農業的未來

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在烏有之鄉，綠色和平組織，以及一些不明真相的藝術家、公共知識分子、環保主義者和媒體記者的共同忽悠下，轉基因這個話題已經被徹底異化了，以至于直到今天我們的媒體仍然在討論轉基因技術是不是美帝國主義的陰謀，吃轉基因食品是否會中毒，以及跨國公司是否會利用轉基因專利控制我國的農業生產……這類已經被討論了無數遍，辟了無數次謠的話題，那些真正有意思的話題卻無人問津。
正是由于這些人的誤導，使得孟山都這樣一個很正常的美國公司，同時也是一個對農業現代化作出了極大貢獻的高科技公司被徹底妖魔化了，以至于很多人一提起他們就想到了魔鬼。其實你們不知道的是，你們之所以能夠如此便宜地吃到那么多糧食和肉類，與該公司的很多發明創造有著直接的關系。
我覺得那些心懷鬼胎的反轉基因控們其實已經達到目的了。
從我做起，做出改變。我想告訴大家的是，不管你個人如何看待轉基因，也不管你自己是否會選擇購買轉基因產品，轉基因技術注定將會被大量應用到農業上來，這已是不可更改的事實了。我們所要關注的，就是將會出現哪些造福人類的新轉基因技術？這些技術何時能推廣開來？推廣過程中尚存在哪些問題？要想回答這幾個問題，必須關注美國，這才是農業的未來。
一個月前我去美國考察了他們的大農場農業模式，這種模式的規模實在是令人咋舌。像下圖這位農場主，只雇傭一名員工，兩人聯手種了1.8萬畝土地！

我還參觀了孟山都在美國的實驗室，親眼看到了他們的種子切片機。這種機器是為傳統育種而設計的，雜交種子在種下去之前先用機器進行切片采樣，然后立刻進行DNA分析，只有具備了某些特征的才會被種下去繼續雜交，這就大大提高了育種效率。（因為不讓照相，下圖是一臺相對簡單的種子分揀設備，目的差不多：）

正是由于像孟山都這樣的高科技農業公司的努力，使得美國玉米和大豆的生產效率在1987-2007年這20年里分別提高了40%以上和接近30%，兩者的平均水平都達到了中國的兩倍左右。相比之下，美國小麥一直沒有使用轉基因技術，生產率只增長了19%，比中國的平均水平還要低。
我根據這次考察，寫了一篇文章，題目叫做《農業的未來》。文章中我試圖討以下幾個問題：
第一，轉基因技術最早確實是針對美式大農場的特點而發展起來的，這是資本運作的要求，無可厚非。美式大農場我們學不來，世界上恐怕沒有幾個國家學得了，但這不妨礙我們學習美國的其他一些先進的農業技術和理念。轉基因技術就是其中之一，有的技術我們不需要，但有的技術我們又非常需要，應該立即引進。
第二，轉基因技術屬于高科技，需要有高科技知識背景的農民與之配套。但這并不是什么難題，中國農民已經種了十幾年轉基因棉花，這方面的經驗不缺。
第三，就在我們左右搖擺的時候，美國的轉基因技術已經發展到了第二代，甚至第三、第四代技術也已經成熟，馬上就可以推廣了。新的技術不但提高了老技術的可靠性，減少了風險，而且擴大了應用領域，不但能夠防治更多的病蟲害，而且可以提高農產品的品質。比如一種轉基因大豆油可以大大提高穩定性，延長了油炸食品用油的使用壽命。
總之，按照聯合國專家的估計，世界人口到2050年時將會達到90億，對糧食的需求總量將是現在的兩倍，而土地的供應量不會有太大的變化。也就是說，我們必須在2050年時將糧食生產效率提高一倍才能滿足要求。要想達到這個目的，當然有很多種方法，但轉基因是其中非常有效的一種，而且已經經過了時間的檢驗。
反對這項技術的人，請你從今天開始節衣縮食，謝謝。（轉自土摩托）

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農業的未來
提高種田的技術含量，是現代農業發展的必經之路。

現代農業的樣板

8月的美國，天氣異常炎熱。在被稱為“世界糧倉”的伊利諾伊州，玉米已經長到了2米多高，再過一個多月就要收割了。站在高處放眼望去，農田里見不到一個人，只有一望無際的綠色，雖然養眼，卻也略顯單調。
農場主肯尼斯•哈特曼（Kenneth Hartman）先生站在自家門前歡迎來自世界各地的記者參觀他的農場。他上身穿著一件短袖襯衫，下面是一條卡其布的褲子，腳蹬一雙白球鞋，身材微微有些發福，看上去一點兒也不像個農民。“我家祖祖輩輩都是農民，傳到我這里已經是第五代了。”哈特曼指著身后的一幢紅磚房說，“我從小就在這間房子里長大，對這里很有感情。高中畢業后我上了一個兩年制技校，然后進了城，在一家銀行工作了幾年，后來我父親年紀大了讓我接班，我二話沒說就回來了。相比而言，我更喜歡當農民，生活非常自由，時間自己支配。”
哈特曼的祖先是來自德國的移民，他的曾祖父于1920年在伊利諾伊州買下一塊土地，辦了個養牛場。經過多年的兼并和買賣，傳到他父親手里時總面積已經超過了1萬畝。因為養牛太辛苦，而且飼料價格漲得太厲害，他決定改種糧食。如今整個農場除了他本人之外，只有一名全職雇員，兩人一共要照管1.8萬畝土地，其中6000畝是替別人種的。
“特別忙的時候可能會再請一兩個臨時工，但基本上有我們兩個就足以照管這些土地了。”哈特曼看到大家一臉狐疑，便再次強調說：“如今有了大型機械，種田并不是什么很困難的事情。種子播下去，再把化肥施好，就可以坐在家里等著收獲了。”
哈特曼領記者們去看他的寶貝，一臺380馬力的約翰•迪爾（John Deere）牌播種機。車身漆成了鮮艷的綠色，光是兩個前輪就足有一人多高，車子后面拖著一長串翻土和撒種設備，看上去非常復雜。“我有兩臺這樣的機器，每臺都配備了電腦和GPS定位系統，整個播種過程全部由電腦來控制，我只要把它開出去就行了。”哈特曼對記者們說，“當然施肥和收割也是用大型機械來完成的，甚至最后賣糧食也是通過網絡來實現，糧商在網上互相競價，誰的出價高，誰的條件好，我就把糧食賣給誰。”
哈特曼的說法是顯而易見的，兩個人要種1.8萬畝土地，任何形式的手工勞動都毫無意義。事實上，哈特曼采用的很多新技術都和這種大農場式的耕作模式密切相關。比如，他種的是轉基因（BT）抗蟲大豆和玉米，盡可能減少農藥的使用量和打藥次數。這些抗蟲品種同時還都被轉入了抗除草劑（草甘膦）基因，這樣就可以不用人工除草了，只要噴一遍除草劑就可以達到目的。
“草甘膦是一種非常棒的除草劑，但我輕易不用它，就是擔心雜草產生抗性。”哈特曼對大家說，“現在除草劑市場競爭得很厲害，很多公司都有不同性質的產品出來，我會先用它們，實在控制不住了再用草甘膦補殺。”
同樣，哈特曼也嚴格遵守種子公司的規定，專門拿出25%的農地種非轉基因玉米和大豆，為害蟲提供避難所，防止抗性的產生。
高科技農業，一定要有高水平的農民來使用，才能保證不出問題。
“轉基因種子最早是在上世紀90年代開始有的，我一開始對這種新技術也不太了解，不知道它到底好不好，于是我觀望了一年，讓周圍農場的人先種。”哈特曼坦率地承認，“一年后我去調查，發現這個技術確實好用，便也開始自己種了。現在我已經離不開轉基因種子了，我還種了幾畝轉基因甜玉米供自己和家人食用。”
“不過呢，現代農業技術還是不夠好啊！比如我非常希望科學家們能研究出抗旱的新品種。”哈特曼補充到，“今年雨水少，氣溫高，我這里好幾天沒下雨了，如果再這樣下去的話肯定影響產量。”
美國的中西部歷來是不缺雨水的，哈特曼的農場沒有修建任何水利設施，全憑老天爺賜水。但由于氣候變化等原因，最近幾年的氣候一直不太正常，氣溫越來越高，降水量則越來越小。
當然，作為一個現代農民，哈特曼肯定想好了退路。他為自己的農場投了保，保費按照過去10年的平均收成為標準進行計算。如果因為天災等原因糧食歉收的話，他可以拿到70%的補償。
另外，他的妻子一直在城里一家公司上班，每天往返要開100公里。這是因為美國的個人健康保險很貴，但公司往往為員工及其家屬負擔了保費，她之所以保留這份工作，主要就是為了給家人提供健康保險。
說話間，哈特曼的母親瓊•哈特曼聽說有記者來訪，便開著一輛農用電瓶車過來和我們會面。她老人家今年73歲，身體十分硬朗，但哈特曼不讓她干農活，而是把管賬的事情交給她全權處理。
“現在的年輕人從小到大都生活在城市里，很多人從來沒來過農村，不知道糧食都是怎么種出來的。”老人用洪亮的嗓音對大家說，“你們回去多寫文章，教育一下城里人。”大家齊聲附和，但也有不少人私下里小聲嘀咕：如此先進的科技和管理水平，如此完善的農業體系，再加上面積大得匪夷所思的美式大農場，在全世界都是獨一無二的，別的國家根本學不了。
真的是這樣嗎？讓我們先來算算經濟賬。

大農場模式的借鑒意義

因為負責管賬的人加入了談話，大家自然而然地把話題轉到了經濟方面。出人意料的是，哈特曼農場的收入并不像大家想象的那樣高。
“農業的收入不穩定，受各種因素影響很大。我的農場有的年份每英畝（約等于6畝）虧20美元，有的年份每英畝賺80美元，不一而足。如果把過去10年的情況綜合起來計算的話，應該還是賺到錢了。”哈特曼對記者們說，“以前國際市場糧價低，我們都是靠政府補貼才能勉強持平。但最近糧價漲得厲害，我們終于可以盈利了，但政府實行多年的農業補貼政策也就跟著取消了。”
為什么兩人種1.8萬畝土地還賺不到錢呢？是因為耕作方式粗放導致生產效率低下嗎？恰恰相反，美國大多數糧食作物的畝產量幾乎是全世界最高的。哈特曼農場主要種植玉米、大豆和小麥這三種作物，平均畝產分別可以達到750、220和300公斤，比美國的平均水平稍微高一點。相比之下，中國的玉米平均畝產僅為300公斤左右，是美國平均水平的一半；中國大豆的平均畝產為120公斤，也幾乎是一半。中國只有小麥的平均畝產比美國高。
“美國小麥的耕作方式太過粗放，而且美國小麥的病蟲害特別多，中國小麥精耕細作，蟲害少，產量自然就比美國高了。”中國農業科學院生物技術研究所研究員黃大昉對本刊記者說，“美國人在玉米和大豆方面投入的科研力量最多，無論是育種技術還是生產管理都達到了很高的水平，中國在這方面的差距非常明顯。”
據黃大昉介紹，中國糧食作物平均有10%～20%的產量是被蟲子吃掉了，經濟作物這個比例更高，達到了30%～50%之多。中國急需培育出能夠抵抗病蟲害的新品種，其中玉米的原產地不在中國，育種方面遇到的困難會比較大。大豆產自中國，中國的大豆種子資源是非常豐富的，但在育種方面卻落后美國這么多，有點說不過去。
所謂育種，就是把人類需要的性狀集中到同一株植株中去的過程。按照方法的不同，育種可分為傳統育種和生物技術育種兩大類。所謂傳統育種其實就是雜交，然后從后代中篩選需要的性狀。如果某個優良性狀只受一個基因控制，那么通過雜交后獲得該性狀的概率是很大的。但實際情況是，很多優良性狀是由很多個不同的基因所決定的，缺一不可，這就要求育種專家對雜交后代進行大面積篩選，勞動強度非常大。
從上述介紹可知，有兩個因素決定了傳統育種的水平：一個是種子庫資源，如果自然界根本沒有某個性狀，就相當于“巧婦難為無米之炊”，再怎么雜交都不可能成功。另一個因素就是雜交后代的篩選速度。在基因鑒定技術被發明出來之前，雜交后代的篩選是一個費時費力的工作，需要先把雜交種子種下去，等它們長大，觀察其性狀，選出較好的個體進一步雜交，這個過程往往要進行很多代才能有個滿意的結果。
如今，基因測序的速度和精度已經達到了很高的水平，美國育種業的龍頭企業孟山都（Monsanto）公司發明了一種種子切片機，大大縮短了傳統育種的時間。今年該公司首次組織各國記者前往參觀，只見在一間如倉庫般寬敞的實驗室內安放著一臺4米多高的機器，一袋雜交玉米種子從一端倒進去，機器迅速在每一粒種子上切下一小塊，立即送去做DNA分析，剩下的種子放入96孔培養皿中保存。根據DNA分析的結果，科學家可以迅速判斷出到底哪個種子內含有人類所需要的性狀，然后找出對應的種子，將其種下去，就可以進行下一輪雜交試驗了。
“這個技術的關鍵在于如何只切下種子的胚乳而不傷及胚芽，不影響它發芽。”技術員向我們介紹說，“因為種子的形狀不同，必須設計出一套程序，針對不同的種子選定不同的切口位置。”種子切片的思路很早就有了，但過去都是人工切片，效率低下。這種切片機第一次實現了種子快速篩選，工作效率和精確度提高了成百上千倍，這就是為什么美國在育種方面領先于世界的主要原因。美國市場上的玉米和大豆種子，無論是產量還是抗病蟲害性能，都要比中國的好很多。
那么，為什么美式大農場還是掙不到多少錢呢？這就要從他們的資金投入上找原因。哈特曼最大的投資是播種機、收割機、汽油，以及幾個能裝20萬噸糧食的糧倉，它們的價格近幾年漲得厲害，他至今還欠著“約翰•迪爾”很多貸款。
“一臺大型播種機20年前的價格是8萬美元，現在是20萬；谷倉的造價過去是每噸糧食1美元，現在是2美元。”哈特曼對記者們說，“另外種子和化肥的價格也都漲了，兩年前化肥還是每噸480美元，現在已經漲到720美元。15年前的轉基因玉米種子每袋80美元，現在則是200美元，當然現在的種子性能比過去好多了，算下來還是得買。”
從哈特曼的敘述可以看出，他的農場之所以很難盈利，主要原因在于那些專為大農場設計的硬件設施太貴了。如果農場規模小點，省下這筆投資，其余不變，還是能夠盈利的。
美國農業之所以走到這一步，既和美國的土地資源狀況有關，也是社會發展到一定階段的必然產物。國際市場的農產品價格多年來一直沒有大的改變，如果光靠賣糧食掙錢的話，一個農民必須種很多地才能在收入上和工人持平。所以，世界各國的經驗都證明，隨著經濟的發展，農民離開農村和土地兼并是必然發生的結果，只是程度有所不同而已。中國雖然人均土地面積少得可憐，但農民大都進城打工了，中國農村的土地集約化程度一直在穩步增長，出現了大批種糧專業戶，每人租種幾百畝土地在中國農村已是很常見的現象。如果在這個基礎上把美國先進的農業管理理念，以及高性能的種子資源引入到中國，必將從根本上改變中國的農業面貌。
但是，有一種關鍵技術正在成為中國的攔路虎，這就是轉基因。

轉基因農業現狀

轉基因技術的出現，是為了彌補傳統育種的缺陷。首先，雜交育種隨機性高，效率太低，如果一個優良性狀由20個基因決定，它們分別藏在20種不同的植株當中，那么如果想通過傳統方式把這20個基因集中到一棵植株里來，至少需要雜交1萬億次才能保證獲得成功，這是一個天文數字，很難做到。
其次，一些人類希望的性狀在野生植株當中是沒有的，無論怎么雜交都沒用。比如一種特異性殺蟲劑BT蛋白只存在于蘇云金桿菌體內，只能通過轉基因的方式將這個外來基因導入農作物的基因組當中，并使之高效表達才行。
正是上述這兩個原因，傳統育種方式在提高農作物產量和增加營養方面的潛力基本上已經達到了極限，很難進一步提高了。
“農業科技的進步速度是驚人的，超出了老一輩經濟學家們的想象。‘馬爾薩斯人口論’所預言的結果之所以沒有出現，就是因為他低估了農業科技的發展速度。”美國伊利諾伊大學終身教授、現任美國約翰•霍普金斯大學國際關系學院客座教授的羅伯特•湯普森（Robert Thompson）博士對本刊記者說，“雖然世界人口持續增加，但如果把通貨膨脹的因素考慮在內的話，2008年之前的150年里，世界糧食均價實際上是略有下降的。但是自2008年開始情況發生了變化，由于糧食乙醇行業的飛速發展，以及一些其他原因，世界糧食價格持續上漲，人類已經看到了這種上漲所帶來的后果。”
按照聯合國糧農組織制定的標準，如果一個人每天能夠攝取到的熱量低于1800卡路里的話就可被定義為“饑餓”。2008年的糧食漲價使得全世界挨餓的人數從9.25億躍升為10億，營養不良的人口總數則達到了20億。根據聯合國人口機構做出的預測，世界人口總數將從2011年底的70億人上升到2050年的90億人，增幅高達38%，其中富人的增幅只有7%，窮人則會增加44%，撒哈拉南部非洲更是高達134%之多。如果再考慮到貧困人口在邁向“小康”的最初階段必將大幅度提高肉蛋奶和蔬菜水果的消費水平，專家估計，世界農業必須在未來的40年里將產量提高一倍，才能滿足要求。換句話說，如果農業生產效率維持現狀的話，就必須將可耕地面積增加一倍才能喂飽大家的肚子。
“全世界可耕地總面積理論上是可以翻倍的，但必須把現有的森林全部砍光才行，所以實際上是不可能的。”湯普森教授對本刊記者說，“我估計全世界的可耕地總面積最多還可增加12%，而且新增的土地大都比較貧瘠。”這就意味著，到本世紀中期，世界糧食平均單產必須在現有的基礎上翻倍才能滿足要求。
“你還要考慮到氣候變化的影響，以及水資源的限制因素。”湯普森補充說，“農業已經占用了地球上70%的淡水消耗，在水資源日益短缺的今天，水必將成為制約農業發展的一個瓶頸。”
湯普森教授認為，在內因外因都如此不利的情況下，要想實現糧食產量翻番的目標，同時又不過多地傷害自然環境，必須依靠轉基因技術。
美國是全世界最早開始種植轉基因農作物的國家，至今已經進行了16年大規模商業化種植，沒有發現對人畜，以及自然環境造成任何有據可查的危害。相反，正是因為轉基因技術的應用，使得美國玉米和大豆的生產效率在1987～2007這20年里分別提高了40%以上和接近30%，極大地節約了土地資源。相比之下，小麥一直沒有使用轉基因技術，生產率只增長了19%。
由于一些非科學的原因，一些國家和環保組織抵制轉基因農作物的種植，但也有不少國家在看到這種新技術的巨大潛力后，紛紛開始引進種植。比如南非的玉米平均畝產曾經只是中國的一半，引進轉基因玉米種子后，短短幾年時間平均畝產就提高了80%，從玉米凈進口國變成了凈出口國。印度在引進轉基因棉花后產量大幅度增加，也從一個凈進口國變成了凈出口國，有600萬印度棉農從中受益，被譽為印度的“白金革命”。
根據國際農業生物技術應用服務組織（ISAAA）提供的數據，截至2010年，全世界一共有29個國家的1540萬農民種植了22.2億畝轉基因作物，發達國家和發展中國家各占一半；總共有59個國家批準進口轉基因作物用于食物和飼料以及釋放到環境中。轉基因種子的全球市場價值為112億美元，商業轉基因玉米、大豆和棉花產品的總價值約為1500億美元。
中國是29個允許種植轉基因作物的國家之一，但目前大面積商業化種植的只有棉花這一種。上世紀90年代中期，華北地區棉鈴蟲大爆發，差點把中國的棉花業毀了。中國政府緊急引進孟山都轉基因棉花，這才制住了棉鈴蟲，挽救了中國的棉花產業。但是國內很快出現盜版，孟山都沒有賺到什么錢。
“目前中國只占孟山都1%的市場份額，不過中國的市場潛力是很大的。”負責孟山都國際市場的高管海蘇斯•馬德拉左（Jesus Madrazo）對本刊記者說，“但是，中國必須尊重知識產權才行。”
事實上，為了保護國家糧食安全，中國政府于2007年頒布的《外商投資產業指導目錄》中明確規定，禁止外商從事轉基因植物種子、種畜禽、水產苗種的開發、生產。與此對應的是，2008年，國務院批準了轉基因生物新品種培育科技重大專項，鼓勵中國科學家投身轉基因研究。
“國內現在至少有幾百家研究單位參與了轉基因重大專項，雖說人多力量大，但這里面的利益關系就不太好平衡了。”黃大昉對本刊記者說，“所以我覺得高新技術還是留給優勢單位來做比較好，不過這涉及行政管理體制和科研體制的改革，不太好辦。”
到目前為止，中國僅有兩種具有自主知識產權的轉基因農作物拿到了安全證書，分別是轉植酸酶玉米和轉BT基因水稻，但它們距離大規模種植還有一段距離。
“中國的轉基因新品種審定需要的時間很長，這是因為中國把安全評估和性狀評價分開來做了。國外則不然，轉基因作物的安全審定和品種審定是一起做的，速度要快得多。”黃大昉對本刊記者解釋說，“我一直在呼吁有關部門改革新品種審定程序，但目前還沒有結果。”
轉基因并不是一件很容易的事情，最難的一步就是把外源基因轉入某種作物，并證明有效，這在科學上叫做一次“轉化事件”，所謂“安全審定”審的就是這個轉化事件。但實際上，不同地區因為自然條件不同，所種植的品種都是不一樣的，必須再通過雜交的方式把外源基因轉入某個特定的品種中去，所謂“品種審定”審的就是這個品種的性狀。只有轉基因品種需要過這兩關，雜交品種則不需要。
總之，因為種種原因，中國在轉基因方面已經遠遠落后于美國了。具體來說，如果把轉BT抗蟲基因和轉抗除草劑基因看做是第一代轉基因的話，中國只是在棉花上引入了第一代技術而已，尚處于最初級的階段。第二代轉基因技術則是將上述兩種性狀疊加在一起，并且在技術細節上進一步完善，減少出錯的概率。比如美國已經出現了轉多個BT抗蟲基因的農作物，大大減少了害蟲出現抗性的概率。孟山都公司則剛剛推出了一種名為“袋子中的避難所”（Refuge-in-the-Bag，簡稱RIG）的新產品，在同一袋轉基因種子中混入一定比例的非轉基因種子（通常為5%），這樣農民就不必為專門種植“避難所”而費心了。
前兩代轉基因技術的直接獲益方都是農民，消費者看不出好處。第三代轉基因農產品提高了營養價值，讓消費者直接受益。比如孟山都即將推出的一種轉基因大豆，富含亞麻油酸（Omega-3），這種物質已被證明對心血管系統有益，但通常只在魚類食品中才有。還有一種結合了傳統育種與轉基因的Vistive牌金大豆也將很快面世，這種大豆的不飽和脂肪酸含量比普通大豆高，榨出來的豆油在煎炸食品的過程中穩定性大大提高，不但可以幫助食品工業節約費用，還可以有效地消除反式脂肪酸，減少飽和脂肪酸的含量。
前三代轉基因技術的直接受益者都是人類，第四代轉基因農作物則會讓地球的生態環境直接受益。孟山都研制的能夠高效利用氮肥的轉基因玉米正在進行大田試驗，初步試驗結果表明，這種玉米每畝地可以少施5公斤氮肥，產量不受影響。轉基因抗旱玉米則已經基本通過了大田試驗，預計很快就可以上市了。這種玉米能夠抵抗一定程度的干旱，而在正常雨量情況下也不減產。據黃大昉教授透露，中國因為缺水嚴重，也在加緊研制抗旱農作物，但目前只能做到缺水情況下仍保持一定的產量，但如果降雨充足的話卻會減產，所以距離實際應用尚有一定距離。
“不過我相信，只要國家的政策不變，中國在轉基因技術領域一定能追上印度和巴西。”黃大昉說。

三聯生活周刊 主筆◎袁越（發自美國）

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如今整個農場除了他本人之外，只有一名全職雇員，兩人一共要照管1.8萬畝土地，其中6000畝是替別人種的

有機會應該去考察下美國的農業，好好看看！

沒脫殼的蟹

好家伙，什么叫農業現代化，這一種才叫農業現代化。不過，我國也在進步，老牛下崗機器上，農民生活齊安康！