《效益加持,争议犹存:转基因作物的“成熟秋天”来了吗》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: zhangyi8606
  • 发布时间:2020-12-11
  • 数据清晰地显示了全球范围内转基因作物种植面积的“扩张”:从1996年的170万公顷攀升至2018年的1.917亿公顷,平均年复合增长率达24.0%。

    在近日由中国生物工程学会、作物科学亚洲协会和国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)共同举办的国际转基因应用网络研讨会上,中外专家通过大量数据总结了20多年来全球转基因作物的经济和环境效应。

    有专家指出,现在“已经迎来了这项技术成熟的秋天”。

    不过,取得“压倒性”社会经济效益的同时,转基因技术与应用领域中,抗性问题和安全争议仍如影随形。

    利益与质疑也让各国在对待转基因作物的态度上推进与保守并存,使其全球种植地域分布发生倾斜。

    扩张与效益

    “小小的棉铃虫除了电线杆子不吃,什么都吃。”回忆起上世纪90年代初种植棉花,河北省高碑店市农民技术协会会长祖茂堂依然“谈虫色变”,“三代棉铃虫最厉害,怎么喷(药)都打不死,有的成虫泡在农药里还会游泳,鸡吃了虫子都被毒死了。”

    1997年,我国批准种植转基因抗虫棉。“每亩地可产500斤籽棉,产量提高了10倍多。棉农不再为虫害发愁了,转基因棉花改善了我们的生活,人人脸上笑逐颜开。”

    据这位农民高级技师介绍,光是2010年秋季,他种植的164亩抗虫棉收入就达到16.2万元。

    对祖茂堂这样的棉农来说,转基因棉花丰实了他们的“钱袋子”。

    据统计,从1997年到2016年,国内95%的棉田应用了抗虫棉,产量提高了10%。棉农总收入增加了1567亿元,平均每公顷(等于15亩)收入增加了2470元。

    在增加产量的同时,转基因抗虫棉使得农药用量明显减少。

    据英国PG Economics公司(专门研究新技术在农业中的应用对经济和环境影响的公司)农业经济学家Graham Brookes分享的一组数据,1996年以来,转基因棉花在我国减少1.39亿公斤杀虫剂用量(减少31%),显著降低了环境污染。

    除了棉花之外,目前我国商业化种植的转基因作物还有番木瓜,尚未批准任何主粮转基因作物。

    记者从会上获悉,截至2018年,我国转基因作物种植面积在290万公顷左右,位居全球第七位,占比约1.5%。

    与种植玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、木瓜、南瓜、苜蓿、马铃薯、苹果等多种转基因作物的美国不同,我国关于农业转基因的方针政策十分明确:研究上要大胆,推广上要慎重,管理上要严格。

    2018年,全球有26个国家种植转基因作物,其中美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度等排名前五位的国家占总种植面积的比重高达91.0%,占据绝对主力地位。

    此外,还有44个国家进口转基因作物,因此,全球共有70个国家应用了转基因作物。

    转基因作物的扩增带来了可观的经济收益。

    据ISAAA东南亚中心主任Rhodora R. Aldemita介绍,通过转基因生物技术,1996到2018年间全球增加了8.24亿吨的作物产量,增加了2250亿美元的收入,使数千万农民家庭走出饥饿和贫困。

    同时,它们也带来了更大的环境效应。

    如1996~2018年,全球转基因作物减少了7.76亿公斤除草剂和杀虫剂的使用,相当于使用量减少了8.6%;节约了1.83亿公顷的耕地面积,保护了生物多样性;减少了二氧化碳的释放。

    “以2018年为例,转基因作物减少的温室气体排放为230亿公斤,相当于停驶1530万辆汽车或是英国登记在册的48%的小汽车。”Brookes说。

    “双刃剑”另一面

    会上,转基因这把“双刃剑”引发的问题同样引起关注。

    问题之一是转基因作物的生物抗性。

    Brookes坦言,在南北美洲,一些广泛种植耐除草剂转基因作物的农民因过度依赖草甘膦,导致杂草耐除草剂的问题——农民不得不适应和改变杂草控制系统,导致除草剂的使用增加,与15年前相比成本更高。

    不过,他表示,杂草抗性问题和除草剂使用增加也是传统作物的趋势,耐除草剂转基因作物使用除草剂的效应仍然比常规作物使用同类除草剂要好,耐除草剂转基因作物仍然比传统替代作物更有利可图。

    同样,我国专家也发现长期使用转基因Bt蛋白基因,会使棉铃虫耐受性增强。转基因抗虫棉对一些耐受种群已经不再起作用。

    为应对新问题,科学家正在利用RNA干扰技术等杀灭棉铃虫。

    关于转基因作物的安全性问题,与大多数与会专家学者所持观点一样,Aldemita在线接受《中国科学报》采访时表示:“迄今为止尚未见到任何转基因食品对健康的危害,也无法从科学上证明它会对人体造成任何威胁。”

    不过,人们对转基因作物安全性的担忧依然存在,反对之声依然激烈。许多反对者认为,目前观测时间尚短,无法对其遗传毒性作出定论。

    事实上,上世纪70年代,在沃森和克里克发现DNA结构后的20年内,科学家内部就开始了一场辩论,如什么程度的科学遗传研究是适当的、什么程度的监管是恰当的。

    1974年,美国加利福尼亚Asilomar会议中心邀请了全球科学家、律师和新闻界人士讨论这一问题。

    会上,一些科学家认为,科学家“在制定公共政策方面发挥领导作用”是有危险的;一些人则认为,这样的公众辩论“本身就是一个巨大的威胁,主张或反诉的后果将带来削弱性的限制,甚至是禁止分子生物学研究”。

    21世纪,这场辩论最终发展为针对生物技术的一道国际政策“关卡”。

    2003年生效的《卡塔赫纳生物安全议定书》(有167个国家签署,美国和加拿大不是签署国)强调了“现代生物技术扩展迅速,公众亦日益关切此种技术可能会对生物多样性产生不利影响,同时还需顾及对人类健康构成的风险”。

    对此,瑞士黄金大米人道主义委员会执行秘书长Adrian Dubock曾在2014年发文指出,《生物多样性公约》,特别是《卡塔赫纳生物安全议定书》提出的怀疑,是反对作物基因工程的大多数(不是所有)论点的基础。

    “该议定书为发展转基因作物技术设置了重大的监管障碍,给全球社会带来了巨大代价,并与联合国的许多其他目标相冲突。”Dubock写道。

    从科学界的辩论,到政策的匡谬,再到近年来国内外围绕转基因发生的诸多舆论事件,都让转基因作物陷入层层迷雾,普通公众难辨是非。

    2018年,中国科学家在自然科研旗下《npj—食品科学》杂志发表的一项覆盖我国31个省区市涉及2000余名消费者的调查结果显示,参试者对转基因食品持支持、中立和反对态度的比例分别为11.9%、46.7%和41.4%。

    其中,38.8%的人表示对转基因“完全不懂”。

    推进与观望

    在此背景下,一些国家选择向前推进,另一些则冷眼观望。

    欧洲普遍被认为是转基因作物应用的“保守者”。

    据ISAAA统计,就商业化种植转基因作物面积而言,88.5%转基因作物种植在美洲、9.5%种植在亚洲、1.5%种植在非洲、0.4%种植在大洋洲,而欧洲种植占比小于0.1%。

    在26个转基因作物种植国家中,欧洲仅有西班牙、葡萄牙两个国家。

    “但要区分一点,尽管欧盟限制农民获得这项技术,但它实际上允许进口和使用转基因作物。”

    Brookes在线接受《中国科学报》采访时强调,以转基因成分为原料或含有转基因成分的粮食、饲料在欧洲的消费量仍然很高,如欧盟最近进口约3900万吨大豆当量。

    在他看来,尽管欧盟通过限制获得转基因作物等新生物技术的政策,有效地结束了本地农民之间的竞争,但大多数欧洲农民却必须与进口农产品竞争,他们正在从竞争的角度失去优势。

    “欧洲现在的情况是,公民的理解和接受程度比10年前好。

    然而,消费者对生物技术作物的知识仍然严重缺乏,因为许多年前反对使用该技术的人提供了大量错误信息。”Brookes说。

    今年3月,《转基因作物与食品》发表的一项研究印证了这一观点。

    该研究统计认为,欧盟公民对环境中转基因生物存在的担忧从2002年的30%下降到2011年的19%,而对食品或饮料中使用转基因成分的担忧从2005年的63%下降到2019年的27%。

    与此相对,美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度这五个排名最靠前的转基因作物种植国转基因应用率已超过92.5%(大豆、玉米、油菜的均值),接近饱和。

    这些国家需要通过新作物审批、商业化运作或现有品种针对气候变化、抗病抗虫等性能的升级来进一步提升转基因应用率。

    此次会议上,很多专家对转基因作物的评价与展望传递出乐观态度。

    “抗虫和抗除草剂两类性状对提高世界大豆、玉米、油菜籽和棉花的产量都做出了重要贡献,降低了将新土地纳入农业耕地的压力,保护了生物多样性。”

    Brooks说,现在,较新的性状,如耐旱(玉米)、抗真菌(马铃薯)和抗虫(茄子)开始发挥积极作用。

    对此,中国农科院作物所副所长、海南农科院副院长张春义也举例说,非洲一些国家大量食用蜀黍(一种高粱),可以通过转基因技术提高其蛋白质的可消化性。

    “新工具将打开更多的大门,以开发商业化转基因作物的新面貌。”ISAAA全球协调员Mahaletchumy Arujanan说。在她看来,经过20多年的发展后,现在“已经迎来了这项技术成熟的秋天”。

    不过,也有参会者表示,在此之前还需要回答一些“可能尚未完全回答的问题”,“比如,如何使各国的农民和消费者认识到转基因作物的好处和给人们生活带来的变化。”Aldemita说。

相关报告
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    • 澳大利亚CROPLIFE对上周公布的两份国际报告中的发现表示欢迎,这两份报告发现,转基因技术的使用给种植者带来了若干环境效益,并导致2016年全球农业的直接效益超过180亿美元。 这些补充的独立报告由国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)和基于英国的PG经济学(PG Economics)上周三发表,强调了转基因技术的经济、社会和环境效益。 根据ISAAA的报告,转基因作物的全球面积在2017上升到1亿8980万公顷,高于2016的1亿8510万公顷。 同年,共有24个国家种植生物技术作物,另有43个非种植国进口转基因种子用于食品、饲料和加工。 同时,PG Economics报告发现,在21年多的时间里,作物生物技术导致了2490万吨皮棉和1050万吨油菜的额外生产,去年全球80%的棉花作物和30%的油菜作物是用生物技术品种种植。 报告作者和PG经济学负责人Graham Brookes说转基因技术的使用在全球粮食供应中起着至关重要的作用。 Brookes先生说:“全球粮食不安全在发展中国家是一个巨大的问题,受粮食危机影响的国家有大约1.08亿人仍然处于危险或面临粮食不安全状况。” “我们已经看到20多年来,发展中国家采用作物生物技术如何有助于提高产量、更安全地生产和增加收入,大大有助于减少世界上一些最容易面临这些挑战的地区的贫穷、饥饿和营养不良。” PG Economics的报告还发现,转基因技术具有积极的环境影响,包括减少燃料使用所减少的碳排放和额外等同于1675万辆汽车从道路上消失的碳封存。
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    • 近年来,转基因作物持续保持高应用率,2018年全球种植面积达到1.917亿公顷,再创新高。然而种植面积增幅下降,2018年种植面积同比仅增长1%,(2017年2.54%,2016年3%)。同时,转基因作物在世界五大转基因作物种植国的平均应用率(大豆、玉米和油菜的平均应用率)已经接近饱和,其中美国93.3%、巴西93%、阿根廷接近100%、加拿大92.5%、印度95%(数据来源于ISAAA 2018年报告)。行业整体进入平稳期,未来增长有待新兴市场政策的放开以及新产品的研发。 2019年,全球范围内共有43项关于转基因作物的批准,涉及40个品种,有9个新的转基因作物品种获得批准(详情见表1),包括油菜(1种),棉花(4种),豇豆(1种),大豆(1种)和甘蔗(2种)。与前两年相比,批准总数和涉及的品种数均有一定程度的下滑,新批准的转基因作物品种保持稳定。下文中,AgroPages世界农化网将就以下三个方面对2019年全球范围内的转基因发展状况做一个简要的解读:1)阿根廷转基因市场;2)中国曲折的转基因道路;3)美国转基因食品标签。 阿根廷转基因市场最近进展 2018年,阿根廷在十大转基因作物种植国家中排名第三,转基因作物的种植面积总计达到2390万公顷,包括1800万公顷转基因大豆、550万公顷转基因玉米和37万公顷转基因棉花,转基因作物的应用率接近100%。 阿根廷前几年的批准数量很低,在毛里西奥•马克里(Mauricio Macri)总统执政后加快了转基因作物批准的步伐。在其执政期间批准了近25个转基因性状,几乎是过去23年间批准的所有转基因性状数量的一半。尤其是2018年监管放松之后,阿根廷转基因市场迎来了爆发式的发展。其中2018年批准了8项关于转基因作物的申请,包括玉米、大豆和苜蓿。2019年更是批准了12项,占今年全球批准总数的近三分之一,包括6个转基因玉米性状,3个转基因大豆性状以及3个转基因棉花性状。 其中10月份批准的由孟山都开发的转基因玉米(事件:MON87427 x MON89034 x MIR162 x NK603)是1996年批准第一个转基因作物以来,阿根廷历史上批准的第60个转基因作物。 此外为了加强本国的棉花产业,缩短与巴西的技术差距。阿根廷政府致力于加强知识产权保护,以期引进更先进的转基因棉花技术。阿根廷国家种子研究所(INASE)在控制非法种子方面做了大量的工作。INASE正在制止农民使用未经授权的性状,并控制棉花种子繁育工厂,切段非法种子的生产线。今年阿根廷通过了三个新的转基因棉花性状,2月批准了能够抗草甘膦除草剂和HPPD抑制剂除草剂的转基因棉花;6月批准了GlyTol TwinLink Plus®转基因棉花,具有抗除草剂和抗虫性的性状,这是1998年BollGard推出后,第二个具有抗虫性状的转基因棉花,目前粉红色棉铃虫(Pectinophora gossypiella)已对原Bt蛋白产生了抗性,并对作物构成了严重威胁;8月批准了VIPCOT转基因棉花,具有抗虫性(鳞翅目昆虫)。其中前两个产品由巴斯夫公司商业化推广,VIPCOT属于先正达,但已经授权给了巴斯夫。 在10月中旬的时候,阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)开始推进该国首个转基因马铃薯SPT TICAR的正式登记工作,目标是明年推出转基因马铃薯产品。该产品由CONICET与生物技术公司Sidus合作,对马铃薯病毒(PVY)有抗性。 中国曲折的转基因道路 今年年初,农业农村部发布了2018年农业转基因生物安全证书批准清单,新批准了包括抗除草剂油菜、抗除草剂大豆等五种农业转基因生物,并批准了26项续申请的农业转基因生物。目前,中国允许种植的转基因作物仅有棉花和木瓜两种,根据ISAAA的报告,2018年中国转基因作物种植面积为290万公顷,在亚洲排在第二。第一为印度,种植了1160万公顷棉花。 近年来尽管中国的转基因政策持续迎来利好消息,但是一直缺乏实质性的进展。从2015年“推进转基因经济作物产业化”被写入“十三五”规划,到2016年宣布将调整战略重点,推进抗虫转基因玉米的产业化进程;到2017年中国化工收购先正达以及持续的新转基因作物进口的批准,中国的转基因政策缺的始终是最后那一步。 在2019年的最后,12月30日,农业农村部公示了192个拟颁发的“农业转基因生物安全证书”植物品种,其中包括189个棉花品种、2个玉米品种和1个大豆品种,让中国的种子行业再次看到了转机。这是继2009年原农业部向国产转基因玉米、水稻发放安全证书之后,10年来再次在主粮领域向国产转基因作物拟批准颁发安全证书。新批准的转基因玉米和大豆分别为北京大北农生物技术有限公司的抗虫抗除草剂玉米“DBN9936”,杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学的抗虫抗除草剂玉米“双抗12-5”以及上海交通大学的抗除草剂大豆“SHZD32-01”。这里需要注意的是根据《农业转基因生物安全管理条例》及相应配套制度,中国转基因种子审批需经历转基因作物安全评价以及品种审定,如果要进行商业化推广,那就还要取得国务院农业行政主管部门颁发的种子生产许可证。目前,还没有粮食作物获得过这个许可证,因此还不能进行商业性种植。但是鉴于这几年来政府对于转基因政策的持续推动,行业内相信这将是未来几年中国放开转基因主粮种植迈出的重要一步。 此外,2019年,中国种子企业在转基因作物的产业化方面也有新的突破。2019年2月,北京大北农生物技术有限公司研发的转基因大豆(事件:DBN-09004-6,具备草甘膦和草铵膦两种除草剂抗性)获得阿根廷政府的正式种植许可。这是中国公司研发的转基因作物首次在国际上获得种植许可。在每年上亿的科研投入,国内又无法产业化的现状下,大北农终于另辟蹊径,出海成功。大北农表示将立即启动该产品的中国进口法规申报程序。同时该产品正在申请乌拉圭种植许可,还将申请巴西种植许可及欧盟、日本、韩国等其他大豆主要进口市场的进口许可。 该案例为国内的一些大型种子公司提供了新的产业化的思路,在国内转基因政策依然还不明朗的情况下,已经成熟的转基因技术与其始终停留在实验室阶段,不如考虑出海,寻求海外种植的可能性。一方面能够回收部分科研经费,另一方面也能够为未来国内的转基因产业化打下坚实的基础。同时从海外“进口”回国后,也能够加强国家粮食安全的战略考虑。 美国转基因食品标签 2016年美国总统奥巴马签署名为《国家生物工程食品披露标准》的法案,标志着美国转基因食品标识的争论最终尘埃落定。该法律将于2020年1月1日开始生效,并于2022年1月1日得到全面授权。任何含有转基因生物(GMO)产品或副产品的产品都必须贴有表明该事实的标签。2022年1月1日之后,如果产品不包含此标签,则该产品不含GMO成分。 2019年,由美国农业部开发的“Bioengineered(生物工程)”(或“BE”)标签开始出现在美国杂货店出售的产品上。第一个使用新标签的是Impossible Food的碎牛肉替代品(肉替代品中包含一种来自转基因大豆的蛋白质),该食品在9月份首次出现在杂货店中。 需要注意的是,新的法律下,使用新育种技术选育的产品,例如CRISPR,TALEN和RNAi将被排除在新的标签法之外。同时动物饲料也被排除在新标签法之外,这意味着食用了转基因饲料的动物产生的肉制品,蛋和奶制品也无需披露。此外,从转基因作物中提取的精制食品无需披露,除非它们包含可检测到的改良遗传物质。这意味着甜菜糖,大豆油和玉米甜味剂(主要来自转基因种子)将不必标注为转基因成分。 以下是目前已批准于2019年在美国进行商业化生产和销售的转基因项目清单:AquAdvantage三文鱼,Arctic苹果,油菜籽,玉米,棉花,茄子(BARI Bt Begun品种),木瓜(抗环斑病毒的品种),菠萝(粉红果肉品种),土豆,大豆,南瓜和甜菜。