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中国农业的转基因挑战

中国农业的转基因挑战 凤凰WEEKLY
2013-04-08
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导读:《凤凰周刊》2012年29期 王家骏[内容摘要]:在现代生物学界和农学界内,农业的未来寄望于转基因技术是普

《凤凰周刊》2012年29期  王家骏
[内容摘要]:在现代生物学界和农学界内,农业的未来寄望于转基因技术是普遍共识。不但用更少的投入养活更多的人要靠转基因技术,更少的化肥、更少的农药,更环保的生存环境,也要靠转基因技术。甚至,一国农业有没有光明的未来,也取决于其转基因技术研发和商业化的竞赛。

从大豆战争到棉花战争

1995年以前,作为大豆的原产国,中国是大豆净出口国,今天,中国是世界最大的大豆进口国,大豆的传统种植区东北,已很难看到大豆,全部改种粮食作物。

中国大豆种植业如此急剧的变迁,是中美大豆战争的结果。但中美大豆战争最终结局的内在逻辑,并非如广泛流传的是国际粮业巨头的老奸巨猾和中国豆油压榨企业被算计的结果。

中国大豆需求增长的背景、转基因大豆的优势、甚至中国农地制度的僵局和国家农业的战略选择,才是“大豆战争”的关键词。

首先是急剧增长的需求。中国经济高速增长使得城乡居民营养结构迅速改变:食用油消费量和肉禽蛋奶的消费量相对主粮消费量大幅上升。除食用油增长带来的大豆需 求增加,肉禽蛋奶消费需求的增长也带来养殖业的规模化发展和饲料用量的增加,它刺激了对豆粕(大豆压榨后的副产品)等蛋白质饲料需求的井喷。向国外进口大 豆以满足国内需求,只是时间早晚的问题。

2001年中国加入WTO2002年取消大豆进口关税和配额限制,国外的大豆便如潮水般涌入。2004年,中国成为世界上最大的大豆进口国。到2011年,中国大豆进口量达到5264万吨,占全球大豆进口量的60%,对外依存度达80%。进口增长如此之快,仅用需求增加是不足以解释的。

国产大豆被占尽优势的进口转基因大豆“打败”才是主要原因。放开进口限制后,人们发现美国大豆品质极佳,转基因大豆出油率为19%~22%,而国产大豆出油率只有16%~17%,而在豆油企业的成本核算中,大豆出油率相差1%,每加工10万吨大豆,效益就相差1500万元,东北传统大豆无法再吸引大豆油加工企业。

不仅如此,美国转基因大豆来自集约化大农场,它意味着从种子、肥料、农业机械到仓储、运输等各个环节的集约化。相比之下,中国小农生产方式注定国产大豆在价格上不具备竞争力。价格和质量上的双重劣势,使国产大豆迅速失去市场。

随着大量进口大豆,中国大豆和豆油价格越来越受国际市场尤其是美国市场波动的影响,当稚嫩的国内豆油压榨企业开始参与到大宗产品的交易时,因为普遍缺乏风险意识又掏了不少学费。例如在2004年,国际大豆期货价格在不断走高一年之后暴跌,之前因听信“粮食危机”的概念炒作而大量买入大豆期货的中国加工企业遭受巨额亏损,这次遭遇在国内被充满阴谋论的解读,称为第一次“大豆危机”。

如果将“大豆战争”胜负视为美国转基因技术的胜利,中国其实在“大豆战争”爆发的10年前,就输掉了这场战争。

美国转基因大豆领域的研究起步较早,但1980年代中后期,中国的王连铮教授和尹光初教授已开展了转基因大豆的基础研究,由于转基因技术高难度、安全要求严苛等属性,从研发到商业化种植的周期十分漫长。导致1990年代初中国在论证转基因大豆的可靠性、可行性时,有关部门鉴于当时本国大豆充分的自给率,以及出于防止大豆品种被“转基因”污染等考量,最终否决了转基因大豆的科研立项。

不过大豆自产率降低亦非坏事,有便宜且优质的进口大豆为何不用?中国科学院农业政策研究中心主任、首席科学家黄季焜教授就认为:“以大豆为例,中国现在进口3000多万吨,自己生产1000多万吨。如果全部自己生产,可能会挤占生产水稻、小麦、玉米的土地、水资源。所以我觉得在粮食安全方面,我们应该有所为,有所不为,重点保住水稻和小麦。”

不过,中美转基因技术在另一种作物身上却上演了截然相反的剧情。

1990年代初,中国北方棉区棉铃虫害连年爆发,造成重大损失。灾情严重到了长江流域棉区20%30%减产、黄河流域部分产区出现绝收的地步。棉农不得不连年大量施用农药。然而棉铃虫经过这种“人工选择”产生了超强抗药性。

20089月温家宝总理在接受美国《科学》杂志主编艾伯茨有关农业问题的采访时,引用了当时河南棉农李修立的原话“棉铃虫泡在农药里都死不掉”。

让李修立在内亿万棉农摆脱这场梦魇的,是孟山都公司转Bt基因抗虫棉种的普及。Bt指的是一种在土壤中天然存在的苏云金芽孢杆菌,它能产生一种只杀死特定昆虫、而对其他益虫和人类无害的独特蛋白毒素。在出现转基因作物之前,农民已经会把经过干燥的Bt菌喷洒在植物上,用以防治害虫。如果用转基因技术,将合成Bt毒蛋白的基因整合到玉米或棉花里,作物自身就可以杀灭害虫,不仅能有效杀虫,还省去了人工喷洒农药的投入以及传统农药的污染风险。

1996年,拥有转Bt基因抗虫棉专利的美国孟山都公司进军中国棉种市场。孟山都公司首先在黄淮棉区与河北省种子公司合资成立河北冀岱棉种技术有限公司,主要生产经营适合黄淮棉区种植的转Bt基因棉花品种;与此同时,孟山都公司又在1998年与安徽省种子总公司合资成立安徽安岱棉种技术有限公司,进入长江棉区。

冀岱和安岱两家公司获得转基因安全产品证书以及商业化生产许可后,因其出色的毒杀能力,大大减少了棉农防治强抗药性棉铃虫的用药成本和用工成本,所以,这种转基因棉种的价格虽是国内普通棉种的10倍,还是迅速在中国棉种市场普及。孟山都公司在中国棉种市场树立了绝对优势地位。

不过,孟山都的霸主地位被迅速逆转。给予孟山都第一次打击的是长江流域棉花种植区的山寨产品。

遍布中国农村的农业技术站虽没有研制转基因作物的能力,但一些农技站尚可堪任从事杂交育种。孟山都的棉种既然已经普及,自然容易被一些基层的科研单位拿来做 亲本与国内常规棉花品系组配杂交。这些杂交的亲本,一方来自国内,一方来自大洋彼岸,遗传物质上存在较大差异,极易产生杂种优势。

中国数量庞大的基层科研单位纷纷用孟山都棉种做亲本,选育出无穷的杂交棉品种,正是这些山寨产品断送了孟山都公司转Bt基因棉种的市场前程。

但是,孟山都棉种和本地棉种杂交,存在一个生物学上的难题:由于两国棉种差异很大,杂交种子并不能繁殖出性状稳定表达的子代种子,产量会逐代下降,种子会失 去活力,患病率也会上升,正如马和驴杂交出的骡子不能生育后代一样,这种天然的“专利保护制度”的机制某种程度上帮助了种子企业。

因此,杂交的第一代种子确实没问题,它凭借低价打败孟山都。但如果不能每年都从孟山都获得新的转基因棉种进行杂交,而只是对已有杂交种进行繁育,就会面临麻 烦。在盗版猖獗的市场,如果孟山都公司每年都在市场上提供新种子,就意味着它在为山寨种子提供资源。孟山都退出一个缺乏基本知识产权保护制度的市场,只是时间问题。

作为一连串反应的最终结局:失去了孟山都这个转Bt基因棉种的初始提供者,毁灭性的虫灾会卷土重来。这时,最好有一个相对应的、得到政策和经费支持的国产转Bt基因棉种出现。而它真的就出现了;它的出现还意味着孟山都转Bt基因棉种市场的彻底终结。

早在棉铃虫灾难爆发前,中国转基因抗虫棉项目就于1991年被列入“863”计划重大攻关项目,负责人是曾在法国巴斯德研究所留学,从事杀虫基因结构与功能研究的中国农科院研究员郭三堆教授。正如黄金大米的研发历程一样,转Bt基因的棉花从概念提出到实现性状,再到性状稳定直至通过实验,各项评估等等严格的步骤后才能最终推出。

1997年,国产抗虫棉技术研究获得重大突破,中国成为继美国之后第二个掌握转基因抗虫棉技术的国家,不过此时距离国产转基因棉花的大规模推广,还要做很多工作。郭三堆在回忆1999年的情况时说:“(当时)我们的品种还处在技术储备阶段,美国产品占领了我们93%的市场份额,我们自己的抗虫棉仅仅占了7%。”

1999年之后的时间里,郭三堆和他的同事们研制出了40多个适合于不同棉区特点的国产抗虫棉品种。这些品种逐步通过了各项审定,投入到商业化生产中。中美棉种之战的逆转终于在2004年爆发,质优价廉的国产转基因棉花种子在遍布农村的农技站的推广下,成功取代了孟山都的同类产品。

郭三堆回顾国产转基因棉花的商业化历程时谈到:“中国在转基因棉花商业化上做得非常好,棉花是中国第一个大面积使用的转基因植物,而且也是唯一实现商业化的。这主要得益于国家的重视,它是一个全国联合攻关的结果。”

除了技术上出现足以匹敌的竞争者外,孟山都在中国种业市场也采用了不恰当的营销策略。

中国的农业经济特点决定了种业市场上与美国的差别:中国农民数量庞大并且分散,种子交易数目非常庞大,但每笔交易的金额很小,而美国正好相反。要想在中国种 业市场取得成功,必须建立一套有效的市场营销和配送体系,能够与中国数量庞大的个体农民建立联系。这种通过代理商开拓销售渠道的营销方式孟山都并未采用。

作为中国农科院转基因棉花技术独家授权的公司,创世纪转基因技术有限公司通过更适合本土市场的运作方式以及政策扶持,已成为国内最大转基因棉种巨头,2006年棉种覆盖国内95%以上的市场份额,当年叱咤风云的孟山都公司最终黯然离场。

“棉花战争”获胜后,郭三堆团队并未止步。2005年,他们攻克了棉花育种领域抗虫与高产难以结合的世界性难题,这项具有自主知识产权的转抗虫基因三系杂交棉不仅保持了抗虫棉的特点,还能增产至少1/4。目前,中国约有330多万公顷棉田适宜种植杂交棉,若按此推算,理论上可新增皮棉80万吨、效益增加100亿元以上。

中国被印度后来居上

转基因作物的重要意义不局限于“大豆战争”和“棉花战争”等产业问题,从农业经济上看,发展中国家更需要普及转基因作物。

现有的转基因作物大部分尚属只能抗病虫害的第一代转基因产品,但足以让农民产生浓厚兴趣。在病虫害来临时,种植转基因作物的农户可以大幅减少农药和人工支出。贫困农民愿意采用转基因种子,他们觉得这是脱离贫穷的希望,事实也确实如此。

尽管印度的杀虫剂公司和“反转”组织执著地阻挠,印度农民还是于2002年开始广泛种植转Bt基因棉花,印度也借此由棉花进口国一跃成为出口国,种植转基因作物之后的农户家庭,境况得到全面的改善,一份由洛克菲勒基金会支持的2008年的研究报告显示:通过调查印度9300户转Bt基因棉花种植户以及传统棉花种植户发现,转基因棉花种植户中的妇女和儿童得到的社会资源略高于传统棉花种植户,妇女分娩时可以得到更多帮助,儿童的入学注册率以及疫苗接种率更高。

更明显的变化则是转基因棉花的产量提高了50%,杀虫剂使用却降低了一半,印度棉花种植者的总收入从8.4亿美元迅速增长至17亿美元。一份同样是来自洛克菲勒基金会支持的研究报告指出:过去一年中有超过200万农民种植转基因作物,全世界有1200万农民享受着转基因技术带来的好处,其中900万人是贫困农民。发展中国家种植的转基因作物的数量超过了工业化国家的种植数量,而且发展中国家的转基因作物种植增长率是21%,超过工业化国家6%的三倍还多。

曾经是环保愤青的生态学家斯图尔特.布兰德,在其新书《地球的法则》中对近10年 的环境保护运动进行了一系列反思。在书中,深受发达国家强大环保组织困扰的布兰德不无羡慕地谈到:“现在在转基因作物领域发展得最快的国家,是那些具备科 学能力和自信、勇于抵抗那些谨小慎微的环保主义者的发展中国家——例如中国、巴西、印度、南非、阿根廷和菲律宾。只要它们进步,世界也会随之进步。”

作为被斯图尔特.布兰德点名表扬的一员,中国的转基因作物的推广成果确实值得称道,90年代初,中国的抗病毒转基因烟草首次在田间大面积种植,1996年的种植面积达100万公顷,1997年上升到160万公顷,曾一度是世界上最大的转基因植物群落。

在更体现国力的转基因作物研究方面,中国在发展中国家也排名第一。中国转基因作物专利数量在全球居于领先地位。并且中国近年来在该技术领域所公开的专利申请呈快速增长的趋势。

但是,随着全球范围内环保主义运动的勃兴,信奉自然主义哲学、视转基因技术为眼中钉的反对者们,通过夜以继日的宣传、发布“转基因作物危害健康”的报告,成 功扭转了舆论。据华中农业大学生物技术传播中心的媒体监测数据分析:在大多数时候,媒体对转基因的报道都是以负面新闻为主。长期负面舆论引导,公众对转基 因自然会出现较深的误解甚至是排斥心理。

在民意背景下,转基因作物面临自诞生以来最严重的困境,其中以欧洲最具代表性。欧盟各国在转基因问题上均采取保守态度,这体现了欧盟各国决策者的官僚理性:既然选民反对,批准转基因作物的种植就会葬送政治前途。

环球同此凉热。中国的政策制定者也不得不照顾民意反弹的可能。201132日, 国务院负责人在一位农科院研究员的来信上批示:“目前社会上对转基因的议论较多,意见较大,需要引起高度重视。应进一步澄清中国粮食转基因商业化生产的实 际情况、进口转基因粮食的进口种类和数量、转基因种业发展(包括外国种业进入中国)的状况,还应明确中国转基因科学研究的方针、重大专项部署及成果应用方 向。要坚持从中国粮食安全和人民健康以及生态环境保护的最高利益出发,坚持科学态度和实事求是,通过讨论,以求得到正确判断和意见。”

中国的转基因研究与应用也经历了“成长的烦恼”。据中国农业科学院生物技术研究所所长林敏介绍:“中国曾是最早大面积种植转基因作物的国家之一,印度从2002年才开始种植抗虫棉,比中国迟后6年,却在短短的几年中种植面积跃升为世界第四位,中国降为第六位。这一发展态势特别值得引起我们重视,产业化发展速度相对落后制约了中国在该技术领域的整体发展。”

曾取得成功的转基因棉花现今面临停滞,但这还算不上挫折。20098月,农业部批准了转基因抗虫水稻“华恢1号”、“Bt汕优63”和植酸酶玉米的生产应用安全证书。这三种再无下文的转基因作物,最能反映研究成功与现实困境之间的矛盾。

转基因商业化被民意冻结

在颁发农业部安全证书的当年,国际农业生物技术应用服务组织在其年度报告中称:“中国做出了一项里程碑式的决定。这为需要历时2-3年的商业化前注册铺平了道路,并且意义非凡。基于水稻和玉米的全球重要性以及中国日益增长的影响力,世界其他发展中国家也许会效仿中国的做法。”

生产应用安全证书的发放,意味着转基因稻米向商业化生产的方向迈出了实质性的一步。根据《农业转基因生物安全管理条例》《中华人民共和国种子法》及《主要农 作物品种审定办法》等法律法规的规定,获得安全证书后,还需通过品种审定,并获得《种子生产许可证》和《种子经营许可证》后,即可进入商业化生产。

“临门一脚”的品种审定,却因民意障碍一直没有进行。

根据《农业转基因生物安全管理条例》及配套规章规定,对转基因作物的安全评价分为实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请领取安全证书五个阶段。属于华中农大生命科学技术学院的两种转基因水稻分别于19992000年开展了中间试验,20012002年开展了环境释放,20032004年开展了生产性试验,直到2004年,才正式申请转基因水稻生产应用安全证书。

漫长的流程,证明了中国行政部门对转基因作物空前的安全监管力度。在如此苛刻的监管体系下,最先等不及的是广大稻农。2004年,尚在申请中的转基因抗虫水稻就因为被爆出非法种植的消息而备受关注。当时,“绿色和平”在湖北四次调查转基因水稻种植,并于次年413日发布《非法转基因水稻污染中国大米》调查报告。该报告认为转基因水稻在湖北等地的种植已非常广泛,为影响决策,该调查报告还被送往农业部。

2005811日, 湖北省政府委托省农业厅就“转基因水稻事件”首次发表声明,武汉科尼植物基因有限公司、武汉禾盛种衣剂有限责任公司和华中农大新技术研发公司在承担转基因 水稻生产性实验过程中“擅自扩大制种”,并责成有关单位对其进行处罚。湖北省农业厅随即对已种植的上万亩转基因水稻进行铲除。

不过正如孟山都公司无法制止其转Bt基因的棉种被农技站杂交盗用,转基因水稻生产性实验过程中的种子也扩散开来。很快市场上就有了更多不同品种名称和包装的转基因水稻种子。

抗虫的转基因水稻和转Bt基 因的棉花具有相同效果,节省人工和农药并带来增产的特点使其需求非常旺盛。虽然价格比普通稻种翻了一番,但农民依然愿意购买。未获得合法地位的转基因抗虫 水稻种子,不仅在湖北,而且在四川、浙江也可以方便买到。虽然在大多数种子商店里并不摆在柜台上卖,但只需开口说“要抗虫的稻种”,老板便心领神会,到后台拿出转基因稻种进行售卖。

尽管非法出售稻种的情况在农业部出手干预后被压了下来,但是背后被压住的问题远不止于此。

因为有关转基因作物的安全审批完全停止,已有安全证书的作物其商业化进程也遭遇困局,这意味着中国的转基因研究缺乏来自市场的激励。事实上,即使开展了商业化种植,又会因为中国不完善的知识产权保护制度而降低来自市场的收益。现在,支撑中国转基因作物研究的主要来源是政府的专项拨款。

2006年,中国政府将转基因生物新品种培育重大专项列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,20087月,国务院批准启动了转基因生物新品种培育重大专项。这是一个与大飞机研制并列的重大专项,预计到2020年,其投入将达到200多亿元人民币,这将是中国历史上投入资金规模最大的农业科技项目。20096月,国务院发布《促进生物产业加快发展的若干政策》,提出“加快把生物产业培育成为高技术领域的支柱产业和国家的战略性新兴产业”。

“国家有这么大的投入,科学界很振奋,也有很大的反响。如果这么大的投入下去,结果不是因为技术上做不出来,而是因为考虑到民意,在政策上不允许技术结晶投入商业化使用,那这个情况就太尴尬了。”华中农大的分子生物学家严建兵教 授这样分析目前的困境,“即便没有收益,政府因为看到了转基因技术是未来农业的发展方向,所以也还会支持。决策者清楚转基因技术的重要性,仅仅为了粮食安 全也必须掏钱。同时,转基因的研究是个非常长的过程,需要十年二十年甚至更长。当未来民意阻碍减弱,商业化种植的前景明朗后,能不能在未来有竞争力就看今天给的钱多不多。”

无论是中国体制内的科研人员,还是孟山都等国际农业技术巨头,现在都在等待政策变化的那一天。而每一天的等待,都意味着生产力无法释放。危险的事实是:因为仅有来自政府的拨款而缺乏市场的回报,长期看来,中国农业在转基因时代,会再一次远远落后于西方。

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