葉謙，博士，北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，曾任中國氣象科學(xué)研究院兼職研究員，中國氣象局華風(fēng)影視集團(tuán)高級顧問、世界氣象組織北京2008年奧運(yùn)會預(yù)報演示項(xiàng)目社會經(jīng)濟(jì)影響評價課題首席科學(xué)家?，F(xiàn)任國際全球環(huán)境變化人文影響中國委員會（CNC-IHDP）副秘書長，國際全球環(huán)境變化人文影響計劃（1HDP）主任特別顧問，IHDP核心計劃綜合風(fēng)險防范計劃執(zhí)行主任。研究領(lǐng)域包括：衛(wèi)星氣候?qū)W、氣候變化的社會經(jīng)濟(jì)影響及全球變化等。

在過去的數(shù)十年里，全球氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響一直是國際科學(xué)界和各國政府所高度關(guān)注的熱點(diǎn)。大量研究表明，以全球變暖為主要特征的全球氣候變化對全球糧食生產(chǎn)將產(chǎn)生重大影響。溫度升高、降水量和降水時間的變化可以造成許多地區(qū)，特別是發(fā)展中國家作物產(chǎn)量大幅度下降；氣候的長期變化還會導(dǎo)致傳統(tǒng)農(nóng)作物的營養(yǎng)含量降低，而各類極端天氣氣候事件的加劇，如暴雨導(dǎo)致泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的增加，森林野火發(fā)生更加頻繁，干旱在干旱和沙漠地區(qū)持續(xù)時間加長，使得地球許多原本生態(tài)環(huán)境就極為脆弱的地區(qū)更加不適合農(nóng)作物的生產(chǎn)。

雖然受全球氣候變化影響所導(dǎo)致的糧食產(chǎn)量和農(nóng)作物營養(yǎng)物質(zhì)的減少，對養(yǎng)活全球不斷增長的人口而言已經(jīng)是一個嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署最新報告又指出，氣候變化會使許多農(nóng)作物為了保護(hù)自己而變成致人死地的毒藥，還會引發(fā)更多的癌癥和其他類型疾病的發(fā)病。

在自然界有氧條件下，植物體內(nèi)的氨基酸和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物的產(chǎn)生是通過吸收土壤中的銨鹽和硝酸鹽轉(zhuǎn)化而成的。但是，科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)，越來越多的極端天氣氣候事件的出現(xiàn)，包括長期干旱和高溫，會導(dǎo)致植物為了保護(hù)自己，大幅度降低自身的硝酸鹽轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)的能力，導(dǎo)致硝酸鹽在植物中大量積累，而這些植物中就包括人類和家畜賴以為生的玉米、小麥、大麥、大豆作物、薯類、小米和高粱。

我們都知道，在蔬菜、糧食、魚、肉制品、漬酸菜、隔夜炒菜等食物中存留的亞硝酸鹽可以導(dǎo)致食用者中毒。這是因?yàn)閬喯跛猁}與人體血液作用，會形成高鐵血紅蛋白，使血液失去攜氧功能，導(dǎo)致缺氧中毒，搶救不及時可危及生命。另外，亞硝酸鹽在人體內(nèi)外與仲胺類作用形成亞硝胺類，在人體內(nèi)達(dá)到一定劑量時還會導(dǎo)致癌癥和畸形，嚴(yán)重危害人體健康。由于硝酸鹽在人體內(nèi)可被還原為亞硝酸鹽，因此，大量食用富含硝酸鹽的谷物，就會導(dǎo)致中毒或者癌癥和畸形的發(fā)生。

更令科學(xué)家吃驚的是，當(dāng)一些耐旱作物突然接受到大量雨水時會快速生長，其自身所含的氰化氫會來不及轉(zhuǎn)化為對人畜有益的營養(yǎng)物。如果食用，就會發(fā)生中毒。據(jù)報道，肯尼亞就發(fā)生過兩個孩子吃了極端降雨后采摘的木薯而發(fā)生氫氰酸中毒死亡的案例。

除了硝酸鹽和氰化物中毒外，另一個特別危險的毒素是由曲霉真菌產(chǎn)生的黃曲霉毒素。人如果長期暴露在黃曲霉環(huán)境下，可導(dǎo)致癌癥，而急性暴露甚至可導(dǎo)致死亡。觀測發(fā)現(xiàn)，由于氣溫升高，在熱帶和亞熱帶地區(qū)作物中的黃曲霉毒素和霉菌大量增加，肝損傷、癌癥和失明病例在長期食用這些作物的當(dāng)?shù)厝酥酗@著增多，還出現(xiàn)了由此導(dǎo)致的畸形胎兒。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署認(rèn)為，目前全球約有45億人暴露在黃曲霉毒素的威脅下。2004年肯尼亞爆發(fā)了嚴(yán)重的黃曲霉毒素中毒，中毒人數(shù)超過300人，最終導(dǎo)致100多人死亡。

科學(xué)家目前已經(jīng)在小麥、玉米和大麥等谷物中發(fā)現(xiàn)了真菌毒素。據(jù)估計，世界各地至少25%的谷物存在霉菌毒素。隨著中高緯地區(qū)溫度持續(xù)升高、不規(guī)律的降雨增多，原本主要發(fā)生在熱帶地區(qū)的霉菌毒素也已經(jīng)開始對溫帶地區(qū)產(chǎn)生威脅。例如，歐洲國家塞爾維亞科學(xué)家對本國玉米的研究就發(fā)現(xiàn)，2012年持續(xù)干旱導(dǎo)致玉米出現(xiàn)了大范圍的黃曲霉毒素爆發(fā)，而塞爾維亞的氣候通常并不適宜黃曲霉毒素的生長?？茖W(xué)家估計，如果溫度上升2攝氏度，黃曲霉毒素將可能成為歐洲主要的食品安全問題。

面對不斷加劇的氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)和毒性的影響，除了要培育那些耐旱、抗病的農(nóng)作物，培育能夠抵抗霉菌毒素和其他有毒化學(xué)物質(zhì)的新物種也已經(jīng)成為科學(xué)家需要加強(qiáng)研究的緊迫課題。