原創(chuàng) 孫眉 農(nóng)民日報

21世紀被稱為生物技術(shù)的世紀，各國加強了對生物技術(shù)創(chuàng)新的部署，從國家戰(zhàn)略層面推動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。對于中國來說，我們完全有能力領(lǐng)先世界，以產(chǎn)業(yè)化應用為主線，加快種類推廣應用的完善，確保國家糧食安全和生態(tài)安全。

自古以來，中國以農(nóng)立國，代表國家的“社國”一詞原為土地與糧食之神的總稱，土神為社，谷神為國。春秋時期，齊桓公選擇管道戰(zhàn)略，故意抬高絲綢面料的價格，誘惑魯、梁放棄糧食生產(chǎn)，在全國范圍內(nèi)種植桑葚。結(jié)果，短短三年時間，魯、梁因糧食短缺而發(fā)生內(nèi)戰(zhàn)，最終被迫歸還齊國。越王勾踐將種子煮熟貢獻給吳國，趁其糧食絕收一舉滅吳。以史為鏡，糧穩(wěn)則天下安，國民溫飽難保，政權(quán)動蕩。真正強大、無弱點的國家，都有能力解決自己的住房問題。

在俄羅斯、加拿大和歐盟的一些國家，美國是世界上最大的糧食出口國，也是糧食強國。這類國家之所以強大，是因為它們與糧食生產(chǎn)能力密切相關(guān)。2022年7月，斯里蘭卡宣布“國家破產(chǎn)”，真正動搖其基礎(chǔ)的是其在糧食產(chǎn)業(yè)政策上的重大失誤導致的系統(tǒng)性崩潰。同年，烏克蘭危機爆發(fā)，全球30多個國家限制糧食出口。因此，一些國家的社會動蕩甚至政權(quán)發(fā)生了變化。例如，拉美島國海地共和國頻繁爆發(fā)內(nèi)戰(zhàn)，因為糧食嚴重短缺，貧困人民通過吃土餅干來充饑。

研究人員正在觀察轉(zhuǎn)基因玉米組培苗在生物育種研發(fā)企業(yè)實驗室的生長狀況。

如何解決人類生存中最基本的糧食問題？全世界都在不約而同地把目光投向生物育種！根據(jù)全球咨詢機構(gòu)AgbioInvestor的報告，2022年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積達到2.022億公頃(30.33億畝)，是1996年的118倍，約占全球總耕地面積的12%。；1996年，許可種植轉(zhuǎn)基因作物的國家數(shù)量迅速增加到29個，如果再加上許可轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進口，已有71個國家和地區(qū)在全球范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)基因商業(yè)化應用；全球已有32種轉(zhuǎn)基因作物被允許商業(yè)化種植。全球73.7%的大豆，32.9%的玉米，80.4%的棉花，23.8%的油菜都是轉(zhuǎn)基因類型，主要是轉(zhuǎn)抗蟲和抗滅草劑作物。

人多地少的基本國情沒有變化。

根據(jù)第三次全國土地調(diào)查(以下簡稱“三調(diào)”)的數(shù)據(jù)，我國耕地面積達到19.18億畝，比第二次全國土地調(diào)查減少1.13億畝。我國人均耕地面積也在減少，“一調(diào)”為1.59畝/人，“二調(diào)”為1.52畝/人，“三調(diào)”為1.36畝/人，不到世界平均水平的40%，人地矛盾進一步加劇。

他說：“從2009年到2019年，全國總?cè)丝趶?3.35億增長到14.10億，增長0.75億，增長5.7%。中國社會科學院農(nóng)村發(fā)展研究所優(yōu)勢魏后凱表示，工業(yè)化和城市化導致耕地面積減少，從“二調(diào)”到“三調(diào)”，全國城鎮(zhèn)村和工礦用地從4.31億畝增加到5.3億畝，增加了9850萬畝，增加了22.9%，增加了20.3%的交通用地，其中包括部分耕地。

我國糧食安全必須以我為主，人多地少的基本國情決定了我。我們國家14億人口，每天消耗70萬噸糧食，9.8萬噸油，192萬噸菜，23萬噸肉，相當于很多小國一年的總產(chǎn)值，如果用火車運輸，需要4.9萬多個皮，連接700多公里。從目前的供需情況來看，我國糧食年消費總額約為8.3億噸，2023年全國糧食產(chǎn)量為13908.2億斤，進口量為1.6億噸，已成為全球最大的糧食進口國，2023-2024年全球糧食貿(mào)易額預計為4.68億噸，即使全部購買，也不能滿足我國半年的消費，所以要靠進口來解決我國糧食安全問題是不現(xiàn)實的。

我們國家糧食安全面臨的另一個重大挑戰(zhàn)是資源環(huán)境限制日益緊張。在中國的耕地中，中低產(chǎn)地約占三分之二，有些地區(qū)和流域的水環(huán)境質(zhì)量較差。在一些地方，由于土地長期不合理使用，包括化肥和農(nóng)藥的不合理使用，以及農(nóng)業(yè)污染，導致土地退化的問題更加突出。因此，土壤問題、質(zhì)量問題、環(huán)境問題日益突出。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水、土等生態(tài)資源配置存在先天不足，有的地方有水無土，或者沒有好土；有些地方?jīng)]有土壤，沒有水，干旱少水。據(jù)估計，我國約有60%的耕地缺乏澆水條件，7億多畝耕地長期受旱災威脅，5億畝鹽堿土有待改善。農(nóng)業(yè)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的剛度限制因素日益突出，僅靠擴大生產(chǎn)規(guī)模很難滿足農(nóng)產(chǎn)品日益增長的需要。

保證糧食基本自給自足，糧食絕對安全。中國人主要在飯碗里安裝中國糧食，必須突破耕地、水、熱等資源的約束。根本出路在于提高農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展水平。以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為代表的生物技術(shù)正在孕育新一輪的農(nóng)業(yè)科技革命，這已經(jīng)成為各國搶占的制高點和全球賽道的必爭之地。

我們國家的飼料需求是糧食的2.5倍，為“人畜爭糧”奠定了基礎(chǔ)

在過去的一年里，中國人每天至少要消耗200萬噸食物。如果這些食物是用中型卡車運輸?shù)模鼈儗⒃诘谝惠v和第二輛之間連接起來，排列成1000多公里的車龍，相當于從上海到北京的距離。

中國用7%的耕地養(yǎng)活了22%的人口，但實際上，不僅有人需要用耕地養(yǎng)活，還有成千上萬的家禽。自20世紀80年代以來，中國人對肉蛋奶的需求迅速增加。資料顯示，2023年我國肉類產(chǎn)量達9641萬噸，比1980年增長6倍以上；雞蛋和牛奶產(chǎn)量分別為3563萬噸和4197萬噸，比40年前增長了3倍和32倍。要生產(chǎn)這么多動物蛋白，就要有相應數(shù)量的飼料。生產(chǎn)一公斤雞肉大概需要3公斤糧食，一公斤豬肉大概需要6公斤糧食，一公斤牛肉大概需要25公斤糧食。簡而言之，肉、蛋、奶應該用谷物來代替。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2022年9月召開推進豆粕減量取代行動視頻會議，提出糧食安全最為突出的分歧在于飼料糧。

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所副研究員韓昕儒表示，近10年來，全球飼料糧需求一直在快速增長。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織的最新數(shù)據(jù)，2012年全球糧食飼用需求從8.3億噸增長到2021年的10.3億噸，增長24%，增長11.5。％。對蛋白粕的需求從2.7億噸增長到3.6億噸，增長到33.3%。同時，全球人口總量增長7.5億，人均肉蛋奶需求分別增長2.1%。、9.0%和5.8%。伴隨著全球人口的增長和飲食結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，畜產(chǎn)品需求迅速增長，促進了飼料糧食需求的快速增長。

我們國家是世界上最大的豬肉消費國。根據(jù)USDA(美國農(nóng)業(yè)部)的數(shù)據(jù)，2019年全球豬肉消費量達到1.009億噸，我國占全球豬肉消費量的44.5%，即全球近一半的豬肉被中國人消費。一般而言，一頭長到250斤左右的肥豬，一生至少需要650斤飼料喂養(yǎng)。如果按照一斤飼料用0.6斤玉米和0.2斤豆粕計算，一頭豬一生要消耗390斤玉米和130斤豆粕。到2022年，我國玉米產(chǎn)量達到2.57億噸，換句話說，一半的玉米被用來養(yǎng)豬；同年，大豆產(chǎn)量只有1600萬噸左右，即使全部加工成豆粕養(yǎng)豬，豆粕缺口仍超過3000萬噸。據(jù)研究估計，如果不進口大豆，就要自己種。根據(jù)中國現(xiàn)有的工作條件和技術(shù)水平，需要7億畝耕地來填補這么大的缺口，這必然會與其他農(nóng)作物發(fā)生沖突，導致其他農(nóng)產(chǎn)品供應短缺。

轉(zhuǎn)基因大豆在生物育種工業(yè)化試點地區(qū)增產(chǎn)效果顯著。

在2010年，中國是世界上最大的飼料生產(chǎn)國，飼料糧食的增長對我國糧食供需平衡的影響越來越大，2.46億噸糧食缺口幾乎全部來自飼料糧。據(jù)海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，2022年我國糧食進口量為1.4687億噸，其中大豆和玉米分別達到9108萬噸和2062萬噸，總比例高達76%。

目前，我國完全有能力保證稻谷、小麥的糧食供應，但是飼料用糧的安全仍然需要高度重視。為解決“人畜爭糧”分歧，減輕居民消費負擔，2021年我國啟動轉(zhuǎn)基因玉米大豆產(chǎn)業(yè)化試點工作，2023年試點范圍擴展至河北、內(nèi)蒙古、吉林、四川、云南5個省(區(qū))20個縣。從試點情況來看，與常規(guī)類型相比，轉(zhuǎn)基因類型在增產(chǎn)節(jié)本增效方面表現(xiàn)良好。

害蟲嚴重制約了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，“蟲口奪糧”不容有失。

自古以來，昆蟲災害一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的災害，其損失與饑荒、澇害、旱災等自然災害相當。在中國，植物病蟲害在中國的發(fā)病率很高。遷飛性、暴發(fā)性、流行性病蟲害如草地貪夜蛾、粘蟲、大米“兩遷”害蟲、小麥條銹病、赤霉病、柑橘黃龍病等。正在加劇，嚴重威脅糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)安全。

記者從中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)作物害蟲監(jiān)測控制創(chuàng)新團隊獲悉，近10年來，植物害蟲造成的糧食損失超過2200億公斤，約占糧食總產(chǎn)量的15.0%～每年經(jīng)病蟲害綜合防治挽回的糧食損失約占總產(chǎn)量的15%，但年平均實際損失仍超過350億斤，占糧食總產(chǎn)量的2%。～3%。在過去的10年里，小麥年均實際損失55億斤，大米年均實際損失72億斤，玉米年均實際損失101億斤。另外，重大植物病蟲害的發(fā)生還會導致棉花產(chǎn)量損失10億斤，油料產(chǎn)量損失18億斤，其它作物損失220億斤。

隨著生物技術(shù)的不斷進步，面對歷代農(nóng)業(yè)發(fā)展的蝗災，我們現(xiàn)在可以利用基因工程改造的白僵菌、綠僵菌等昆蟲寄生性病原菌作為生物農(nóng)藥，通過無人機大規(guī)模噴灑，快速有效地進行防控。然而，我們不能放松警惕。雖然蝗災已經(jīng)基本得到控制，不再構(gòu)成巨大威脅，但其他害蟲，尤其是鱗翅目害蟲造成的作物減產(chǎn)問題仍然嚴重。

作為我國主要的糧食作物和關(guān)鍵作物，玉米和棉花應用廣泛，種植面積大，是農(nóng)民的重要經(jīng)濟來源。玉米和棉花生長過程中遇到的主要害蟲是鱗翅目的玉米和棉鈴蟲。嚴重者可導致玉米產(chǎn)量減少三分之一以上，棉花產(chǎn)量減少甚至絕產(chǎn)。鱗翅目害蟲食用范圍較深，對稻谷、豆類、果蔬也有危害。幸好，蘇云金芽孢桿菌是一種（Bacillusthuringiensis,Bt）發(fā)現(xiàn)為培養(yǎng)抗蟲作物的種類提供了新的思路?？茖W家們將抗蟲基因轉(zhuǎn)移到棉花、玉米等作物中，獲得了新的抗蟲作物品種。

1990年，美國批準了第一次轉(zhuǎn)基因抗蟲棉田間試驗；1995年，美國允許商業(yè)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉；1996年，美國和加拿大開始商業(yè)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米。中國對抗蟲基因的研究始于20世紀90年代。首先，中國農(nóng)業(yè)科學院合成了中國第一個編碼Bt-cry1。Ab1994年，中國培育了轉(zhuǎn)基因抗蟲棉。1997年，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉開始商業(yè)化應用，中國成為世界上第二個完成抗蟲棉種類自主研發(fā)的國家。目前，我國已有13種抗蟲、抗滅草劑玉米獲得生產(chǎn)應用安全證書。

從試點情況來看，轉(zhuǎn)基因玉米對草原腐爛夜蛾等鱗翅目害蟲的防治效果在90%以上，優(yōu)于常規(guī)玉米噴灑兩次殺蟲劑的效果。轉(zhuǎn)基因玉米一般不使用殺蟲劑，增強了生物多樣性，而不是常規(guī)玉米田。

清除田間“釘子戶”，轉(zhuǎn)基因為防止田間草害帶來新的方法

"鋤日當午，汗滴禾下土。誰知盤中餐，粒粒皆辛苦?！懊看巫x唐代詩人李紳的《同情農(nóng)民》，總會有農(nóng)民在太陽底下彎腰工作的身影出現(xiàn)在大家的腦海里?！俺荨笔侵溉コs草。在農(nóng)作物生長的地方，雜草會繁殖。雜草與農(nóng)作物競爭陽光、水分、營養(yǎng)和生長空間，甚至會帶來疾病，危及農(nóng)作物的生長。野草雖然是“黑戶”，但生命力很頑強，懂得“聯(lián)合作戰(zhàn)”。他們利用萌芽期的不同優(yōu)勢，升級為難以咀嚼的田間“釘子戶”。農(nóng)民鋤舊草，田間會長出新草。根據(jù)全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心的數(shù)據(jù)，截至2023年，我國長期發(fā)生田地野草約14億畝，形成草害7.65億畝，導致作物平均產(chǎn)量減少9.7%。

誰能憐民苦，鋤禾免當午？

隨著科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展，草甘膦除草劑已經(jīng)成為解決雜草問題的武器。然而，雜草和作物都是植物，在不傷害作物的情況下，很難有選擇地消滅雜草。因此，“攜手合作”的雜草控制操作模式逐漸產(chǎn)生。

他說：“野草危害是決定大豆生產(chǎn)的一個重要限制因素，限制大豆產(chǎn)量的增加。普通大豆生產(chǎn)一般需要2種或2種以上的滅草劑混合，使用2種?！稳匀徊荒芡耆刂齐s草。大豆田里的闊葉雜草是個難題，農(nóng)民經(jīng)常過量使用滅草劑，而大豆由于肥害問題一般需要7～緩苗恢復10天，影響大豆產(chǎn)量。草甘膦是一種滅生除草劑，對雜草有廣泛的預防譜。它可以在2周左右迅速降解，土壤殘留量低，不會影響下茬作物，有利于輪種和土地養(yǎng)護。中國農(nóng)業(yè)科學院田間雜草監(jiān)測與防控科技創(chuàng)新團隊研究員李香菊告訴記者，到目前為止，耐草甘膦的特性仍然是轉(zhuǎn)基因作物的主要特性，世界上14種耐草劑作物(植物)中含有9種具有耐草甘膦特性的作物。2019年，阿根廷政府的種植許可證由北京大北農(nóng)科技集團有限公司研發(fā)培育的轉(zhuǎn)基因大豆，用于抗草甘膦和草銨膦。

根據(jù)ISAA(國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應用服務組織)和美國農(nóng)業(yè)科學與技術(shù)理事會的核算，3通常用于常規(guī)大豆鋤草。～5次滅草劑，耐草甘膦大豆1次?！珒纱尾莞熟⒖梢杂行У乜刂埔安莸奈：Γz草的成本比普通大豆低56%。從1996年到2019年，全球范圍內(nèi)種植了643億、170億美元和22.5億美元的抗滅草劑大豆、抗蟲抗滅草劑玉米和抗蟲抗除草劑棉。僅種植孟山都MON89788大豆的美國、巴西、阿根廷和加拿大的衍生品種就分別創(chuàng)收了173.79億、84.87億、8.40億和9.05億。

轉(zhuǎn)基因玉米抗蟲滅草劑在生物育種工業(yè)化試點地區(qū)效果穩(wěn)定，減損增產(chǎn)明顯。

從試點情況來看，轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米耐滅草劑性能穩(wěn)定，噴灑草甘膦除草劑的除草效果均在95%以上，明顯優(yōu)于常規(guī)滅草劑的除草效果。轉(zhuǎn)基因玉米試點環(huán)境效益好，土壤中有利動物的數(shù)量明顯增加，如寄生蜂、蚯蚓等，豐富了生物多樣性。

轉(zhuǎn)基因生物通過評估是安全的。

轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全評估是世界上常見的做法。國際上建立了科學嚴謹?shù)脑u估程序和標準，以確保通過安全評估和批準上市的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品和普通產(chǎn)品一樣安全?？茖W界的長期跟蹤和應用實踐表明，通過安全評估的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是安全的。

從原理上講，轉(zhuǎn)基因育種是一種將復制結(jié)構(gòu)清晰、功能清晰的生物體轉(zhuǎn)移到另一個生物體的技術(shù)。就拿玉米來說，一種通過常規(guī)繁殖培育出來的玉米，在生長過程中會受到蟲子的傷害。針對這種情況，飼養(yǎng)員首先從蘇云金芽孢桿菌中復制Bt基因，然后將Bt基因直接插入到玉米的基因組中，這樣獲得的轉(zhuǎn)基因玉米就具有抗蟲的特性。與此同時，還需要從轉(zhuǎn)化體中選擇具有良好特性的株系，并借助常規(guī)育種方法，通過回交轉(zhuǎn)育獲得穩(wěn)定的遺傳品種。

轉(zhuǎn)基因生物安全的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)基因。生物體的每一個組織細胞中所含的染色體都存在基因。舉例來說，玉米植物的根、莖、葉等在專業(yè)角度被稱為“組織”。這些“組織”都是由大量的細胞組成的，植物細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核組成，染色體位于細胞核中。不同動物、植物細胞中所含的染色體數(shù)量不同，例如，玉米是10對染色體，大米有12對，人類有23對。由DNA(脫氧核糖核酸)和蛋白質(zhì)組成的染色體，一個DNA序列就是一個“基因”。

事實上，基因的變化和重新排列是培養(yǎng)和改進任何優(yōu)秀特性的背后?？梢哉f，農(nóng)作物進化史也是基因改造史。比如玉米就是古代農(nóng)民在培育過程中不斷選擇大的或者味道好的，或者更容易碾碎種子播種。經(jīng)過幾代人的人工選擇，玉米棒變得更大，顆粒更多，逐漸成為現(xiàn)代玉米。

轉(zhuǎn)基因育種和傳統(tǒng)育種的相似之處在于基因的交換和重組。不同的是，傳統(tǒng)育種是以染色體為單位的“基因組”交換，而轉(zhuǎn)基因育種是單個“基因”的引入。因此，從基因交換和重組的本質(zhì)特征來看，轉(zhuǎn)基因育種與傳統(tǒng)育種一脈相承，但從育種技術(shù)的創(chuàng)新來看，轉(zhuǎn)基因育種是傳統(tǒng)育種的延伸、發(fā)展和新突破。

從科學的角度來看，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性主要表現(xiàn)在兩個方面:食用是否對人有負面影響，大規(guī)模種植是否對生態(tài)環(huán)境有負面影響。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品上市前，需要對基因漂移、生存競爭力、生物多樣性等環(huán)境生態(tài)影響的安全性進行評價，如毒性、致敏性等食品安全性評價，確保人們希望通過安全評價獲得政府批準的轉(zhuǎn)基因生物具有抗蟲、抗旱等特性，但不會增加過敏原、毒素等額外風險。

中國對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的安全評價是在五個階段進行的，任何階段發(fā)現(xiàn)任何對健康和環(huán)境不安全的問題都會立即停止培養(yǎng)。以中國允許生產(chǎn)和應用安全認證的轉(zhuǎn)基因大豆“中黃6106”為例，對其食品安全和環(huán)境安全進行了系統(tǒng)全面的評價，評價過程持續(xù)了近11年。

許多國際權(quán)威部門，如世界衛(wèi)生組織、歐盟委員會、國際科學理事會等，長期跟蹤評估結(jié)果表明，上市流通的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品與非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品相同安全。截至目前，已有160多名諾貝爾獎獲得者聯(lián)合簽署公開信，呼吁尊重轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全的科學判斷和監(jiān)管機構(gòu)的評估結(jié)論。

作者：農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 孫眉

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原題：“生物育種：大勢所趨”

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