粮农

转基因技术能否带来粮食增产?

食物价格的上涨促使各国考虑使用生物技术来提高产量。但转基因技术真能奏效吗?李泰格通过调查指出,就转基因技术的增产效用还需经一步研究。
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在国际粮食价格急剧上涨的关头,一些生物技术公司和研究人员不失时机地提出:转基因技术可以为应对世界性粮食不足提供新的解决之道。

在转基因作物的研究和推广上,中国也显得雄心勃勃。根据中国政府的生物产业发展规划,今后将“加强转基因抗病虫水稻、油菜、玉米、大豆等品种的选育”。此外,“转基因生物新品种培育”已被《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》列为16个重大专项之一,将成为中国投资额最大的农业科研项目,转基因品种的产量、品质、营养价值和耐旱性等都将成为该重大专项的研究重点。

那么,转基因技术能否带来粮食增产呢?

所谓转基因,是指引入外来基因,改善生物体的特定性状。目前,已经投入商业化生产和正在进行试验研究的转基因作物中,转入的基本上是具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的基因,而不是直接影响作物产量的基因。

当然,从理论上讲,病虫害的减少可以间接提高作物产量。农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)发布的《2007年全球转基因作物商业化发展态势》就认为,转基因技术可以增加作物的产量。

其中,在印度和中国,转Bt基因抗虫棉的杀虫剂使用量均可减少50%,而棉花增产量分别有过50%和10%的纪录。这类转基因棉花转入了苏芸金杆菌(简称Bt)毒素蛋白基因,其产生的毒素可以杀灭棉玲虫等害虫。

转基因棉花属于非粮食作物。但根据这份报告,转基因技术给玉米等粮食作物也可以带来增产。例如,南非夸祖鲁-纳塔尔省Hlabisa地区农民协会主席Richard Sitole说,协会的250 个贫困小农户从2002 年开始,在平均每户2.5公顷的面积上种植转Bt基因抗虫玉米。他自己的产量比种植常规玉米增加25%,收入增加300 美元,有的农户增产甚至达到了40%。

在各种转基因粮食作物中,最受关注的莫过于转基因水稻。仅在中国,就大约有1.1亿个农户种植水稻,平均每户种植约0.27 公顷。如果转基因水稻可以带来增产,其意义不言而喻。

除了伊朗,中国和其他国家尚未批准转基因水稻的商业化生产。但近年来,中国政府在转基因水稻研究上投入大量经费,并且有四个抗虫品种通过中间试验和环境释放试验,进入了商业化生产前的大田试验阶段。

中国科学院农业政策研究中心主任黄季焜等人曾经对其中两个转基因抗虫水稻品种的生产前试验阶段进行了调查。而农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)引用这个研究团队的调查结果称,转基因水稻可增加产量2%~6%,杀虫剂用量则可减少近80%。

不过,黄季焜的研究团队后来在2008年第1期《经济发展与文化变化》杂志发表的论文中,对转基因水稻可以增产的结论做出了修正:在种植转基因抗虫水稻的那些村子中,水稻产量的确有所增加,但具体到那些同时种植了转基因抗虫水稻和非转基因水稻的农户,水稻产量则没有差别。换句话说,在严格的随机对照条件下,尚未发现转基因抗虫水稻的增产效应。

出现上述现象的一个可能原因是:转基因抗虫水稻的生产前试验并没有随机选取农户,而一些村干部或许更愿意将那些对种田比较用心的农户纳入试验项目。

无论如何,要回答转基因抗虫水稻是否增产的问题,科学家们还需要更为深入的研究。当然,即使转基因抗虫水稻不会增产,但如果确实具有大幅度减少杀虫剂和劳动力使用等优点,而且其健康和环境风险评估得到认可,对于确保粮食价格不过快上涨恐怕也有好处。

华中农业大学张启发教授研究组2008月5月发表于《自然·遗传学》(Nature Genetics)的研究,或许为提高转基因水稻的产量带来了新希望。他们首次发现并成功克隆一个同时控制水稻株高、抽穗期和每穗粒数的基因。从理论上讲,人们可以利用这一基因来提高水稻产量。当然,目前这种可能性还停留在纸面上。

实际上,不仅是转基因水稻,关于其他转基因粮食作物是否增产的问题,争议都从未停止。有的研究甚至认为,转基因技术反而会使作物减产。美国堪萨斯大学巴尼·戈登(Barney Gordon) 最近发表于《Better Crops》杂志的研究就发现:孟山都公司一种耐除草剂转基因大豆的产量比常规大豆几乎少了10%。

2008年4月发布的国际农业科技发展评估(IAASTD)报告,很好地反映出关于转基因作物产量问题的争议:根据某些转基因作物在特定年份的有限研究数据,有些地方可增产高达10%-33%,有些地方则出现了减产。

因此,对于转基因技术能否满足不断增长的粮食需求这个问题,报告的措辞相当谨慎。报告指出,由于转基因技术发展非常迅速,对其健康、环境和经济方面的风险和利益长期评估还比较滞后。

国际农业科技发展评估(IAASTD) 由全球400多名专家、历时三年撰写而成,已经获得了包括中国在内的57个国家的批准。报告一经公开,引来了很多媒体的关注。其中,英国《每日邮报》将其解读为转基因技术并不是应对食品短缺危机的出路。实际上,IAASTD报告并未否定转基因技术的作用,只是强调不能将解决方案简单化,过分强调转基因技术的作用,而应多管齐下,注重其他农业研究和本土农业实践,同时避免转基因专利的不利影响,如妨碍科学界的独立研究和小农户的选择等。

的确,一味地颂扬和反对转基因技术,都不是明智之举。

转基因技术已经成为现代农业生物技术的一个重要标志。在转基因技术的发展道路上,我们不仅需要独立客观的科学研究,而且需要及时充分的信息披露,以及各利益相关方的切实参与。

而对于转基因技术能否带来粮食增产的问题,或许需要更多地仿照医学研究中大规模随机对照试验的标准,针对具体案例进行具体分析,才能得出具有说服力的答案。

李泰格, 驻北京的环境与科学记者,擅长深度报道。1997年获四川大学工学硕士;2003-2004年,获Knight科学新闻奖学金资助,在麻省理工学院做访问学者。

首页图片由CaptPiper

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