开创沃土丰源：亚洲和中东地区粮食与水资源创新实践

白皮书2025年6月 图片来源：Getty Images 目录 前言3 执行摘要4 1推动粮食与水资源系统转型的全面框架6 1.1挑战相同，负担不均1.2推动粮食与水资源系统转型的全面框架1.3对新兴经济体具有现实意义的创新6710 2粮食与水资源创新实践：行业经验13 2.1当创新产生成效：改变粮食与水资源系统的十二项技术2.2正当其时的创新：行业实践与经验1317 3粮食与水资源系统绿色转型的五步行动蓝图33 赋能行动#1构建全面的政策框架34 赋能行动#2打造稳健的金融体系37 赋能行动#3培育粮食和水资源战略创新集群39 赋能行动#4发挥私营部门力量，推广粮食与水资源技术应用41 赋能行动#5全面提升价值链，增强消费者接受度43 行动呼吁43 贡献者44 致谢44 尾注46 免责声明 本文件由世界经济论坛发布，旨在为相关项目、洞察领域或互动交流提供参考。文件中发表的结果、解读和结论来源于世界经济论坛推动并认可的合作过程，但文中内容并不一定代表世界经济论坛或其全体会员、合作伙伴以及其他利益相关方的观点。 版权所有© 2025 World Economic Forum。保留所有权利。不得以任何方式手段，包括影印和录制，或通过任何信息存储和检索系统复制或传播本出版物任何部分的内容。 开创沃土丰源：亚洲和中东地区粮食与水资源创新实践 前言 梁锦慧世界经济论坛执行董事、大中华区主席 周园波士顿咨询公司董事总经理、全球资深合伙人 Sebastian Buckup世界经济论坛执行董事 全球粮食与水资源系统正处在关键时刻。当前，农业与粮食系统占全球淡水消耗的70%。到2050年，维持全球97亿人口的生存，需要远超现有的资源，而气候变化正在加剧水资源短缺、土壤退化和生态系统崩塌等风险1。然而，我们通常将粮食和水资源问题割裂对待，采取的对策仍然高度分散。 力，而要投资发展粮食系统，就必须对水资源进行投资2,3,4。 世界经济论坛粮食创新中心就践行了这种一体化策略，他们联合初创公司、成熟企业、农民和决策者的力量，共同试点和加快实施解决方案。当然，这只是刚刚起步，多方合作的潜力十分巨大。 本报告将重新定义这一范式，提出长期解决方案，同时厘清粮食和水资源问题之间的关系，阐述展开相应投资的重要意义。全新的范式依赖两大支柱： 本白皮书提供了全景式扫描，重点介绍了粮食和水资源生态系统实现健康转型所蕴含的机会。首先，相关各方要携手管理风险，规划如何共同投资和实施解决方案。其次，要高度重视粮食和水资源之间的互动关系，充分释放其倍增效应，通过发展可持续、有韧性的经济，实现经济增长。 整体解决方案：我们认为，必须突破孤立的技术方案，依托政策一致性、混合融资和以农民为中心的规划设计等赋能举措，着力构建行动生态系统。 加大水资源投资力度：中国凭借全球约6%的淡水资源，实现了90%以上的粮食自给自足率；中东已成为太阳能海水淡化行业的主导者，贡献了全球40%的产量。这些并非停留在理论层面的案例，而是可广泛推广、普遍应用的成功经验，尤其对新兴市场更具借鉴意义。这些地区的经验表明，资源受限能够激发创造 塑造粮食和水资源的未来既是势在必行，也是难得的发展良机。我们希望这份报告能帮助广大读者深入了解如何实现合作共赢。 执行摘要 淡水需求的激增使得粮食与水资源关系成为全球领导者重点考虑的核心问题。 全 球淡水系统正承受着前所未有的压力：预计到2030年，全球淡水需求将超出供应的40%，而自然的补给机制――水文循环5,正日益受到气候变化、污染和过度开采的冲击。 中国⸺推动效率提升与自给自足 –中国仅拥有世界6%的淡水资源和9%的耕地，但却通过主粮自给自足养活了全球20%的人口8。 –2000年以来，在精准农业、区块链溯源和闭环循环等领域突破性发展的带动下，中国农民收入实现了10倍9增长。 到2050年，水资源需求将上升30%，而粮食供应量需增加60%，这种失衡状况会进一步加剧6。与此同时，消耗了70%淡水取用量的农业正面临河流萎缩、降雨不稳和含水层枯竭等问题。在资源有限与需求紧迫的双重压力下，粮食与水资源关系问题已成为全球领导者关注的核心问题，亟需采取行动，重塑人类与水资源的关系。 中国仅拥有世界约6%的淡水资源和约9%的耕地面积，却养活了20%的全球人口。 –从政策设计到落地实施，中国构建了一体化的粮食和水资源体系，重视高标准农田建设、生物育种技术研发和智慧灌溉。 –这些举措不仅保障了中国主粮的自给自足，也提升了农业用水的效率，增强了农业部门的韧性和效能。 来自新兴经济体的启示 新兴经济体在快速发展的同时，粮食和水资源系统承受的压力与日俱增，面临尤为沉重的负担。然而，这些经济体用实践证明，创新能将资源限制转化为发展动力。预计到2030年，亚太和中东地区的粮食与水科技市场规模将达到2,090亿美元，约占全球总规模的45%。中国和中东地区尽管面临内在挑战，但为实施可拓展的市场化解决方案提供了蓝图7，为其他积极应对粮食与水资源转型的发展中国家提供了宝贵的启示。 中东⸺试行干旱气候情景下的解决方案 –中东地区14个国家面临极端的水资源压力，但正通过创新的力量将沙漠变为粮仓10。–中东地区生产全球40%的海水淡化水，太阳能技术、公共与私营部门合作模式日益普及11。–耐盐作物和土壤生物工程的突破性发展提高了边缘化环境中的可持续产量。 粮食与水资源系统要想实现系统化、可持续转型，需要采取五项关键的赋能行动――本报告称之为“五步行动蓝图”： 推动粮食与水资源系统转型的全面框架 兼顾经济发展、可持续性和韧性的一体化绿色转型正在兴起。新的技术和创新正推动粮食和水资源系统取得更大成效。本报告结合两个维度的考量，提出了推动粮食与水资源系统转型的全面框架： 1.构建全面的政策框架 2.打造稳健的金融体系 维度#1 这一维度包括十二项高影响力的技术和商业模式创新，涵盖相互关联的三大领域： 3.培育粮食和水资源战略创新集群 4.发挥私营部门力量，推广粮食与水资源技术应用 –农业与食品：包括遗传作物改良、蛋白质创新与营养等。–水资源：包括数字化水源管理、先进海水淡化技术和生物水处理技术等。–跨部门技术：包括精准农业、智慧灌溉、土壤改良、可持续包装、绿色生产与物流、区块链驱动的供应链溯源，以及粮食与水资源循环利用等。 5.提升价值链参与者能力，增强消费者接受度 行动呼吁：携手共进，开创未来 系统性转型才刚刚起步。在新兴经济体中，尤其在中国和中东地区，五步行动蓝图为打破孤岛、促进利益相关者协同和将创新植入粮食与水资源系统提供了路径。 这三大领域贯穿整个价值链，从农业资源投入和生产、到配送和利用、再到生命周期结束后的回收。若能置于系统性框架下，这些技术将会发挥更大效用。 要衔接政策、金融、技能培训和基层实施等各环节，协作式策略至关重要。只有公共与私营部门开展大规模合作，才能突破碎片化试点，充分释放粮食与水资源系统的潜力，为经济增长、可持续发展和系统韧性注入持久动力。 维度#2 技术能否成功取决于其所处的生态系统。中国和中东地区的实践经验表明，政策一致性、混合融资、创新创业环境、协作式产业集群、私营部门协同和价值链的技术应用等条件若能同时具备，碎片化创新就有望转化为系统化韧性。 推动粮食与水资源系统转型的全面框架 1 构建更可持续、互通互联的粮食与水资源系统对于人类和自然的未来至关重要。而在这一进程中，新兴经济体正发挥引领作用。 而自然的补给机制――水文循环，正日益受到气候变化、污染和过度开采的冲击。干旱和洪水等天气灾害事件，再加上地缘政治冲突，加大了对粮食价格的压力。2022年，全球粮食价格创下历史新高16。到2050年，为了养活全球97亿人口，水资源和粮食产量须分别增加30%和60%17。与此同时，地球上超过40%的物种直接或间接地依赖湿地和河流生存18。 粮食和水对于地球上的生命不可或缺，对于全球经济的有序、健康发展也必不可少。全球粮食和水资源产业的市场规模高达14万亿美元，且保持着6%的年均增速12。全球三分之二的就业离不开水资源13。但是，随着需求的不断增长，尤其是农业需求的激增，淡水资源系统正变得不堪重负。目前，农业已消耗全球70%的淡水取用量14。 随着需求的不断增长，尤其是农业需求的激增，淡水系统变得不堪重负。目前，农业已消耗全球70%的淡水取用量。 预计到2030年，全球淡水需求将超出供应40%15， 挑战相同，负担不均1.1 全球粮食和水资源系统面临五大相互关联的关键挑战（见图1）： –气候变化导致生态系统脆弱 这些挑战和能源系统、公共卫生以及城镇化息息相关，有可能带来全球性影响，但新兴经济体承受着最为沉重的负担。比如，在面临粮食短缺的人口中，95%以上生活在新兴经济体19；全球25个面临极高水资源压力的国家中，有16个位于中东和北非地区20。 –粮食供应不均衡和水资源短缺–膳食结构、大规模食品生产方式和水污染引发健康问题–当前价值链实践造成温室气体排放–土地利用转换、水资源过度开采和污染造成生态系统退化 推动粮食与水资源系统转型的全面框架1.2 –包容性：能够创造经济发展机遇，并让更多人获得富含营养的粮食和清洁用水。 要切实应对粮食和水资源系统的挑战，就不能局限于单个系统。如图2所示，绿色粮食与水资源系统需具备以下特征： –韧性：能够减缓供应链遭受的冲击。 –可持续性：能够支持经济的可持续发展，减少排放并实现生物多样性净增益。 水资源压力和粮食需求的上升，共同构成了当今时代最为错综复杂的发展挑战之一。应对这项挑战既需要技术的系统性转型，也离不开生态系统的赋能支持。新兴经济体虽生态脆弱，但也充满创新活力，能为世界其他地区提供宝贵经验，展示政策一致性、金融机制以及价值链驱动的本地化解决方案如何协同发挥作用，从而推动构建可持续、有韧性的粮食和水资源系统。 陈志钢，浙江大学求是讲席教授 可持续性 包容性 让更多人获得富含营养的粮食和清洁用水，比如通过下列手段：— 为小农户提供可负担的农业科技— 去中心化的水资源解决方案— 创造绿色就业机会 促进经济的可持续发展，同时实现净零排放和生物多样性净增益，比如采取下列举措：— 再生农业— 水资源的循环再利用— 能够适应气候变化的基础设施 韧性 减缓供应链冲击，比如干旱和市场波动，措施包括：— 数字化/人工智能驱动的资源优化— 多元化采购 产，到配送和利用，再到生命周期结束后的回收。若能置于系统性框架下，这些技术将发挥更大效用。 粮食和水资源系统紧密相连，因此转型必须在两个维度上综合施策（见图3）： 维度#2：技术能否成功取决于其所处的生态系统。这一维度包含五大关键行动（即“五步行动蓝图”），旨在加强政府、金融、产业、技术和价值链相关方等多方利益相关者之间的合作。 维度#1：包括十二项高影响力的技术和商业模式创新，涵盖三大相互关联的领域：农业和粮食、水资源和跨部门技术。 这三大领域覆盖整个价值链，从农业资源投入和生 全球粮食和水资源系统的转型，需要在多个行业、领域和生态系统中推动技术和商业模式的创新 对新兴经济体具有现实意义的创新1.3 到2030年，全球粮食和水科技市场规模预计达~4,700亿美元。 粮食和水科技创新正在加速。到2030年，全球粮食和水科技市场规模预计达4,700亿美元，相较2024年增加74%，年均增速为10%（见图4）22。 从区域来看，亚太地区凭借规模和现有需求，已成为全球最大的绿色粮食和水科技市场。与此同时，中东因加大投资、日益重视创新，正成为全球最具前景的市场之一。这两个地区代表了关键的增长型市场，其市场增速超越其他地区，预计到2030年市 场规模将达到2,090亿美元，约占全球粮食和水科技市场的45%（见图5）。 亚太和中东地区成为全球最重要的粮食和水科技市场，并正在推动全球市场增长 这两个市场在粮食和水资源系统