生物育種產業化面臨的機遇與政策保障

解偉 劉春明

（北京大學現代農學院，北京 100871）

1 全球轉基因作物產業化進程及概況

全球轉基因作物播種面積從1996年的170 萬公頃到2019年的1.9 億公頃，增長了112 倍［1］。以2019年為例，全球種植的主要轉基因作物是大豆、玉米和棉花，合計1.8 億公頃（與當年中國所有作物播種面積1.7 億公頃大致相當），占當年所有轉基因作物播種面積的94%［1］。轉基因大豆約占全球大豆總種植面積的74%、轉基因玉米約占全球玉米總種植面積的31%、轉基因棉花約占全球棉花總種植面積的79%、轉基因油菜約占全球油菜總種植面積的27%［1］。這些轉基因作物主要在全球29 個國家種植，此外，還有43 個國家雖然不允許種植轉基因作物但允許進口轉基因農產品。美國、巴西、阿根廷是轉基因作物播種面積排名前三的國家，也是中國進口農產品（尤其是大豆）最主要的3 個來源國，這3 個國家轉基因作物播種面積占全球轉基因作物播種面積的78%［1］。

2 中國轉基因作物產業化概況

中國在轉基因安全生產證書發放方面，有如下幾個具有里程碑意義的時點。1997年首次發放了抗蟲轉基因棉花、延熟番茄生物安全生產證書，1999年發放了花色改變的轉基因矮牽?；ê涂共《镜霓D基因甜椒生物安全生產證書，2006年發放了抗蟲楊樹、抗病毒木瓜生物安全生產證書，2009年發放了抗蟲水稻、植酸酶玉米安全生產證書。由于諸多原因，之后的10年處于停滯時期。2014年，中國提出了轉基因技術產業化發展的“三步走”戰略，即從“非食用”（如轉基因抗蟲棉花）到“間接食用”（如轉基因玉米和大豆），再到“直接食用”（如轉基因水稻和小麥）逐漸產業化的發展目標。2019年以來陸續發放了耐除草劑玉米、雙抗玉米和耐除草劑大豆生物安全生產證書。但是，2009年之前，中國主要是“非食用”轉基因農產品的產業化，之后轉基因生物新品種產業化的腳步開始放緩。2004年巴西轉基因作物的種植面積超越中國，2006年印度轉基因作物的種植面積超越中國，2011年中國轉基因作物種植面積約為印度的37%［1］。

截至目前，中國除抗蟲轉基因棉花和抗病毒木瓜外，其他轉基因作物并沒有產業化生產。2019年中國抗蟲轉基因棉花和抗病毒木瓜的播種面積達到320 萬公頃，其中抗蟲棉播種面積占99%以上，抗病毒木瓜播種面積很小［1］。

3 中國生物育種產業化面對的機遇

3.1 轉基因農產品消費基礎

中國需要用占世界9%的耕地、5%的水資源養活世界20%的人口，充分利用國內外兩個市場、兩種資源對確保中國糧食安全意義重大。21世紀以來，隨著人民肉蛋奶消費的增加，油脂和飼料糧需求不斷增加，中國大豆和玉米等主要飼料作物的進口呈現持續增加態勢，而進口的大豆和玉米主要均是轉基因產品。有研究表明，如果中國不進口玉米和大豆（以2015年貿易估算），需增加23%的耕地面積以及11%的灌溉用水［2］。21世紀初中國加入WTO以來，對于大豆采取了3%的低關稅政策，國內外價格整合程度非常高，中國的大豆進口從2004年的2 000 余萬噸增加到2020年超過1 億噸，而國產大豆基本穩定在1 000-1 600 萬噸左右，自給率徘徊在10%-20%之間［3］。對于玉米，中國采用的是進口配額制度（即720 萬噸以內征收1%的進口關稅，超過720 萬噸征收65%的進口關稅）。即便如此，隨著近年來中國畜產品需求快速增加以及下游深加工行業的發展，玉米短缺壓力增大，中國玉米在2021年已經遠突破進口配額，進口量達近3 000 萬噸［3］。

除棉花外，中國尚不允許種植大宗轉基因農作物，但對于間接食用的轉基因玉米和大豆允許進口。近年來中國對轉基因和非轉基因玉米、大豆執行無差異的關稅制度。以大豆為例，2015年中國從國外進口大豆8 169 萬噸，從美國、巴西和阿根廷分別進口了4 008 萬噸、2 841 萬噸、944 萬噸，占總進口大豆的95%［4］，而當年在這3 個國家，轉基因大豆的播種面積比例分別達到94%、94%和86%［1］。2019年中國從國外進口大豆8 858 萬噸，分別從美國、巴西和阿根廷各進口了5 768 萬噸、1 701 萬噸、879 萬噸，占中國進口總大豆的97%［5］，而當年這3 個國家轉基因大豆的播種面積比例分別達到了100%、98%、100%［1］，也就是說中國進口的大豆絕大部分是轉基因大豆（圖1）。

圖1 中國大豆主要進口來源國轉基因大豆播種面積占比Fig.1 Percentages of GM soybean sowing areas to the total soybean sowing areas in main exporting countries to China

中國國產玉米和進口玉米總供給中有60%左右用作飼料，其余主要用作深加工、直接食用等，而進口的轉基因玉米主要用作飼料；中國國產大豆和進口大豆總供給中80%以上作為油料用作加工食用油，副產品豆粕作為蛋白飼料供畜牧業使用［6］。國產大豆單產低、總產量比較小，主要用作豆腐、豆芽等直接食用。隨著中國轉基因玉米和轉基因大豆使用比例的不斷提高，一定程度積累了下游企業和消費者對轉基因產品的接受程度，尤其是以轉基因大豆作為原料的食用油和以轉基因大豆作為飼料的畜產品在群眾中具有一定的消費基礎。

3.2 中國轉基因技術研發及技術儲備

中國轉基因生物技術的研究始于20世紀80年代后期，1986-2003年中國農業生物技術投資每隔5年便翻一番［7］，年均增長16%［8］。2008年政府啟動的“轉基因生物新品種重大培育專項”使中國農業生物技術研發投資進一步提速，研究表明，轉基因專項啟動后中國2005-2010年農業生物技術投資年均增長率更是高達39.9%，遠高于同期其他領域經費增長率（22.2%）［9］。轉基因專項在2008-2020年期間累計投入約240 億元，用于五大類作物（主要包括水稻、小麥、玉米、棉花、大豆）和三大類飼養動物（豬、牛、羊）轉基因新品種的研發。

轉基因重大專項科研投資取得了顯著成果。2011-2015年平均每年基因克隆的數量（483 個），是2008-2010年（247 個）的近兩倍，平均每年專利申請數和授權數分別是2008-2010年的3 倍和7倍［10］，而且轉基因重大專項的研發成果質量也不斷提高。例如，在2014-2015年轉基因水稻高水平文章發表方面，中國科學家在Science,Nature和Cell三大期刊發表的水稻相關研究成果占該領域的69%［10］，這使中國轉基因技術研發水平處于發展中國家前列，為中國推進間接食用的轉基因品種產業化做出了充足技術儲備?；趯Α稗D基因生物新品種重大培育專項”成果的梳理，表1總結了中國轉基因玉米、大豆技術先進性和與可產業化距離。表1顯示，中國自主研發的抗蟲、抗除草劑、抗蟲抗除草劑（雙抗）和抗旱轉基因玉米新品種已經達到世界先進水平，轉基因植酸酶玉米技術先進性也處于世界前沿水平。在轉基因玉米產業化方面，多個耐除草劑、抗蟲抗除草劑雙抗轉基因玉米已經獲得安全生產證書，做好了產業化的準備；抗蟲轉基因玉米與可產業化距離處于中等水平，抗旱轉基因玉米新品種與可產業化距離較遠。中國自主研發的耐除草劑、抗病轉基因大豆技術達到世界先進水平，抗蟲轉基因大豆技術水平處于世界前沿位置。在轉基因大豆產業化方面，有望最先實現產業化的是耐除草劑轉基因大豆，多個新品種獲得安全生產證書。

表1 中國轉基因玉米、大豆技術先進性和與可產業化距離Table 1 Technology levels and distances to commercialization of China's GM maize and soybean

2019年以來，中國農業農村部為多個轉基因玉米和大豆品系頒發了安全生產證書，為間接食用的轉基因作物產業化做準備。2019年所頒發的安全生產證書，包括2 個轉基因玉米品種（北京大北農生物技術有限公司的抗蟲耐除草劑玉米DBN9936，杭州瑞豐生物科技有限公司和浙江大學的抗蟲耐除草劑玉米瑞豐125）和1 個轉基因大豆品種（上海交通大學的耐除草劑大豆SHZD3201）。2020年農業農村部為轉基因玉米和大豆各頒發了1 項安全生產證書，分別為北京大北農生物技術有限公司的耐除草劑玉米DBN9858、中國農業科學院作物科學研究所的耐除草劑大豆中黃6106。2022年，杭州瑞豐的耐除草劑轉基因玉米品種nCX-1 獲得了安全生產證書。

2021年以來，為了解決草地貪夜蛾蟲害和草害等重大問題，農業農村部組織開展了轉基因大豆和玉米在部分地區產業化試點工作。參加試點的耐除草劑大豆和抗蟲耐除草劑玉米均已獲得生產應用安全證書，經過了近10年的食用安全和環境安全評價。中國加快了轉基因玉米和大豆新品安全生產證書的頒發以及在部分地區開展的試點，為間接食用的轉基因作物產業化做了全面準備。

4 未來生物育種產業化的政策建議

轉基因技術是全球應用范圍最廣、發展速度最快、產生影響最大的現代生物技術。2020年中央經濟工作會議和2021年中央一號文件明確要求，尊重科學、嚴格監管，有序推進生物育種產業化應用。為確保轉基因玉米和大豆在中國從獲批安全生產證書到部分區域試點、再到全面推廣有序推進，基于前文分析，提出如下三條政策建議：

首先，充分利用我國消費者對轉基因農產品已有的消費基礎，進一步提高民眾對轉基因農產品的認知、夯實群眾基礎，為轉基因玉米和大豆產業化提供良好的宣傳氛圍。轉基因玉米和大豆產業化是中國實現轉基因技術產業化“三步走”戰略中的關鍵一步，將使中國轉基因作物產業化從“非食用”向“間接食用”（如轉基因玉米和大豆）轉變，需要良好的宣傳氛圍，讓大眾明白只是允許進口轉基因農產品而不允許生產轉基因農產品相當于掩耳盜鈴。中國農產品加工企業已有采用轉基因進口大豆加工油脂、飼料并生產畜產品的經驗，大眾在消費轉基因大豆加工而成的油脂、畜產品等方面具有一定的消費基礎，在此基礎上，建議增加對轉基因作物全球生產進展、發達國家轉基因農產品消費、中國轉基因作物歷程、轉基因農作物的性狀優勢、中國糧食安全壓力、轉基因作物產業化經濟賬等的宣傳，共同為轉基因作物產業化創造良好的市場環境。

其次，充分利用中國在轉基因作物研發方面積累的技術儲備，加快推廣轉基因玉米和大豆產業化的步伐，形成從“研發”到“生產”、到“進一步研發”、再到“進一步提高生產”的良性循環。中國在轉基因生物新品種技術研發方面投入巨大，在抗蟲轉基因玉米、耐除草劑轉基因大豆等研發方面處于全球領先水平,相關技術儲備為產業化做好了準備。若只投資研發而產業化步伐較慢，不僅是對前期大量研發投資的一種浪費而且新技術也無法產生效益，不利于鼓舞科學家研發新的轉基因生物新品種。為此，對于已經完成生產性試驗并遞交安全生產證書申請的轉基因新品種，建議加快審批，形成有梯隊的轉基因技術儲備；對于試點中的轉基因玉米和大豆品種，建議總結經驗與問題；建議進一步完善轉基因品種的審定程序，探索確保安全前提下更為高效的轉基因品種審定制度；在全球疫情和戰爭等影響下，糧食危機風險增大，國內保障糧食安全壓力增加，在這些背景下，建議盡快開展轉基因玉米和大豆大田風險評價、盡快啟動轉基因玉米和大豆在中國主產區全面推廣種植。

第三，更加嚴格地對轉基因作物產業化全流程進行監管，提前研判各類風險、提前做好各種預案，珍惜轉基因農產品在中國已有的消費基礎，釋放轉基因生物新品種技術儲備潛力，切實做到有序推進。在當下轉基因玉米和大豆由試點向大規模產業化種植的關鍵過渡時期，轉基因玉米和大豆在產業化過程中，一旦出現負面信息，勢必功虧一簣，嚴重影響我國轉基因作物產業化的進程。為此，建議在轉基因作物產業化種植的種子繁育、試點、田間生產、產后加工和市場流通等過程中，要建立全流程監管轉基因作物產業化的相關政策和制度。不僅要重視種子繁育和田間生產環節的法律法規建設，也要重視產前種子銷售市場、產后加工和市場流通環節的法律法規建設，要提前研判各個環節可能出現的風險，提前制定各類預案措施，確保轉基因技術有序產業化。