资料显示,转基因作物于1996年开始商业化种植,至今已经27年,种植面积也从最初的百万公顷增长到现在的近两亿公顷,先后有29个主要粮食生产国批准了转基因作物的商业化种植,这些国家人口占全球的一半以上。

另有42个国家进口转基因产品作为食品或饲料、工业原料。

什么是转基因

通常所说的转基因技术是指人为将一种生物的一个或几个已知功能基因转移到另一种生物体内“安家落户”,使该生物获得新功能的一种技术。1973年基因克隆技术诞生,1982年科学家利用转基因技术构建了世界上第一个重组大肠杆菌,用于生产胰岛素,同年诞生了全球首例转基因烟草。自1996年起,转基因作物开始大规模商业化种植。

什么是转基因生物

转基因生物是指利用基因工程技术改变基因组构成,用于生产或者产品加工的动植物、微生物及其产品。主要包括三类:第一类是转基因动植物(种子、畜禽、水产苗种)、微生物及其产品,第二类是转基因产品的直接加工品,第三类是含有转基因的动植物、微生物或者其产品成分的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。

转基因生物又称为“基因修饰生物”,英文是Genetically Modified Organism, 通常用英文缩写GMO来表示。在国外,转基因生物还被称为基因工程生物(Bioengineering,BE)、现代生物技术生物、遗传改良生物体、遗传工程生物体、具有新性状的生物体、改性活生物体(Living Modified Organism,LMO)等,但在我国用的都是“转基因生物”,以上国外术语和我国的转基因生物是同一概念。

转基因技术的全球发展历程

在1946年,科学家们发现一些细菌之间有天然转基因的现象。受到这一现象的启发,想象力丰富的科学家们开始设想能否人工对基因进行操作,并开始了勇敢地 尝试。

1953年沃森和克里克发现了DNA分子的双螺旋结构,开启了分子生物学的大门,奠定了基因技术的基础。

1974年,科恩(Cohen)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转移到大肠杆菌体内,揭开了转基因技术应用的序幕。

1982年,美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素,标志着世界第一个基因工程药物的诞生。

随后,转基因技术的应用对象不断扩大。1994年,美国FDA批准了首个转基因植物食品:转基因番茄。

到1995年,美国已批准上市的转基因食品有:转入抗除草剂基因的玉米、土豆,转入抗农药基因的大豆,转入抗病毒基因的南瓜等。

1996年起,转基因作物开始大规模商业化种植,农业转基因技术开始广泛应用。

转基因作物商业化应用以来,全球总计71个国家/地区对用于人类食物、动物饲料和商业种植用途的转基因作物签发了监管批文;29个国家先后种植过转基因作物,全球转基因作物的累计种植面积达到27亿公顷。(数据统计截至2019年)

从种植比例来看,在已批准商业化种植的主要国家中,转基因作物种植比例已接近饱和。(全球范围内主要转基因农作物的种植比例:棉花79%,大豆74%,玉米31%,油菜27%)

统计数据显示,截至目前全球商业化种植的转基因作物有大豆、玉米、棉花、油菜、苜蓿、甜菜、番茄、烟草、水稻、马铃薯、南瓜、木瓜、甘蔗、红花、茄子、苹果、菠萝等作物和果树等27种,但主要的是大豆、玉米、棉花、油菜4大作物,苜蓿、甜菜有一定面积,其他作物面积很小。

另有数据显示,1996年到2020年,种植转基因作物带来的全球农业净收入为 2613亿美元,只有1.2% 流向了非洲国家的农民,而美国、巴西、印度和中国种植转基因作物的农民分别各占42.5%、12.7%、10.5%、10.1%。

截至目前非洲54个国家中,只有不到10%的国家在商业化转基因作物。另一个转基因作物种植面积较少的地区是欧盟,不过,该地区也批准了数十种转基因食品和饲料在欧盟上市,包括玉米、棉花、大豆、油菜和甜菜等。

世界第一大种企,转基因时代引领者:孟山都

孟山都公司Monsanto Company(NYSE:MON)成立于1901年,是一家美国的跨国农业生物技术公司,也是全球最大的转基因种子公司,占据了多种农作物种子70%–100%的市场份额,美国本土市占率更是达到90%。

1998年,孟山都进行一系列大规模种业并购,收购北美种业市场排名第二的迪卡公司,美国嘉吉的种子业务,世界棉花种子公司岱字棉,蔬菜种子公司圣尼斯等,一举成为世界种业的领导者和重塑者。

2017年,孟山都营业总收入146.4亿美元,种业收入占比75%,种业收入位居全球第一;其中,玉米种子、大豆种子、蔬菜种子收入分别为62.7亿美元、26.62亿美元、8.15亿美元。

2018年6月7日,孟山都被拜耳以630亿美元收购,结束其117年农化种业历程,开启新的拜耳孟山都转基因时代。

中国转基因技术的发展历程

与普通消费者认知不同的是,我国转基因作物研究始于20世纪80年代,是开展这项新技术研发最早的国家之一。

1986-2000 年,我国内地主产棉区棉铃虫连年大爆发,我国棉花生产遭受巨大损失,而且过量使用农药也造成了环境污染。这一阶段我国开始追踪世界转基因科技前沿,鼓励模仿世界先进技术,转基因棉花开始应用于生产。

2001-2009 年,我国转基因研究开始从局部自主创新迈入全面自主创新阶段。2009 年,转 Cry1Ab /1Ac融合基因的抗虫水稻华恢 1 号及 Bt 汕优 63,转植酸酶 PhyA2 基因的 BVLA430101玉米自交系,获得农业农村部颁发的安全证书,转基因主粮产业化提上议事日程。

2006年,我国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》(2006-2020)。

2008年7月,经国务院常务会议审议,我国启动了转基因生物新品种培育重大专项。

2009年6月,国务院出台了《促进生物产业加快发展的若干政策》,明确提出要“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”。

2010年中央一号文件提出,“继续实施转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种,在科学评估、依法管理基础上,推进转基因新品种产业化”。

而后的2010—2013 年,围绕转基因安全性,主粮化等形成了激烈的争论,在此情况下,国家的转基因政策趋向于保守,转基因研究处于稍滞后阶段。

转基因食品的优势

1.转基因技术可以提高生产力和经济利益

转基因作物在(1996-2010)15年间在全球产生了大约780亿美元的农业经济收益,其中40%是由于减少生产成本(耕犁更少、杀虫剂喷洒更少、劳动力更少)所得的收益,60%来自2.76亿吨可观的产量收益。

2.转基因作物是一种节约耕地的技术

该技术可在更小范围的耕地上获得更高的生产率,有助于防止砍伐森林以保护生物多样性。发展中国家每年流失大约1300万公顷富有生物多样性的热带雨林。如果在1996-2010年没有产出2.76亿吨额外的转基因粮食、饲料和纤维,就需要增加9100万公顷土地种植传统作物以获得相同产量,这额外的9100万公顷中的一部分极有可能是生态脆弱的贫瘠土地,或砍伐富有生物多样性的热带雨林。

3.转基因作物可以减少贫穷和饥饿

到目前为止,转基因棉花已经在中国、印度、巴基斯坦、布基纳法索及南非等发展中国家为1500万资源贫乏的小农户的收入做出了重要贡献。

4.转基因作物可以减少农业的环境影响

可以让农作物自己分泌一些物质出来,从而防病毒、抗虫害,等等。迄今为止的进展包括::减少杀虫剂喷洒、节约矿物燃料、通过不耕或少耕地减少二氧化碳排放,通过使用耐除草剂转基因作物实现免耕,并保持土壤环境。

但并非所有人都认为转基因是安全的

转基因,是人为的去改变生物原有的基因信息,相当于人工进行基因突变。在农业生产上,传统育种是选育通过自然突变或诱导突变累积的优势种,或者通过杂交让多个优势性状在同一植株上表达。转基因技术则是,将抗虫、抗病、抗冻等基因直接转移到作物体内,完成基因改造。与传统育种相比,转基因的目的性更强,极大缩短了育种时间。

目前为止,国际社会对转基因食品安全性的担忧主要包括以下6个方面:

1)转基因带来人体完全没有接触过的新基因,会引发无法预测的后果。

2)转基因作物可能会破坏肠道菌群:为了方便生产过程中的筛选,转基因改造过的质粒一般含有一段抗性基因,因此可能会影响肠道菌群的生态,制造出耐药的抗性细菌。

3)转基因作物或会引发过敏反应:如果在完成基因转换的过程中外源基因存在过敏可能,会使得转基因作物也会导致某些人群过敏。比如,美国先锋种子公司的科学家将巴西坚果中表达甲硫氨酸和半胱氨酸的基因转入大豆中,在试验阶段发现,对巴西坚果过敏的人同样会对这种转基因大豆过敏。

4)转基因作物可能会制造抗性害虫:抗虫害的作物可能会加速害虫和杂草的进化速度,从而制造出更难杀死的害虫。

5)转基因作物会使得除草剂过量使用:抗草甘膦转基因作物会提高农民全面依赖草甘膦的心理期待,有意无意地增大草甘膦的用量。

6)转基因作物或将破坏生态平衡:转基因作物的基因会随花粉扩散到其他植物生长区域,这种不受控制的基因漂流或会破坏自然状态下的生态平衡,造成“基因污染”。

截至目前,美国一直是全球第一大转基因作物种植国,也是批准转基因作物品种最多的国家,约占全球转基因作物种植面积的40%,其次是南美的巴西和阿根廷,印度占比约为6%,我国转基因种植面积目前占全球的1%左右。

关于转基因安全性的问题,仍然是一个具有争议性的话题,由于转基因食品可存在的种类是非常多的,包括原始种的种类和转入基因的种类,在缺乏监管的情况下确实比较容易造成安全隐患。

目前我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。但仅有自主开发的转基因番木瓜能作为食品销售,其他作物并没有获批成为食品上市销售。而我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜,这些食品的进口必须获得我国的安全证书。

因此在国内市场上能买到的转基因食品基本只有木瓜、大豆油和菜籽油。虽然会进口转基因玉米,但是目前市面上的玉米油几乎都是非转基因的,一些玉米制品,如:爆米花中可能存在转基因玉米。

我国对于转基因食品是强制“标识”的,这为对转基因食品没有安全感的人保留了选择空间,但是很多转基因的大豆和玉米会被投喂给养殖的鸡、猪之类的动物,因此,我们不可避免的都会间接食用到一些转基因食物。

世界卫生组织及联合国粮农组织认为,凡是通过安全评价上市的转基因食品,与传统食品一样安全,可以放心食用。而且转基因食品在进入市场之前都需要通过严格的毒性、过敏性、致畸等安全评价和审批程序,不计算实验室时间,仅进入安全评价阶段一般需要3年以上,研究人员表示:目前还没有其他食品经过如此严格的安全审批。

转基因作物全球商业化未来如何发展,让我们拭目以待!

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