standard Oil）擁有股份的墨西哥沿海油田，暴發了黃熱病。疫情在1920—1923年終於根除。這項計劃與類似的行動，改善了巴西、西非、錫蘭、中國等地數百萬人的健康，但它們也讓殖民地與帝國主義付出了代價。[9]
不論在溫帶或熱帶，病原體歷史這一大改變，其中一大特色就是軍醫所扮演的重要角色。[10]在陌生環境中聚集大量的人，向來都會招致疾病。直到20世紀，由傳染病所殺死的士兵，向來超過戰鬥死亡人數。1880年後歐洲軍隊終於得以降低熱帶疾病死亡人數，在熱帶推行帝國主義因而變得可行。但做法最為系統的是日本軍隊，在1904—1905年日俄戰爭期間，以各種疫苗保護了自身的戰鬥力，這是第一場戰鬥死亡人數超過疾病致死案例的戰爭。[11]第一次世界大戰拖延相當久，因此需要有效的軍隊用藥：一直到1905年後，醫師們才有能力讓大批軍隊維持健康狀態，好在戰場上進行大規模廝殺。
1940年之後的抗生素 公共衛生措施的成功，乃基於20世紀持續進行的環境控制。1940年之後，抗生素成了人類對抗病原體與害蟲的另一種武器。自從人類首次用陶罐儲存穀物，便偶然地使用了抗生素。2500年前中國人就知道利用發霉的豆腐當作抗生素對抗感染。但當時沒人知道微生物之間的相互作用，直到1877年巴斯德與朱伯特（J.F.Joubert）注意到特定細菌能殺死炭疽菌。[12]後來發現，有些土壤內的細菌也能當作抗生素。[13]
抗生素藥物的系統化發展，其實可追溯至1928年。當時亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming，1881—1955年）離開他位於倫敦一家醫院的實驗室去度週末。後來回到實驗室，他發現葡萄球菌在有綠色黴菌的狀況下無法生長。他並未把這有蓋培養皿當作已受污染而丟棄，而是加以研究，然後在1929年出版觀察結果，並將這關鍵性的藥劑命名為盤尼西林（penicillin，即青黴素）。這種藥劑很難大量製造，最後弗萊明只好放棄。但到了1940年，牛津科學家接手了盤尼西林的研究，其中澳大利亞籍的霍華德·弗洛裡（Howard Florey，1898—1968年）後來到了美國，對當地醫療黃金年代的開啟帶來極大的幫助。弗洛裡與同僚想出了如何有效使用盤尼西林的方法，起初使用伊利諾伊州佩歐瑞亞（Peoria）的啤酒桶來培養。他的研究很快就引起美國製藥業的興趣。美國軍隊也看到了盤尼西林應用的前景，到1943年已廣泛運用，進而大幅降低開放性傷口的感染。很快地，盤尼西林及其他抗生素（其中許多均源自土壤微生物）證實對於各種細菌感染相當有效，包括肺炎、白喉、梅毒、壞疽、脊髓膜炎、肺結核以及某些痢疾。到1990年已發現大約2.5萬種抗生素，能縮減微生物壽命，改善人類與動物的健康。
1897年之後的疫苗 抗生素並不能針對病毒提供防護，但疫苗就可以。就像抗生素一樣，疫苗也是古代就有（接種），但在20世紀之前都效果不大。天花接種在中東與中國已存在數世紀之久，在歐洲則始於1721年，不過它的原理一直都是個謎，直到19世紀80年代初期巴斯德、科赫及其他微生物學家，發現了免疫系統運作的方式。接著科學家便開始尋找有用疫苗，相關實驗經常有極大風險。[14]傷寒疫苗出現在1897年，到1915年已成為英國軍隊例行注射的疫苗。接著在1921年出現了效力有限的肺結核疫苗。破傷風疫苗在19世紀90年代便有初步成果，到20世紀30年代已成為相當有效的防護。有效的白喉疫苗則於1923年問世。隨著20世紀30年代電子顯微鏡的發明，病毒的研究更為容易，免疫學的發展也大幅邁進。1937年出現了對抗黃熱病的疫苗，1945年有了流行性感冒疫苗，1954年是小兒麻痺疫苗，1962年則是麻疹疫苗。在實施疫苗注射的地方，上述疾病不再威脅生命。在美國這股趨勢則主要出現於1945—1963年，正好為美國歷史上人口最多的一代人提供了防護。
在環境疾病控制、抗生素與疫苗的結合之下，流行病學出現了部分轉變，那就是傳染病在人類死亡原因的排名下滑，而由癌症、心臟疾病等非傳染性疾病取代。這些病症通常降臨在老人身上，因此1920—1990年，全球人口平均壽命增加了約20歲。[15]這股流行病學的轉變讓人的壽命更長、更健康、更富足，且更可預期。
社會條件與人類∕微生物之間的關係 社會條件決定了公共衛生措施奏效的程度。秩序良好的社會最能夠控制傳染病。蘇聯的歷史就是個很好的例子。在戰爭與革命的壓力下，脆弱的俄國公共衛生系統終於在1915—1922年崩解。[16]數百萬人死於霍亂、斑疹傷寒與傷寒。1919年斑疹傷寒暴發大流行期間，列寧向布爾什維克黨大會表示，社會主義不是打敗斑疹傷寒就是被它打敗。最後結果一直混沌不明，直到1923年後蘇聯組建公共衛生服務機構，開始系統化地推動疫苗接種與環境疾病控制。到了1930年，斑疹傷寒、痢疾、瘧疾與其他致命傳染病，都因為蘇聯自發性致力於成為一個「衛生國家」而退下陣來。[17]由於蘇聯強調預防醫學，因此直到20世紀70年代，蘇聯境內疾病的傳播也逐漸受到控制。
1880年後公共衛生大獲成功，也影響了人類政治。在過去，因為歷經傳染病而增強免疫力的人口，在與其他社會的關係方面享有較大的競爭優勢，最明顯的例子就是歐洲人征服美洲的過程中，在1492年哥倫布出航之後的150年間，美國印第安人口減少了80%～90%。1880年之後，有能力執行公共衛生計劃的社會，便享有競爭優勢。它們的軍隊更能在戰鬥中存活，勞工也能健康地勞動。當然，組織良好的社會本來就比組織不良的社會享有更多優勢。1880年之後的醫藥變革更加深了這種優勢，並拉大社會中財富與權勢的差距。
環境疾病控制、抗生素與疫苗的綜合效應，似乎預告了人類將在對抗傳染病的戰爭中大獲全勝。在1948年，美國國務卿喬治·馬歇爾（George Marshall）預言傳染病即將滅絕。1967年美國公共衛生署長（U.S.Surgeon General）向國會表示，「是傳染病就此成為歷史的時候了」。[18]
1948年由聯合國創始的世界衛生組織，也鎖定幾種疾病，計劃使其絕跡。經過10年奮鬥後的確讓天花成為歷史。天花這種人類疾病已有5000年歷史，在20世紀奪走了大約3億人的性命後，終於在1977年於索馬裡絕跡。直到1978年英國伯明翰才又出現死亡病例，當時病毒從研究實驗室的風管逸出，害死一名科學家後，實驗室主任也自殺身亡。世界衛生組織在1980年宣佈天花已在全球絕跡，但在亞特蘭大與西伯利亞城市科爾特索沃（Koltsovo）實驗室的冰箱中仍留有病毒樣本。對抗天花的行動可能是第一次刻意造成的物種滅絕，也是世界衛生組織的一大成就。[19]其他傳染病不是被消滅就是被邊緣化。但這段黃金時期並未持久。
1946年後的微生物抗戰 1945年弗萊明便警告，使用盤尼西林很快就會導致具抗藥性的葡萄球菌。確實，1946年倫敦醫院便出現了抗藥性菌株，擴散到每個使用盤尼西林的地方。這些菌株通常都能以其他抗生素殺死，但到20世紀70年代卻出現了多重抗藥性（multipledrug-resistant，MDR）細菌。因此，肺結核、霍亂與無數其他傳染病無藥可醫的菌株，開始威脅人類健康。
進化不可避免地導致多重抗藥性細菌崛起，而人類的弱點讓這一天提早到來。[20]針對抗藥性菌株使用抗生素以及使用不當，使這一切提前發生。弗萊明認為，因為任何人都能輕易服用口服抗生素，所以比較危險，而靜脈注射抗生素卻需要醫務人員執行。在美國，20世紀50年代中期之前，可在任何藥房購得非處方抗生素，世界上許多地方直到20世紀90年代都可輕易買到。總之，醫生也常抵不過沒耐性病人的要求，而隨意地開立抗生素處方。其他人也是這樣。1981年，印度尼西亞宗教部發放四環素給10萬名即將前往麥加朝覲的朝聖者，希望協助他們抵抗霍亂，但這個過程卻加速了對四環素具抗藥性細菌的進化。20世紀50年代初期後，美國畜牧業給牛群與豬群餵食大量抗生素，以維持牲畜健康，讓戰後美國可能面臨流行病風險的飼育場動物快快長大。[21]
這些做法代表一種微生物的「公共物品悲劇」（tragedy of the commons）。隨意使用抗生素對醫生、病人與牧場主人來說相當方便，因為它們便宜、使用方便且效果迅速，對個人來說相當有好處。但它的代價卻出現在未來，由所有社會共同擔負且無法避免：對個人的約束，充其量只是暫時延後其結果罷了。
傳染病捲土重來 微生物傳染疾病終於反撲。無藥可救的肺結核菌株，首先於1977年出現於南非，到了1985年已成為19世紀中期以來美國肺結核病例首度上揚的背後推手。20世紀80年代起，多重抗藥性肺結核在醫院中流行起來，並出現在監獄及流浪漢收容所等其他場所，因為這些地方的擁擠等特性有助於疾病傳播。20世紀90年代美國大約70%患這種病症的人都會死亡。1997年全球約有5000萬人患多重抗藥性肺結核，感染率以東南亞最高。會危害免疫系統的人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）崛起後，也助長肺結核東山再起。1985年後美國的肺結核疫情，約有半數是因為HIV而起，南非則有大約1/4。1990年初期全球每年約有250萬人因肺結核而死亡，而且幾乎全發生在貧窮國家。到了1995年這個數字更超過每年300萬人，並且持續攀升。[22]
其他傳染病也同樣具有抗藥性。1955年世界衛生組織計劃讓瘧疾從地球上消失。1992年該組織放棄這一計劃。世界衛生組織無意中嚴格篩選出具抗藥性的瘧疾與瘧蚊。世界衛生組織先是依循成功的前例，利用DDT與其他殺蟲劑，在1945年後確實大幅降低了感染率。但蚊子對DDT發展出抗藥性，瘧疾再度肆虐。1977年，印度的瘧疾病例約為1960年的60倍。如果社會條件允許系統性使用藥物，以氯奎寧（chloroquine）為主的藥物仍為突破傳播循環提供了一絲希望。但瘧疾發展出新的菌株，需要新藥才能治癒。接著在20世紀80年代，泰國與柬埔寨邊境出現了多重性抗藥瘧疾（在混亂的社會條件下）。對氯奎寧具有抗藥性的瘧疾則出現在東非、亞馬孫雨林及東南亞，但這些地區的人民幾乎都買不起價錢更貴的替代藥品。瘧疾再度興起後，20世紀90年代每年約奪走200萬人性命，其中半數來自非洲，而瘧疾也因此成為肺結核以外致命率最高的傳染病。受此病之苦的人數大約在250萬～300萬人。[23]
到了20世紀80年代末期，肺炎、一種痢疾〔志賀式菌桿菌屬（shigella）〕及其他幾種疾病也發展出多重抗藥性菌株。霍亂在1992年發展出多重抗藥性形式，顯然是因為孟加拉國沿岸暴發藻華所致。[24]
抗藥性傳染病與疾病帶菌者的進化，讓醫藥界的黃金時期就此結束，研究人員也陷入與致命細菌永無止境的纏鬥。[25]限制20世紀傳染病對人類事務影響力的這場流行病學轉向，也因此而停頓，甚至反轉。[26]
社會條件與傳染病的再度肆虐 在許多社會中，公共衛生系統的惡化使得抗藥性微生物與蚊蟲的進化結合。這發生在1970年之後的蘇聯。勃列日涅夫執政期間蘇聯的士氣與經濟元氣大傷，公共衛生計劃也因此受影響。疫苗接種的機制失效，侵蝕了對醫療體制的信任，很快就有大量人口對重大傳染病不具抵抗力，造成1989年之後傳染病再度肆虐進而逐漸瓦解社會秩序。這使得平均壽命從超過70歲（20世紀60年代中期）降至65歲，到1995年俄羅斯男性更下滑至58歲。[27]美國一些城市也出現類似的惡化趨勢，只是規模較小，因為1975年以後公共衛生計劃衰退，像芝加哥與紐約的肺結核治癒率，竟比莫桑比克與馬拉維還低很多。[28]
在那些採用了免疫學、環境疾病控制與抗生素等基本原則的地方，情況便大不相同，但在世界上許多地區，1950年之前的政治與社會條件延遲了這些原則的實施。1910—1949年，歷經革命、軍事入侵與內戰的中國停止公共衛生計劃的推行。但1950年後，毛澤東領導下相對穩定的局勢，使情況大為改善。就像之前的蘇聯以及後來卡斯特羅領導下的古巴，中國也將人民健康列為優先任務之一，不但是大規模動員的目標之一，也是新政權合理化的原因。毛澤東力勸農民獵殺釘螺以減少血吸蟲病，並對蚊子與虱子發動相當於階級鬥爭的物種戰爭。毛澤東還鎖定梅毒，認為它是新中國道德上的污點。在毛澤東領導下，中國並未繁榮或完全建立秩序，但建立起的秩序仍足以改變人類與微生物之間的關係，並發動一場健康革命。[29]
就全世界來說，1945年之後因冷戰而帶來的穩定局勢與經濟繁榮，讓微生物學的果實得以豐收，人類的生活比以前更為健康、快樂，人口數也更多。1950—1990年，是全球史上特別平靜、有秩序且繁榮的一段時間，要成功推動公共衛生計劃下複雜的行政，這是難得的恰當時機。在戰爭與動盪時期，就連疫苗接種、抗生素或環境疾病控制都無法創造奇跡：人類遏止微生物病原體的行動仍然不穩定，極度仰賴公共秩序與穩定的國際體制。
人類與微生物關係的意外轉變[30] 我們越來越無法確定，人類對抗傳染病的戰爭是否已取勝，因為儘管贏了，但大規模的改變卻也創造出有利於疾病傳播的條件。20世紀的歷史中有幾個基本特質與此有關，特別是灌溉的普及、運輸的速度加快、人類對熱帶生態系統的破壞、人類與動物之間關係的改變，以及大城市的擴張。
灌溉與疾病 20世紀灌溉面積擴大將近5倍，到1990年覆蓋面積相當於蘇丹，或為美國得克薩斯州的4倍（請見第5章）。這成了特定疾病帶菌者的溫床，特別是釘螺與蚊子。所有熱帶疾病都是廣義的水源傳染病，其中有幾種都藉著灌溉大行其道。[31]
埃及的例子便突顯出灌溉引發的流行病風險。[32]1902年以後灌溉在埃及大幅擴張，經由水源傳染的疾病，特別是借由釘螺傳染的血吸蟲病也隨之散播。1934年阿斯旺水壩加高後，農田灌溉歷經了改善與擴張。1942年德國軍隊從西部入侵，攜帶原熱帶瘧疾（falciparum malaria）這種最為致命的瘧疾的蚊子則從南部入侵，並在新的灌溉機制下大肆發展，奪走大約13萬名埃及人的性命。1944—1995年，洛克菲勒基金會的勢力撲滅了入侵的蚊蟲。後來，埃及與各國政府大刀闊斧進行傳染病控制，但灌溉水源嚴重停滯，限制了相關行動的效果。除了有組織的富裕社會，幾乎所有灌溉擴張的地區都會發生同樣狀況。[33]
運輸系統 交通運輸更為快速，也不知不覺為疾病傳播提供了一條有效的途徑，有助於維持並散播傳染病。在1850年以前，跨越大西洋或太平洋得花上好幾個星期，因而限制了某些帶菌者與病原體的散播，但到了1910年只需數天，到1960年只需幾小時。人們不自覺地傳遞了他們體內孕育的疾病，而且因為運輸時間縮短，蚊子、虱子與其他帶菌者也更容易存活。舉例來說，1930年特強瘧蚊〔岡比亞瘧蚊（Anopheles gambiae）〕經由飛機由西非傳入巴西。自16世紀起，由其他蚊蟲帶原的瘧疾便肆虐美洲地區。但因為它們叮咬其他動物的機會高出人類，它們在人類間散佈瘧疾的速度並不如喜食人血的新品種瘧蚊。新帶菌者的入侵造成2萬人死亡，是巴西史上最嚴重的瘧疾疫情。這促使洛克菲勒研究所在1938—1939年大舉噴灑殺蟲劑，成功地撲滅了岡比亞瘧蚊在美洲的立足點。[34]20世紀有更多人與貨物在世界各地流動，加速了微生物的傳播。20世紀初，第一次世界大戰讓數千萬人四處遷移，讓疾病有機會快速散播。第一次世界大戰結束後軍隊移防，造成了1918—1919年的全球流感疫情，數月間便有約3000萬人死亡。但到了20世紀90年代，一般的旅遊活動讓傳染病更有機會散佈：每年約有5億人跨國旅行。[35]除了少數特例，公共衛生服務單位都成功地解決了這前所未有的挑戰。[36]如果不是這樣，近代歷史將會有相當不同的面貌。
熱帶地區的破壞 人類居住在熱帶的歷史已有許多個世紀，但直到最近當地人口數量都不多，經濟較為疲弱，科技也較為落後。那裡特有的惡疾讓陌生人無法靠近，當地居民則已發展出部分抵抗力。但在19世紀末，有越來越多的熱帶地區與廣大的外界產生聯結；貨物與人員以前所未見的形式流通，並在殖民帝國的推動下形成了一場全面性的微生物互換。由於新幾內亞、亞馬孫雨林及非洲中部等地不再遺世獨立，這場互換在20世紀加快了腳步。
例如在非洲東部與中部，1880—1930年政局變化風起雲湧，使當地居民、土耳其裔埃及人、非洲裔阿拉伯人以及歐洲商人、國王、帕夏與總督的財富與權力重新洗牌。奴隸、橡膠與象牙的貿易大為興盛。非洲的農莊及全新的政治經濟形態崛起，人類遷徙日增，野生動物數量也變得不穩定。由於鼓勵設置農場的措施增加，某些地方的森林與樹叢面積縮水。但在饑荒與牛瘟（rinderpest，一種牛的疾病）造成人口與牛群數量減少，還有象牙盜獵者幾乎殺光所有大象（因為象群能控制木本植物數量）的地方，森林與樹叢的面積則會擴大。這些干擾破壞了過去人類、動物、采采蠅〔tsetse fly，屬於舌蠅屬（Glossina）〕與錐體蟲〔trypanosomes，會引發錐蟲病（trypanosomiasis），使人昏昏欲睡〕之間的關係。這些變化改變了當地土地管理習俗，這些習俗乃是非洲人借由痛苦經驗學習而得，將錐蟲病代價降至最低。
例如在坦桑尼亞東北部，1890年前舊社會網絡讓許多人撐過乾旱與饑荒，但在德國的殖民管控下卻遭到破壞。德國人破壞了富有階級的地位，他們也不再於乾旱時期救濟窮人（以換取他們的臣服）。飢餓的人們只得逃亡，剩餘人口不足以維持燃燒森林的農耕方式，以限制采采蠅數量。錐蟲病因此大行其道，奪走牛群與人類性命。1890—1940年，殖民政策帶來的社會變遷，也不知不覺地造成了生態後果，並回過頭來影響了社會，讓坦桑尼亞東北部的人更窮、健康更差。[37]
通過類似一連串事件，長期在熱帶非洲許多地方流行的昏睡症，也轉移到新的領土與人口。在烏干達（1900—1905年）等地，嚴重疫情造成25萬人死亡，非洲中部總人口因此比19世紀80年代還少，而這股趨勢至少持續到1925年。許多非洲人開始有了根深蒂固的觀念，認為殖民主義就是一種生態戰爭，20世紀80年代這種觀念又因艾滋病開始肆虐非洲中部與東部而再度興起。殖民當局把昏睡症當作加強管制非洲生活方式的理由，因為這種疾病似乎是可以消滅的，只要非洲人願意改變他們耕種、季節性遷移與管理牲畜的方式。在英屬的非洲東部，有些非洲人必須用土地跟屯墾者交換以控制采采蠅。1885年後歐洲人「瓜分非洲」（scramble for Africa）的行動，破壞了非洲的生態、經濟與健康，並且在政治與生態趨勢的相互作用下加速破壞。[38]
隨後所造成的熱帶生態破壞，也將其他傳染病釋放到人類身上。出血性登革熱首先在20世紀40年代出現於東南亞。拉薩熱（lassa fever）於1969年首度出現在尼日利亞，致死率極高的馬堡病毒（Marburg virus）於1967年出現在非洲中部，1976年扎伊爾則有埃博拉病毒的相關記錄。1997年在全球殺死大約230萬人且名列全球第五大死因的艾滋病，很顯然也是肇因於人類開始在熱帶森林活動。它可能源自非洲黑猩猩，在1959年後不久便轉移到人類宿主身上。自此之後，病毒在非洲中部緩慢地傳播，直到20世紀70年代末因為安哥拉戰事擴大、難民遷徙以及勞工移往非洲南部，病毒才開始突破重圍。20世紀80年代初期艾滋病毒已出現在美國，並很快成為國際性的威脅。然而它仍以非洲為中心。1998年全球4700萬帶原者當中，有2/3是非洲人，1978—1998年因艾滋病而死亡的1400萬人也多為非洲人。[39]
東山再起的瘧疾開始具有抗藥性，而且還從人類的動亂中獲得動力。1970年之後，巴西政府在亞馬孫雨林建造了道路網，將大批伐木工與礦工還有農民送進雨林。這些移民通常對瘧疾不具抵抗力，而且窮得買不起抗瘧疾藥物，因此成了瘧蚊的新目標。巴西與所有溫暖地區的灌溉計劃，都增加並改善了蚊蟲的溫床，助長了各種由蚊蟲所傳染的疾病。
人類與動物 許多人類的疾病源於動物傳染病。數千年以來，人與動物的接觸造就了人類疾病的歷史。20世紀出現了新的接觸管道。人類湧入熱帶而得以接觸更多物種。除此之外，一般家畜數量也遠超過以往，「人類親和型」動物（synanthrope，指老鼠與海鷗等與人類住在一起但並未馴化的動物）也大幅增加。當然人類數量也較以往更多。在20世紀90年代，雖然人類密切接觸家畜的比例較100年或200年前更低，但與人類有所接觸的動物數量與物種數量都增加了，可能的病原體也因此增加。隨著人類與動物之間的關係改變，傳染病在物種之間轉移的機會也就因此增加了。
這種轉變的例子之一，就是我們在不知不覺中助長了老鼠的生長。它們吃掉了全球大約1/5的穀物收成量。人類大量儲存與運送食物、擁擠的城市環境，還有人類獵殺狐狸等老鼠的天敵，使得這個世界對老鼠一族來說更為安全。如此一來這世界就更適合老鼠帶原病毒生存，而其中有好幾種都會傳染給人類。因為上述變化，1950年後有更多的人與鼠比鄰而居。1970年後有好幾次大規模病毒暴發都源自老鼠。[40]
近幾個世紀流行感冒大行其道，也可能是越來越多鴨子、家豬與人類比鄰而居（主要發生在中國）的結果。大部分的流感疫情均源於中國，儘管1918年那次是出自一支駐紮在美國堪薩斯州的軍隊。豬的功能相當於「混合器」，讓鳥類與人類流感病毒交換基因，偶爾便會產生足以引爆疫情的新菌株。[41]
人類對動物的利用常給動物帶來浩劫，有時人類也嘗到苦果。1889年意大利軍隊在索馬裡征戰期間，引進了帶有牛瘟病毒的牛。這對非洲來說是全新的病毒，具有高度傳染性。東非地區易受感染動物在密度與流動性方面的特質，在19世紀90年代引發了有史以來最嚴重的家畜流行病。數百萬頭牛死亡，另有幾百萬隻水牛、羚羊、長頸鹿及其他反芻動物喪生。贊比西河以南可能有90%的食草動物死亡。非洲東部與東南部畜養牛群死亡率也差不多。非洲東部與南部放牧經濟的基礎就此消失，造成饑荒、暴動，人民絕望之餘開始遷徙，還造成宗教信仰活動的復興，也有很多人突然改信基督教或伊斯蘭教。例如在馬薩伊人當中，就大約有2/3的人死亡。人類與動物同居方式的改變，大大影響了20世紀人類與動物疾病的經驗。人類共同居住的形式也帶來了很大的影響。[42]
都市化 最後，城市化與人口增長也為主宰人類與微生物關係的環境，帶來了全面性的改變。許多傳染病都需要最低限度的宿主數量才能持續散播。需要許多不具免疫力的血液聚集，才能維持感染循環，通常這代表了聚集眾多新生嬰兒，有時城市便可提供這樣的條件。在鄉村，傳染病往往在用完感染的宿主後，便自行銷聲匿跡。因此，城市的環境比鄉村更適合傳染病。在20世紀，城市的數量與規模在抗生素、疫苗接種與環境疾病控制的協助下大幅增長。但同時城市也提供適合多種病原體生長的條件，例如有些環境就更適合肺結核與傷寒。[43]20世紀人類數量增加4倍，讓病原體有更多機會入侵人體。的確，從病原體的角度來說，城市化與人口增長這兩個過程製造了絕佳的機會，但在它們全面攻佔之前，可能還需要社會秩序與公共衛生設施瓦解的條件配合。
在1975年以後興起的30多種傳染病中，幾乎沒有一種是全新病症：只是人類或特定族群不知道它們的存在罷了。[44]人類入侵熱帶生態系統，與動物接觸日增，還有交通運輸方面的進步，這一切都使微生物能通過更多方式傳遞到人體內。
大規模的生態變化，總是會為微生物交流創造出新的路徑。率先以牛痘接種預防天花的愛德華·詹納（Edward Jenner）曾在1798年寫道：「人類偏離自然原先所設定的狀態，似乎已證實成為各種疾病的來源。」[45]在20世紀，這種偏離來得特別多又突然。肥料與殺蟲劑為土壤細菌創造了一個美麗新世界。海口與水道的污染迫使其中的細菌與病毒走上新的進化方向。1980年以後全球變暖也擴大了蚊蟲與其他疾病帶菌者的活動範圍。這諸多因素再加上灌溉、運輸、熱帶地區的破壞、人與動物接觸的新管道以及城市化，都讓情況更加惡化。
這些轉變加在一起，便形成了一項可怕的挑戰。人類與微生物的關係出現根本性的變化，而且從人類的觀點來看，20世紀的變化是相當有利於人類的。但這個新機制具有臨時而不穩定的特性，受制於社會秩序而且可能進一步產生變化。由人類社會、動物、植物、攜帶者與微生物所組成的大規模生態系統，未來仍將不受任何限制，持續以非常複雜的方式共同進化：如果沒有意外發生，那才令人感到奇怪。[46]
土地的利用與農業
現代農業的擴張是20世紀地球植被劇烈改變的主要推動力。在此我將概述植被與土地利用的歷史，然後再仔細檢視農業的革命。這些因素就跟我們對病原微生物的控制一樣，給人類現狀帶來了根本性的改變。
20世紀植被的主要趨勢，就是人類增加了對它的管理與挪用。在20世紀末，全世界約有1/3的植被地區種植馴化植物（domesticated plants）——農作物與牧草，約為1900年的兩倍。全球約有35%～40%的生物產量用以供應人類所需。[47]這代表了這股跟農業一樣古老且在1346—1352年歐洲黑死病大流行後從未遭遇重大阻礙的趨勢，正在加速發展當中。
令人遺憾的是，土地利用與土地覆蓋普遍已經到了極限。[48]地表約有30%的面積（1.33億平方千米）為沒有冰層或沙漠覆蓋的土地。在這當中，不超過1/4（2600萬～3000萬平方千米）能夠進行耕作。其中又只有1/4（約等於澳大利亞面積）在1900年前有人類耕作；到了1995年已接近俄羅斯或南美面積。從表6.1可看出全球土地植被覆蓋的變化。[49]
表6.1 1990年以前全球植被覆蓋概略進化過程
數據源：Graetz 1994；RIVM 1997：table A22；Richards 1990b；WRI 1996；WRI 1997
註：本表大幅簡化了土地覆蓋分類並隱藏其間的差異，而且忽略了（有爭議的）沙漠化過程。因為四捨五入，而且並未由冰層覆蓋的陸塊總面積略有改變，因此總數並不一致。
耕地 雖然各時期發展不一，但全球耕地的擴張是無可避免的趨勢，持續已有一萬年之久。因為長期的收成變化相當少見、溫和且緩慢，這股全球性的趨勢與人口趨勢相符。到了1700年，耕地大約佔全球土地面積的2%～3%。
1700年之後，隨著歐洲海外殖民興起，耕地擴張的速度加快。屯墾區的疆界擴張到北美、南美、南非、俄國與西伯利亞。農業移植到中國的邊境與內陸，特別是在山腰地帶。從1830年到1930年，美洲與俄國的屯墾區疆界快速移動，印度北部的速度較慢，因為多半還是受到人口增長影響，不過現在也同樣受制於日益一體化的全球穀物市場。到了1930年，全球耕地達到1700年總面積的4倍。在美洲與歐亞大草原，耕地的擴張（1700—1930年）多半是犧牲了草地。
到了20世紀，在人口增長與國際穀物市場快速崛起的背景下，邊陲地帶持續轉變為耕地。在北美洲，這樣的趨勢隨著20世紀30年代埃布爾達省和平河（Peace River）山谷成為屯墾區而告終，成為加拿大史上最後一個大型農耕地。有時政治野心也會成為助力，像最近一次企圖在中緯度擴張農業的行動即為一例。廣大的俄羅斯與哈薩克斯坦大草原，就在赫魯曉夫的「處女地」計劃（Virgin Lands，1954—1960年）下被犁得支離破碎。1960年後，在大草原及中緯度林地新設屯墾區與耕作（這是現代史上最主要的趨勢之一）均告停止。
但人類若要餵飽自己，還必須打出兩張牌。突破河床的限制進行灌溉（見第5章）以及化學肥料（第1章），大幅提升了作物收成，粉碎了長久以來人口與耕地之間的等式。這兩種做法讓歐洲（1920年後）、北美（1930年後）與日本（1960年後）得以擴大糧食生產，而且多半只靠提高每英畝產量而非耕作更多的農地。1966年蘇聯正式宣佈實施農業「化學化」，完成了這項轉變。[50]
「處女地」計劃結束後，20世紀末不斷變動的耕地邊陲移往熱帶地區，主要集中在西非（1950年之後）、南非內陸（1960年之後）與印度尼西亞（1970年之後）。耕地也在其他地區擴張——印度、東南亞與伊朗，但速度較慢。到了1960年，熱帶農業擴張取代了溫帶。[51]尼日利亞伊格博族（Igbo）種植甘薯的農民，等於是加拿大薩斯喀徹溫省農民的現代翻版。這些新的屯墾區邊境往往吃掉了熱帶森林，對生物多樣性、全球碳循環，以及人類與微生物之間的關係都造成影響，且程度超過先前在溫帶森林或草地的屯墾區邊境。它們甚至可能是這股為期一萬年趨勢的最終階段。
在20世紀80年代，全球耕地增長的速度減緩。在歐洲與北美，耕地面積持續縮小。這股趨勢擴散到俄羅斯與哈薩克斯坦，到了1997年，被「處女地」計劃改為耕地的草地已有1/4遭放棄。根據官方數字，1972—1989年非洲耕地面積下滑。[52]全球各地農民，以更快的速度放棄那些退化、遭到侵蝕及沙漠化的土地。只要是推行都市化與郊區化的地區，城市也開始佔用農地，只是規模較小。1978—1992年中國追求城市化與工業化，因此佔用了該國大約6%的耕地。由於以上諸多原因，20世紀90年代中期全球土地開始快速脫離農業。[53]這股發生在1985年之後的趨勢是否就是未來潮流，抑或只是暫時偏離，仍待未來觀察。
20世紀在耕地只增加2倍的前提下，人口能增加4倍，主要原因在於農耕生產力增加。這結合了好幾個元素，其中最顯著者包括化學肥料與殺蟲劑、灌溉、農業機械與作物育種。前面已經討論過肥料與灌溉。在此我將討論農業機械化以及作物育種這種綠色革命，而這兩者就像肥料與灌溉一樣，為農業生態系統、其他生態系統及社會帶來了重大的改變。
在1900年，全球農耕大抵遵循著與1000年前相同的基本程序。農民仍然使用動物或人類肌力來進行大多數的農活；使用的肥料是糞便、作物殘株及其他在當地採集的有機物質；投入的採購不多；借由輪作與休耕來控制害蟲；鮮少種植單一作物；不論是稻米、小麥、玉米、木薯或小米，每公頃產量通常不超過1～2噸。大約有70%～90%的人以這種低技術、勞動密集的方式耕作。[54]
到了20世紀90年代，歐洲、北美、日本、澳大利亞、新西蘭等地的農民，不到其他地方人口的10%，卻徹底改變了農業與農業生態系統。他們大量使用化石燃料；以化學品控制害蟲；通常種植單一作物；許多投入都自工廠採購；每公頃產量在4噸以上。這導致了現代農業與工業的革命。這還仰賴主要由北美開發出來的省力裝置，也就是機械，因為當地土地便宜但人工昂貴。此外，還得靠其他地方開發出來的作物育種、肥料、殺蟲劑等節省土地技術。最劇烈的變化發生在1945年之後，但更早之前便已經開始醞釀。
機械化 農場機械化始於用馬拉動脫谷機與收割機，這種技術在19世紀30年代發明，南北戰爭期間（1861—1865年）由於勞動力短缺而在美國普及。以蒸汽機發動的脫谷機，英國與美國早在19世紀50年代便已開始使用，但購買者並不多。蒸汽機因為體積太大無法在田里順利移動。1892年以汽油為動力的拖拉機問世。因為勞工成本與農場規模較大，美國率先採用拖拉機。加油站、修理廠與技工日漸增加，提供農民必要的支持系統。1920—1955年，美國逐漸改用拖拉機。這引發蘇聯倣傚，20世紀30年代甚至掀起一陣拖拉機熱潮，有些狂熱的父母甚至以拖拉機為孩子命名。政府熱衷於拖拉機與集體化的要求有關，因為田地較大且產量規模提升。[55]表6.2便描述了美國與蘇聯採用拖拉機的歷史。直到1950年以後，拖拉機的神奇力量才傳至英國與歐洲，不過在日本卻因為空間有限而未能普及。[56]1970年後巴西大量使用拖拉機，但在全球大多數地區，低勞動成本讓拖拉機與機械化難以施展。[57]在富有國家，工業方法、效率與投入主宰了農業的每個方面，即使是荷蘭的鬱金香種植亦然。到了1980年，每名美國農民約可餵飽80人，每名澳大利亞農民可餵飽的人數更多。[58]
表6.2 美國、蘇聯與全球拖拉機數量（1920—1990年）
數據源：Stanton 1998；Vasey 1992；Volin 1970
機械化為農業及農業生態帶來革命。拖拉機與聯合收割機（harvesting combine，20世紀20年代問世）讓大型農田更加合理化，因此農民開始拆掉灌木籬牆，以大塊農田取代一塊塊拼湊出的複雜農田。農民逐漸投向機械所能收成的作物。[59]他們越來越專注在單一作物，因為每種作物有自己專屬的一套機械，以單作栽培（monoculture）取代了混作。[60]這也代表必須以化學殺蟲劑為主的新手段控制昆蟲與其他害蟲。[61]單作栽培也讓特定土壤養分更快衰竭，因此需要更多化學肥料。農場機械的效率，確保農民能夠及時完成準備工作，進而大幅提高收成。最後，機械化也代表無須挪用土地來種植耕作動物的食糧，在1920年這部分就佔了美國1/4的耕地。
機械化為社會帶來了極大的影響。機器取代了農業勞動力，以工業化提供了勞動力。美國農業勞動力在1920年佔全體人口的半數，到1990年已驟降至2%～3%。南部鄉村的黑人加速遷移至北方城市，這在美國歷史上成為一大里程碑，很大部分便是源於20世紀40年代後棉花收成的機械化。蘇聯的機械化腳步較為落後，尤其是馬鈴薯與水果的收成，因此到20世紀80年代農業人口比重最高可到30%。農場機械化成了現代都市化決定性的推動力。
機械化能達到規模經濟，也有助於農場發展。1890—1930年美國農場平均規模變化不大，到1935—1985年則增長3倍。蘇聯的集體化制度下出現了超大農場。在1940年，集體農場平均面積為1600公頃，到1968年增至1.1萬公頃。在1977年，蘇聯的國家農場平均面積有4萬公頃，是美國華盛頓市面積的3倍。這樣龐大的面積反映出藉著機械化提升勞動生產力，才能實現意識形態承諾。[62]
農場機械化在國際上造成的結果，在整體地緣政治方面影響還算溫和，但總是比較有利於穀物生產大國。機械打破了北美及澳大利亞等缺乏農業勞動力地區的生產瓶頸，提升了產量並促進經濟繁榮。機械化也幫助那些原本即擁有優勢的國家，就是那些具有大型農田、平坦農地及氣候適合栽種穀物的國家。對那些必須分割成小塊農田的土地、陡坡上的農場，或是收割香蕉，機械化毫無幫助。對於那些缺乏或無力進行機械化基礎建設（修理廠、零件、汽油供給系統等）的社會來說，機械化也毫無幫助。總體來說，農場機械化對美國、澳大利亞與加拿大的幫助最大，阿根廷與蘇聯也獲益不少。在大國當中，中國與日本受益最少。不論是就農業生態或國際事務來看，農場機械化有助於篩選出20世紀的贏家，不論是作物、害蟲或國家。
綠色革命 綠色革命（Green Revolution）是以作物育種為中心、偏離傳統農業的一大重要趨勢，而且與機械化不謀而合。20世紀40年代起，綠色革命的技術與管理方式由第一世界出口到第三世界，但直到60年代與70年代才開始造成重大影響。它的特色是新培育出的主要高產作物，主要包括小麥、玉米及稻米，以植物基因學研究作物對化學肥料與灌溉用水的反應、對害蟲的抵抗力，最後還得看這些作物是否適合機械收割，才選出這些品種。這需要新的投入、新的管理機制，此外還往往需要新的機械才能成功。矮稈小麥（dwarf wheat）與水稻因此勝出，因為它們能夠承載沉重飽滿的谷穗而不會彎曲或折斷莖部。就像20世紀的大規模政治革命，綠色革命在知識上主要源自西方世界，在其他地區卻改變形態，導致出人意料的結果。
矮稈小麥雖然最後是在美國資金與技術下，在墨西哥栽培成功，但其根源卻與奧地利教士與日本農學家的發現有密切關聯。孟德爾（Gregor Mendel，1822—1884年）的數學遺傳學（mathematical genetics）作品出版後被埋沒了數十年，終於在1900年被重新發掘出來。全世界的科學家都注意到這個理論，包括在日本明治公司所贊助的農業研究所裡研究水稻與小麥育種的科學家。早在19世紀80年代，日本農林水產省便在這個機構進行作物育種。在土地緊張使農民向外移民和政客成為帝國主義分子時，農林水產省開始找尋適合日本狀況的水稻及小麥品種。這裡土地稀少，人的排泄物倒是很多。1925年研究終於成功，以日本與美國小麥雜交育種後，培育出一種名為農林10號的半矮稈小麥。1935年農林水產省將這個品種發給農民種植，但在它對日本食物供給產生明顯作用之前，第二次世界大戰就爆發了。1946年美國軍方一位農業學家注意到農林10號，並將之進口到美國，與美國華盛頓州的小麥進一步雜交育種。農林10號並沒有解決戰前日本的食物供給問題，但終究還是改變了世界。[63]
美國農民與育種專家努力培育雜交玉米，希望培育出產量更高、抗病力更強的品種。偉大的達爾文是最早涉獵雜交育種玉米的人之一，他在1876年便出版研究結果。美國的研究更上一層樓，到1918年已開發出雙交種（double-cross），也就是後來雜交玉米的基礎。1930年美國只有1%的玉米田種植雜交品種，但此後10年間美國農業部開始轉向這種最新的農業福音。到了1939年，有1/6的美國玉米為雜交品種，1950年增加到3/4，到了1970年更超過99%。美國玉米收成也增至20年代的3～4倍。[64]
第一個以雜交玉米在商業上大獲成功的農民，是20世紀20年代的亨利·華萊士（Henry Wallace）。[65]華萊士後來成為美國農業部長及小羅斯福時期的副總統。身為成功農場主的他，對拉丁美洲特別有興趣，喜歡別人叫他「工業化農業之父」。華萊士認為，如果能將現代遺傳學的研究成果應用在墨西哥與南方的農業技術上，一定會有很大的商機。他說服洛克菲勒基金會在墨西哥贊助了一所小麥與玉米研究中心（1941—1943年），不久便僱用了同樣來自愛荷華的諾爾曼·博洛格（Norman Borlaug，生於1914年）。[66]1944年諾爾曼·博洛格抵達墨西哥時，才剛拿到植物病理學博士學位。到了1953年，他準備結合農林10號與各種墨西哥及美國品種進行育種。幾年後他與同事創造出新的小麥品種，證實對高劑量氮有極高的反應，能配合水源供給時間，某些狀況下（至少在初期）也對病蟲害具有高度抵抗力。
博洛格是墨西哥綠色革命之父。1970年他因為在作物育種方面的成就，榮獲諾貝爾和平獎，在墨西哥農作物產量最高的西北部城市埃莫西約（Hermosillo），還有一條街以他的名字命名。在福特的協助與洛克菲勒出資下，加上聯合國糧農組織、美國國際開發署（U.S.Agency for International Development,AID）及其他機構的支持，綠色革命從墨西哥開始向外傳播。最顯著的進步出現在印度旁遮普省到土耳其的亞洲西南部小麥種植帶。1963年博洛格將矮稈小麥送往印度作物育種中心，到1968年已有18個國家種植。[67]
1960年同為洛克菲勒基金會所贊助的國際水稻研究所（International Rice Research Institute，IRRI）成立後，類似的發展也發生在菲律賓。[68]稻米遺傳學家利用20世紀20年代由日本育種專家在台灣（當時為日本侵佔）率先選出的矮稈小麥，創造出結合了熱帶及溫帶水稻優點的高產水稻品種。到了60年代末期，國際水稻研究所開發出來的新品種，將綠色革命帶到全球各大米倉，涵蓋孟加拉國、爪哇島到韓國的廣大弧形地帶。從1959年起，中國開發出自己的高產量水稻，但還是來不及紓解1959—1961年的大饑荒。不過它還是及時幫助中國農業度過了「文化大革命」這場風暴。[69]
博洛格認為綠色革命是餵飽快速增長的人口的最佳希望，而這或許真的沒錯。但這股趨勢在世界各地擴散，代表它在其他方面也具有吸引力。除了玉米收成增加（尤其是在津巴布韋），綠色革命對撒哈拉以南的非洲地區少有影響。[70]在墨西哥以外，最支持綠色革命的地區是從土耳其到韓國等社會主義國家邊境地帶，並以作為對付20世紀60年代達到高峰的社會主義革命之利器自居。水稻育種計劃更是出自1949年後美國對中國共產主義可能擴散的焦慮。同時，至少中國、越南與古巴等社會主義國家，也都以同樣的熱忱擁抱以科學方式改善作物品種的做法。由此足以證明，綠色革命其實是冷戰的產物。
綠色革命也對亞洲、拉丁美洲國家社會中最具影響力的階層產生了極大的吸引力。它能為擁有土地的精英增加收入，在某些地方還能推遲土地改革。對於政府官僚來說，它似乎開啟了一條通往城市工業化社會、進而取得財富與權力的路，而不像其他方法那樣帶有風險。效率更高的農業模式，尤其是出口導向的農業模式，能夠累積工業化所需資本，同時將農業的勞動力導向工廠。不必像蘇聯那樣付出沉痛代價，或被龐大外債套牢，就能達到目的，對墨西哥或印度尼西亞等具有影響力的政府來說自然言之成理。除此之外，綠色革命還能確保不必接受美國糧食救援這種可疑的政治工具。[71]綜合以上所有原因，不論是在美國、拉丁美洲或亞洲，20世界60年代與70年代綠色革命這類科技方案的時代已然來臨。
它的衝擊來得又快又強，就像大部分的革命一樣，其後發展往往與發起者原先想法有所出入。主要拜高產小麥與稻米之賜，幾十個國家勉強能在人口增長之際維持糧食供應。到了1970年，第三世界約有10%～15%的小麥與稻米屬於新品種，到1983年比重超過一半，1991年更達到3/4。[72]1990年，中國稻米與玉米有95%為高產品種。
新品種農作物的傳播，帶來了全球歷史上最大規模且速度最快的作物轉移。1960—1990年，大豐收成了家常便飯，其效果之快與大，超越先前農業史上所有轉折點。從人類有農業之初到17世紀為止，單產量（至少在歐洲）只增加了大約60%～90%。第一次的「農業革命」始於1680年左右，在70～90年間使英國單產量倍增。其他歐洲社會也大多跟著倣傚。同時，1800—1950年歐美以外地區的單產量與勞動生產力，不是停滯不前就是呈現下滑，造成財富與權力普遍不平均的現象。[73]憑借作物育種及成功轉移品種，綠色革命足以與歷史上偉大的作物引進比擬，例如1492年後歐亞大陸與非洲引進美洲糧食作物（玉米、馬鈴薯、木薯），熱帶非洲進口東南亞車前草，還有公元前900年阿拉伯人將柑橘與甘蔗引進地中海地區。表6.3說明了1960年以來第三世界作物收成所經歷的重大變革。
表6.3 93個發展中國家的收成率紀錄（1961—1992）
數據源：取自WRI 1996：226
正如單產量數據所顯示，綠色革命實現承諾，創造出豐饒的農田。它的成就不止於此。在生態方面，它結合了機械化並促進單作栽培。因為農民必須對外購買而不能使用自己的種子，而且每種作物需要專屬的肥料與殺蟲劑，他們必須借由大量購買單一作物，節省投入所需的經費。正如前面所解釋，單作栽培會招致害蟲問題。即使是起初具有抗蟲害能力的作物，往往到最後也無力抵抗。因此農民只好轉而不斷加大殺蟲劑用量。這有效地篩選出具有抵抗力的害蟲，就像抗生素之於細菌。[74]同時，大部分的殺蟲劑並未擊中目標，結果流到了其他地方，有時候甚至進入水源、人體組織及其他不該進入的地方。根據世界衛生組織1990年估計，每年約有兩萬人因殺蟲劑中毒死亡，大部分案例出自棉花田。（截至1985年）約有100萬人發生急性中毒，其中2/3為農民。[75]綠色革命對肥料的無止境需求，導致了湖泊與河流的富養化。不可或缺的灌溉也促使中國、印度、墨西哥等地（如第5章所述）推動大型水壩興建計劃。綠色革命也改變了農業的品種與基因多樣性：它擴大了水稻、小麥及玉米的影響力，減少了那些對磷較不敏感的次要作物與富含水分的作物，並且大大降低了水稻、小麥與玉米廣泛採用的品種數量。在綠色革命之前，全世界農民培育出數千種小麥品種。在這之後，他們逐漸只採用其中少數幾種。就這方面來說綠色革命等於是一場賭博，認為農業科學一定能保護這數量不多的高產量品種不受病蟲害影響。大體來說的確做到了這點，方法是搶在害蟲之前進化，就像抗生素之於病原體。[76]這場賭博也認定石油與水源將維持低價，以滿足新式農業對能源有如無底洞般的需索與渴求。目前為止這套方法也奏效，但還是有其限制。[77]
綠色革命為社會帶來的影響更令人訝異。在許多地區，它並無法平息耕地吃緊的問題。例如在墨西哥與印度旁遮普邦，綠色革命極度偏重信用良好且水源供給穩定的農民。有些比較貧窮的農民流浪到城市，有些為更成功的農民工作，其他則跑到美國或波斯灣當工人，其中一些人累積足夠資金後，也能成為「綠色革命富農」（Green Revolution kulaks）。雖然還是有例外，但綠色革命造成農民收入不均已成慣例。在那些失敗農民很難找到其他替代工作機會的地方，例如旁遮普或埃塞俄比亞高地，綠色革命加深了階級、種族或宗教衝突所引發的社會摩擦。相關文獻顯示，種植水稻的地區比種小麥更容易發生社會效應。[78]
就像農場機械化一樣，綠色革命除了選出生態與社會方面的贏家，各國的輸贏程度也大不相同。韓國、中國、印度還有墨西哥（雖然程度不如前三者）都改善了農業國際收支，降低或解除對外來糧食的依賴，儘管在生態與社會方面付出代價，但它們的確改善了自身的國際政治經濟地位。無法創造出有利於綠色革命條件的國家，不論是水源過少或信用市場開發程度不足，相對來說處於劣勢。大體來說，這意味著撒哈拉沙漠以南的非洲地位不如亞洲與拉丁美洲。綠色革命這個冷戰期間為西方所利用之工具（就某些角度來看確實如此），的確達到了原來的目的，即使高產量水稻在中國發展之順利，並不亞於美國希望用以包圍中國的亞洲邊緣島嶼。
雖然程度有限，但綠色革命多少有助於拉丁美洲和熱帶亞洲與西方及日本抗衡。它有助於推動中國台灣、韓國、印度尼西亞和其他「亞洲小龍」的工業化過程。它讓印度成為糧食出口國。但是，雖然綠色革命提高了第三世界農業在土地與勞工方面的效率，生產力增加的幅度卻不如同期的西方與日本。1950年，西方勞動效率為第三世界的7倍，到1985年增加為36倍，繁榮的程度也大約為36倍。綠色革命未能使第三世界農民收入變得平均。除了少數國家，它也沒能在糧食方面達到完全獨立。直到1981年第三世界一直都是糧食淨出口地區，在這之後卻轉為淨進口。[79]
這是因為綠色革命只是西方與日本持續農業革命過程中的一個分支，此外也和農業與貿易政策有關。以英國為例，1846年廢除穀物法（Corn Laws）後，成為一大糧食輸出國。1890—1940年英國農業產量停滯不前。20世紀30年代該國開始實施補貼與保護措施。同時，現代農業在生態、化學與機械方面的轉變也開始生根，從1942年起產量開始上揚。第二次世界大戰期間英國糧食供給困難，戰後數年間不論工黨或保守黨執政，該國政府都偏向實施農業補貼（於1947年確立），並通過科學農業追求更高的產量，到了20世紀80年代收成已增至原來的二三倍。讓相信相對優勢原則的人感到沮喪的是，1936年自行栽種穀物比重為30%的英國，在1986年達到自給自足。[80]類似的奇跡也發生在1945年後歐洲、日本、澳大利亞、新西蘭與北美大部分地區。[81]蘇聯差點兒錯過這股趨勢，因為現代遺傳學觸怒了斯大林與赫魯曉夫的社會主義思維，遲至20世紀60年代才出現作物育種方面的進展。1960年蘇聯便開始參與機械化和灌溉，但一直要到1965年後才開始轉向遺傳操作（genetic manipulation）學說並大量使用氮肥。因此，農業在現代歷經改變後所造成的整體地緣政治效應，稍微改善了西方與日本的相對地位，而中國、亞洲小龍（韓國、馬來西亞）以及拉丁美洲之間的相對地位改善的幅度更小，此外也導致蘇聯地位的相對衰退，以及非洲的疲弱不振。[82]
結論
1940年後全面性的農業變革，機械化與綠色革命只是其中的一部分，但這兩者卻構成20世紀並反映出其主要趨勢。這場變革是能源與知識密集性的，以複雜取代了簡單的系統，牽涉到來自遠方的投入與多重的社會經濟聯動。它降低了家庭與區域的自主性，讓農民陷入一個由銀行、種子銀行、作物遺傳學、肥料製造商、推廣指導員與水源官僚組成的世界。它將西方與日本的成功經驗移植到其他社會。它試圖強力地馴服大自然，讓大自然的作用發揮至極，使其對人類或至少某些小團體更有用處。農業變革大幅度提升了產量，讓我們永久地依賴它。截至1996年，如果沒有這些變革而要餵飽人類，勢必得增加面積相當於北美洲的基本農田（prime farmland）。[83]
由於缺乏這麼大片的土地，人類讓20世紀緊密而不安地與現代農業結合。重新改造的農業生態系統，必須仰賴社會與國際局勢的穩定，才能確保必要投入的輸入不受影響。我們的社會與政治系統需要農業生態系統維持不變。
至於對20世紀的影響，現代農業革命的重要性幾乎相當於人類與微生物間關係的新機制。兩者都從根本上改變了數十億人的福祉、健康與生命安全。兩者都有助於階級與國家之間權力和財富的重新分配。兩者都代表支撐現代生活的系統逐漸複雜化，還有面對任何破壞時更加脆弱的可能性。
我們受微生物威脅的概率降低，仰賴的是現代公共衛生制度下並不穩固的平衡狀態；反過來說，我們有了足夠的糧食（先不談分配是否平均的問題），靠的也是現代農業更不穩固的平衡狀態。「即使你用耙子將大自然趕走，她終究還是會回來。」羅馬詩人賀拉斯如是說。[84]他的智慧現在看來是否已經過時？
[1]我在此根據傳統定義使用「非自然」一詞。有些人認為，既然人類也是大自然的一部分，那麼人類所有的行為也是自然的。
[2]我這樣做是因為這些微生物與人類事務最有切身關係。它們或許不是對人類最重要的，因為最重要的是那些能以氮合成蛋白質的微生物，沒有它們我們就不可能有基因或肉體。
[3]英國是當年少數成功降低疾病的案例之一。天花、肺結核及其他傳染病，在細菌學與有效藥物誕生之前就大幅減少了。（Mercer 1990）
[4]完成這部分後才發現，Hays 1998所提及的相關內容更為詳盡。
[5]在美國，經水源傳染之疾病的致死率在20世紀10年代大幅下滑，到1940年已相當罕見。空氣傳染的致命疾病不是進行環境疾病控制就能遏止，到1960年前後才變得罕見。
[6]Northrup 1995：120–4.
[7]Curtin 1989.
[8]之所以減少可能是因為19世紀時殖民體制瓦解時基數較高。有關非洲中部與大洋洲請分別參見Lyons 1992與Kunitz 1994。
[9]Jennings 1988：28–32。有關鉤蟲請見Ettling 1981；有關錫蘭與1916年以後洛克菲勒相關醫藥，請見Hewa 1992、Chomsky 1996有健康與聯合水果公司相關討論。
[10]McNeill 1976：235–91討論了此一主題，但Cooter 1993提出爭論。
[11]第一次有這種情況的殖民戰爭則為1907—1970年法國征服摩洛哥。Miege 1989：211。
[12]Dobson and Carper 1996。細菌屬於簡單細胞，與構成人體的細胞大不相同，因此對抗生素毫無抵抗力，抗生素卻對人類並無害處。病毒並非細胞，但能穿透我們的細胞而且不會受到抗生素傷害。原生動物（單細胞動物）與寄生蟲是傳染人類疾病的其他主要媒介。它們有時不耐化學藥劑的攻擊，但因為結構與新陳代謝太過接近人類，因此經常不受此影響。
[13]假設這些細菌早已在經常接觸塵土的人〔例如馬薩伊族人（Masai）〕之間作用。
[14]Moulin 1992敘述了疫苗接種的早期歷史。
[15]有關平均壽命與健康的進化史，請見RIVM/UNEP 1997：96。在美國，心血管疾病致命率在1920年便已超越傳染病，癌症則是在1945年超越傳染病。在貧窮國家，要到20世紀末才開始有類似變化。
[16]沙皇時代的俄國當局抗拒細菌學上的革命，促使許多醫生投入政治革命。直到1917年細菌學才開始造福俄國（Hutchinson 1985）。
[17]此說法來自Feshbach and Friendly 1992：37。請見Johnson 1988；Solomon以及Hutchinson 1990。
[18]Bloom and Murray 1992：1055說此一聲明出自1969年，Porter 1997：491亦然。Tenner 1996：58與Garrett 1994：33則說是1967年。
[19]有關天花的歷史與滅絕請見Fenner 1993 and Oldstone 1998：27–44。1958年蘇聯向世界衛生組織倡導對抗天花的行動。1996年世界衛生組織已幾乎消滅所有小兒麻痺、麥地那龍線蟲病（guinea worm disease）與河盲症（river blindness），都是非致命性傳染病。麻疹也是瀕臨滅絕的疾病之一。
[20]《經濟學人》（The Economist,31 May 1997：73–4）有多重抗藥性病原體的調查。
[21]20世紀70年代，這種做法在加拿大與西歐已被列為非法。在美國，用於動物的抗生素為人類的30倍以上（Levy 1992）。有關濫用處方：Ralph Gonzales（曾為《華盛頓郵報》所報道〔Washington Post,17 September 1997：A2〕）指出，1992年美國開立的抗生素處方中有1/5是針對病毒感染，並以感冒為主。
[22]Ewald 1994：65；Raviglione et al.1995。1995年約有20億人感染芽孢桿菌屬（bacillus），相當於全球1/3人口（Dobson and Carper 1996）。
[23]可能與麻疹並列第二（請見Murray and Lopez 1996）。
[24]Epstein et al.1994.
[25]細菌進化相當快速，因為每一代的壽命最短只有20分鐘，抗藥性的發展有時只需要幾周到幾個月的時間。它們有時還會為了抗藥性而交換基因，不必通過麻煩的性交過程。目前藥物研究、取得專利與營銷所需時間約5～10年（在20世紀60年代僅需一半時間）。這表示醫藥研究面臨一項嚴厲挑戰，因為公共衛生機構的經費來源不穩定而更加困難，許多有用的研究計劃在成果出現之前便告衰退。成效仍待觀察，但可能出現的結果是，只要醫藥研究由藥廠主導，危害富有人口的疾病將吸引更多研究與突破性發展，而那些主要影響窮人的疾病便乏人問津。多重抗藥性病原體進化，主要得利者就是藥廠與其研究團隊，他們的作用就和計劃淘汰汽車是一樣的。請見Society for General Microbiology 1995；Levy 1992；Garrett 1994。
[26]Garrett 1994的預測並不樂觀，Murray and Lopez 1996則較為看好。由於牽涉太多不確定因素，所有預測的價值均相當有限。
[27]Feshbach and Friendly 1992：app.4；Population Reference Bureau,1996,World Population Data Sheet。Bridges and Bridges 1996：178認為下降幅度更大。
[28]這種差別的部分原因在於預算削減，但並非主要原因。治療肺結核是一個長期的過程，芝加哥一般肺結核病人持續治療的概率低於莫桑比克人（Bloom and Murray 1992：1059–60）。
[29]Lucas 1982。有關1949年以前實施公共衛生措施的困難，請見Yip 1995：105–14。
[30]這些變化中有許多也改變了病原體與動物的關係。舉例來說，1987—1992年海豹與海豚的病毒疫情，可能代表了污染河口附近的藻華中正形成一種新的傳染病。這些情況雖對人類有間接的重要性，但並非本書探討範圍。
[31]瘧疾、血吸蟲病、河盲症、絲蟲病與日本腦炎為其中幾例（Brinkmann 1994：304–6）。Brinkmann認為熱帶地區近年來通過灌溉所尋求的經濟發展、採礦與道路修建，讓熱帶疾病的傳播更加容易。同時請見Kunitz 1994：11。
[32]請見Gallagher 1990。
[33]Ibid.34–5；Hunter et al.1993：43–4.
[34]Curtin 1993：346–7.
[35]Chen 1994：323.
[36]Shope and Evans 1993.
[37]Giblin 1992.
[38]Ford 1971；Lyons 1992；Hoppe 1997；Giblin 1990 and 1992；Maddox et al.1996；Headrick 1994：67–94、273–384。至於20世紀20年代法國人所建造的剛果大洋鐵路（Congo-Ocean railway），每年有10%～30%勞工因傳染病死亡，總人數約兩萬。意大利與中國勞工對於填補行伍來說相當重要。錐體蟲對熱帶非洲歷史具有相當強大的影響：它限制了牲畜養殖、犁的使用以及蛋白質供給，卻有利於移動式耕作與低人口密度，還有野生動物的保存（Headrick 1994：68）。Waller 1990討論了殖民主義在馬賽族領土等地製造昏睡症所扮演的角色。
[39]請見Morse 1993中諸多論文，Murphy 1994的概數也相當有用。艾滋病數據來自世界衛生組織，由《經濟學人》所報道（The Economist,4 July 1998：79）。艾滋病數據乃根據第一件已知感染案例的血液樣本，現保存於金沙薩（Science News 153：85，報道朱托夫研究成果；以及《經濟學人》（The Economist,6 February 1999：86）報導Beatrice Hahn的研究。生態的變化也改變了非熱帶地區的疾病模式。（自1920年起）美國東北部重新造林後，鹿的數量增加（主要在1960年之後）且郊區日漸擴大（1945年之後），造成1974年以後萊姆症（Lyme disease）再度興起。這一切使得這些地區人類接觸到鹿身上跳蚤的機會，高出過去至少150年來的水平（Spielman 1994）。人類與微生物之間不經意造成的關係轉變，不一定會帶來流行病，也可能造成疾病消失，像19世紀瘧疾在歐洲北部絕跡。這是因為將牛養在牧場中給予遮蔽，讓蚊子有了更好的食物供給。這破壞了瘧疾的傳播循環，因為引發瘧疾的寄生蟲在牛身上不如在人類身上活躍。
[40]幾個例子包括漢他病毒（Hantavirus）、阿根廷出血熱（Argentine hemorrhagic fever）、拉薩熱（利比亞與塞拉利昂的變異種）。
[41]Beveridge 1993；Murphy and Nathanson 1994。
[42]有關牛瘟請見Dobson and May 1986、Ford 1971：138–40、Iliffe 1995：208–11、Ranger 1992與Spinage 1962。
[43]20世紀初的厄瓜基爾（Guayaquil，現稱厄瓜多爾）就是這個過程的一個實例。它在可可出口高峰期快速增長，因其疾病機制而聲名狼藉。來自高原不具免疫力的移民，成了傳染病源源不絕的受害者；衛生措施則遠遠落後於實際所需（Pineo 1996）。
[44]有關這30種傳染病的數據，請見WHO 1996。
[45]Wills 1996：29所引述。
[46]另一個可能的破壞來源，就是近年在海底噴口發現的細菌群。它們在炙熱與充滿各種化學物的環境中快樂地生存，但我們的環境可能會更適合其中某些細菌的胃口。Cliff et al.1998檢視了疾病在現代環境變遷中的含意。
[47]RIVM/UNEP 1997：75；Vitousek et al.1986.
[48]所有土地覆蓋的名詞（例如森林、耕地、牧場）定義不一，因此即使是正確的統計數據，也無法進行比較。自1980年左右開始，衛星影像使得研究植被改變更為容易，但其中還是牽涉到許多複雜因素。Houghton 1994討論了生態學家與農學家對土地利用與土地覆蓋看法的差異。
[49]Hannah et al.1994也嘗試就全球土地進行分類，但可惜並非根據歷史性。這篇文章的作者發現，20世紀90年代全球植被面積中有27%仍未受人類干擾，其中最大的在亞馬孫雨林以及非洲南部林地∕草原。文章定義「未受人類干擾」指每平方千米低於10人。
[50]Ioffe and Nefedova 1997：71-5.
[51]擴張乃根據每年增加的耕作面積來計算（Houghton 1994）。1960年，熱帶與溫帶地區每年都大約增加400萬公頃農地。1970年後，溫帶每年增減100萬公頃，而熱帶則每年增加600萬～1000萬公頃。如果排除20世紀50年代蘇聯處女地計劃的影響，1940年起熱帶的農業擴張便已領先溫帶。
[52]Biswas 1994內有數據，顯示這段期間耕地流失8.4%。
[53]從1945—1990年，每年平均有大約200萬公頃遭到放棄；20世紀90年代中期則有500萬～1000萬公頃（Gardner 1997：49及Xu and Peel 1991：258）。Smil 1993：57表示，1957—1990年中國約有1500萬公頃農地流失成為屯墾區與基礎建設。有關都市面積擴張，請見Douglas 1994。Biswas 1994指每年有150萬公頃農地因鹽化流失，另每年有700萬～800萬公頃因侵蝕與城市化流失。
[54]此處也有例外，像北美高原穀物農夫或新西蘭北島酪農，從1900年起便專事單作栽培，他們出售大多數產出，其他作業方式也都成為未來西方農業的發展方向。但即使是1900年的美國農民，仍得花費45%的農場收入購買外來產品；到了1990年花費比例更超過80%（Solbrig and Solbrig 1994：224）。有關1900年之前各種農業，請見Vasey 1992。
[55]Fitzgerald 1996詳述了美國拖拉機與聯合收割機自1929年起出口蘇聯的情形。
[56]有關丹麥請見Nielsen 1988；有關愛爾蘭請見Walsh 1992；有關匈牙利請見Gunst 1990。20世紀60年代在日本，耕耘機對解除稻田農民負擔很有幫助。1970年起耕耘機開始傳到韓國及其他地方。
[57]機械化在非洲有幾個失敗的例子（例如Jedrej 1983）。由於集體化制度，20世紀30年代西伯利亞泛貝加爾湖地區引進機械化但成效不彰（Manzanova and Tulokhonov 1994）。有關中國機械化問題，請見Tam 1985。有關昆士蘭、古巴、秘魯與美國蔗田收成機械化的阻礙，請見Burrows and Shlomowitz 1992。
[58]有關拖拉機歷史，請見Grigg 1992：49–51。有關機械化，請見Rasmussen 1982及Mannion 1995：95–104。
[59]在機械化之前，收割佔用農場勞動力達50%，而且是機械化的主要目標。如果不能讓收割機械化，在種植或其他農作任務上節省人工比較不合效益。
[60]在美國，早在19世紀70年代某些地區就有由馬與蒸汽機所帶動的機械，能夠帶來同樣效果：明尼蘇達州一位名叫奧利弗·達爾林普爾（Oliver Dalrymple）的農場主，就能成功耕作10千米長的田地（Rasmussen 1982）。
[61]害蟲的天敵不覺得單一作物是具有吸引力的棲息地，因此沒有足夠數量跟隨害蟲進入未分割田地（Andreas Kruess and Teja Tscharntke,Science News,June 11,1994：375報導）。
[62]Bairoch 1989：327呈現西方農業勞動生產力的進化史：19世紀增長3倍，然後在20世紀增加13倍（截至1985年），而幾乎所有增加都在1950年之後。
[63]Hayami and Yamada 1991；Hayami 1975。意大利的作物品種培育者也很早就取得成功，從1912年起使用日本品種；到1932年意大利有1/4的小麥，多數位於北部，是與日本品種雜交培育出來的早熟品種。到了70年代，這些意大利小麥廣泛使用於地中海地區（Dalrymple 1974：10–11）。
[64]Mangelsdorf 1974：211–14。雙交種乃以四個品種結合為兩個「子代」（generation），然後選出最適合的特質。另見Fitzgerald 1990。
[65]華萊士（1888—1965）是農場主、農業期刊出版家，其父曾在哈定總統任內擔任農業部長。華萊士在1941年成為小羅斯福總統的副總統，但在四年後由杜魯門所取代。他與杜魯門不睦，主要是因為外交政策。後來他數度以進步黨（Progressive Party）領袖身份競選美國總統。
[66]Jennings 1988探討了洛克菲勒這項計劃的政治意義。很顯然華萊士與基金會高層希望支持1940年當選的卡馬喬總統（Avila Camacho），希望他能在前任總統卡德納斯（Lazaro Cardenas）收為國有的美國財產立場上予以妥協（包括標準石油）。當時小麥在墨西哥仍是少量作物。另見Fitzgerald 1986。
[67]Lupton 1987：68–9.
[68]Anderson 1991.
[69]Dalrymple 1974：10–15,73–75.
[70]雜交玉米的研究，是在1930年始於羅德西亞（現為津巴布韋）。1947年發表的一個品種（SR52），1950年後用在商業農場（主要為白人所擁有）相當成功。SR-52大約提高了非洲南部產量約50%，但因為投入昂貴而限制了貧窮農民的採用意願。其他綠色革命作物都無法在撒哈拉沙漠以南地區造成重大影響（Jahnke et al.1987；另見Low 1985）。
[71]特別是1964年美國公共法480（U.S.Public Law 480）通過之後，開始以糧食援助改善各國對美國的態度。
[72]Tolba and El-Kholy 1992：296；WRI 1996：226.
[73]Bairoch 1989.
[74]1955—1988年間，抗害蟲的品種增加了4倍（根據Tolba and El-Kholy 1992：295推測）。