中国转基因作物的发展现状与展望.docx
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中国转基因作物的发展现状与展望
中国转基因作物的发展现状与展望
王志刚彭纯玉
【摘要】为了保障国家的粮食安全，适应国际转基因作物的发展趋势，中国政府正在积极推动以转基因技术为核心的生物工程发展。
本文基于中国转基因植物发展现状，讨论了转基因作物存在的问题，并结合国外发达国家的管理经验，展望了未来中国转基因作物的发展趋势。
【期刊名称】农业展望
【年（卷）,期】2010（006）011
【总页数】5
【关键词】转基因作物；转基因食品；监督管理
20世纪80年代以来，以转基因技术为核心的生物技术在农业生产中迅速应用发展。
转基因技术的迅速发展让人们在作物遗传育种改良（增产、抗病、抗逆）、生态环境改善等诸多研究领域看到其无限的技术潜力。
在众多发达国家中，美国在转基因技术上持续领先，并于1996年开始了转基因作物的商业化种植。
而中国则于20世纪80年代开始了现代生物技术的基础研究，并在1999年开始大面积推广Bt抗虫棉。
作为转基因技术的一个应用领域，转基因作物自问世以来就倍受关注与争议。
中国转基因作物的发展也不例外。
支持者一方认为，转基因作物的发展可以有效缓解中国经济快速增长所带来的农业生产对资源、环境的巨大压力。
反对者一方则认为，与传统技术相比，基因改良技术发展时间短，转基因作物可能存在生态安全、食品安全、社会伦理等一系列问题。
由于转基因技术发展时间不长，与之相关的研究大都处于基础研发或理论阐述阶段，所以关于转基因作物的利弊目前尚未形成统一的观点与结论。
本文通过对转基因作物在世界范围内的发展进行系统回顾，介绍中国在此领域的发展现状并简要评价各国转基因作物的安全管理流程，展望转基因作物发展的趋势，以期能对科研工作、行政管理以及公众科普宣传起到积极推动作用。
1世界转基因作物的现状与特点
1.1世界转基因作物种植现状
自世界上第一例转基因烟草1983年问世以来，转基因技术研究范围不断扩大，到2009年转基因植物研究已涉及35个科的50多个物种，共120多种植物，研究内容包括抗虫、抗病、抗除草剂、品质改良等。
大面积种植的转基因作物有棉花、大豆、水稻、玉米等，由于转基因大豆基础研究进行的较早，技术成熟，所以其推广面积一直领先于棉花、水稻等作物。
近年来，生物燃料大规模的开发也在一定程度上推动了转基因玉米、甘蔗、甜菜等作物的种植。
截至2009年底，全球共有25个国家种植了转基因作物。
25个国家中，美洲国家最多为12个，其次是欧洲6个，亚洲和非洲各为3个，大洋洲1个。
据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）资料表明，1996～2009年转基因作物以79倍（1996年为基年）的空前速率增长，累计种植面积达10亿hm2，成为近现代史上发展最快的作物技术。
与2008年相比，2009年全球转基因作物种植面积增长率达35%，达到1.34亿hm2。
1996～2008年累计收益达到519亿美元（发达国家258亿美元，发展中国家261亿美元）[1]。
转基因作物的持续推广显示了转基因技术在农业生产上的巨大优势，也表明全球数以百万计的农户从转基因作物的种植中获得了切实的收益。
1.2世界转基因作物的发展特点
1.2.1知识产权的保护迅速展开
在转基因作物产业化迅速发展的同时，与之相关的知识产权的申请与保护也迅速展开。
在这场号称“生物圈地运动”的竞争中，欧美国家以大型农业生物企业为依托，正在迅速占领基因工程的制高点。
在发达国家，市场机制相对完善，对知识产权有一套完整的保护方案。
这也激励有实力的农业生物企业积极投资于转基因作物的研发工作，而这些研发成本必然以专利费用、技术转让费等形式分摊到其产业化的转基因产品上。
目前全世界80%的转基因农作物出自美国的孟山都、杜邦，德国拜耳等5家跨国公司。
知识产权的保护为这些公司带来了多项关于转基因方法、作物及种子的专利权，而其凭借所申请的专利权对转基因农产品市场形成了垄断[2]。
1.2.2品种培育速度加快
常规育种技术利用种间或种内优势，通过杂交等培育方式选择集合了一种或几种优良性状的目的基因。
这一育种方式时间长、速度慢且易受作物遗传特性和气候影响；而现代生物技术的应用，可以打破种间的生殖隔离，对所需要的目标性状进行定向选育。
随着基因组学、生物信息学等学科的发展，转基因技术的研究方法、技术储备不断加强，品种培育十分迅速，一些融合了不同性状与功能基因的新产品不断涌现。
品种培育呈代际特征，目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点[3]。
1.2.3生态和经济效益比较显著
农业生产需要投入大量的化肥、农药等来确保粮食生产。
农药、化肥的大量使用，一方面造成了环境污染，另一方面也增加了农业生产的成本投入。
转基因作物可以通过提高单产、降低生产成本（减少化肥、农药、水的投入）等途径提高生态和经济效益。
据ISAAA统计，1996～2008年519亿美元的经济收入中，49.5%是由产量大幅增加获得，50.4%是由生产成本减少而获得。
在此期间，由于转基因作物的抗虫性等特点累计减少杀虫剂使用35.9万t。
此外，转基因作物还可以通过减少化石燃料的消耗、增加耕地的保护性耕作间接减少二氧化碳的排放。
2转基因作物在中国的发展现状及问题
2.1转基因作物在中国的发展现状
中国的基因改良作物研究始于20世纪80年代，并得到了国家重点科技攻关项目的支持。
经过20多年的努力，我国己经初步形成了从基础研究到产品研发的较为完整的技术体系。
目前，我国转基因作物研究在发展中国家中居领先地位。
在水稻、棉花等领域已达到了国际先进水平。
应用于棉花、水稻等大田作物的转基因技术集中代表了中国转基因作物的研发状况。
2.1.1转基因棉花的发展状况
中国是世界上最大的棉花生产国，也是抗虫棉较早商业化的国家之一，抗虫棉的产业化给社会带来了巨大的经济和生态效益。
20世纪90年代以来，棉花主产区虫灾连年爆发且常规防治效果不理想，国家对此十分重视，而此时基因工程技术在发达国家的发展为解决虫灾问题提供了契机。
在国家项目的推动下，以中国农业科学院生物技术研究所等单位为主体，国产抗虫棉的产业化研发迅速发展。
转基因抗虫棉有力地提升了我国农业生物技术研究水平，它的应用有效控制了棉铃虫对棉花、玉米、大豆等作物的危害，还减少了农药使用，保护了农田生态环境。
2.1.2转基因水稻的发展现状
中国是世界上最大的稻米生产国和消费国。
转基因水稻的研发处于世界领先水平，目前处于由基础研发向产业化发展的阶段。
2009年8月17日农业部为华中农业大学两种转基因抗虫水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”颁布转基因水稻安全证书，该品系的研发工作于1995年开始，1999年成果通过了农业部的成果鉴定，同年开始中间实验，2002年完成环境释放，2003～2004年进行生产性试验[4]。
这标志着我国极有可能成为世界上第一个商业化种植转基因水稻的国家。
此外，中科院遗传与发育生物学研究所、中科院上海植物生理所、中国水稻所及浙江大学等单位选育的抗虫、抗病、抗除草剂转基因水稻也已经进入试验环节，预期不久就可完成环境释放并进行生产性试验。
2.1.3转基因大豆的发展现状
中国是大豆的原产国和主产国，目前种植的大豆都是非转基因大豆。
大豆胚胎结构的特点使其成为遗传工程改良最困难的作物之一。
与国外相比，中国转基因大豆仍处于基础研究阶段，而商业化的种植仍然空白。
自1996年中国从大豆的净出口国变为净进口国起，进口的大豆主要是转基因大豆。
转基因大豆的大量持续进口已经对大豆产业造成极大冲击，导致大豆主产区农民收入下降、原有的非转基因大豆种植面积减少。
Tuan等研究表明，与目前种植的常规大豆品种相比，农民愿意承担低水平的转基因大豆专利费并种植转基因大豆品种，低水平的专利费用可以明显改变中国国产大豆的产量并对大豆的国际贸易格局产生较大的影响[5]。
目前，我国研发的转基因植物种类达40多种，主要作物为水稻、小麦、玉米、油菜、棉花等，用于遗传转化的目的基因种类有100余种，以编码抗病虫害、抗逆、品质改良等基因为主。
2008年一项高达240亿元人民币的转基因研究项目通过国务院审议，作为新中国成立以来国家单项投资最高的项目，主要投入到优势基因的挖掘、转基因品种选育和转基因作物品种的产业化，转基因问题第一次上升到政府决策层面讨论并最终获得肯定。
2.2转基因作物存在的问题
任何事物都有其两面性，对转基因作物而言同样不例外。
基因改良作物的优点是可以节约生产成本、增加作物产量、减少农业污染并大幅改善生态环境。
但由于转基因技术发展时间不长，虽然已经产业化的作物目前没有出现重大问题，理论上人们还是担心可能出现的生态安全、食品安全及经济效益低等问题。
以抗虫棉为例，国内媒体曾报道过长期种植抗虫棉会导致次生害虫日益严重并带来持续大量的农药投入，使得种植Bt抗虫棉长期经济性不如预想，农户不愿意种植的情况发生。
黄季焜等近期的研究表明，Bt抗虫棉种植十多年来，尽管存在棉铃虫对Bt毒素产生抗性的可能，但截至2007年，棉铃虫抗性的发展尚未让农户施用更多农药，Bt抗虫棉技术仍然有效而且具有正外部性效应[6]。
这也反映了在目前转基因技术发展时间不长的情况下，媒体、公众及科研工作者等不同群体对转基因作物的认知与态度尚存在较大的偏差。
2.2.1转基因作物对农业生态系统的影响
在自然界中，不同品种间通过授粉的方式实现杂交。
由于转基因作物导入新的基因，对环境的适应力较强而获得竞争优势，进而影响田间局部生态系统的稳定性。
此外，转基因作物可以从3个方面影响农田作物的遗传多样性。
一是通过基因漂移，外源基因在原有品种或野生种中固定，引起生物多样性的降低和野生资源的退化；二是外源基因如果具有竞争优势，可能加速野生资源或原有种植品种的消亡；三是与常规品种相比，转基因作物因为在品质改良、良种选育等方面的优势而被广泛种植，这可能减少了常规品种的种植种类与面积，造成作物遗传多样性的逐渐减少，从而影响农业生态系统的整体稳定性。
2.2.2转基因食品的问题
转基因食品是以转基因生物为原料加工生产的食品，理论上存在毒性、营养及过敏反应等问题。
国外曾有报道用转基因食品饲喂的动物出现各病征的消息，但目前还没有足够科学证据表明转基因作物对生态环境无害和转基因食品对人类健康无害。
目前，关于转基因食品安全性问题主要是从理论上进行阐述，且国家相关政策信息的发布对消费者关于转基因食品的态度也有很大影响。
钟甫宁等对城市消费者的调查表明，消费者对转基因食用油的购买态度不稳定。
在国家实行强制的转基因食品标识后，这一特征更加明显[7]。
3国外转基因作物和食品的监管现状
目前，针对转基因食品的安全管理，国际上尚没有统一的标准。
各国根据本国在转基因技术的研发、应用及贸易等实际情况，制定相应的原则和具体管理法规，主要采用以下3种模式。
3.1美国模式
美国是转基因技术的起源地，也是转基因技术最为先进的国家。
作为转基因作物及食品的主要出口国，美国对转基因作物及其产品和国际贸易采取积极推动的政策，其政策制定者主要参照实质等同原则，采用基于产品的管理模式对转基因作物及食品采取相对宽松的政策。
具体管理工作由美国农业部（USDA）、环保署（EPA）及食品药品管理局（FDA）3个机构负责。
在整个转基因作物上市过程中，农业部负责具体的种植安全的监督工作，环保署监督用于转基因作物的杀虫剂管理及对环境的监测，食品药品管理局负责贯彻执行对转基因食品的监管。
3部门中农业部处于主导地位，其他部门积极配合并参与转基因作物上市之前的审批工作。
这一模式分工明确、协调高效，而且具有良好的公众协调机制，关于转基因作物的信息均向公众公开并接受质疑。
但是也存在预防力度不够、对新的转基因品种存在监管缺失的可能。
3.2欧盟模式
欧盟国家在转基因技术的研究上与美国差距不大，但在转基因作物的应用和转基因产品国际贸易中却落后于美国。
为了保障消费者食品安全、保护本区域的食品贸易利益，欧盟对转基因作物及食品采用了“预防原则”，并采用基于过程的管理模式对转基因作物进行严格监管。
一种转基因食品要想在欧盟上市销售，要经过成员国和欧盟两个层次的批准。
如果转基因食品达到了该成员国所规定的要求，该成员国就可以通过欧盟委员会告知其他的成员国，当其他成员国没有异议之后，该种转基因食品就可以在欧盟境内上市销售。
如果其他成员国就此提出异议，欧盟“食品科学委员会”会应欧盟委员会的要求对转基因食品进行审查，欧盟委员会将依据该审查意见决定是否批准转基因食品上市销售。
如果欧盟委员会的决定遭到了由各成员国代表所组成的“食品常务委员会”的否决，则还需要将决定提交欧盟理事会投票表决，如欧盟理事会不能够在3个月内投票表决，那么该决定草案将自动生效。
所以，欧盟的转基因食品安全监管体制颇为复杂，虽然可以有效保障消费者的食品安全，但是在很大程度上限制了现代生物技术的发展。
3.3日本模式
与美国和欧盟在转基因作物及食品监管的鲜明态度相比，日本则采取了一种较为折衷的态度。
对日本而言，转基因技术在提高单产、改良品质、抗逆性等方面优于传统育种技术并得到了部分民众的支持；但作为一个农产品的进口大国，转基因食品潜在的不安全因素又使许多民众对转基因作物及食品存在质疑。
因此日本在对转基因作物与食品的管理态度上一直介于美国和欧盟之间。
日本对转基因食品实行“垂直监管为主、地方监管为辅”的监管模式。
在这种模式下，食品安全委员会、厚生劳动省、农林水产省分别就各自职责对转基因食品实行垂直管理，地方政府则负责本区域内转基因食品问题的综合协调管理。
文部科学省负责审批实验室生物技术研究与开发阶段的工作；通产省负责推动生物技术在化学产品等方面的应用；农林水产省审批重组生物向环境中的释放；厚生劳动省负责药品、食品及添加剂的审批和转基食品的安全问题。
4个主管部门分别制定了管理法规，规定安全性评价程序为开发者先行评价，然后政府组织专家再进行审查[8]。
这种模式管理灵活、实施过程操作方便可行，而且在有效利用转基因技术优势的同时规避其潜在风险。
4国内转基因作物发展展望
4.1主粮作物的转基因将向商业化方向发展
水稻是中国人的主粮，玉米是饲料、能源的重要来源，中国政府为这两种大田作物颁发了安全证书，这也标志转基因主粮作物朝商业化发展方向进行。
虽然其商业化可以提高单产，降低农业生产成本，但是有关转基因水稻商业化种植的消息还是引起了各界关注。
虽然目前基因技术的实验操作非常成熟，但在转基因大米是否存在食品安全方面的风险之前就批准了转基因水稻商业种植的安全证书，一定程度上造成了公众对转基因作物及食品的疑虑、担忧和心理恐慌。
因此，建议转基因主粮作物的商业化发展慎重进行，可以在加大基础研究投入的前提下选择经济作物进行试验性商业化种植与推广，在其实际推广过程中发现并检验转基因技术的优缺点。
这样可以为国家生物安全法规的完善提供真实的资料与参照标准，待其技术成熟、经过验证可以控制风险后再视当时情况选择合适的时间与区域进行商业化种植。
4.2转基因作物知识产权的开发与保护将得到进一步加强
目前，关于国产的转基因作物是否具有自主知识产权成为公众关注的一个焦点。
中国的转基因作物研发虽然得到了国家重点科技攻关项目的支持，但是在基因工程的研究上起步晚、投入少。
目前，我国具有自主知识产权的功能基因并不多，有些基因改良研究确实使用了其他国家和国外大公司研究机构所提供的基因材料。
而这些材料在没有商业化应用之前是不需要付费的。
加强知识产权的开发保护，一方面可以淡化转基因技术带给公众的争议；另一方面可以占领生物工程的战略制高点，促进基因工程研发的良性循环。
4.3转基因作物及技术的科普宣传力度仍需加大
转基因技术所属的分子生物学是一个新兴学科，研究的对象微观（DNA，蛋白质等）、抽象，需要扎实的生物化学基础知识才能理解其技术原理，所以公众不易了解转基因作物并做出客观公正的评价。
但是转基因作物及食品的安全又是一个关系全民健康的科学问题，处理不好很容易引发社会、政治及经济等问题。
所以，如果按照国家目前政策导向来看，国家应该会加大转基因技术的宣传力度，使居民享有充分的知情权，让消费者自己作出选择；同时及时通报转基因食品安全的相关研究进展及发现的问题，让民众以科学的态度对待转基因作物。
把握好转基因的发展趋势，才能做到利大于弊，保障转基因作物的研究与应用正常有序进行。
4.4现代生物育种技术与传统育种技术需均衡发展
传统的育种技术在保障农业生产对良种需求的同时，也有利于种质资源的繁衍与保存；而转基因技术所属的现代生物技术的发展，虽然可以提高育种效率、加快品种培育速度，但是也加速了种质资源的退化，使农业生态系统更趋向于单一。
所以，在发展现代生物育种技术的同时，需要保持传统育种技术的均衡发展，这样有利于保障种质资源，也可以预防基因育种技术可能带来的生态安全等问题。
4.5生物技术研发的信息共享与对话平台需加快建立
目前，中国基因工程研发费用多由国家专项基金支付，承担研究任务的多为科研院所与著名高校，基因工程研发的不同科研院所、研发与市场之间缺少信息共享与对话平台，这也是研发的投入不能有效转化为市场需求的一个重要原因。
生物技术的发展，需要建立多学科跨部门的对话合作机制与平台，发挥各自的优势与长处，这样才能有效地把科研成果转化为市场需要的产品。
参考文献
［1］James,Clive.2009年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势——第一个十四年1996～2009[J].中国生物工程杂志，2010，30
（2）：
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［2］陈建鹏.转基因作物的商业化的现状、对粮食安全的影响与启示[J].农业经济问题，2010，2：
15～20
［3］农业部.全球转基因生物技术研究与产业应用情况［EB/OL］.
［4］农业部.农业部就农业转基因技术与生物安全等问题答问［EB/OL］.
［5］Tuan,Francis,etal..HypotheticalCommercializationofBiotechSoybeansinChina:
ImpactsonDomesticMarketsandInternationalTrade[J].JournalofLifeScience,2010,4（3）：
52～60.
［6］黄季焜，米建伟，林海，等.中国10年抗虫棉大田生产：
Bt抗虫棉技术采用的直接效应和间接外部效应评估[J].中国科学：
生命科学，2010，40（3）：
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［7］Zhong,FuningandChen,Xi.Howdoesbiotechfoodlabellingaffectconsumers'purchasingpreferencesandthemarket?
EvidencefromurbanChina［EB/OL］.http:
//mpra.ub.uni-muenchen.de/14702/MPRAPaperNo.14702，2009-03-17.
［8］刘旭霞，欧阳邓亚.日本转基因食品安全法律制度对我国的启示[J].法治研究，2009，7：
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