作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2020/9/30 15:26:39
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逆势增长二十余载,经济环境效益加持
转基因作物进入“成熟秋天”?

 

在全球范围内,数据清晰地显示了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24.0%。

在近日由中国生物工程学会、作物科学亚洲协会和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”的社会经济效益同时,对转基因技术与应用领域而言,抗性问题和安全争议仍如影随形。利益与质疑也使各国在对待转基因作物的态度问题上推进与保守并存,并让它们的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年代初种植棉花的情景,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,转基因棉花提高了我们的生活,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%的棉花都应用了抗虫棉,产量提高了10%。棉农总收入增加了1567亿元(232亿美元),平均每公顷(等于15亩)收入增加了2470元人民币(366美元)。

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的影响)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%。

与美国种植玉米、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不同,在我国,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7.76亿公斤的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等于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,科学家正在通过利用RNA干扰技术等杀灭棉铃虫。

关于转基因作物安全性的问题,与大多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,会议之外,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。许多反对的声音认为,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《卡塔赫纳议定书》提出的怀疑,是反对作物基因工程的大多数(如果不是所有)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,到政策的缪正,再到近年来国内外围绕转基因发生的诸多舆论事件,都让转基因作物被遮上层层迷雾,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省市涉及2000余名消费者调查结果显示,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,欧洲种植占比小于0.1%。在26个相关国家中,欧洲仅有西班牙、葡萄牙两个国家。

“但要区分开一点,尽管欧盟在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或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年前要好。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在回答《中国科学报》提问时说。

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,很多专家的评价与展望传递出对转基因作物的乐观态度。“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表示,推广转基因技术不仅仅是为了全球粮食安全,还有助于创造就业机会。更重要的是,它具有可持续性,不会对环境造成很大的损害。

在她看来,经过20多年发展后,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可能带来的变化。”Aldemita说。

参考资料:

https://doi.org/10.4161/21645698.2014.967570

https://www.un.org/zh/documents/treaty/files/cartagenaprotocol.shtml

https://doi.org/10.1080/21645698.2019.1614393

https://www.sohu.com/a/127507259_260616

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21645698.2020.1795525

 
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