Source: Jacob Moscona, Karthik A Sastry, Does Directed Innovation Mitigate Climate Damage? Evidence from U.S. Agriculture, The Quarterly Journal of Economics, Volume 138, Issue 2, May 2023, Pages 637–701.
https://doi.org/10.1093/qje/qjac039
引言 近年来，虽然农业生物技术取得了革命性的进步，但不断上升的气温给农业生产力的发展带来了很大的挑战。即使根据乐观的估计，气候变化也将在21世纪持续下去。因此，了解如何通过技术进步来应对气候变化具有重要的现实意义。 本文基于美国农业部门的实证证据，研究了技术进步如何对气温变化做出反应并产生经济影响。文章主要回答了以下两个问题： 第一，农业部门的创新是否更集中在受气候影响最大的农作物以及提高气候适应能力的技术？ 第二，这种创新方向的转变对农业部门抵御气候变化的能力有何影响？ 数据 1、温度
文章使用PRISM气候组1950年以来的4月至10月生长季节中每日网格级（2.5mile×2.5mile）县级的温度数据。 2、作物特定温度敏感性
文章使用联合国粮农组织（FAO）发布的ecoccrop数据库中对作物特定耐温性的估计。 3、创新
首先，美国农业部的《品种名单》中汇总了所有出售植物品种及其引种时间的综合数据，文章使用该清单中69种作物，包括所有主要谷物、油籽和饲料作物，以及美国种植的大部分蔬菜。其次，根据1970年引入的所有植物品种保护证书（PVP）数据库，文章使用作物颁发的证书数量作为衡量作物生物技术发展的指标；使用农业专利类别中特定作物专利的数据库来衡量所有技术阶层的特定作物创新。 4、种植面积
文章使用1959年的美国农业普查来衡量所有作物在美国各县的种植面积。 5、农业成果
文章结合1959年至2017年的美国农业普查数据衡量每英亩农业土地价值，与气候特征相联系并构建了十年期面板数据。 6、测量极端高温暴露
首先，文章通过测量县比热暴露程度，来估计在t时间点i位置作物k的气候困境。 县比热暴露程度以超过特定阈值T的温度随时间的积分来测量热暴露值。通过最高、最佳温度来整合作物的特定信息 i 、时段其次，对所有县的位置-作物-时间测量值求和，以各县在美国该作物总种植面积中所占的份额为权重，计算作物极端高温暴露程度。 从图1中可以看出品种发布的变化与暴露在极端温度下的变化一致，大多数作物都经历了暴露于极端高温的增加。
图1极端暴露与品种发布变化：以玉米为例
实证模型 (1) 气候变化对定向创新的影响
其中, （2）创新缓解气候变化造成的经济损失
实证结果 （1）极端气候变化增加技术创新
表1反映了式（1）的回归结果，从中可以看出，列（1）中回归系数显著大于0，说明极端气候变化的增加会导致新品种的增加。其他列加入不同控制变量或者采用不同样本区间之后结果依旧稳健。 表1极端气候变化诱导作物品种开发
（2）技术创新增加应对气候挑战的能力
表2反映了式（2）的回归结果，从中可以看出， 表2技术创新和应对气候挑战的能力
进一步分析 为量化创新对减少气候损害的总体效应，首先定义一个无气候变化的场景： 然后, 文章得到在进行创新和不进行创新下气候变化造成的损害分别为: （1）定向创新缓解历史气候变化的损害
下图展示了自1960年来因创新而减轻的气候变化带来损害的估计，以及有无创新的总体损害程度。 列（1）表明创新能够减轻19.9%的气候变化损害，相当于美国农业土地总价值的1.7%，约为240亿美元。 列（2）中损害增大，而缓解程度基本不变（19.0%）。 列（3）使用了直接控制价格，结果与基准结果相似。
图2定向创新减轻历史气候损害
（2）定向创新缓解未来气候变化的损害
从图3中可以看出创新减少了13%-16%的损失，到本世纪中叶和本世纪末，定向创新将分别恢复美国农业土地总价值的1.9%和2.8%。
图3定向创新减轻未来气候损害
图4不同气候场景下定向创新缓解气候损害
可以看出，在不同气候场景下，RCP6.0下定向创新带来的收益最高，RCP4.5下比RCP6.0低3.5%，RCP8.5比RCP6.0低9.4%。其中，RCP代表路径浓度，RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5代表不同温室气体浓度情景，分别表示到2100年辐射强迫水平为4.5W m-2到8.5W m-2。 结论 本文在美国农业部门的实证研究发现，技术进步能够有效降低气候变化所带来的经济负向影响。同时，作者们发现这类创新更多地集中于适应气候变化的农业技术，以及易受气候变化影响的农作物这两个方向上。文章的估计结果显示，受技术创新影响越大的县在气候变化的冲击下土地价值的损失越小。自1960年来，技术创新减少了美国农业因极端温度造成的20%经济损失，并且预计在之后一个世纪中这种影响的规模会持续保持在13%到16%之间。 The end
定向创新能应对气候变化挑战吗？来自美国农业的证据
编辑：辛庞晨雨， Yinuo
审稿：宋东西，QX
