2014年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势（上）
2014年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势
Clive James
（国际农业生物技术应用服务组织）
献给诺贝尔和平奖获得者、国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）发起人诺曼·博洛格博士，以纪念其诞辰100周年（2014年3月25日）
来源：中国生物工程杂志China Biotechnology，2015，35(1):11，DIO：10.13523/j.cb.20150101
2014年是转基因作物商业化的第19年，转基因作物种植面积持续增加。28个国家的1800万农民种植了1.81亿公顷（4.48亿英亩）的转基因作物，比2013年27个国家的1.75亿公顷有所增长。2013年10月30日，孟加拉国首次批准了Bt茄子的种植，在批准后不到100天，小农户们于2014年1月22日开始Bt茄子的商业化。美国于2014年11月批准了另一种粮食作物InnateTM土豆，相比传统土豆，它的潜在致癌物质丙烯酰胺含量更低，挫伤损失更少。土豆是世界上第四大主食，在无性繁殖和作物腐烂过程中减少浪费有助于提高生产率和粮食安全性。还是在2014年11月，一种新的转基因作物苜蓿（事件KK179）在美国获批种植，其木质素减少了22%，从而具有更高的可消化性和生产率。在美国种植的第一种耐旱玉米2014年的种植面积比2013年的5万公顷增加5倍以上，达到27.5万公顷，表明美国农民对其很高的接受度。重要的是，2014年对过去20年全球147个已知转基因作物的最新、最严谨的综合分析表明，转基因作物在1995年至2014年间产生了多重重大效益：采用转基因技术使化学农药的使用率降低了37%，作物产量提高了22%，农民利润增加了68%。该结论印证了以往的全球年度研究得出的一致性结果：从1996年到2013年间预计增加的作物产量的价值为1333亿美元。
发展态势
2014年是转基因作物商业化的第19年，转基因作物种植面积持续增加
2014年，全球转基因作物的种植面积为1.815亿公顷，年增长率为3% ～4%，比2013年的1.752亿公顷增加了630万公顷。作为商业化种植的第19年（1996年～2014年），在连续18年取得显著增长（特别是18年中的12年是两位数增长）之后继续保持增长。
生物技术是世界上应用最为迅速的作物技术
全球转基因作物的种植面积增加了100多倍，从1996年的1700万公顷增加到2014年的1.815亿公顷，转基因作物成为近来应用最为迅速的作物技术，这为大小农户及消费者带来的利益不言而喻。
转基因作物在过去20年（1995年～2014年）中产生了多重重大效益
KluMPeR和ＱaIM（2014年）利用在世界各地进行的农场调查或者田间试验得出的原始数据对过去20年147项已知转基因作物研究进行了综合分析，并且报告了转基因大豆、玉米或者棉花在作物产量、农药的使用和农民利润方面的影响。该综合分析的结论是“转基因技术的采用使化学农药的使用减少了37%，作物产量增加了22%，农民利润增加了68%。抗虫作物的产量增益和农药减少的程度大于抗除草剂作物。发展中国家比发达国家的产量和利润增益高”。作者指出：“这项综合分析证实尽管影响不均匀，但平均起来转基因作物的农业和经济利益非常可观并且意义重大；影响随改良的作物性状和地理区域不同而变化。”这项分析揭示了“发达国家和发展中国家农民受益于转基因作物的强有力的证据。”值得注意的是，这些结论印证了以前经同行评议的研究结果（包括PG经济学的BRookes和BaRfoot进行的，经常被ISAAA年报引用的年度全球转基因作物的影响研究）。
全球数百万不愿冒险的农民（农户规模有大有小）都肯定种植转基因作物的收益高，因此再次种植率为100%。
从1996年～2014年，转基因作物在全世界几乎30个国家的数百万农民中获得了前所未有的采用率。这些农民做出超过1亿次种植和再次种植转基因作物的独立决定，累计种植面积超过18亿公顷（相当于美国或者中国总面积的180%以上）。不愿冒险的农民们对生物技术的信任和信心来自其能够实现巨大的、可持续的社会经济和环境效益。包括2011年欧盟的研究在内的许多组织的综合分析证实转基因作物是安全的，能够实现巨大的农业和环境效益并且导致农药用量的大幅减少。
2014年有28个国家种植转基因作物
2014年28个种植转基因作物的国家中（表1），20个为发展中国家（包括新加入的孟加拉国），8个为发达国家。排名前十位的国家转基因作物种植面积均超过100万公顷，其中8个为发展中国家，为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛的基础。世界人口的60%即约40亿人居住在这28个转基因作物种植国家中。
世界上最贫穷的小国之一孟加拉国2014年率先批准了Bt茄子的种植和商业化；越南和印度尼西亚2015年有望首次种植转基因作物，将使亚洲的转基因作物种植国家总数达到9个
孟加拉国2013年10月30日首次批准了转基因作物（Bt茄子）的种植，2014年1月22日创纪录地在批准后不到100天内开始了转基因作物的商业化：20个小农户首次种植了Bt茄子，全年共有120户农民种植了12公顷的Bt茄子。这样的成绩如果没有强烈的决心和政府支持特别是农业部长Matia Chowdhury的支持是不可能取得的。这为其它弱小而贫穷的国家树立了典型示范，同时也打破了印度和菲律宾审批商业化种植Bt茄子的僵局。
亚洲的另外两个发展中国家越南和印度尼西亚2014年也批准在2015年商业化种植转基因作物（本报告中不包括这些种植面积）。越南批准了转基因玉米。印度尼西亚批准了作为粮食的耐旱甘蔗，已于2014年种植了50公顷的甘蔗种子组用作2015年的商业化，而作为饲料的批准悬而未决。随着越南和印度尼西亚的加入，亚洲转基因作物商业化种植的国家总数将达到9个。
美国的转基因耐旱玉米的种植增加
DroughtgardTM玉米（事件MON87460）2013年首次在美国的种植面积是5万公顷，2014年约为27.5万公顷，是2013年的5.5倍，反映了美国农民对首次利用生物技术解决玉米耐旱性的高度接受。值得注意的是，事件MON87460是孟山都公司向非洲节水玉米项目（WEMA）捐赠的。WEMA是一个公私合作项目（PPP），用于选择一些非洲国家在2017年第一次开始种植转基因耐旱玉米。
一批新的转基因作物最近获得批准，包括土豆和茄子，计划于2015年以后开展商业化
2014年美国批准了两种新的转基因作物于2015年开始种植：InnateTM土豆和HarvXtRaTM。InnateTM土豆作为主食，其丙烯酰胺（潜在的致癌物质）含量较传统品种更低，挫伤浪费更少。具有事件KK1879的苜蓿中木质素含量减少，将以HarvXtRaTM商标出售，具有更好的可消化性和更高的产量。另一种产品EnlistTM Duo是第二代抗除草剂（HT）产品的典范，具有双活性／杂草管理系统，用于处理抗除草剂的杂草。同一类型的其它作物还包括麦草畏／草甘膦大豆产品和事件SYHTOH2耐草铵膦、异恶唑草酮和硝磺草酮的大豆。EnlistTM Duo大豆和玉米都耐草甘膦除草剂和2，4-D胆碱。印度尼西亚批准了耐旱甘蔗并计划于2015年种植，而巴西也有两种产品即HTT大豆CultivanceTM和本国产的抗病毒大豆将于2016年开始商业化。另外，越南首次批准了转基因玉米（HT与IR）于2015年的商业化计划。总之，除了目前直接使消费受益的转基因粮食作物（南非的白色玉米、美国和加拿大的甜菜和甜玉米以及美国的木瓜和南瓜）外，新的转基因粮食作物包括孟加拉国的蔬菜皇后———茄子和美国的世界第四大主食———土豆。
美国农业部动植物卫生检验局（APHIS/USDA）2014年11月批准了美国私人公司Simplot开发的InnateTM土豆在美国的商业化。这种土豆的天冬酰胺含量较低，从而降低了对人类潜在致癌的丙烯酰胺的生成（在高温烹饪土豆时会产生丙烯酰胺），去皮后不会褪色，挫伤时斑点较少，易贮藏，减少了浪费从而有利于粮食安全。InnateTM土豆是通过将基因从一种土豆转移到另一种土豆上得到的。Simplot公司进行的一项调查表明，91%的被调查者对InnateTM育种方法很放心。该公司计划2015年开始在适量的种植面积上进行商业化，优先顺序是新鲜土豆市场和土豆片市场，而将InnateTM生产与用于出口的传统土豆分开。Simplot公司计划向包括加拿大、墨西哥和日本在内的主要市场提交申请。
批准InnateTM将为转基因土豆在全球打开新的机会窗口。土豆是世界第四大重要的主食，仅次于大米、小麦和玉米。植物保护的约束对土豆生产非常重要，因为土豆是无性繁殖作物，它的块茎而非“真正的种子”用于其商业化繁殖。因此，与通过种子繁殖的作物不同，土豆无法受益于种子提供的阻断许多植物病原体传播的天然屏障。所以，像其它块茎作物一样，与其它种子繁殖作物相比，土豆的患病率和疾病严重程度很高。全球土豆的产量损失有22%归因于真菌和细菌病原体，有8%归因于病毒，再加上害虫造成的18%的损失以及杂草造成的23%的损失，如果没有作物保护，70%的土豆产量会损失于科罗拉多甲虫等害虫和病毒载体（蚜虫和叶蝉）以及由真菌、细菌、各种病毒（包括土豆病毒Y即PVY和土豆卷叶病毒即PLRV）以及线虫引起的疾病，这些会在其所在区域造成毁灭性损失。发达国家利用繁殖使用的田间块茎的种子认证程序和植物组织培养系统（两者都需要基础设施和资源的循环使用从而每年产生洁净的土豆库存）对一些疾病特别是PVY和PLRV等以昆虫为媒介的疾病进行有效控制。认证在对付破坏性晚疫病的传播方面不太有效。认证需要充足的基础设施，而这是发展中国家无法获得的。总的看来，生物技术能够有效控制土豆因害虫和疾病所造成的损失。
在土豆病害中，由真菌疫霉病菌造成的枯萎病是一种最重要的疾病，占植物病原体造成的土豆产量损失的15%。该疾病曾造成了爱尔兰1845年的饥荒。在饥荒发生150多年后，传统技术还是不能阻断这种疾病，枯萎病仍然是每年造成高达75亿美元损失的全球最主要的土豆疾病。土豆广泛种植于许多发展中国家如孟加拉国、印度和印度尼西亚。那里已经在进行田间试验，用于评估生物技术对土豆枯萎病的抗性。InnateTM土豆在美国获得批准对于全球具有重要的意义，特别是对于发展中国家，因为它开创了通过复合多个已开发、已批准或者已商业化（美国20世纪90年代的PVY、PLRV和Bt）的重要性状（抗枯萎病）将生物技术应用于新作物的新机会。近期Simplot公司从英国JohnInnes研究所取得了转基因抗枯萎病土豆的授权，并开发了增强型InnateTM。这是一种抗枯萎病土豆，潜在丙烯酰胺含量低，黑斑挫伤更少，还原性糖含量更低。该公司已经向APHIS/USDA提交了关于增强型InnateTM产品的非管制状态的申请。现在已经邀请公众对其申请进行评议。
l APHIS/USDA最近解除了对木质素减少的苜蓿事件KK179种植的管制。苜蓿是一种多年生作物，种植面积为800～900万公顷，在美国排名第四，仅次于玉米、大豆和小麦。它在美国和全球都是主要的饲料作物，全球种植面积约3000万公顷。转基因抗除草剂RRⓇ苜蓿自2005年开始在美国种植。2014年11月美国批准了转基因苜蓿事件KK179的种植，将以HarvXtRaTM商标进行销售，与RRⓇ苜蓿性状复合。与同一生长阶段的传统苜蓿相比，它的木质素含量降低了22%。这造成苜蓿饲料中木质素总累积量的减少。KK179饲料中木质素含量通常与类似生产条件下收获早几天的传统饲料中木质素的含量相同。与同龄的传统饲料相比，木质素减少的苜蓿的饲料质量有所提高，通过推迟收获几天使饲料产量最大化（在此期间积累更多的生物质），使农民在饲料的收获时间上有较大的灵活性，以应对不利天气和劳动力时间的变化。
l 美国解除了对EnlIstTM Duo的管制，用于管控大量杂草。这些杂草包括很难控制的耐药杂草，例如耐草甘膦的帕尔梅苋属植物、水萱麻和三裂叶豚草。玉米和大豆种植户在其农场里各种抗除草剂种子和产品的轮作管理中可将EnlIstTM Duo种子作为一项管理内容——这是维持抗除草剂作物价值、有效性和持久性的重要策略。中国对EnlIst产品的进口审批还在进行中，中国批准上一个同类产品还是在2013年6月。新产品的种植和进口审批不同步是所有利益相关者需要迫切关注的主要挑战。
1800万农民受益于转基因作物，其中90%为资源匮乏的小农户
2014年有1800万农民种植了转基因作物，其中90%以上（即1650万）是发展中国家的资源匮乏的小农户。中国有710万农民受益于转基因作物，而印度有770万受益的农民。1996年至2013年的最新经济数据表明，中国农民从中获利162亿美元，而印度农民获利167亿美元。除经济收益外，种植转基因作物使得杀虫剂的喷洒量降低了一半，因此减少了农民直接接触杀虫剂，更重要的是有助于可持续的环境和更好的生活质量。
2014年发展中国家转基因作物的种植面积连续三年超过了发达国家
2014年拉丁美洲、亚洲和非洲的农民共计种植转基因作物9600万公顷，即全球1.81亿公顷转基因作物种植面积的53%（2013年这一比例为54%），而发达国家8500万公顷的种植面积占47%（2013年这一比例为46%），即发展中国家比发达国家多种植1100万公顷。2014年美国的增长最多（300万公顷），而巴西（增加了190万公顷）最近5年的同比增长率最高。发展中国家较大的种植面积与评论家以前的预测相反。1996年转基因技术商业
化之前，他们曾断言转基因作物只适用于发达国家，不会被发展中国家特别是资金薄弱而贫穷的农民接受和应用。
1996年至2013年，发达国家获得的累计经济效益为652亿美元，发展中国家产生的经济效益为681亿美元。2013年发展中国家的经济效益为101亿美元，占全球204亿美元的49.5%，而发达国家为103亿美元（BRookes和BaRfoot，2015年即将出版）。
在1.81亿公顷种植面积中，复合性状作物占28%
复合性状仍然是转基因作物重要的、不断增长的特点，13个转基因作物种植国在2014年种植了两个或以上性状的转基因作物，其中10个国家为发展中国家。2014年复合性状转基因作物种植面积为5100万公顷，即1.81亿公顷的28%，比2013年的4700万公顷（总面积1.75亿公顷的27%）有所增加。更多性状复合的转基因作物的种植将稳定增长。2014年拉丁美洲的巴西、阿根廷、巴拉圭和乌拉圭种植了580万公顷HT／Bt大豆。
5个主要发展中国家——巴西、阿根廷、印度、中国、南非，种植了全球47%的转基因作物，人口占全球的41%
全球三大洲前五个种植转基因作物的发展中国家是亚洲的中国和印度，拉丁美洲的巴西和阿根廷以及非洲的南非，它们共种植了8470万公顷的转基因作物，占全球转基因作物种植面积的47%，并且这五个国家的人口约占全球70亿人口的41%。2100年，全球人口将达到109亿，仅撒哈拉以南非洲的人口将可能从目前的10亿（占全球人口的13%）逐步增加到38亿（占全球人口的38%）。高昂的、无力支付的粮食价格使全球粮食安全面临巨大挑战，而转基因作物会为粮食安全做出贡献。
美国仍然是全球的领头羊，2014年美国的种植面积同比增长高于巴西，后者最近5年来种植面积增加比任何国家都快
美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达到7310万公顷（占全球种植面积的40%），主要转基因作物的采用率在90%以上。2014年美国同比增长4%，比其它国家都多，这主要是因为大豆总种植增加了11%，达到创纪录的3430万公顷。尽管2013年美国的转基因作物采用率已经很高，但2014年三种主要作物仍然大幅增加——大豆采用率从93%增加到94%，玉米从90%增加到93%，棉花从90%增加到96%。
巴西转基因作物的种植面积仍然仅次于美国
2014年巴西的转基因作物种植面积达到了4220万公顷，仅次于美国，在全球转基因作物种植国中排名第二。最近五年巴西成为全球转基因作物的增长引擎，未来有望缩小与美国的差距。快速高效的审批制度使得巴西能够快速进行转基因品种审批。2014年巴西连续第二年种植了抗虫、抗除草剂复合性状大豆，种植面积为520万公顷，比2013年的220万公顷大大增加。值得注意的是，年预算为10亿美元的巴西农业研究组织———巴西农科院（EMBRAPA）已经获批在2016年商业化种植本国产的转基因抗病毒豆类，而其通过公私合作与巴斯夫（BASF）开发的抗除草剂大豆在2016年商业化前需要等待欧洲的进口审批。
加拿大转基因作物的种植面积增加，而澳大利亚的种植面积由于持续的严重干旱而减少
2014年加拿大的转基因作物种植面积为1160万公顷，比2013年的1080万公顷有所增加，因为该国农民们种植了更多的转基因油菜（800万公顷，采用率95%）和大豆（200多万公顷）。加拿大种植了800万公顷的转基因油菜和200多万公顷的转基因大豆。澳大利亚因为严重干旱而减少了约20万公顷的转基因棉花种植面积，但采用率仍然高达99%。棉花种植面积的减少由抗除草剂油菜的增加弥补———油菜的种植面积增加了50%，达到342000公顷。
印度农业继续受益于Bt棉花
印度Bt棉花种植面积创历史新高，达到1160万公顷，是2002年开始商业化的5万公顷的230倍，采用率为95%，比2013年的1100万公顷有所增加。BRookes和BaRfoot的最新估算显示2002年到2013年这12年间Bt棉花使农村收入增加了167亿美元，仅2013年的收入就达到21亿美元，与2012年基本相同。
中国转基因作物的发展态势
710万中国小农户（平均约0.5～0.6公顷）成功种植了390万公顷转基因棉花，尽管由于低价格和高库存减少了棉花的总种植面积（从2013年的460万公顷减少到2014年的420万公顷），但转基因棉花的采用率从2013年的90%增加到2014年的93%。广东、海南以及新的转基因作物种植省———广西种植了8500公顷抗病毒木瓜，比2013年的5800万公顷增加了50%。另外，中国还种植了543公顷Bt白杨。除了710万直接受益于转基因棉花的农民外，另外1000万农民间接受益于2200万公顷棉铃虫中间寄主作物的种植（这些作物受益于广泛种植Bt棉花而使虫害减少）。因此，仅受益于转基因Bt棉花的中国农民实际上远远超过了710万。最新数据显示1997年～2013年农民从Bt棉花获得的经济收益为162亿美元，仅2013年一年就达到16亿美元。
转基因玉米和转基因大米在中国、亚洲和世界上其它地区（近期、中期和长期内）具有重大利益和巨大意义，这是因为在全世界大米是主粮而玉米是最重要的饲料作物。中国对Bt玉米、抗除草剂玉米、植酸酶玉米以及转基因大米的研究和商业化对自身乃至全世界的粮食和饲料需求都有巨大的贡献潜力。虽然习近平主席对中国大量进口的转基因大豆和玉米（2013年6300万吨大豆和330万吨玉米）中所采用的技术表示支持，但国内转基因主粮作
物的生产至今尚未实施。习近平在2013年12月召开的中央农村工作会议上表示，这是一项新技术，“对它有争议和怀疑是合情合理的”。目前中国农业部启动了一项国家公共信息媒体宣传活动，旨在提高公众对转基因作物的认识，包括它们对中国带来的利益。中国继续提高转基因作物研发的优先级别（2008年到2020年研发经费为40亿美元），反映了中国对转基因作物的长期投入。中国进口玉米不断增加（其中90%为转基因玉米），并且消费的大豆占全球总产量的三分之一，其中进口的大豆占全球出口总量的65%（90%为转基因大豆）。
非洲的发展态势
非洲2014年在转基因作物种植方面继续取得进步：苏丹Bt棉花种植面积大幅增加46%，达到9万公顷；南非和布基纳法索的转基因作物种植面积稍有减少，主要是因为种植条件的不稳定性；另外7个非洲国家（按字母排序分别为喀麦隆、埃及、加纳、肯尼亚、马拉维、尼日利亚和乌干达）开始进行大范围新转基因作物（大米、玉米、小麦、高粱、香蕉、木薯和甘薯）的田间试验，包括数种主要作物和孤生作物。WEMA项目有望最早于2017年在南非发布其首批转基因复合性状耐旱、抗虫（Bt）玉米，按监管审批，随后是肯尼亚、乌干达、莫桑比克和坦桑尼亚。
5个欧盟国家种植了143016公顷Bt玉米，西班牙是目前为止最大的Bt玉米种植国，占欧盟Bt玉米总种植面积的92%
五个欧盟国家（同2013年）Bt玉米的种植面积达到143016公顷（比2013年略微减少了3%，主要是因为玉米总种植面积的减少），特别是西班牙采用率达到创纪录的31.6%，其种植的Bt玉米占欧盟总面积的92%。三个国家的种植适度增加：葡萄牙、罗马尼亚和斯洛伐克，而两个国家的种植面积稍有减少：西班牙和捷克。2014年西班牙的Bt玉米种植面积居欧盟之首，为131538公顷（2013年为136962公顷）。总体来讲，欧盟国家中存在阻碍农民种植Bt玉米的因素，这是非常繁杂、苛刻的欧盟农民报告程序产生的消极影响。
转基因作物的批准情况
从1994年到2014年10月，共计38个国家（37国＋欧盟28国）批准转基因作物用作粮食和饲料或释放到环境中，涉及27种转基因作物和357个转基因事件的3083项监管审批。其中1458项审批是关于转基因作物用于食品（直接使用或进行加工处理），958项审批关于转基因作物用于饲料（直接使用或进行加工处理），667项审批是关于转基因作物种植或释放到环境中。批准转基因作物事件的国家和地区中，日本位居第一（201个转基因作物
事件），其次为美国（171个，不包括复合性状事件）、加拿大（155个）、墨西哥（144个）、韩国（121个）、澳大利亚（100个）、新西兰（88个）、台湾地区（79个）、菲律宾（75个）、欧盟（73个，包括已到期或在续订过程的批文）、哥伦比亚（73个）、南非（57个）和中国（55个）。玉米是获批事件最多的作物（在29个国家中有136个事件），其次是棉花（在21个国家中有52个事件）、油菜（在13个国家中有32个事件）、土豆（在10个国家中有31个事件）及大豆（在28个国家中有30个事件）。
在最多的国家和地区获得监管机构批准的作物事件是抗除草剂大豆事件GTS 40-3-2（26个国家＋欧盟28个成员国的52次批准），其次是抗除草剂玉米事件NK603（25个国家＋欧盟28个成员国的52次批准），抗虫玉米事件MON810（25个国家＋欧盟28个成员国的50次批准），抗虫玉米Bt11（24个国家＋欧盟28个成员国的50次批准），抗虫玉米TC1507（22个国家＋欧盟28个成员国的47次批准），抗除草剂棉花MON531（19个国家＋欧盟28个成员国的39次批准），抗虫玉米MON89034（22个国家＋欧盟28个成员国的39次批准），抗除草剂大豆A2704-12（22个国家＋欧盟28个成员国的39次批准），抗虫玉米MON88017（20个国家＋欧盟28个成员国的37次批准），抗除草剂玉米T25（18个国家＋欧盟28个成员国的37次批准）以及抗虫棉花MON1445（17个国家＋欧盟28个成员国的37次批准）。
2014年全球仅转基因种子的价值就高达157亿美元
根据2011年的一项研究估计，一个新的转基因作物／性状的发现、开发和批准的成本为1.35亿美元。根据Cropnosis估计，2014年全球转基因作物的市场价值为157亿美元（比2013年的156亿美元稍有增加），占2013年全球作物保护市场723亿美元的22%，占商业种子市场450亿美元的35%。预计全球已收获的最终商业产品（转基因作物和其它收获的产品）的农场出场收入为转基因种子单独价值的10倍以上。
