产生背景
历史上，人类主要依靠扩大耕地面积来满足日益增长的粮食需求。当肥沃的土地越来越少，进一步扩大耕地面积就意味着要把贫瘠的土地变成耕地。19世纪，面对日益增长的人口压力，悲观情绪日益增多，著名的“马尔萨斯人口论”就是典型的例子。
20世纪，西方国家大规模投资农业科学研究，导致农业产量戏剧性的突破。现代化种植模式、农业科学技术的发展、化肥和农药的使用加速了提高产量的进程。在20世纪下半叶，绝大多数发达国家获得了稳定的食物供应，消除了饥饿的威胁。
但是，这些先进的农业技术在发展中国家应用缓慢，主要原因是殖民统治者对殖民国家的农业生产基本上没有投入。随着殖民国家的独立和解放，这些国家的人口以历史性的速度快速增长。在上世纪60年代中期，饥饿和营养不良成为普遍现象。特别在亚洲，一些国家日益依赖富裕国家的食品援助。接连不断的旱灾使印度已经不稳定的局势更加恶化。
洛克菲勒基金会和福特基金会率先建立了一个根据发展中国家的不同条件，帮助应用先进农业技术的国际农业研究组织。第一笔投资就是用来研究发展中国家两种最重要的农作物：水稻和小麦。种植改良后的品种，与化肥、农药、灌溉的扩大利用相结合，导致在亚洲和拉丁美洲从上世纪60年代后期开始，农业产量戏剧性的增加。美国国际开发署官员威廉姆第一次用“绿色革命”这个词来描述这种农业大发展的现象。
产生条件
在19世纪和20世纪先后发生过四次农业革命（Agricultural revolution），即19世纪90年代农业“机械革命”；20世纪初的农业“化学革命”；20世纪前半叶“杂交育种革命”，以及20世纪下半叶出现的第一次绿色革命。农业革命或绿色革命形成的条件可以归纳为：
（1）农业重大问题、全球性食品危机出现。
（2）技术及生产工具取得突破性进展，生物科技日益成熟，需要传播与扩散。
（3）政策导向的利好推动。国际社会关于粮食增产与全球稳定、国际减贫等问题形成共识，并且政府与非政府组织积极支持并参与农业重大问题的解决，技术主导大国（如美国）调整政策，为农业革命提供技术条件和政策支持。
第一次
第一次绿色革命发生在上世纪60年代初，其主要特征是把水稻的高秆变矮秆，另外辅助于农药和农业机械，从而解决了19个发展中国家粮食自给问题。世界上一些国家科技对农业增长的贡献率一般都在70％以上，像以色列这样一个极度缺水的国家，它的科技对农业的贡献率达到90％以上。
在绿色革命中，有两个国际研究机构做出了突出贡献。一个是国际玉米和小麦改良中心，以诺贝尔和平奖金获得者N．E．勃劳格为首的小麦育种家，利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系，与抗锈病的墨西哥小麦进行杂交，育成了三十多个矮秆、半矮秆品种，其中有些品种的株高只有40～50厘米，同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。另一个是国际水稻研究所。该所成功地将中国台湾省的“低脚乌尖”品种所具有的矮秆基因，导入高产的印度尼西亚品种“皮泰”中，培养出第一个半矮秆、高产、耐肥、抗倒伏、穗大、粒多的奇迹稻“国际稻8号”品种。此后，又相继培养出“国际稻”系列良种，并在抗病害、适应性等方面有了改进上述品种在发展中国家迅速推广开来，并产生了巨大效益。
中国的杂交水稻是第一次绿色革命时期的杰出代表。
主要问题
（1）收入不平衡
大的农场主是新技术的主要受益者，因为他们有条件得到灌溉水、化肥、种子和贷款；小的种植户没有受益，甚至受到伤害。绿色革命降低了农产品价格，抬高了投入价格，实行了机械化作业，大的农场主就采取增加租金的方法迫使承租人离开土地，因此，使农村的就业机会减少和工资水平下降。
（2）导致环境损害
过多的和不适当的使用化肥和杀虫剂造成了严重的水污染。屡屡发生的农民中毒、杀死益虫和其它野生动植物事件，就是最好的证明。过度灌溉导致了土地盐碱化，不得不放弃一些原来肥沃的耕地。在一些大量利用井灌的地区，造成地下水位下降。由于主要种植几种绿色革命推广的农作物品种，导致农业品种多样性的丧失。
（3）推广的品种不适于旱地种植
绿色革命推广的品种存在要求肥水条件高、不适于旱地种植等问题。这些品种仅在灌溉条件好和降雨充沛的地区得以大面积推广，而在降雨稀少的地区则难以种植。
（4）高产作物中矿物质和维生素含量很低
90年代初，又发现绿色革命推广的作物品种中矿物质和维生素含量很低，用作粮食常因维生素和矿物质营养不良而削弱了人们抵御传染病和从事体力劳动的能力，最终使一个国家的劳动生产率降低，经济的持续发展受阻。
由此有人提出了第二次绿色革命的设想，主要目的在于运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。
第二次
第二次绿色革命由世界粮食理事会第16次部长会议于1990年首次提出，设想的主要目的在于：运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。
其发展趋向有三个方面。
1．在巩固水稻、小麦、玉米育种等第一次绿色革命成果的基础上，向农业其他领域扩展
今后，国际水稻研究所将重点致力于改变植株结构、发展热带地区杂交水稻以及改进水土资源管理、提高水稻生产力的研究。目前，该所同印度、印度尼西亚、朝鲜、马来西亚、泰国合作研究热带杂交水稻，预计5年内可推广应用。有关国际研究中心（所）将加强高粱、谷子、木薯、香蕉等作物的研究，并向林业、渔业等领域扩展。
2．在有效利用灌溉地的同时，向旱地、低地、丘陵山地扩展
旱地、低地、丘陵山地维持着20亿农业人口的生计。鉴于第一次绿色革命仅侧重灌溉和降雨多的条件较好地区，因此新的绿色革命将更多地注意上述低潜力地区。
3．扩大生物技术的研究与应用，开展“基因革命”
预计21世纪组织培养技术可望在马铃薯、草莓、甘蔗、苹果、葡萄、香蕉及多种花卉等作物上进一步扩大利用，并实现产业化。花药培养除已实际应用于水稻、小麦等作物外，将在加速新品种选育中发挥更大作用。家畜胚胎移植技术在奶牛、猪、绵羊、山羊等试验基础上，可望加速扩大实用规模，使胚胎工厂化成为现实。单克隆抗体的研制，将扩大在植物与动物疫病诊断上的实际应用。非豆科作物的生物固氮的突破，将使目前的施肥技术体系发展巨大变革。可见，21世纪新的绿色革命将成为一场“基因革命”。
任务
1.解决2050年85亿人口的吃饭问题
2.消除广大发展中国家特别是农村的贫困。
3.促进和提高贫瘠土地的生产能力。
4.改善生态和环境质量，降低生产成本，实现可持续发展。
5.促进农村时常和农村社会发展，解决妇女地位，农民素质等问题。
各国方案
1.CGIAR提出旨在帮助第三世界贫困人口脱贫，养活未来人口为主要目标，以环境保护和持续发展为前提条件，以生物技术（主要是基因工程和分子生物学在育种上的应用）和信息技术与常规育种技术相结合为主要途径，以培育超级木薯，超级水稻，特种玉米，短季抗病马铃薯，抗病小麦为代表性技术的第二次绿色革命的思路，并以付诸实践。
2.欧洲国家的代表——英国
提高作物单产：培育优良的作物品种
改善土地生产能力
防治病虫害
3.少数工业发达国家的代表——美国
解决吃好问题，以开发含微量元素的保健食品为主
4.发展中国家的代表——中国
中国农业科学家提出了中国农业“第二次绿色革命”的战略构想，并将其目标定义为“少投入、多产出、保护环境”。根据这一目标，中国的作物生产不仅要继续提高产量、改良品质，更重要的是要大幅度地减少农药、化肥和水资源的用量，保证经济、社会和环境的可持续发展，以及人与自然的和谐共处。因此，要求中国作物改良应将增加品种的抗病虫性、营养高效利用、耐旱、抗逆等性状作为重要目标。
比较
相似点
按照绿色革命成功的主要标志：粮食产量普遍性大幅度提高和农业新技术的可持续利用，后者包括人们愿意接受新技术的普遍程度和新技术给生活方式及种植文化带来的适应性，第二次绿色革命尚处于局部酝酿之中，即处在全球性规模化革命的形成之前。第二次绿色革命假设能够形成，那么将在其问题背景、发展目的、技术进步及其传播、政策等方面与第一次绿色革命具有以下相似之处：
（1）人口与食品供求关系的巨大矛盾。
（2）以解决食品危机为主要目的。
（3）利用新的科学技术来开发作物新品种，这些品种在其增产、地区适应性方面优于以往品种。
（4）新品种技术的影响对于发展中国家农业及食品生产至关重要。出于各种原因，这些技术尚未传播普及到本该受益最大的地区。
（5）政策与农技培训对于绿色革命的范围和最终成功与否具有至关重要的影响。
不同点
第二次绿色革命与第一次绿色革命的不同点更加突出。主要表现在：
（1）时代背景与目标导向不同
第一次绿色革命发生在人类社会主流已经进入的工业经济时代，当时发展中国家仍处于农业经济时代；第二次绿色革命面临的是信息经济时代和生物经济成长阶段。在即将到来的生物经济时代，农业的功能，除满足人们温饱条件、为工业增值提供原材料外，还将体现在增进人类健康、提高营养品质和生活质量、满足人们消费多元化和崇尚生活情趣、个性化定制食品和药物以及供人们以回归自然与绿意享受等，即突出绿色环保、可持续发展、注重营养品质、产品人性化与个性化等“人本化”特征。农业发展目标不仅在于食品增产，而且还在于在食品产量增长的同时，农产品质量得以提升，环境与自然资源可持续利用。也就是说，相对于第一次绿色革命的目标导向主要是增加食品产量而言，第二次绿色革命的目标导向是多元的，即在追求食品增长的同时，更加关注生活质量的提升与环境可持续发展。
（2）技术系统不同
第一次绿色革命依托的主要技术是植物常规育种和杂交育种，以及与高产品种配套的灌溉系统、化肥和杀虫剂的广泛使用。而第二次绿色革命依托的技术将主要是以分子生物学及基因工程为核心的现代生物技术，以及其他配套的有利于环境可持续发展的“绿色”技术。第二次绿色革命依托的技术，如研制转基因作物种子所需的科学技术，比创造第一次绿色革命农业进步所用的科学技术要复杂得多。
（3）知识产权的界定和研发部门不同
以转基因种子为例，转基因种子主要是由私营公司，尤其是由兼营种子与化学工业的跨国公司研制，而非如第一次绿色革命那样——新品种主要由公共部门投资研制出来。由此带来的种子成本和知识产权问题非常突出，以致成为目前推广使用生物技术产品的巨大障碍因素。
（4）政策环境和政治气候不同
第一次绿色革命被认为是在一个特殊的政策环境中实现的，这种政策环境包括人口过剩、担心饥荒、慈善事业、冷战政治因素等。这一时期，农业科技进步被积极鼓励，政策法规相对宽松，有助于农业革命。而第二次绿色革命已不存在来自意识形态领域的影响，且有关转基因食品等的政策法规更加严格；非政府组织、公众意识和舆论已形成重要的政治力量，各利益相关者的关系更加错综复杂；互联网等信息技术的发展又使得公众的关注度和知情状况发生改观，从而使转基因等技术的推广应用面临更多的挑战。
（5）负面效应不同
第一次绿色革命所产生的负面效应主要是由于过量使用化肥、除草剂等化学物质而对环境造成的破坏，以及由于农作物品种单一化而引起的农业种质资源减少及农业生态系统退化。第二次绿色革命可能造成的负面效应主要是食品安全、生物伦理以及生物多样性等问题。由于转基因作物种植导致化肥、除草剂等化学物质使用量的减少，被认为将有益于环境。
借鉴
若要促使第二次绿色革命在全球尤其是发展中国家广泛展开，还有诸多障碍因素需要消除，这些因素主要包括：研发成本与发展中国家农民购买力差异，知识产权保护，利益相关者关系，转基因等生物技术产品的规制环境。根据两次绿色革命的异同点，第二次绿色革命可从第一次绿色革命中借鉴之处在于：
（1）降低农业生物技术研发成本，使发展中国家农民能够买得起
在第一次绿色革命期间，新的高产良种和相应的化学物质同样比农民用传统方法培育的种子昂贵，但由于制定了成本减免计划，建立了贷款体系，从而克服了种子成本和农民购买力之间的矛盾。而转基因技术及其种子成本更高，为此，第二次绿色革命同样需要制定和建立类似的成本减免计划和贷款体系，以便发展中国家农民能够买得起。
（2）加大公共部门投资，建立公共部门与私营企业研发的伙伴关系
在第一次绿色革命期间，由于技术研发及其产品几乎全部来源于公共领域，因而不存在知识产权障碍。目前转基因食品的投资多来自私营部门，知识产权保护非常重要，以致有人称“知识产权问题是基因革命的核心”。如何在知识产权保护和技术更大规模的扩散之间建立起适宜的平衡，从而使转基因技术呈现革命性规模化应用，是第二次绿色革命成功的一大挑战。显然，加大公共部门投资，建立公共部门与私营企业研发的伙伴关系，将有利于生物技术的保护和传播。
（3）强调农业对全球问题的重要性，通过公共政策来促进利益相关者之间的合作
绿色革命的利益相关者主要是指各级政府、公共机构、私营公司和非政府组织。在对待转基因作物态度上，各利益相关者应当从农业及食品安全对于全球稳定和安全以及公共福利出发，形成农业发展对全球问题极其重要性的共识。
在“二战”后的30年间，有关政策制定者认为农业发展对于世界和平来说绝对必要，为此美国、亚洲及拉美的决策者从一开始就支持第一次绿色革命。而在当今世界，农业发展对于维持全球稳定和安全及发展的重要性依然存在，甚至“比以往任何时候都需要发展”。因此需要加大公共政策的支持，以促进各利益相关者合作，共同推进第二次绿色革命。
（4）发展中国家的决策者必须制定合适的规制标准，这些标准同时考虑到转基因食品的现实利益和风险
第一次绿色革命的规制环境极为宽容，科学家可以在各国自由活动，帮助育种和种植高产品种作物，对这些作物生产的食品也不必标识。而当今不同，各国或地区对待转基因食品的法规制度不同，存在着明显的分歧。例如，如果没有一些明确考虑转基因作物对农民和消费者潜在利益的法规，那些本可以从转基因作物受益最大的国家如非洲一些国家，可能会考虑为了获得欧盟的财政援助而打消允许本国种植的念头。
（5）第一次绿色革命带来的过量使用灌溉用水和化肥、除草剂等化学物质而造成的环境负面效应，应当引以为戒。为实现节能减排、生态文明等可持续发展目标，第二次绿色革命应当强调开发应用高产、环境友好的绿色技术，倡导绿色消费方式，在实现食品增长的同时注重环境可持续发展。
质疑
面对于全球第二波新种子育成行动，反对声浪也自第一次绿色革命的教训中汇聚而来。
欧盟国家的消费者就对扭转天然基因食品感到不信任，甚至已研拟法令限制这类食品的进口门槛。
印度的反绿色革命先锋人物席娃（Vandana Shiva）博士则形容，这波新的种子是经济强权对第三世界的「新殖民主义」手段之一。曾经痛斥绿革「偷走了我们印度祖先种子」的席娃认为，三十年来诸如美国的孟山都（Monsanto）、瑞士的诺华（Novarits）和德国的艾格福（AgrEvo）等农产企业，靠着许多种子专利权赚取大量暴利，现在又言必称基因改性种子方能解决未来粮食问题，其居心已是昭然若揭。
