爱者赞为天使 憎者斥为魔鬼 转基因在争议中前行
作者:索 荣 更新时间:2015-02-12 点击量:1864

    很多事物在其成长之初,都遭遇了争议。而转基因在中国引发的争议格外强烈,达到了爱护者赞其为天使,憎恨者斥其为魔鬼的严重对抗状态。但我们要明白:中国利用生物基因技术、进行商业化开发只是或迟或早的问题。我们可以选择的不是要不要,而是如何尽量安全地要。我们要在生产中推广那些更成熟、稳健的技术,而把风险大的技术收进“笼子”。现在我们需要的,不仅是科学家的努力,企业产业化的参与,更重要的是,所有相关利益方能够共同担当起转基因作物应用的责任,在商业化种植的同期进行良好的抗性管理和监管。

 

    2014年转基因作物种植面积1.815亿公顷,是转基因作物商业化的第19年,累计面积18亿公顷,增加100多倍。转基因作物种植带来的效益越来越大,同时抗性管理形势也更严峻。而多样化的生物基因技术,为我们展现了农业未来可发展的广阔空间。

 

保粮食产量是最大动力

 

    中国是全球最大的粮食进口国,美国是最大的粮食出口国,国家粮食安全被外国控制是我们最大的隐忧。新加坡南洋理工大学研究生项目与研究学院院长、ISAAA现任主席Paul Teng博士表达了另一份担心:如果一个重要的粮食出口国产量减少,多个进口国就要竞争同一来源的粮食。

 

    他提供了美国农业部海外农业服务局的数据:2013/2014年度,亚洲进口大豆占全球大豆贸易总量的71%,中国7,000多万吨的进口量,占全球的62%。2013/2014年度,中国也是最大的大米进口国,虽然340万吨的进口量仅占中国大米产量的1.6%,却占了亚洲进口量的30%。

 

    Paul Teng博士认为,作为当今普及速度最快的农业技术,转基因作物势必成为应对粮食安全和气候变化两大问题的方案之一。“2014年,来自欧洲的两位专家Klumper和Qaim对过去20年全球147项研究进行综合分析后证实,平均而言,转基因技术使化学农药用量减少了37%,作物产量增加了22%,农民利润增加了68%。”ISAAA名誉主席及创始人Clive Janes博士还提供了英国咨询公司PG Economics两位专家Brookes和Barfoot的数据作为佐证。

 

全球种植1.815亿公顷

 

    2014年是转基因作物成功商业化的第19年。自1996年首次商业化种植以来,转基因作物累计种植18亿公顷,从1996年的170万公顷发展到2014年的1.815亿公顷,增加了100多倍;与2013年相比,2014年增加630万公顷,年增长3.6%。转基因作物种植国家的数量从1996年的6个增加到2014年的28个,比2013年多一个,包括20个发达国家和8个发展中国家;2014年,全球共有1,800万农户种植转基因作物,其中90%为资源匮乏的小农户。

 

    2014年美国以7,310万公顷(占全球40%)遥遥领先,主要作物转基因技术采用率为90%,其中玉米93%、大豆94%、棉花96%;美国去年增长300万公顷,增长面积第一。最近5年巴西转基因种植面积增长保持第一,2014年增长190万公顷,居美国之后;复合性状抗除草剂/抗虫大豆2014年是其第二个种植年度,达到创纪录的520万公顷;总面积4,220万公顷。阿根廷仍保持第三,2,430万公顷的种植面积比上年2,440万公顷稍减少。印度排名第四,种植Bt棉花1,160万公顷(2013年1,100万公顷),采用率95%。加拿大排名第五,种植面积1,160万公顷,转基因油菜采用率高达95%。五大种植国转基因作物面积1.6亿公顷以上,占全球近90%的份额。

 

中国推广种植待突破

 

    2014年710万小农户种值390万公顷转基因棉花,占棉花面积的比例从上年90%提高到93%,尽管棉花面积下降,但转基因采用率提高3个百分点;广东、广西和海南引进种植抗病毒木瓜,三省种植8,500公顷,增加约50%;转基因杨树约543公顷,保持稳定。最新经济数据表明,1997年到2013年间,中国引入转基因棉花带来的收益达到162亿美元,其中2013年16亿美元。

 

    中国转基因种植面积处在全球第六的位置,但390万公顷与前五位不在同一数量级上。中国农科院生物技术研究所前所长黄大昉表示,转基因技术在全球的发展不可阻挡,从事转基因研发和产业化的国家越来越多,面积越来越大,中国与国外的差距也越来越大。“如果早点促进产业化,就能争取主动,占领技术制高点,或者占领自己的农产品市场;如果慢了,就可能失掉这个机遇。”

 

    国际上有关转基因食品的研究越来越多,除了玉米、大豆、棉花、油菜,美国的转基因马铃薯实现了商业化。“我们还在围绕水稻、玉米争论不休,发展受到了很大的影响。非洲国家加纳在研究转基因水稻,而且是养分高效利用水稻,现在已进入试验阶段。我们的转基因水稻、玉米还不能产业化。”

 

    黄大昉认为,中国一直以来十分重视农业生物技术的研发,2008—2020年,相关研发支出高达40亿美元,这反映了中国发展转基因生物技术的决心。但还有一个突出问题,就是管理上的瓶颈有待突破。“我们的安全审定程序太长、过严;品种审定不合理,没有与国际接轨。”中国转基因安全审定要“四步走”,国外是“一步走”。他表示,拿到安全证书我们至少还要三年进行品种审定。两个抗虫水稻、一个转植酸酶玉米2009年拿到安全证书,2014年好不容易延期,但品种一直审定不了,就是卡在了管理程序上。目前有了安全证书的转基因品种怎么审定,我们还没有具体的程序。

 

    他同时表示,习近平总书记有关转基因的讲话公开以来,中国的舆论环境有了很大改善。总书记期望我们加强竞争力,尽快占领自己的市场。有进口数据为证:中国进口玉米数最不断增加,90%为转基因玉米;中国大豆消耗量占全球大豆产量的三分之一,全球65%的大豆销往中国,90%为转基因大豆。2013年中国进口了6,300万吨转基因大豆和330万吨转基因玉米。

 

种植品种多样化

 

    2014年,全球已有10种转基因作物商业化种植,包括玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、木瓜、苜蓿、茄子、南瓜和白杨;目前经过田间试验的新转基因作物/性状有71种,一半在发展中国家、另一半在发达国家;新作物包括苹果、香蕉、亚麻荠、木薯、柑橘属、鹰嘴豆、豇豆、花生、芥末、木豆、马铃薯、大米、红花、甘蔗和小麦等,性状范围包括改良抗旱和耐盐性状、增产、高效氮利用、营养强化和粮食质量提高、对害虫和疾病的抗性等。

 

    据介绍,2014年最新获批的转基因作物将在今年实现商业化生产,包括:Innate马铃薯(美国)、转基因茄子(孟加拉国)、转基因甘蔗(印度尼西亚)、苜蓿KK179(美国)等。

 

    美国批准种植的Innate马铃薯具有以下优势:减少高温烹饪时产生的丙烯酰胺(可能为致癌物质);去皮后不会变色且青色部位减少,提高了消费者满意度,同时产量损失降低40%;保质期延长。

 

    Innate马铃薯获得批准具有重要意义,因为它开创了通过复合多个已开发、已批准或者已商业化的重要性状,将生物技术应用于新作物。目前,孟加拉国、印度、印度尼西亚等国正在针对转基因马铃薯开展田间试验,评估其对晚疫病的抵抗能力,这种病害导致1845年爱尔兰100万人丧命大饥荒。对于中国来说,马铃薯种植面积在600万公顷左右,今年被确定为第四大主粮,开展转基因相关研究意义同样重大。

 

    2013年首次在美国种植的转基因抗旱玉米DroughtGard 2014年种植面积增加了5倍,从2013年的5万公顷增加到27.5万公顷。同时,非洲节水玉米项目计划于2017年向南非提供第一种复合性状的转基因抗旱/抗虫玉米。

 

    此外,印度尼西亚批准了耐旱甘蔗,计划2015年种植;巴西批准了一种耐除草剂大豆Cultivance、本国产的抗病毒大豆,预备2016年商业化种植;越南2014年首次批准了抗除草剂和抗虫转基因玉米。

 

    转基因作物类型趋向多样化,凭借耐旱、抗病虫害、耐除草剂、营养更丰富、食品质量更好等优势,不仅能帮助农户增产,也让广大消费者受益。

 

基因技术拥有神奇未来

 

    Clive Janes博士预计,未来10年转基因技术将继续表现为谨慎乐观的适度增长。由于在发展中国家和发达国家的成熟市场,主要转基因作物的采用率已很高(高于90%),留下的增长空间有限。根据当前种植和进口的监管批准,菲律宾未来5年内将有许多新转基因作物商业化。其他潜在产品包括:大量新作物和新性状以及具有多种抗虫/抗病和抗除草剂模式的产品;黄金大米的田间试验;在非洲,加强型香蕉和抗虫豇豆等大有前途。

 

    展望未来,利用基因技术的非转基因生物技术产品取得了较大进展——利用土壤杆菌属或者基因枪进行基因改良。如可以在基因组中预先确定的位置切割DNA,并且精确地插入突变或者在最佳位置更换单核苷酸而使表达最大化。利用ZFN技术已成功引入了抗除草剂性状,利用TALENs技术删除或剪除了水稻白叶枯病易感基因。这一领域的专家认为,这些新技术的“真正力量”在于能够编辑和改变植物自身的基因,而非转基因。中国科学院研究人员通过高级基因编辑方法开发了抗白粉病小麦,利用TALENs和CRISPR基因组编辑工具,删除了抑制霉病防御的蛋白质编码基因。

 

    另一类处于早期开发阶段的新应用是植物膜转运蛋白研究。最新进展是专门的植物膜转运蛋白提高作物产量,增加微量营养素含量,提高作物对盐度、病原体、铝毒性等主要胁迫的抵抗力。

 

抗性管理须同期进行

 

    在阐述转基因技术优越性的同时,Clive Janes博士和Paul Teng博士都强调,虽然转基因作物在保障全球粮食安全方面发挥着重要作用,是必要的,但转基因作物并不是万能的。种植转基因作物,须像传统作物一样遵循良好的耕作方式,如采用轮作及实施病虫害抗性管理等。

 

    两个主要的转基因抗虫(IR)和抗除草剂(HT)性状自1996年商业化种植以来,对全球粮食、饲料和纤维生产作出了巨大贡献。2014年IR和HT性状被单独或复合应用于四大主要作物玉米、大米、棉花和油菜,全球种植面积达到1.81亿公顷。这两种性状还被成功应用于其他商业化的转基因作物中,包括苜蓿、茄子、甜菜和白杨;也已被成功应用于未来可能商业化的新转基因作物——大米和小麦。

 

    但是,无论传统技术还是转基因技术,随着时间的推移以及IR和HT性状的广泛采用,都会导致害虫的抗药性和杂草的抗除草剂性,而损害农民利益。科学界、监管部门和决策者在1996年引入转基因作物之前就预见并且考虑了抗性管理对策,包括庇护所策略,将害虫抗性管理(IRM)策略整合入虫害管理(IPM)计划中,并进行转基因作物释放后抗性产生的早期监测等。

 

    研究证实,美国玉米单个或复合IR/HT性状转基因作物已经导致了田间害虫的抗性。所以,必须对Bt抗性管理给予更高的优先级。同时,相当数量的杂草对除草剂(包括草甘膦)的施用具有抗性,这类除草剂未来的使用潜力有限。

 

    目前,基因聚合、抗性复合等新的科学方法不断发展,使新的转基因作物的管理和抗性创优监管更加高效。Clive Janes博士表示,应尽早批准具有两个和三个抗虫、抗杂草性状的二代IR/HT作物;大规模使用的庇护袋(RIB)策略,必须严格保证合规性。更重要的是,科学界、农民、决策者和所有利益相关者必须认识到,任何不良的实施方法将使整个抗性管理系统无法工作,所以,大家必须共同对转基因作物的应用担当责任。

农药快讯, 2015 (4): 25-26.
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