转基因农业在中国

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  一颗转基因种子
  
  旱涝失衡,夏粮减产,在中国的很多地区,这已经成为今年夏天一个不得不面对的事实。而一路上扬的农副产品价格、农村地区青壮年劳动力的缺乏,也在拷问,传统的农业种植模式是否能适应不断攀升的消费需求以及气候变化。与此同时,价廉物美的“转基因大豆油”,又引发了转基因食品是否安全的论战。
  2010年,中国大豆进口量5480万吨,主要来自美国、巴西、阿根廷三大大豆主产国。根据统计,94%的美国大豆,75%的巴西大豆都是转基因品种,阿根廷种植的大豆则几乎都是转基因品种。无论我们是否支持转基因技术,转基因大豆油都已经进入了我们的餐桌。而这枚高科技的大豆种子,尚未在中国的耕地上进行商业化种植。从1998年起,长江、黄河流域棉产区的棉农,越来越多的选择种植转基因抗虫棉,转基因的西红柿、番木瓜、甜椒也已经走向我们的菜市场。但对于转基因大豆、玉米、水稻这样的大宗粮食作物,“是否应该商业化种植”,一直是一个引起广泛关注的话题。那么转基因作物的种子,该不该改种,能不能种?——王玉
  
  两代转基因作物
  
  自1994年美国批准转基因食品上市以来,迄今上市的转基因作物大多都属于“第一代转基因作物”,以抗除草剂作物和抗虫的转Bt基因作物为主,其中抗除草剂作物是第一大作物。第一代转基因作物主要是针对减少农业生产投入的作物,一般属于单个基因控制的性状,从中获益的主要是种植者,由于产品的营养品质没有变化,对于消费者并无直接好处。
  比较著名的第一代转基因作物有:美国孟山都公司和中国多家科研单位先后研发的转Bt基因棉花,可以有效地抵抗棉铃虫的危害;孟山都和瑞士先正达公司研发的转Bt基因玉米,可以有效地抵抗玉米螟等害虫的危害;孟山都研发的抗“农达”大豆和抗“农达”双低油菜,因为可以抵抗“农达”除草剂,因而降低了大田杂草防治的成本;美国夏威夷大学和中国华南农业大学先后研发的转基因番木瓜,可以抵抗番木瓜环斑病毒的危害;中国华中农业大学研发的转Bt基因水稻,可以抵抗多种螟虫的危害,目前已经获得了农业部颁发的安全证书,但还未完成品种审定,所以还未进行商业化生产。
  在第一代转基因作物大举进入市场的时候,第二代转基因作物也开始研发。第二代转基因作物以增强作物对自然环境的适应性(如抗旱、耐盐碱)和改善作物的营养价值为目标,还有的能够生产蛋白质类药物和疫苗,其研发技术往往较为复杂,有时需要转入多个基因,除了种植者,消费者也能从中获益。
  早在2000年,瑞士联邦理工学院就研发出了“黄金大米”。研究人员向水稻中转入3个基因,使之可以在种子胚乳(即大米)中积累β-胡萝卜素(维生素A的前体)。在以大米为主食的发展中国家推广这种转基因水稻,可以有效降低其贫困人口的维生素A缺乏症发病率。2005年,先正达又推出第二代“黄金大米”,其中的β-胡萝卜素含量更高。但由于种种原因,黄金大米至今未能推广种植。
  目前,已经研发完毕、计划商业化种植的第二代转基因作物还有:孟山都和德国巴斯夫公司合作研发的转基因抗旱玉米,通过转入枯草杆菌的冷休克蛋白B基因,可以使玉米在水分不足的情况下明显减少产量损失;孟山都研发的营养改良大豆,通过转入2个基因,可以降低大豆油中饱和脂肪酸的含量,提高不饱和脂肪酸含量,使之更健康;美国先锋公司研发的营养改良大豆,通过转入大豆本身的1个基因,可以使大豆油中的亚油酸含量降低,油酸含量增加,从而使高温烹调时由亚油酸生成的不健康的反式脂肪酸大为减少;中国农业科学院研发的转植酸酶基因玉米,可以分解玉米籽粒中的植酸,降低饲料配制的成本及减轻对环境污染。目前也已经获得了农业部颁发的安全证书。此外,高蛋白、高赖氨酸的转基因玉米也已经研发成功。——刘夙
  
  转入新基因
  
  从技术上讲,植物的转基因方法主要有3种。其一是农杆菌介导法。农杆菌是土壤中天然存在的一类细菌,其中一些种能够从伤口侵入植物体,并把其质粒DNA整合到植物自身细胞的DNA中。改造农改菌作为载体,把目标基因整合到植物细胞DNA中,实现外源基因的转入。其二是基因枪法,通过猛烈的外力,把吸附有外源DNA的金属微粒直接打入植物细胞之中,实现外源基因的转入。其三是花粉管通道法,在植物授粉之后,通过注射或浸泡等方式,使外源DNA通过花粉萌发出的花粉管进入受精卵或早期胚细胞,从而把外源基因转入下一代植株。
  这3种主要方法各有优缺点。农杆菌不易感染单子叶植物,因此对水稻、玉米、小麦等进行转化比较困难。随着技术进步,目前可以通过添加试剂诱导农杆菌来侵染单子叶植物。从而使之成为普遍采用的转基因技术。基因枪法转化的随机性过强,对结果不易控制。花粉管通道法的应用则要受到植物花期限制,实验周期长。以目前的技术水平来实施,三种方法的转化率通常都是比较低的,例如用农杆菌介导法转化玉米的成功率现在刚达到30%左右。转化成功后,也未必能够获得性状理想稳定的植株。因此,目前转基因植物品种研发周期长,基因克隆耗资较大,通常只有大公司或受政府、基金等大力资助的科研机构有条件开展相关研究。——刘夙
  
  国际转基因种业公司在中国
  
  20世纪八十年代末,孟山都、杜邦先锋良种、先正达、拜耳作物、陶氏益农、巴斯夫等国际种业巨头先后在中国设立办事处。然而除了孟山都在中国的转基因棉花市场,目前还占有小量份额外,其余几家公司目前在中国还没有转基因作物种子的销售业务。孟山都在中国的销售额不足其全球105亿美元销售额的l%。究其原因,一方面是中国政府对外商投资转基因种子的业务有着严格的限定,另一方面,也有着国际公司本土化的种种曲折。而越来越引发关注的是,虽然国外的转基因种子并未在中国播种,而作为进口大宗作物的转基因大豆、油菜、玉米等的数量却在逐年攀升。无论是选择支持或者反对转基因,进口转基因食品都已经早早的进入了我们的餐桌。
  感受到强烈冲击的,不只是普通百姓,还有国内数千家大大小小的种业公司。国内的种业公司一般规模较小,且一般侧重在育种、繁育、推广等领域,其中不到1%有研发能力,研发经费通常仅占销售额l%。国际种业公司则将研发、育种、繁育、推广、服务一体结合。在研发上,2010年孟山都研发投入12.05亿美元,先锋公司研发投入高达16.51亿美元。强大的科研实力,让国际公司在转基因技术的研发上有无可比拟的优势。2011年孟山都在美国已经上市了具有八种性状叠加的SmartSta转基因玉米,并预计在2012年在美国上市转基因抗旱玉米等。同时在国内的研发合作上,孟山都、 先正达、拜耳作物等先后与国内一流的研究机构如中国科学院、农业科学院以及各地农业大学等建立了合作关系,去寻找中国本地的优势基因,与优良作物品种。
  在售后服务环节,国际种业公司可以提供的服务很多。比如不仅可以为农民培训耕种知识,并针对作物品种不同,提供农药使用品种、用量以及施药方法的咨询,以减少农民的损失并降低农药对环境的影响。
  当国家政策对国外种业相对开放时,国际转基因种业公司可以将整个先进的技术带入中国,从而促进国内整个种业竞争水平的提升。——王玉
  
  国际种业公司有备而来
  
  相比在全球种业市场上的活跃表现,国际种业公司在中国普遍显得低调很多。除孟山都和先锋良种,曾经在中国的种业市场上引发轰动,先正达、拜耳作物科学、陶氏益农、利马格兰这些国际种业巨头,在中国市场的表现都很平淡。
  作为拜耳集团三大业务子集团之一,拜耳作物科学在杂交水稻(除中国种植区外)、油菜、棉花的种子市场份额全球第一,蔬菜种子的销售额全球第四。但目前,除了子公司纽内姆的蔬菜种子业务外,拜耳作物科学本身在中国无任何种子业务。
  “我们期待中国种业市场的进一步开放,让我们能够把先进的种子与生物技术解决方案带给中国的农民。”叶大维(David Yeh)说,他是拜耳作物科学生物科学部门大中华区政府公共与技术事务经理。虽然早在1997年就开始与国内研究院所进行交流合作,2002年根据农业部《农业转基因生物安全管理条例*,在中国开始转基因产品的安全登记工作,为在国外商业化的转基因种子所生产出的粮食和谷物申请进口安全证书,以支持公司全球业务。根据发改委和商务部联合发布的《外商投资产业指导目录》,转基因植物种子的生产、开发被列为禁止类,常规农作物新品种选育和种子开发生产列为限制类。因为诸多的政策法规限制,其他国际种业公司在中国的处境,和拜耳作物科学相似。
  国际公司的本土化进程中,会遇到诸多问题。对种业而言,种子需要完成本地驯化过程,才能培育出适合中国耕种的产品。比如高产油量的油菜是春油菜品种,而目前中国主要种植的是冬油菜品种。国际种业公司的部分农产品,更适合在北美和南美的农场上进行机械化、大规模的种植和收获,而在中国小农户精耕细作的农业模式下无法充分发挥出其提高效率、节约成本的优势。孟山都曾带入中国的转基因抗虫棉,在一度占领中国抗虫棉市场的90%之后,却不得不面对一个尴尬的现实,中国棉农更偏爱棉桃大、种植密度低、便于手工采摘的本土转基因棉花。虽然抗虫性要略胜一筹,但棉桃小、密度高、适合机械化收割的孟山都棉花,还是因为种种原因,在中国市场的占有率不断萎缩。
  尽管遭遇“水土不服”,中国的市场对国际种业公司显然非常有吸引力。国际种业公司一直在为将种子与生物技术业务带入中国作积极的准备,除了进一步加强与中国科学家的合作,他们也在不断深入了解中国农民的需求和中国市场的信息。——王玉
  
  国内转基因作物公司
  
  青壮年劳动力外出务工,农田里、只有老人和妇女在插秧、拔草、喷农药。在中国的很多地区,这已经成为一种常态。虽然大型的农业机械已经越来越普及,但传统的农业对于农民来说依旧意味着繁重的体力劳动。第一代转基因作物的受益者是农民,抗虫棉的种植减少了喷施农药的次数,抗病毒番木瓜的推广有效降低了黄斑病毒对木瓜品质的影响,从而在增加经济收入、减少劳动力投入上使农民受惠。而水稻、玉米、大豆等大宗粮食作物的转基因产品,在中国种业市场尚未得到商业化。目前国内取得安全证书的大宗作物只有三种:创世纪的转基因棉花,中国农科院生物技术研究所的转植酸酶玉米(转让奥瑞金种业公司),华中农业大学张启发院士的转基因水稻。国内许多种业公司也在纷纷研发自己的转基因主粮,但取得安全证书和通过品种审定的过程很漫长。到目前为止,中国转基因作物走向大田的只有棉花一种。
  根据《外商投资产业指导目录》条款显示,国外种业公司被禁止在中国投资转基因种子的研发、销售等业务。国内种业公司普遍规模较小,具有自主研发能力的只有100多家,且研发费用只占销售额的1%左右。虽然敦煌种业、丰乐种业、隆平高科等公司在2010年的销售额均超过10亿元,但转基因作物品种尚未得到安全证书,转基因研发的投入也相对有限。2008年,国家推出转基因重大专项计划,预计到2020年国家相关资金投入130亿元,地方政府和企业配套资金130亿元。这笔资金平均到每年、每家参与转基因研发的科研院所与企业,就显得不够“巨额”。尤其是对比孟山都、先锋良种等公司每年十多亿美元的研发投入,这笔资助更像是对国内研发单位“雪中送炭”的资助。此外,转基因作物从研发、到商业化生产再到盈利的周期,一般超过十年,因此在吸引风险投资上没有显著优势。
  2011年,农业部《农作物种子生产经营许可证管理办法》修订稿已完成并公开征求意见,这份修订稿中提出“申请生产转基因稻、玉米、小麦种子的,注册资本不少于1亿元,其中固定资产不少于5000万元”。这大大提高了种业公司进入转基因主粮生产的进入门槛。但对于有8700家种业公司的中国种业市场而言,也许只有重点扶植几家龙头企业,才能真正在转基因作物的研发上有所突破。——王玉
  
  29个国家的转基因
  
  2010年有29个国家种植转基因作物,超过17个国家的种植面积超过了5万公顷。欧盟转基因作物种植国家达到了8个。全世界有40亿人居住在种植转基因作物的国家里。从1996到2010年的15年间,转基因作物的种植面积超过了10亿公顷,相当于中国国土总面积的10%。
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