马蒂娜：转基因是拖拉机之后最迅速的农业技

（加州大学戴维斯分校国际生物技术项目主任Martina Newell-McGloughlin 博士于2013年11月16日在北大的报告《实现中国农业生物技术的潜能》，本文为演讲翻译记录，未经作者审校。）

2050年全球人口将达到90亿，届时除非我们找到新的地球，不然在没有生物技术的支持之下我们没有办法可持续生产出足够的粮食、燃料和纤维作物来养活我们的人口。这是因为我们需要在有限的资源上来增加我们的资源，更加复杂的是现在气侯不断极端化，淡水和可耕地不断减少，我们也希望通过减少投入来增加产出，投入包括化肥以及化学杀虫剂，没有生物技术是做不到的。同时我们还要考虑到发展中国家的需求，因为发展中国家人口要比西方国家大很多，我们需要的技术是可延展并且可以使用的，这就是生物技术的优势，它可以将一系列新的东西通过打包的形式放在种子里，立刻就可以生效。

转基因是拖拉机之后最迅速的农业技术

我们看看过去50—70年我们所使用干预性技术对粮食生产和种子所带来的影响，时间所限我就举一两个例子。这是在日本辐射育种试验田上种植的2000个作物（同样类型的细胞变异），大家可以看到中心地带是它的辐射来源，大部分植株的生长并不是特别好，有的最后失败了。其中有一种叫做亚洲梨，它极容易受到黑点病的伤害，但是由于我们使用了克隆变异，所以它可以抵制黑点病。但是我们并不知道其分子机理，这些产品并没有受到监管，我只想说同生物技术相比，这些更早的技术在商业化之前不需要受到任何评审。

还有一个例子是空心粉，它的原材料小麦是二战之后意大利的一个核设施进行辐射之后所产生的，经过辐射这些原材料有所改变，它们更具黏性，延展性更好。大家可能更熟悉的是爱尔兰啤酒，制作啤酒的大麦是通过辐射所生长的。

最后一个例子是一种芦笋。这些芦笋完全是通过花架培养产生的，也就是母株产生的。与此同时，需要通过化学手段使染色体进行变异，这样才使芦笋的花能开花。绿色和平说如果吃这些芦笋就可以避免使用转基因食品，这是非常安全的。但是对于我来说这才是真正的转基因，但是它并没有受到监管，它使用的并不是DNA重组。

我们还有一个技术是基因组编辑，对基因组进行编辑是非常微妙的，甚至你辨别不了它是否用过转基因。用DNA重组（转基因技术）相比老的办法对数千个基因重组改动事实上非常小，我们的大数据研究表明非常多的生物组织的基因变异能力是很强大的，比如说加州大学戴维斯分校有一项技术来研究哪一种喂养的技术在分子层面上最具干扰性破坏性。研究表明，转基因的植株和亲本做比较差异性比其他方法小的多，我不知道中国有没有芝麻街，也就是一个儿童教育节目，问孩子哪些东西更相似，对于我来说如果我们有芝麻街的节目，生物技术的植株实际上比其它的育种更安全。

与其它被假设为非常安全的育种技术相比，转基因作物受到非常严格的监管。在美国有三个部门，农业部动植物健康检疫局、环保署，食品及药品监管局，他们负责对转基因作物商业化之前的监管。这里一个评价原则是相关的作物是不是有实质等同性，生物技术的作物是不是具有亲本的实质等同性？运用这种灵敏技术表明转基因作物在实质等同方面上与亲本相似度更高。我们进行了150多项动物喂养实验，这些动物喂养选择了很多种动物，包括鼠类、猪、鸡、牛以及其它一些生物，最后发现在成分、消化性质和饲养价值方面，转基因产品跟常规产品是一样的。

如图，我们要为一个转基因的西红柿做申请，这个西红柿之所以要转基因研究是因为想让它口感更好一些，要这么高的申请材料才行，左边的野生有毒植株则仅需两页纸。相比来说我们走的程序更多更长。

现在有三个主要作物已经实现转基因商业化，包括大豆、棉花和玉米。现在全世界公种植1.72亿公顷的转基因作物，实际上运用的速度是非常快的，它是自拖拉机成功运用之后农业生产使用速度最快的技术，而且现在在发展中国家使用生物技术的增速比发达国家多。现在有1700多万种植转基因作物的农民中，90%来自发展中国家资源贫瘠的小型农户。

28个种植转基因作物的国家当中20个是发展中国家，中国就是其中之一，现在中国也在采用转基因技术，使用最多的是Bt抗虫棉，在Bt抗虫棉里边有一个基因蛋白是能够抗棉铃虫。2012年中国种植了390万公顷Bt抗虫棉。对于种植这些Bt抗虫棉的棉农来讲，除了产量增加10%，更加重要的是农药使用量减少60%。棉花行业使用农药量是最大的，这样的话才能有效控制棉铃虫。使用这样的技术中国农户每年可以增加10亿美元收入，全世界来讲带来经济收入是130亿美元。在中国进行另外一项研究是提高棉纤维的质量。

中国还有一个作物是种植面积大约6000公顷的木瓜，这些木瓜是为了防止番木瓜环斑病毒。木瓜一旦沾染这个病就会减产或者绝收，通过喷洒农药也不能够控制。而转基因可以保护木瓜，阻挡番木瓜环斑病毒。另外一个中国种植面积不是那么大的，就是500公顷的Bt抗虫白杨。

今后在使用生物技术方面，对于中国来讲前景最好的有可能是Bt抗虫水稻，有可能会为中国带来40亿美元潜在经济效益，产量有可能提高8—12%，但是更加重要的是可以减少80%的农药使用量。大家都知道在中国农药使用会影响人们的生命健康，有的时候人们会因为喷洒农药致病，每年还有因为使用农药不当而死亡的案例。有一项在戴维斯分校研究的基因是Xa21，该基因可以帮助水稻避免相关疫病。

Bt抗虫玉米的好处是可以减少伏马菌毒素，这样的玉米上就没有黑点或者洞。伏马菌毒素会使马的脑袋水化，而且会造成肝癌，因此它是很不安全的食品。有一种产品还没有大量生产，这就是中国奥瑞金公司开发的玉米，这是我们最早批准的营养价值较高的作物，叫做植酸酶玉米。中国养殖户大量养猪，传统玉米在营养程度上面并不适合，而且污染性较强。之所以产生这么大的污染是因为如果用传统玉米喂猪的话还需要补充其他金属元素，还需要补充磷，这样就会污染环境。而植酸酶玉米既提高营养利用度，又能提供金属元素，因此猪只要吃植酸酶玉米就能保证足够的营养和金属元素，并且不产生污染。这项神奇的基因提高营养成分，减少成本同时减少对环境的污染。

抗除草剂的大豆可以引导农户转向保护性耕作（浅耕或免耕）。耕作看上去很美丽，但实际上对土壤的破坏力非常大，而使用这种大豆我们就不需要耕作了，可以把原来地上的残留物放在上面，虽然看上去不好看，但是不破坏环境。如果你对土壤不耕作的话就不出现流失的情况，把这些残留物放在上面还可以保持水分，同时也保护表层土壤，也可以让微小生物回到土壤中去。保护性的耕作减少了93%的土壤流失，还保护了10亿吨的土壤，减少了70%除草剂的流失，减少了表层水中80%的磷含量。因为你没有进行耕作，所以碳还是留存在土壤中，这是非常好的碳补充的方式。这就相当于1200万辆汽车的能源消耗。

不应该让过多的监管遏制创新

如图左下角是我从小长大的爱尔兰小农场里面的，这是土豆，当时用一种石硫合剂抗击土豆致病菌。尽管是天然的，但是对于环境并不好。苹果树上喷施抗生素，尽管抗生素也是自然的东西，但是我还是不希望它被喷在苹果上。实际上生物技术提供更好的选择，对于马铃薯的晚疫病来讲在墨西哥同一个品种野生植株有两个基因，这两个基因对于晚疫病都能提供长期抗性。但是开发这个产品的公司最近从欧洲退出了，因为欧洲监管太严格了，他们觉得很难在相关监管流程当中取胜，而马铃薯晚疫病能够造成减产70%，我们知道很多美国人都是爱尔兰后裔，大概4000万人，所以这个真菌对美国人产生巨大影响。而如果我们能够使用好这两个基因的话能节约43亿美元。对于苹果我们也有一些天然基因可以帮助控制火疫病。大家早上都喜欢喝橙汁吧？柑橘有一种病叫做柑橘发绿病，世界上对这个细菌没有任何药物可治，人们就把这些柑橘放在一块儿放火烧了。实际上菠菜当中的一个基因可以防治这个病，在戴维斯分校开发出一种基因可以控制这个疾病。这些都是一些例子证明我们可以通过生物技术减少农药的喷洒。

气侯变化带来最大的影响是环境胁迫升级，包括干旱、盐碱、高温、洪涝、营养缺乏，我们有这样的研究项目提高生物对于干旱的反应，在干旱条件下可以让传统品种产量高30%。还有一种是“复活”基因，我们在戴维斯分校拿了两种一模一样的植株进行比较，干旱处理15天后，恢复浇水7天。如图左边是没有基因的，还是这种病态，而右边的完全复活。我们还进行了其它实验，比如说应对由于灌溉过度造成的盐碱化，生物技术可以让作物在50倍高盐水灌溉条件下生长良好。另外我们也要在产量同样的情况之下，生物技术使高氮利用率的作物氮肥使用量减少30%。还有一些生物技术工作增强作物营养。马铃薯可以通过生物技术减少丙烯酰胺的含量，可以防止擦伤后减少黑斑产生，可以减少扔掉的马铃薯的数量。另外我们还开发出高油酸和低饱和脂肪酸含量的大豆油，用它烹饪马铃薯，它不会很快分解，对于成本来说是一个节约，对于环境也是很好的保护。我们开发富含Omega—3脂肪酸的大豆，一英亩的大豆可以相当于十万条鱼所产生的Omega—3脂肪酸。

黄金大米很快就被批准了，在发展中国家可以对视力的问题和死亡率的下降有很大的益处。由于维生素A的缺乏，每年这些国家里有100—200万儿童的死亡。

实际上转基因相关监管是非常严格的，像世界卫生组织、美国国家科学院、美国医学会、和美国科学发展协会都已经证明生物技术和其它作物生产方式是一样的，通过生物技术我们生产的这些食品或者是作物跟传统的育种作物是一样安全的。全球已经消费了2万份转基因的餐食，世界各地没有一例出现问题。

一项对于转基因或者生物技术最广泛的研究来自欧盟，他们审阅了25年来500个研究小组完成的超过130个研究项目之后得出结论，生物技术和其他技术相比同样安全。这些都是科学家所得到的结论，因为科学家更加严谨，而且生物技术受到更加严格的监管。来自英国环境释放顾问委员会（ACRE）的报告称，目前欧洲对待转基因的法律系统没有任何数据或者案例的支撑。

我们现在的监管体制应该是基于科学的，基于产品的而不是基于流程，应该是透明的，针对消费者以及环境的安全的，而不应该让过多的监管遏制了创新能力，我们应该把目标放在提供质量更高、更有价值的、价廉物美的粮食，使得生物技术为粮食安全做贡献。