转基因棉悲喜剧

中国科学报,2012-03-27

在过去的十多年间，中国第一代转基因棉花承载了中国棉农的希望与忧虑。如今，以改善纤维品质、提高作物产量、增强抗逆性等为主要目标的第二代转基因棉花正在重新树立起中国棉农的信心与希望。

■本报记者 刘丹

在过去的十多年间，中国第一代转基因棉花承载了中国棉农的希望与忧虑。

成功的典范

提起上世纪90年代的那场棉铃虫灾，黄大昉依然心有余悸。

“棉铃虫真是让农民们费力费心。”黄大昉回忆说，当时三天打两次农药，棉铃虫不死；将它们浸泡在农药溶液里，依然生命力旺盛。棉农们的主要工作就是抓棉铃虫，怎么抓都抓不完。

当时，华北棉田连续3年发出棉铃虫大范围肆虐警报。在鲁西南、冀南、豫北等重灾区，棉花减产50%，有的地区几乎绝收。

小小的棉铃虫每年给中国棉农造成的经济损失竟达近百亿元，并且数十万吨剧毒农药投入棉田不仅效果甚微，反而加重害虫抗性并导致严重的环境污染和人畜中毒事故。

“转基因棉花就是在这样的背景下开始研发的。”黄大昉说。20年前那场棉铃虫狙击战，现在回想起来依然历历在目、惊心动魄。

1990年，中国农业科学院生物技术中心率先开始研究转基因棉花。1993年，时任农科院研究员的郭三堆培育出高抗虫转基因棉花株系，使中国成为继美国之后，成功将人工杀虫基因导入棉花的第2个国家。

由于转基因棉花是将带有抗虫细菌的基因——苏云金杆菌（简称Bt）植入，所以也称Bt棉花。

Bt克制棉铃虫，带来了全新的农作物革命。1997年，我国开始种植Bt棉花，这是中国首个批准商业化种植的农作物。根据科技部的数字显示，Bt棉花在2005年种植面积就达到了330万公顷，占据了中国棉花总种植面积的60%。而目前超过95%的中国棉花都是转基因棉花。

据中国农业科学院的统计，Bt棉花推广7年以后，减少农药使用量65万吨，农田环境污染指数降低21%。棉铃虫减少，降低了农药、人工成本，减少了农民因使用农药导致中毒的几率。

而在黄大昉看来，抗虫棉的研究开发不仅开创了我国独立发展转基因育种的先河，更是抢占国际生物技术制高点的成功范例。“改变了外国抗虫棉品种一统天下的局面。”

最早在中国推广应用转基因棉花的，是转基因巨鳄美国孟山都。由于他们的品种抗虫性好、纤维品质好、作物产量高，很快占领了中国华北棉田。

“2000年初，中国还是以种植美国的转基因抗虫棉品种为主，但随着国产转基因棉花品种产业化进程的迅速推进，2002年，中国自主研发的转基因抗虫棉推广面积首次超过了美棉品种，现在这一比例已经超过了95%。”黄大昉说。

由于国产抗虫棉有品种多、价格低等优势，迅速占领了市场。相比起国产常规大豆被进口转基因大豆打压得喘不过气来，黄大昉将国产转基因棉花视为“成功的范例”。

一代不如一代？

好景不长。很快，转基因的质疑者们发现了国产转基因棉花的“软肋”——严重的次生虫害、病害，棉花质量下降，以及低下的经济效益越来越明显地呈现出来。

中科院植物研究所研究员蒋高明一贯对转基因作物持有审慎态度，他认为，转基因棉表现是“一代不如一代，一年不如一年”。

反对者的论据有，一是转基因棉的纤维质量不如常规棉；二是转基因棉衣分率（籽棉向皮棉的转化率）呈现下降趋势，甚至低于常规棉；三是有可能导致新的病虫害。

一种害虫被抑制，新的昆虫种群迅速取而代之。这对棉农来说，的确是个令人头疼的新问题。

去年《科学》杂志曾发表中国农业科学院植物保护研究所研究员吴孔明等的论文《Bt棉花种植对盲蝽蟓种群区域性灾变影响机制》。吴孔明带领一个团队花了12年对中国北方38个地方的害虫种群进行监控，监控面积覆盖了300万公顷棉花和2600万公顷其他各种农作物。

研究表明，Bt棉花大面积种植有效遏止了棉铃虫，化学农药使用量显著降低，却给盲蝽蟓的种群增长提供了温床，致其暴发成灾。而受盲蝽蟓虫害冲击的，还有梨、枣等多种作物。

表面上看，吴孔明的研究似乎论证了转基因反对者的忧虑。但身兼国家农业转基因生物安全委员会主任委员的他说：“如果权衡利弊，我认为转基因棉花利大于弊。”

吴孔明此前曾表示，有些人误以为“抗虫棉”就是与害虫绝缘，“其实多数害虫和Bt蛋白没有关系，抗虫棉起到抗性作用的害虫，不超过5种”。

按照吴孔明的说法，这种现象可以理解，亦在预料之中。

解决之道

对于棉花的困境，以绿色和平为代表的一部分学者认为，生态农业是最佳的解决方式。他们甚至在田地里展开实验——停用农药、改用诱虫灯、养鸡吃虫。结果表明，生态农业技术的综合利用可以在大幅减少化学农药使用量的同时有效控制病虫危害损失。以华中稻作区为例，生态农业技术的集成推广应用使大面积水稻生产的化学农药使用量减少30%以上，水稻病虫害损失率控制在5%以下。

在黄大昉看来，这是“一个完全理想化的东西”、“并不符合中国国情”。“很简单的道理是，中国国情太复杂——这么多人口、幅员如此广阔、地理气候条件如此复杂，不用农药不用化肥就不能保障粮食增产。如果按照他们的做法，中国农业不可能实现可持续发展。”

他开出的药方是：转基因棉花依然是科学家们努力的方向。

“现在我们可以不用农药，不用转基因作物，但这样的棉花，每亩产量大概只相当于现在的1/3甚至1/5。现实的问题是，我们如何利用有限的土地，来满足人类发展的需求，在这个基础上尽可能保护生态环境。”吴孔明也认为，“我们追求的生态平衡是产业发展下的平衡。”

如今，以改善纤维品质、提高作物产量、增强抗逆性等为主要目标的第二代转基因棉花正在重新树立起中国棉农的信心与希望。