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我国转基因主粮作物产业化进展、存在问题及对策

2016-04-10杜建中郝曜山王亦学张欢欢石红卫

生物技术进展 2016年3期
关键词:转基因产业化安全管理

杜建中, 郝曜山, 王亦学, 张欢欢, 孙 毅*, 石红卫

1.山西省农业科学院生物技术研究中心, 太原 030031;2.山西省农业科学院作物科学研究所, 太原 030031



我国转基因主粮作物产业化进展、存在问题及对策

杜建中1,郝曜山1,王亦学1,张欢欢1,孙毅1*,石红卫2

1.山西省农业科学院生物技术研究中心, 太原 030031;2.山西省农业科学院作物科学研究所, 太原 030031

摘要:目前,我国转基因产业化种植面积较大的作物只有棉花、木瓜等。主粮作物水稻、玉米的一些转基因品种虽已获安全证书将近7年,但至今尚未进行产业化生产。另一方面,我国每年进口大量的玉米、大豆等农产品,且进口的玉米和大豆中转基因产品占比较高。这是由于一方面国内有关转基因的舆论氛围以及我国目前就转基因作物的研发现状均要求推进转基因主粮作物产业化进程时要稳重、谨慎;另一方面,转基因作物产业化的全球发展趋势、增产潜力、经济和环境效益以及我国在该技术领域的基本策略和国内供需需求,又迫使我们要加快开展转基因主粮作物产业化的进程。如何化解这对矛盾使转基因主粮作物的研发和产业化在适合国情的前提下顺利开展,是目前的主要任务之一,因此有必要就有关转基因作物产业化在我国的发展现状、前景、存在问题和对策予以讨论,以期为我国转基因作物产业化提供参考。

关键词:转基因;主粮作物;产业化;安全管理;对策

转基因作物(genetically modified crops)是应用基因工程技术,将外源基因(可以是来自不同物种或人工合成的基因)在体外进行有目的的修饰和连接,进而构建成携带有外源基因及启动子和终止子等元件的作物转化载体,然后导入作物细胞并获得完整植株,导入的基因不仅能整合到作物染色体上并稳定表达,还能随着植株的增殖过程,将外源基因遗传到下一代,同时新基因的导入还赋予转化植物新的农艺性状,如抗病虫、抗除草剂、抗逆、高产、优质等,由此获得的基因改良的作物就叫做转基因作物。

1983年世界上首例转基因植物培育成功[1],研究者将抗除草剂基因导入烟草植株获得了抗除草剂转基因烟草植株。并由此开启了人类利用转基因技术改良农作物的先河。但是,转基因作物产品的市场化却推迟到1996年,即转基因番茄上市[2]。随后转基因作物的研发和产业化蓬勃发展, 到2014年已有10种作物在全球产业化种植,另外还有27 种转基因植物或产品获得了安全证书[3],并被逐步开放进行产业化种植[4];2014年,全球有28个国家种植了转基因作物,总面积已达1.815亿hm2,是1996年种植面积(170万hm2)的100多倍,其中美国仍遥遥领先,种植面积达7 310万hm2[3]。

转基因作物诞生30多年来,我国在转基因作物研发和部分转基因作物产业化方面都取得了较大进展,成为全球仅有的几个拥有转基因核心技术的国家之一。但是,与发达国家相比,我国仍有较大差距,特别是转基因主粮作物的产业化尚在酝酿中。1992年我国首次推广种植了转基因烟草[5],但随后悄然凋零;1997 年我国转基因抗虫棉开始大面积种植[6],并使我国转基因作物种植面积名列全球第4位,随后该排名在2006年下降到第6位[7],至今仍排在第6位。我国目前推广的主要转基因植物有抗虫棉、木瓜和白杨[3],至今尚未开放转基因粮食作物的商业化生产[8]。2014年我国转基因作物种植面积为390万hm2,比同为发展中国家的印度还少[3];截至目前我国通过安全性评价的转基因作物也只有7种[9]。目前全球推广面积最大的前2位转基因作物是玉米和大豆,由于产量和价格多种因素,这两种作物在国内虽尚未产业化,但从2006年起,我国就开始大量进口大豆,目前大豆的对外依存度已高达80%[10],而玉米进口量也从2011年起超过了500万t[11],并且进口的玉米和大豆90%为转基因产品[3]。上述数据表明我国转基因作物产业化进展缓慢,而且还有不进则退的风险。我国的粮食自给率已由过去的98%下降为90%[12],还肩负着要在21世纪20年代末和40年代末完成人民生活水平达小康和逐步富裕的双重任务,仅靠现有土地和生产方式无法满足社会的需求,更无法摆脱国外技术垄断对我国所产生的技术制约和产品市场干扰。利用生物技术,培育高抗、高产、优质的转基因作物新品种,并将其推广应用到我国的农业生产中,将是极为重要且可靠可行的方法。这也要求我国以高瞻远瞩的超前意识和魄力对我国推广转基因主粮作物产业化做好准备,尽快制订出符合这一产业发展的激励政策、安全性评估和安全监督政策等,同时在财力、物力和人力上予以大力支持,以尽快实现我国转基因主粮作物的正规化和产业化。这既符合我国的粮食安全策略,又符合我国占领前沿技术、扩大国际竞争力的发展策略。总之,我们应审时度势,依据国内实际情况,正确面对在研发转基因主粮作物产业化过程中所存在的问题,积极探索解决办法,并以此把握转基因主粮作物产业化在我国的经营模式和发展方向,这对我国制定粮食安全发展战略以及实现农业现代化具有重要的现实意义。

本文就我国开展转基因主粮作物研发和产业化的现状、前景、存在问题及相应措施加以综述,并就实现国内转基因主粮作物的产业化提出几点建议,以期为我国转基因主粮作物的产业化提供参考。

1转基因作物产业化的现状和效益分析

转基因作物产业化近30年来,争议不断。主要表现为:一是在我国有关转基因研发和产业化的政策有一个发展过程,管理和监督制度的滞后导致转基因作物种植面积波动较大,缺乏后劲;二是对转基因科普宣传力度不够、正面的宣传和报道偏少,导致挺转者对开展转基因作物科普工作的积极性不高,虽时有发声但难以起到正视听的作用;而有些反转言论在民众中不断被扩散,产生了极为恶劣的负效应。多数不明真相的民众对转基因作物及其产品的安全性存在疑虑和担忧。错误的舆论既影响政府的决策,也造成国内人力资源的极大浪费,不利于转基因作物产业化的实施和发展。

但从转基因作物产业化以来所产生的经济效益和社会贡献来看,1995-2014年,转基因作物的推广种植产生了多重重大效益,其中经济效益、环境效益和社会效益日益增大。据报道,仅2012年,全球种植转基因作物增收188亿美元;1996-2012年累计增加1 166亿美元的收入[13];由于抗虫抗病基因的导入赋予转基因作物病虫害抗性,1996-2012 年的 17 年内全球因种植转基因作物减少施用杀虫剂50.3万t,降低环境影响指数18.7%[13]。在此期间我国种植的转基因棉花和木瓜,700多万种植户从中获益162亿美元[14]。具体来讲,转基因作物产业化对现代社会有以下几方面的贡献。

1.1有利于农业增产、增收

从全球看,应用转基因技术使作物产量提高了22%,1996-2013年的17年间转基因作物净增产粮食4 414亿kg;利润增加了68%[15]。1996-2013年累计增加的作物产量价值为1 333亿美元,这其中由于劳动力减少、生产成本降低占到30%,而另70%则是来自高达4 414亿kg可观的产量收益[15]。我国转基因作物种植面积最大的是转基因抗虫棉花,2012 年种植面积约400万hm2[16]。据报道,2012年我国转基因棉花单产增加9.6%,因转基因棉花抗虫性提高,减少农药用量60%,每个农户因此增加1 500元/hm2的收入[17];全球统计,每多种植1 hm2转Bt棉花,农民就可增收250美元[18]。1996-2012年的最新经济数据表明, 中国农民种植转基因棉花累计获利153亿美元[19]。数据表明,转基因作物的种植不仅使粮食单产和总产得到提高,还通过持续提高农业生产力和生产效率增加了农民的经济收益。

1.2有利于保护生态多样性

生态多样性与人类生存和健康息息相关。保护生态多样性就是保护地球和自然环境,也就是保护人类自己。从全球看,1996-2013年间转基因作物净增产4 414亿kg,相当于在1.32亿hm2土地上种植传统作物获得的产量[16]。截至2013年底,我国耕地面积为1.200亿 hm2[20]。我国人均耕地面积为0.09 hm2,户均农业耕地面积为0.66 hm2,是世界上户均耕地最少的国家之一[21],而且已不可能再大规模扩大耕地面积。与此同时,我国人口的增长需要增加更多的耕地和建设用地。要解决这一矛盾,保证粮食安全,只能靠充分利用现有耕地,提高单位面积产量。如前所述,转基因作物产业化既可提高粮食产量,减少新土地开垦,又可因农药、除草剂、农业机械使用量减少而减轻农业生产对环境的污染。以上数据和事实均证明推进转基因作物产业化和扩大转基因作物种植面积将有助于保护环境和生态多样性。

1.3有利于提高粮食供给

据联合国经济和社会事务部2015年7月29日发布预测称,到2050年,全球人口将从目前(2015年)的73亿人增至97亿人,至2100年将达到112亿人[22];我国是人口大国,2012 年我国总人口为13.54 亿人,据预测,到2030年将达到峰值,约为14.63亿人[23]。现在世界上仍然有近8亿人口没有解决温饱问题,每天摄入的热量严重不足,而中国现在仍有5 575万人口处于贫困状态[24]。总体看来,人口剧增使得粮食供应安全的形势越来越严峻。当前我国粮食虽然基本可以自给,但自给率已由原来的98%下降到现在的90%左右[12]。主要原因之一是人口增加提高了粮食需求,二是人们生活水平提高、消费观念发生改变所致,即饲料用粮数目增加。尤其需要注意的是,我国农村青壮劳力大量涌向城市,使得农村劳动力骤然减少,农业生产发展后劲不足。我们既要保证粮食供给,还要确保农业能够可持续发展,这就迫使我们要在有限的土地资源上生产出更多的粮食,提高产出效益的途径。转基因作物产业化的发展给中国和世界的农业科技革命带来了前所未有的重大机遇。2014年,全球种植转基因作物使粮食增产4 414亿kg,直接解决了大约15亿人的温饱问题[3]。转基因棉花在中国、印度和南非等不发达国家为超过1 650万资源贫乏的人口减轻了贫困;我国抗虫转基因水稻试种结果表明,抗虫水稻平均增产12%,增收幅度为900~1 200 元/hm2[25]。所以,转基因作物产业化既可增加产量,缓解粮食供应的紧张局面,还能创造巨大的经济效益,为减少贫困和饥饿人群的数量做出贡献。

1.4有利于减少农业对环境的影响

环境是人类赖以生存的主要空间和资源。农业生产在一定程度上会影响生态环境;环境条件也在一定程度上制约或支配着农业的发展。在我国,农业对环境的影响是多方面的。一是由于优势作物品种逐渐取代了过去的农家种等原因,农作物栽培品种数量正以平均每年15%的速度递减[26];二是工业生产造成大量耕地和水源污染,许多地区土壤中重金属超标,严重影响了农产品质量;三是大量的化肥、农药、地膜、棚膜施用、秸秆焚烧以及机械化耕作等,引发耕地遭受严重的“白色污染”[27,28];由于化肥过量施用,不少水系处于严重富营养化状态[29];空气中有害物质如CO和NO2的不断积累[30]等。这些增产的农业生产措施,对生态环境造成了破坏,长久下去,必然会形成恶性循环,农业生产也势必会遭受生态系统的严厉“回报”。

转基因作物及其产业化能够大大减轻现代农业对环境的影响。 1996年美国种植的抗虫棉节省农药施用94.625万L[31];自转基因作物产业化以来,全球化学农药使用率降低了37%,累计约50万t农药活性成分,故抗病、抗虫转基因作物的产业化既使粮食增产,又使农药使用量大幅减少,产生了良好的经济环境效益;据报道,抗旱转基因玉米品种2013 年在美国种植,2014年面积又扩大了5倍以上,还有热带抗旱转基因玉米也将很快开始产业化,这对于水资源缺乏的地区而言是福音[3];由于使用抗除草剂作物品种,不仅减少了除草剂的用量,还可以实行少耕或免耕的耕作制度,减少机械操作、节省燃料,同时也直接减少了CO2排放(2013年减少210万t CO2的排放),耕作方式的改变使得土壤碳吸收增加(2013年土壤碳吸收约2 590万t的CO2),这些都非常有利于减缓气候变化和减少温室气体[3]。因此转基因作物的产业化对土壤、环境以及土地和水资源的保护无疑会起到巨大作用,有利于农业生产的安全、稳定、快速和可持续发展。

1.5有利于农业现代化的发展

改革开放以来,随着我国社会经济发展,工业化和城市化是必然趋势,国家统计局2014年1月29日公布,全国城镇人口占我国总人口的53.73%[32],而且这个数字还会继续上升。与之相对应的则是农村人口的不断减少,特别是由于青壮农民外出打工,务农人口数量骤减,留在农村里的大多都是老弱妇幼。如果我国不改变原有生产方式,仅从劳动力方面讲,就已很难负担人口增长的压力。另一方面,我国耕地面积日益减少,据报道1996-2003年的7年间共减少耕地666.7万hm2[33]。严酷的现实使得我们不得不加速土地集约化规模经营的进程。土地规模化集约经营是农业现代化的必要条件之一,但品种和耕作管理体系是否配套、是否适合机械化操作以及广大农户对新品种的认可程度都在一定程度上影响着国家的决策和发展集约化经营的进程。作物转基因研究的目的就是选育高产、优质、多抗且其他农艺性状优良的作物品种,即在转化符合集约化经营和机械化操作的抗性性状(如抗虫+抗除草剂、抗病+抗除草剂等等)的同时,我们应注重筛选具有适于集约化经营和大规模机械化操作的农艺性状,并同步探索新品种的耕作栽培管理体系。所以说,转基因作物的研发和产业化过程中相关耕作管理措施的改进,无论在技术上,还是其他诸多方面都为农村实行大规模机械化操作管理提供了技术保障,对我国实现农业现代化具有举足轻重的作用。

综合上述几点,可以看出转基因作物的产业化在提高农作物生产效率上具有巨大潜力,对农业和社会的可持续发展、减缓气候变化和全球变暖等方面也发挥着重要作用。转基因作物产业化的持久和有效发展,将成为农村经济增长的动力。

2转基因作物产业化的前景

2.1全球动态

从全球看,转基因作物产业化的发展态势,一是技术上创新多、更新快;二是品种更实用、经济,转基因正在由以抗虫、抗逆和耐除草剂等增产为目的的品种改良逐渐发展为以增产和改善产品品质并重的品种改良和以工业、医药和生物反应器等为目的的品种改良;三是全球种植转基因作物的国家数量和播种面积都在逐年增加。2014年种植面积超过1.815亿hm2,种植转基因作物的国家也发展到28个,包含发达国家和发展中国家。同时,还有一些新的转基因作物进入产业化阶段,如美国的InnateTM马铃薯,相比传统品种,它的潜在致癌物质丙烯酰胺含量更低,挫伤浪费更少。还有孟加拉国的抗虫转基因茄子等[3]。种植转基因作物所产生的巨大的经济效益、社会效益和生态效益等是激励转基因作物产业化发展的促进剂,研发、种植、收获(产量和收入)、再研发的良性循环同样也为转基因作物产业化注入了活力、增添了后劲。因此全球转基因作物的产业化现状令人鼓舞,其发展前景也是无可估量的。

2.2国内动态

在我国,积极开展农业转基因生物技术研究,是历届政府的一贯政策。中国政府批准进口通过生物安全性评价的转基因大豆和玉米[12]。在生物技术育种方面,自从转基因作物问世以来,我国获得安全评价证书的作物达到7个,而且还鉴定和克隆出一大批优良基因用于转基因育种研究[34,35];在动物转基因育种方面,同样培育出了抗病、快速生长的转基因猪、转基因兔和转基因羊[36~38]。在自主创新和安全管理方面,为了提高安全保障水平和能力,政府除制定了80多个安全技术标准外,还构建了用于安全管理的各种服务平台。

在过去的10年里,中央发布的“一号文件”先后8次提到转基因,如2007年提到“加强对转基因食品的标识管理”, 2015年则强调要:“加强农业转基因生物技术研究、安全管理、科学普及”[39], 2016年,更明确指出“加强农业转基因技术研发和监管,在确保安全的基础上慎重推广”,既指明转基因研发和产业化是我国粮食产业发展的必然趋势,又强调了安全管理和监督的必要性。因此无论从政治高度,还是从具体需求,我国转基因作物商业化推广是大势所趋,且有着广阔的发展前景。

2.2.1政府的正确引导和科学技术的有力支撑是转基因作物产业化的保证转基因技术在国内引起了一些怀疑与担忧,主要是因为对转基因技术的科普宣传不够重视,加之部分媒体的误导宣传,特别是一些非专业的知名人士和传统农业利益集团的反对,甚至把转基因“妖魔化”,引起舆论恐慌和社会不安,直接影响到政府的决策并阻碍了转基因作物的研发和产业化进程。事实上,1996年至今,已有数十亿人食用过转基因食品,但没有发生过一起经过证实的食品安全问题[39]。尽管存在争议,但要通过宣传和引导,提高国民对转基因作物的认知程度和接受程度,事实将证明转基因作物的研发和产业化是不可逆转的历史潮流。政府的决心、民众的信心、社会的需求以及强有力的科学技术支撑是我国进行转基因作物产业化的根本保证。

2.2.2转基因作物的研究和产业化有利于我国在前沿技术领域占领一席之地只有加大投入、锐意创新、积极开发新的和实用的功能基因和转化技术,实现转基因作物产业化,才能使我国占领前沿技术的制高点,提高自己的竞争力,把握住自己在农业科研和粮食安全上的话语权。这是实现我国转基因作物产业化的力量源泉。

2.2.3转基因作物能够保障粮食供应安全,符合国家粮食发展战略我国的传统农业正在向现代农业转型,保证国家粮食安全和有效供给,是发展现代农业的重中之重。粮食安全包括产品自身的食用安全性以及粮食供给的安全性。我国人均耕地面积仅有0.09 hm2,在粮食单产无法再提高的情况下,粮食对外依赖程度就会增加,目前大豆对外依存度已达80%以上,玉米进口量也在逐年增加,且进口的大豆、玉米绝大部分是转基因产品[10]。粮食大量进口会对国内农业生产带来冲击,直接影响到政府对农业生产的决策和布局,进而对我国社会的持续稳定发展产生不利影响。所以转基因产业化种植有助于保障粮食安全,符合国家的农业政策和粮食发展战略[40]。这也是我国推行转基因作物产业化的内在动力。

如前所述,转基因作物可创造巨大的经济效益和社会效益,因此,转基因技术和转基因主粮作物的发展,不仅能够提高粮食产量和种植户收入,还有利于占领前沿技术制高点、抢占国际转基因种子市场、保护我国农业权益,为国民经济持续发展提供保证。故此,大力推广应用转基因作物品种、实现转基因作物产业化、加快转基因作物产业化进程将是大势所趋。

综上所述,转基因是一项新技术,也是一个新产业,具有广阔的发展前景。作为新生事物,社会上对它有争议、有疑虑,是完全正常的。只要我们做到大胆研究,慎重推广,严格监管,积极加强科学普及,用事实说话,逐步消除人们的疑虑和担忧,必将有助于我国转基因主粮作物产业化的健康发展。

3转基因作物产业化生产中存在的问题

尽管转基因作物产业化推广对农业增产和农民增收带来巨大潜在利益,但我们应该清醒地认识到,未来的转基因作物产业化是一个在安全上有争议、操作上有困难、需要认真和谨慎对待的重要议题,前景乐观,但问题颇多。现将主要存在的问题简述如下:

3.1创新能力不足、关键技术缺乏

转基因作物产业发展的决定因素是转基因技术的开发和转化用功能基因的挖掘。我国的转基因作物研究技术在发展中国家居领先地位,但与国际先进水平还有一定差距,缺乏拥有自主知识产权的实用基因和过硬的转化技术。这些都是转基因作物研发的必备条件,技术不完善和基因源的缺乏使得我国作物转基因转化效率低、规模小、稳定性也较差[41~45]。究其主要原因为,我国常规育种和与转基因相关的基础研究水平较低、科研经费投入不足以及缺少大协作的攻关团队等,从而导致了核心技术创新动力不足。

3.2宣传引导不力,公众接受程度低

对于转基因,我国政府的态度已非常明确,一是作为前沿技术,要继续加大力度研究,支持我国科学家抢占农业转基因生物技术的制高点;二是在安全方面,从试验、生产种植、加工等每一个环节严格把关,不能让转基因的安全防线失守[46]。尽管转基因作物产业化有很多优点,其生产上推广品种的安全性已被多个国际和国家的权威检测和管理机构所认可,并被过去30年的商业化历程所证实,但社会上仍然对转基因作物的研发和产业化存在着诸多质疑。由于长久以来,人类已经习惯于食用祖先多年来留传下来的食品,如小麦、水稻等,尽管这些作物的品种早已经过无数次的杂交和改良,与祖先最初驯化的品种相比,其原始基因大部分已在改良过程中被取代。因此一些人认为转基因产品是否存在潜在的危害和风险,对人、畜和环境有没有无法预测的影响仍无定论,从而引起社会上的一些非议和担忧;另一方面,由于正面宣传力度不够,有些舆论媒体发布虚假或容易误导人们的信息等,这些舆论误导使人们无法真正认知和了解转基因作物的真相。还有一些民众受社会伦理和宗教信仰的影响以及一些利益集团的蛊惑和煽动等对转基因食品存在偏见。由于这些争议和阻力的存在,导致政府决策难度增大,形成了政策不连贯、科研投入少、试验环境差以及社会接受度低的不良氛围,还造成研究人员压力过大、积极性不高,这些都直接或间接对我国转基因的研发工作和转基因作物产业化的发展产生了不良影响。

此外,公众对转基因作物的认知和接受程度在一定程度上也影响着政府的决策。就公众对转基因作物的认知和接受程度,唐永金[47]在西南科技大学生命科学与工程学院和农学院分别进行了调查,共采访了434名学生,其中熟悉转基因作物的占到5.99%,而这些人中认为转基因安全的占76.92%,支持推广转基因作物的占 69.24%;王大明[48]在中国科学院对490名学生的调查结果为,对转基因食品了解的人群中,专业学生占20.28%,非专业学生仅有1.48%;杨永存[49]、邓郁琼等[50]分别对深圳市民和广州超市进行调查,发现市民和消费者能接受转基因食品的比例分别为16.67%和22%。关于通过何种渠道获取转基因作物知识,范丽艳等[51]的调查结果显示,从平面媒体、电视、网络等获得相关信息的人分别占45.3%、22.5%和18.6%。虽然资料来源丰富,但民众的认知和接受程度仍偏低,这与媒体缺少对转基因科普知识做系统的且有说服力的宣传有关。针对发展转基因研发和产业化的问题,薛艳等[52]对723户农户进行的调查结果显示,有8成农户愿意接受种植批准商业化的转基因作物,这反映出农户对转基因作物产业化巨大效益的认可与期盼,具有一定的代表性。

总之,相关科普知识的宣传引导工作仍然很艰巨,只有通过广泛地、坚持不懈地宣传引导,让大家不仅知其然,而且知其所以然,转基因作物才能有发展前途。

3.3安全管理工作亟待完善

在转基因作物安全管理方面,一些安全管理主要法规制定的还不够完善,如: 有关研发时期的安全评价名目太多、过于复杂,人为地导致试验周期延长;转基因产品标识制度不完善、对市场监管难度大等[53];即使是现有的法规,由于管理人员对安全管理的重要性认识不足,导致制度难以落实到位;加之各管理部门分工不明确、相互协调不力,使得我国现有安全管理体系无法做到对转基因作物实时有效地监控,我国现有农村的生产方式(以户经营)更增加了安全管控的难度。所有这些,都影响着民众的信心和政府的决策,对转基因作物产业化带来了消极影响。

3.4配套措施不力,影响转基因作物产业化的发展

放眼世界,目前各国农业生产所应用的大多数优良品种都来自常规育种技术[54]。而作为新生事物的转基因作物产业,研究队伍多偏重于功能基因挖掘、转化方法创新,在育种方面尚有欠缺,因此转基因育种技术与常规育种技术结合,相互补充,才是理想的作物品种改良途径,缺少任何一方,都会延缓甚至阻碍我国转基因作物品种培育的进程。但事实上,在我国,这两方面缺乏沟通和联合,导致转基因作物新材料与生产育种不能紧密结合,转基因研究选育的材料在生产上已过时,常规育种培育的新品种缺少理想的高抗、高产或优质性状,无法满足当前或长远的农业需求。此外与转基因新品种产业化密切相关的耕作栽培及其他田间管理措施都需要及时跟上,而目前我国在这方面的投入和研究却较少。结果是即便得到可产业化的转基因作物新品种,一时也无法发挥其最大优势,从而延缓或阻碍了转基因作物产业化的进程。

3.5政府投资少,缺少龙头集团,无法形成竞争力

国家对转基因作物的研究资金支持力度不够,据估算,我国在“八五”和“九五”期间每年平均投入约 1~3亿,虽然2005年增加到40亿,2010年更高达100亿之多[55],但同期国外发达国家的投入均远高于我国的投入。即便这样,仅有的有限资金也并未发挥其应有作用,具体表现为:一是有限的科研经费管理方式较为死板,科研经费使用的灵活度有限;二是科研经费中对团队间协作的支持力度不够,使得各相关单位优势无法充分发挥,无法组成协同攻关的科研团队,也因此降低了转基因作物产业化的发展速度。三是投资渠道少,主要为中央政府,很多省级科研项目指南中没有转基因作物研究的项目,一些地方科研管理部门“谈转色变”。而国外的转基因作物研究领域的投资主要来自于跨国公司,企业通过重组、并购,形成了具有国际竞争力的大型农业科技企业集团,如孟山都、陶氏、杜邦等公司已逐渐占领转基因产业中的大部分市场[56],其研发经费占总收入的20%之多[55];而在我国种子企业既小又散,各自为政,尚未形成具有国际影响力的集团,对作物转基因研究及其产业化投资较少。所以资金、人力短缺和分散是影响我国转基因作物产业化的重要因素之一。

3.6缺少政策鼓励

由于对转基因作物及产品了解不够,导致政府某些部门在决策和政策导向上的延缓或不确定。由于立项部门少,导致科研项目申请经费的渠道少,这就使得一些研究人员很难争取到科研经费;二是对转基因研究试验田要求严苛,再加上一些地方管理部门的“过度解读”,增大了实验的难度;三是转基因品种所需安全性评估的程序过于冗长繁琐,往往使很多科研人员望而却步。无形和有形的压力让不少科研人员失去信心、丧失积极性和主动性。这些都与缺少明确的政策导向和社会上错误的舆论导向有关。

以上问题的存在,会都严重妨碍我国转基因作物的研发和产业化进程。从政府部门到每个社会成员都有责任担负起宣传、引导的作用,让民众不仅能够了解转基因,而且还能正确认知转基因,这样才有利于我国转基因作物研究及产业化正常顺利地开展,才能在国际前沿技术领域站稳脚跟,实现我国现代农业的长久和可持续发展。

4措施建议

通过转基因技术进行作物改良是一种快捷、行之有效的方法[57]。转基因作物产业化,需要政策给力、社会协力来完成。转基因主粮作物产业化是必然趋势,虽然困难巨大但不是不可逾越的。我们不仅要有迎难而上、勇于创新的勇气和决心,还要有谨慎面对,积极寻找对策的方法,创造各种有利条件,争取早日实现转基因主粮作物在国内的产业化。下面就这一方面的发展提出几点建议:

4.1增加研发项目投入,提升研发后劲和管理能力

既然转基因主粮作物的产业化能产生巨大的经济效益、社会效益和环境效益,更加广泛深入地开展这一领域的研究工作势在必行,以加速其健康稳妥的产业化进程。因此后续应扩大研发领域、加大研发和管理项目的投入,从而使我国转基因作物产业化的进程能够谨慎、合理、有效和快速地发展。虽然转基因食品的安全性一直争议不断,但转基因技术发展的速度却在加快,这是因为人们看到了转基因作物产业化所带来的实实在在的巨大的经济效益和社会效益,而且转基因产品上市30年来,从未出现一例证明转基因产品有害的事例。大力推进转基因作物产业化的进程符合我国粮食安全发展战略,应该加大人力、物力和财力的投入,尤其是一些重大项目更要重点扶持。在转基因作物安全性评估专项中设立长期效应子课题,以回答公众的关切。并且对研发阶段的实验管理给予宽松的条件,如对安全等级为一级和二级的基因的转化研究和田间种植条件应该适当放宽,使科学实验得以顺利开展。应重视常规育种技术与转基因作物技术的结合,使转基因作物研究能立足于较优异的转化材料,并能及时进入育种阶段,利用各自优势尽快筛选到高抗、稳产、高产和高品质的优良转基因作物新品种,为转基因作物产业化提供技术和物质准备。同时,还应提倡和鼓励作物耕作栽培、田间管理专家和育种者的结合,积极探索转基因作物新品种的耕作管理模式和标准,为转基因作物产业化做好实际操作条件的准备。选育的转基因作物新品种必须满足未来大规模集约化经营栽培模式对新品种的需求。总之,要适合中国的国情,确保转基因作物产业链的各个环节都安全有保证,才能够保障转基因作物产业化的可持续发展。

4.2强化管理,确保转基因研究和转基因产品的安全性

转基因产品的安全性一直受世人瞩目,争议不断,社会影响较大,因此制定转基因作物研发战略既要有相应的法规依据,又要有配套的安全管理监督、审查制度和措施。要从项目立项管理、科研单位安全管理到田间安全管理,对转基因作物的安全性评估要全面、科学和系统。既要完善和强化转基因作物安全性评价管理体系和技术体系,又要有前瞻意识,一旦出现意外情况,能及时、科学地解决和处理,注重与之相配套的风险控制技术和危害扑灭措施的研究,避免出现诸如基因漂移、材料外泄等问题,同时应建立事故响应预案。关于转基因产品的标识, 应顺应民情,严格按制度进行标识并加大对转基因产品标识的监管工作。民以食为天,无论是当前的粮食进口,还是未来的转基因作物产业化,都应以确保粮食供应安全和食品安全为先决条件。

4.3营造适于转基因技术研发和产业化的环境

政府在制定政策时要采取鼓励、扶持和较为宽松的方式,鼓励科研人员排除干扰、勇于探索、积极创新,努力挖掘具有我国自主知识产权的功能基因和转化技术,并在已有研究成果的基础上配套转基因作物的耕作栽培及田间管理技术,为转基因作物产业化做好技术储备。首先应该使农业和科研管理部门的相关人员了解转基因作物研发的必要性、可行性和紧迫性,以便在研发阶段能获取更多的支持,减少阻力;并且通过各种媒体宣传转基因作物产业化对我国粮食安全的意义,让广大民众了解转基因、理解转基因并最终接受转基因,为转基因作物产业化营造良好的社会舆论氛围。我国在全球转基因作物研发领域已经占有一席之地,只要集中人力、物力和财力进行技术攻关和创新,必将有利于我国转基因作物产业化的早日实现。

4.4加强和扩大转基因作物普及宣传,增加民众的认知了解

一是利用电视、报刊、网络等媒体,发表有关专家撰写的转基因作物科普知识文章,从易到难、客观理性地讲述转基因作物的原理、优缺点以及安全性问题等,通过正确引导,增强民众对转基因作物的了解和理解;二是要杜绝广告媒体等对转基因产品的误导宣传。科普宣传要由浅入深,要结合国情、民情和国家的发展战略来宣传,使广大民众消除对转基因产品的不解和担忧,了解转基因作物,而且从思想上能接受转基因作物和食品。发展转基因是确保我国粮食供给安全的重要途径。

4.5加强国际合作和知识产权保护

以转基因玉米为例,各国对自主知识产权的保护均很重视,仅从专利数量上看,虽然美国第一,中国第二,但我国拥有和被转化的专利数目上与美国却相差很多。转基因作物产业化的关键是要拥有具有自主知识产权并具有应用价值的重要转化技术和功能基因,而我国还远远落后于发达国家,因此要加强国际间的合作。近日,中国化工集团公司正式宣布将收购瑞士农化和种子巨头先正达公司,这不失为一个有益的尝试。国际合作一是为了保护各国的知识产权,激励我国科研工作者的科技创新热情和信心,开发出更多、更好的功能基因、转化技术,制定出更完善和有效的安全管理机制和措施、转基因作物产业化模式和标准等;二是要让其他利益相关方知道,他们的知识产权在我国是受保护的,这样才有利于国际间合作。我们应该在合作中主动学习先进经验,立足高起点、迎头赶上或超过世界先进水平。

4.6加快大型农业科技集团的发展

我国承担作物育种的机构除农业院校和科研单位外,还有数目众多的种子企业,这些机构多各自为政,未形成一个或数个可以起龙头作用的大型育种单位。无法投入更多科研经费,使得我国主要的科研经费只能来源于国家资助。这与国外大型龙头企业相比差距甚远,我们只有通过整合并购,增强集团实力,才能更好地参与国际竞争,确保我国种业的安全;只有这样才能使科研经费的来源多样化,使转基因作物研发和产业化过程更贴近生产实际的需要;同时也能使研究成果尽快应用于生产。对于企业整合并购,一是相关企业要有竞争意识,要有危机感和责任感;二是国家要有配套的政策,尤其是风险投资政策,以调动企业投资积极性,鼓励企业进行整合并购,提高自己承担竞争和风险的能力;三要鼓励科企联合,企业要增加科研投资,吸引科研人员到企业一线,发挥自己的专业特长,使科研成果尽快转变成生产力。只有形成具有强大竞争力的国内企业,使科研与生产紧密结合,我国转基因作物产业化的进程才能健康推进。

5展望

只有把握形势、抓住机遇才是我国开展转基因作物研发和产业化的正道。在我国转基因作物育种已成为新兴的战略性产业,加之积极稳妥的政策,只要勇于实践、大胆创新、把握时机、稳重谨慎、敢于挑战,我国的转基因主粮产业化进程一定会尽快到来,我国民众也将会尽快感受到转基因作物产业化所带来的巨大的经济利益、社会效益和环境效益。

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Development, Challenges and Countermeasures for Industrialization of Genetically Modified Staple Crops in China

DU Jian-zhong1, HAO Yao-shan1, WANG Yi-xue1, ZHANG Huan-huan1, SUN Yi1*, SHI Hong-wei2

1.TheBiotechnologyResearchCenter,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,Taiyuan030031,China;2.TheCropScienceInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalScience,Taiyuan030031,China

Abstract:At present, only transgenic cotton and papaya are grown in China with large area. Although a few transgenic staple crops varieties, such as rice and maize, had been granted safety assessment certificate for nearly 7 years, they have not been used for commercial use now. In contrast to that, large amounts of maize and soybean products are imported to China every year, and most of them are genetically modified (GM) products. That is because, on the one hand that the current atmosphere of public opinions on GM crops and the research and development status of GM crops in our country require us to be prudent and cautious to advance transgenic staple crop commercialization; on the other hand, global development tendency, yield-enhancing potential, economic and environmental benefits, and our country’s basic strategy to gain high ground in this agriculture high-tech field as well as the domestic market demand of GM crops commercial use require us to speed up the commercialization process of GM staple food crops. How to resolve this contradiction and to carry out transgenic staple food crop development and commercialization smoothly in China, it is now one of our main tasks at present. Therefore, it is necessary to discuss the current status, problems and countermeasures of commercial use of GM staple crops in China, hoping to provide reference for realizing GM staple food commercialization in our country in the near future.

Key words:transgene; staple crops; commercial use; safety management; countermeasures

收稿日期:2016-01-28; 接受日期:2016-03-16

基金项目:国家转基因生物新品种培育重大专项(2014ZX08003001-002-003;2016ZX08003001-002-003)资助。

作者简介:杜建中,研究员,主要从事植物基因工程研究。 E-mail: dujianzhong1960@163.com。*通信作者:孙毅,研究员,博士生导师,主要从事植物分子生物学研究。 E-mail:sunyi692003@163.com

DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.03.02

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