2016年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势

作者按：国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）出版了全球生物技术/转基因作物商业化年度回顾，即ISAAA简报，本文是这一系列的第21期，记载了以下最新信息：2016年转基因作物的应用和分布的全球数据，自1996年（商业化的第一年）以来的累计数据、国家状况、转基因作物的批准动态，以及转基因作物种植国家和全球的未来技术展望。ISAAA简报因其可靠性和准确性成为现代农业生物技术领域内最常被引用的参考文献之一。自从1996年应用转基因作物以来，ISAAA成为这一信息的最突出的单一来源。

2016年是极其重要的一年。诺贝尔奖获得者们第一次发表了一项声明，支持生物技术，谴责以吹毛求疵的姿态反对这项技术和黄金大米的批评者。联合国粮食与农业组织、国际食物与政策研究所、20国集团以及可持续农业2030议程指导下的其它类似机构均致力于在15年或者更短的时间内解决饥饿和营养问题。更重要的是，美国国家科学、工程和医学院发表了一份针对1996年以来有关转基因作物的900项研究的综述，发现转基因作物和传统作物在对人类健康和环境带来的风险方面没有区别。迄今20多年来，转基因作物在安全使用和消费方面没有瑕疵记录。后代将更多的受益于对提高产量、改良营养并且在食用和环境方面更具安全性的转基因作物具有更广泛的选择空间。

1. 2016年转基因作物应用概况

2016年转基因作物的全球种植面积达到峰值（1.851亿公顷）

转基因作物商业化21年之后的2016年，26个国家种植了1.851亿公顷转基因作物，比2015年的1.797亿公顷增加了540万公顷，即增加了3%，除2015年以外，这是第20个增长年份。

2016年转基因作物为消费者提供了更多样的选择

转基因作物扩展到了四大作物（玉米、大豆、棉花和油菜）以外，为全球许多消费者提供了更多选择。这些转基因作物包括已经上市的甜菜、木瓜、茄子和马铃薯，以及2017年将要上市的苹果。马铃薯是全球第四大主粮作物，而茄子是亚洲消费排名第一的蔬菜，防挫伤和防褐变的苹果和马铃薯有助于减少食物浪费。另外，公共研究机构进行的包括水稻、香蕉、马铃薯、小麦、鹰嘴豆、木豆、芥菜和甘蔗在内的研究已经进入评估晚期，可能为消费者特别是发展中国家的消费者提供更多的选择。

将使农民和消费者受益的在产品线中的新转基因作物及性状

值得注意的是，为了迎合农民和消费者的新转基因作物及性状正在进行田间试验。这包括作为主粮的作物及性状，例如：正在菲律宾和孟加拉进行试验的富含β-胡萝卜素的黄金大米，乌干达的抗束顶病毒转基因香蕉，澳大利亚的抗枯萎病转基因香蕉和正在进行田间试验的抗病、抗旱、含油量和谷粒成分改变的转基因小麦，英国的高产和高生物质含量小麦，乌干达的抗晚疫病马铃薯品种Desiree 和 Victoria，欧盟的防挫伤和更少丙烯酰胺产生的抗晚疫病、抗线虫马铃薯品种Maris Piper，印度的抗虫鹰嘴豆和木豆；还包括作为主要蔬菜和油料来源的作物和性状，比如印度的转基因芥菜，印度和印度尼西亚的抗旱甘蔗，以及欧盟的富含Ω-3的亚麻荠。

转基因作物种植面积自1996年以来增加了110倍，累计达到21亿公顷

2016年，全球转基因作物的种植面积从1996年的170万公顷增加到1.851亿公顷，增加了110倍，这使生物技术成为近年来应用最为迅速的作物技术。21年间（从1996年至2016年）转基因作物的商业化种植面积累计达到了21亿公顷。

26个国家（19个发展中国家和7个发达国家）种植了转基因作物

26个国家种植了1.851亿公顷转基因作物，其中19个为发展中国家，7个为发达国家。发展中国家的种植面积占全球转基因作物种植面积（1.851亿公顷）的54%，而发达国家的种植面积占46%。

转基因大豆的种植面积占全球转基因作物种植面积的50%

四大主要转基因作物大豆、玉米、棉花和油菜的种植面积下滑，但仍然是26个国家中种植最多的转基因作物。转基因大豆的种植面积最大，为9140万公顷（比2015年的9270万公顷减少了1%），占全球转基因作物总种植面积的一半。从全球单个作物的种植面积来看，2016年转基因大豆的应用率为78%、转基因棉花的应用率为64%、转基因玉米的应用率为26%，转基因油菜的应用率为24%。

复合性状转基因作物占全球转基因作物种植面积的41%，仅次于耐除草剂转基因作物（占比为47%）

除草剂耐性是转基因大豆、油菜、玉米、苜蓿和棉花的主要性状，但随着复合性状（抗虫、耐除草剂和其它性状的结合）的增加，耐除草剂作物的种植面积呈下降趋势。2016年耐除草剂作物的种植面积为8650万公顷，占全球转基因作物种植面积的47%。另一方面，2016年复合性状转基因作物的种植面积增加了29%，从2015年的5840万公顷增加到7540万公顷，占全球转基因作物种植面积的41%。

种植面积占到了91%的五大转基因作物种植国家中，3个为发展中国家（巴西、阿根廷和印度），两个为发达国家（美国和加拿大）

美国是全球转基因作物种植的领先者。2016年美国转基因作物的种植面积达到7290万公顷，其次为巴西（4910万公顷）、阿根廷（2380万公顷）、加拿大（1160万公顷）和印度（1080万公顷）（表1，图1），总的种植面积为1.682亿公顷，占全球种植面积的91%。

美国自1996年以来一直是全球转基因作物商业化的领导者。2016年美国种植的约7300万公顷转基因作物中，玉米为3505万公顷、大豆3184万公顷、棉花370万公顷，其它转基因作物包括：苜蓿123万公顷、油菜62万公顷、甜菜47万公顷以及少量的抗病毒木瓜和南瓜（每种1000公顷）和防褐变的InnateTM 马铃薯（2500公顷）。美国农业部的估算表明三种主要转基因作物的应用率达到或接近最佳应用率：大豆94%（与2015年相同）、玉米92%（与2015年相同）、棉花93%（比2015年下降了1%），平均采用率为93%。2016年美国转基因作物的种植面积比2015年增加了3%，表明2015年因玉米和棉花的低市场价格导致的种植面积的小幅减少是暂时的，2016年全球价格的恢复、对牲畜饲料、粮食加工和生物燃料的需求导致的国家间贸易的活跃使美国转基因作物的应用率重新回到了正轨。

巴西仍然保持着全球第二的排名，仅次于美国，其转基因作物种植面积为4910万公顷，占全球种植面积的27%，比2015年的4420万公顷增加了11%，即增加了490万公顷。这一增长是截止到2016年为止全球所有国家中最高的，因而使巴西成为全球转基因作物增长的引擎。巴西种植的转基因作物包括：3270万公顷转基因大豆，1570万公顷转基因玉米（夏季玉米和冬季玉米），以及80万公顷转基因棉花。预计巴西这三种作物的总种植面积为5260万公顷，其中4914万公顷即93.4%为转基因作物，转基因作物应用率比2015年90.7%提高了2.7%。与美国类似，三种主要转基因作物的应用率（93.4%）几乎达到了最佳水平。抗虫／耐除草剂（IR/HT）的IntactaTM大豆因为节约农药和免耕技术而在农民中大受欢迎，因此种植面积增加。养猪和畜牧业对玉米持续稳定的需求会推动该国2017年种植更多的玉米。

阿根廷2016年仍然保持其全球第三大转基因作物生产国的排名，仅次于美国和巴西，占全球种植面积的13%。该国种植了2382万公顷转基因作物（包括1870万公顷转基因大豆、达到最高纪录的474万公顷转基因玉米和种植面积有所减少的38万公顷转基因棉花），比2015年的2429万公顷减少67万公顷，这主要是因为大豆种植面积的减少，还有小部分原因是全球棉花价格低导致的棉花种植面积的减少。不利的气候条件影响了小麦的种植，进而影响了仅次于小麦的第二大作物大豆的种植。另一方面，玉米种植面积的增加主要是因为有利的气候条件。由于阿根廷转基因作物几乎达到了97%的最大应用率，转基因作物商业化的扩张将通过应用新的作物和性状来实现。

加拿大是全球排名第四的转基因作物种植国，种植面积为1155万公顷，比2015年（1095万公顷）增加了5%，平均应用率为93%，与2015年持平。2016年加拿大种植的四大转基因作物为油菜（753万公顷）、大豆（208万公顷）、玉米（149万公顷）和甜菜（8,000公顷，应用率为100%），并且首次种植了低木质素苜蓿（809公顷）。这些作物的总种植面积也增加了5%，从2015年的1174万公顷增加到1238万公顷。该国在增加油菜、大豆和玉米总种植面积的同时，增加了相应转基因品种的种植面积。加拿大油菜委员会通过增产技术积极推进到2025年生产2600万吨油菜的战略计划。大豆种植面积的增加是由于其盈利性和高油籽价格。对于玉米来说，因为较低的汽油价格，汽油和乙醇消费的增加刺激了玉米的种植。

印度转基因作物种植面积有所减少（7%），因为有10个邦的棉花总种植面积有所减少（8%），但应用率从95%提高到了96%，这表明多达720万受益于该技术的农民接受了该技术。随着转基因作物限制性田间试验监管方针的修订，该国已经形成有关生物安全性监管的体系。表达barnase-barstar基因的转基因芥菜将在2017年进行包括对环境释放的公众评论在内的最终评价。过去20年芥菜的生产和产量一直停滞不前，未来引入转基因芥菜可能会增产高达25%，复兴芥菜产业，从而与油菜形成竞争。2016年，抗虫性鹰嘴豆和木豆的田间试验已经获得政府监管机构的批准。印度仍然保持其全球第一大棉花生产国的桂冠，尽管全球棉花市场减速下行，其棉花产量仍超过3500万包。

表1. 2016年全球各国转基因作物的种植面积（百万公顷）

表2 批准转基因作物用作粮食、饲料和培育／环境用途的十大国家/地区*

因此，转基因作物为许多全球科研院所支持的可持续强化战略做出了贡献，使生产力/生产能够在全球现有的15亿公顷耕地面积的条件下实现增长，因此保护了森林和生物多样性。转基因作物是必要的，但并不是万能的，对待转基因作物仍要像对待传统作物一样，坚持采用良好的耕作实践，例如轮作管理和抗性管理。

5. 阻碍生物技术益处的监管障碍

对于许多发展中国家而言，应用转基因作物尤其重要，但苛刻的监管是限制其应用的主要因素，这会导致失去利用转基因作物解决粮食、饲料和纤维安全问题的时机。转基因作物的反对者反对基于科学/证据的监管，而要求进行苛刻的监管，这直接阻止了发展中国家的贫穷农民和欧洲使用这些技术，尽管已经有非常明确的证据表明这些技术的应用是安全的。利用这些技术，贫穷的小农户得以生存，这些技术还能够为实现粮食产量的翻番以满足不断增加的人口（到2100年将达到110亿）做出贡献。

6. 转基因作物的未来：游戏规则的改变者

随着转基因作物的种植/商业化进入第三个十年，创新将改变游戏规则，使新的转基因作物和性状产生革命性发展。首先，复合性状将得到农民的更多应用和青睐；第二，转基因作物和性状的出现不但满足了农民们的农业需求，更为了满足消费者的偏好和营养需求；第三，用于基因挖掘的创新型工具的应用及其在作物改良和品种开发上的应用得到加强。

第一代转基因作物的目标是输入耐除草剂、抗虫和抗病毒等性状，使农民和粮食种植者在1996年至2015年间获得5.74亿吨作物的经济收益，价值达1678亿美元，这些收益也为全球74亿人口提供了可获得的粮食和营养。第二代转基因作物包括了上述性状与抗旱性状的复合，为了应对气候变化导致的问题。抗虫/耐除草剂大豆(Intacta™)在2003年-2015年的应用，以及抗玉米根虫复合性状在2013年-2015年的应用分别带来了24亿美元和126亿美元的明显经济效益(Brookes 和 Barfoot，2017年，即将出版)。

质量和成分得以改良的输出性状是第三代转基因作物的特点，这一代转基因作物满足了消费者的偏好和营养。这些性状包括提高人类和动物健康的各种大豆产品（Ω-3脂肪酸、高油酸、低肌醇六磷酸和高硬脂酸），改良淀粉/糖 (马铃薯)，低木质素（苜蓿），已经上市的防褐变马铃薯，预计将于2017年在美国上市的防褐变苹果，以及处于开发晚期的主粮作物中的β-胡萝卜素和铁蛋白。值得注意的是，美国已经成功地进行了Innate™马铃薯系列产品的商业化，种植了2500公顷马铃薯和70000棵防褐变苹果树，这两种作物有助于减少褐变和易损伤造成的食物浪费。

创新性分子生物学工具不断地被开发出来，用于挖掘可以改良食物的新基因。正在进行田间试验并且有可能在未来几年内发布的生物技术产品表现出越来越多样化的输入和输出性状。主粮作物如水稻、香蕉、马铃薯、小麦、黑麦草、印度芥菜、鹰嘴豆、木豆和甘蔗都得到了改良，以便获得抗虫、抗病、抗旱、耐胁迫、改良营养、产量和生物质含量等新性状。

令人鼓舞的前景是技术与有利政策的结合能够使粮食产量翻番。然而，只有确保对转基因作物的监管是科学、恰当且全球协同一致的，粮食产量才能实现翻番。国际社会如果不能对粮食生产进行及时、适度的监管，就会产生可怕的结果，一方面，全球会因为粮食供应不足而遭受痛苦；而另一方面，因为在意识形态领域占统治地位的反对者反对新生物技术，为全人类生产安全、充足、供应有保证的粮食的科技力量遭到否定。

7. 结论

2016年全球转基因作物种植面积从2015年的1.797亿公顷增加到1.851亿公顷，增加了3%，相当于540万公顷。Clive James博士预计2015年转基因作物的种植面积会因为全球商品价格走低而稍有减少，而一旦作物价格回归较高水平，形势会立刻反转（Clive J，2016）。这一预言已经实现，与批评者所宣称的相反——批评者认为转基因作物会使农民遭受失败。转基因作物种植面积的波动（增加和减少）受几个因素的影响，在2016年这些因素是：新产品在美国、巴西和澳大利亚的接受程度和商业化；巴西不断增长的养猪和家畜行业对饲料的需求；越南对家禽和家畜的需求；菲律宾和洪都拉斯有利的气候条件和玉米市场价格走高；西班牙和斯洛伐克解决玉米螟侵扰的需求；加拿大政府利用生物技术和改善经济的战略规划；澳大利亚西部转基因禁令的解除；孟加拉消费者对更加清洁、健康的茄子的需求。如同其它较小国家一样，缅甸和巴基斯坦的转基因作物种植面积没有发生变化。

一些国家减少了转基因作物的种植面积，例如：阿根廷、乌拉圭和墨西哥因为全球棉花价格走低而减少种植面积，中国因大量棉花储备以及印度因棉花价格走低而减少了棉花种植面积；巴拉圭和乌拉圭因大豆的低盈利性及与玉米的竞争而减少了大豆的种植；南非、阿根廷和玻利维亚因环境压力（干旱/水涝）减少了大豆的种植；中国因对转基因作物的负面看法及捷克共和国因繁杂的报告要求而减少了转基因作物的种植面积；罗马尼亚农民因繁杂的报告要求而在2016年停止种植转基因作物。

转基因作物将通过新产品和新性状继续造福不断增长的人口，满足农民和消费者的需求。然而，即使经过了21年成功的商业化，转基因作物未来仍然面临以下挑战：