本文發表于《中國生物工程雜志》2021年第1期，轉載引用請注明：國際農業生物技術應用服務組織. 2019年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢[J]. 中國生物工程雜志, 2021, 41(1): 114-119. DOI: 10.13523/j.cb.2012100

      保障糧食安全和營養是各國克服饑餓和營養不良問題的關鍵。聯合國估計，目前的高人口增長率、政治動蕩、自然資源退化、被迫移民（從農場到城市社區），以及正在流行的新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情等各種挑戰的相互作用將對糧食安全產生重大影響，可能會加劇全球的饑餓和營養不良問題。在農業、糧食、健康、水和衛生等部門，以及社會保護、發展規劃和經濟政策等政策領域應采取更大膽、有力的行動開展合作。

      過去的23年（1996-2018年）已經證實了生物技術/轉基因作物的社會經濟效益，包括：（1）提高生產力，促進全球糧食、飼料和纖維安全；（2）支持一個國家耕地的自給自足；（3）保護生物多樣性，防止森林砍伐，保護生物多樣性保護區；（4）緩解與氣候變化相關的挑戰；（5）提高經濟、健康和社會效益。

      上述經濟效益、健康改善和社會效益的相關信息的發布可以幫助農民和消費者分別就種植和消費什么作物作出明智的選擇，幫助決策者和監管機構為生物技術/轉基因作物的商業化和種植制定生物安全指南，幫助科學傳播者和媒體正確、有效地傳播該技術的益處和潛力。

      本報告報道了這一主題的最新信息，其中包括自1996年生物技術/轉基因作物商業化的第一年以來有關轉基因作物應用和分布情況的全球數據、各國情況和該技術的未來前景。

      1.2019年轉基因作物應用概況

      ● 2019年，全球轉基因作物的種植面積略有下降，為1.904億公頃

      2019年是轉基因作物商業化的第24年，29個國家種植了1.904億公頃的轉基因作物，與2018年的1.917億公頃相比下降了0.7%（130萬公頃/320萬英畝）。轉基因作物種植面積比1996年增加了約112倍，累計種植面積達27億公頃，使生物技術成為世界上應用速度最快的作物技術。

      ● 轉基因作物在五大種植國的應用率已經接近飽和

      2019年，五大轉基因作物種植國的轉基因作物平均應用率再次上升，接近飽和：美國為95%（大豆、玉米和油菜的平均應用率）、巴西（94%）、阿根廷（約100%）、加拿大（90%）和印度（94%）。如果再進一步擴大這些國家的轉基因作物面積，需要立即批準新的生物技術/轉基因作物和性狀并使其商業化，而這需要營養食品產量增加、氣候變化有關問題的解決和新病蟲害的出現等因素的推動。

      ● 共有71個國家/地區應用了轉基因作物，其中29個國家/地區種植，另外42個國家/地區進口

      29個國家/地區種植了1.904億公頃的轉基因作物，其中24個發展中國家和5個發達國家。發展中國家占全球轉基因作物種植面積的56%，而發達國家為44%。另有42個國家/地區（16個國家/地區加上26個歐盟國家）進口了用于食品、飼料和加工的轉基因作物。

      ● 全球轉基因作物種植面積的48%種植了轉基因大豆

      29個國家應用最多的轉基因作物分別是大豆、玉米、棉花和油菜。轉基因大豆是主要的轉基因作物，有9190萬公頃（種植面積占比48%），比2018年減少了4%，其次是玉米（6090萬公頃）、棉花（2570萬公頃）和油菜（1010萬公頃）。根據單種作物的種植面積計算，2019年，全球79%的棉花、74%的大豆、31%的玉米和27%的油菜是生物技術/轉基因作物。

      ● 2019年轉基因作物為消費者提供了更加多樣化的選擇

      轉基因作物已經擴展到四大作物（玉米、大豆、棉花和油菜）之外，為世界上許多消費者和食品生產商提供了更多的選擇。這些轉基因作物包括苜蓿（130萬公頃）、甜菜（47.3萬公頃）、甘蔗（2萬公頃）、木瓜（1.2萬公頃）、紅花（3500公頃）、土豆（2265公頃）、茄子（1931公頃），以及不到1000公頃的南瓜、蘋果和菠蘿。此外，公共部門進行的轉基因作物研究涉及水稻、香蕉、馬鈴薯、小麥、鷹嘴豆、木豆和芥菜，這些作物具有對發展中國家的食品生產者和消費者有益的各種經濟和營養品質性狀。

      ● 抗蟲/耐除草劑（IR/HT）復合性狀增長6%，占全球轉基因作物種植面積的45%，超過了耐除草劑性狀的種植面積。

      IR/HT復合性狀增長了6%，相當于8510萬公頃，覆蓋了全球45%的轉基因作物種植面積，這證明了農民更喜歡不用耕作和減少殺蟲劑使用的智慧農業。大豆、油菜、玉米、苜蓿和棉花的耐除草劑性狀直到2018年仍是主要性狀。2019年，耐除草劑作物種植面積減少至8150萬公頃（43%）。全球約有12%的地區種植了抗蟲性狀。2019年批準進口和/或種植的新性狀包括：含有草甘膦和異氟醚的IR/HT/HT復合性狀棉花、含有IR/疊加型HT（草甘膦、草銨膦、麥草畏、2,4-D）及其中間轉化體的玉米、含有疊加型IR（鞘翅目、半翅目和鱗翅目）/HT（草甘膦、草銨膦）及其中間轉化體的玉米、耐鹽和耐除草劑的大豆和抗蟲甘蔗，以上性狀都在巴西；阿根廷的耐除草劑和油質改良的油菜；美國的低棉酚棉花。

      ● 排名前五位的國家（美國、巴西、阿根廷、加拿大和印度）種植了全球91%的轉基因作物

      2019年，美國以7150萬公頃的轉基因作物種植面積排名第一，其次是巴西（5280萬公頃）、阿根廷（2400萬公頃）、加拿大（1250萬公頃）和印度（1190萬公頃）（表1），總計1.727億公頃，占全球種植面積的91%。生物技術使這5個國家的19.5億人口受益，占目前世界76億人口的26%。

 

表1.  2019年全球生物技術/轉基因作物種植面積(按國家分類)

 

      * 19個種植面積在5萬公頃以上的轉基因作物種植大國

      美國對轉基因大豆、玉米和棉花的平均應用率達到95%

      2019年，美國轉基因作物種植面積為7150萬公頃，占全球總面積的38%，主要作物平均應用率為94%，與2018年相似。種植的轉基因作物有大豆（3043萬公頃，比2018年減少360萬公頃）、玉米（3317萬公頃）、棉花（531萬公頃）、油菜（80萬公頃）、甜菜（45.41萬公頃）、苜蓿（128萬公頃）、馬鈴薯（1780公頃）、木瓜和南瓜各約1000公頃，以及蘋果265公頃。

      美國新批準的生物技術作物和性狀包括：美國農業部對阿根廷HB4耐旱大豆（2018年阿根廷和2019年巴西已經批準）的商業化批準；具有低棉酚含量TAM66274轉化體的轉基因棉花獲得美國農業部動植物衛生檢驗局的非監管狀態批準，并獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批準在本國商業化并用于人類食品和動物飼料；另一個防褐變蘋果品種Arctic®Gala被批準商業化，Intrexon公司還成功地將這種防褐變性狀引入到GreenVenusTM生菜中。

 

      巴西的轉基因作物種植面積擴大到5280萬公頃

      巴西種植的5280萬公頃轉基因作物（比2018年增加了160萬公頃，即3%）包括：3510萬公頃大豆（首次超過美國轉基因大豆面積）、1630萬公頃玉米、140萬公頃棉花和約18000公頃抗蟲甘蔗。巴西已將轉基因授權程序系統化，并延長了國家生物安全技術委員會（CNTBio）作出決定的最后期限，這將允許申請人提交關于新數據的任何附加信息，以確保申請符合新的條件。

 

      阿根廷轉基因作物的應用率保持在100%

      2019年，阿根廷的轉基因作物種植面積比2018年增加了11萬公頃，為2390萬公頃，占全球的13%。種植的轉基因作物包括：大豆（1750萬公頃）、玉米（590萬公頃）、棉花（48.5萬公頃）和苜蓿（阿根廷首次種植1000多公頃），平均應用率接近100%。2019年阿根廷政府通過阿根廷國家農業生物技術咨詢委員會（CONABIA）批準了9項生物技術申請，包括：6個玉米轉化體、2個棉花轉化體和1個大豆轉化體。一個含有耐旱基因HB4的小麥轉化體獲得了全面的技術批準，但尚待農業工業部下屬的國家農業食品市場指導委員會（DNMA）的商業批準。

 

      加拿大的轉基因甜菜種植面積增加了23%

      由于總種植面積和轉基因大豆種植面積減少，2019年加拿大轉基因作物種植面積略有下降（從2018年的1275萬公頃下降至1246萬公頃），大豆面積減少是由于種植季天氣不穩定造成的，轉基因玉米、油菜和紫花苜蓿的種植面積略有增加，而甜菜則達到23%的最高增幅，Innate®馬鈴薯在2019年僅種植了40公頃。2019年的平均應用率為90%，較2018年下降了2%。加拿大新的和即將批準的轉基因作物和轉化體包括：（a）耐農達除草劑的Truflec油菜（種植面積將達到40.4萬公頃）；（b）兩種高油酸大豆品種的批準。2019年，加拿大衛生部批準了含有維生素A原轉化體GR2E的轉基因黃金大米，這一決定與2017年澳大利亞新西蘭食品標準局（FSANZ）的批準一致。另外，加拿大食品檢驗局（CFIA）和加拿大衛生部（HC）批準了一種拜耳作物科學公司的棉花產品用作加工原料。

 

      印度抗蟲（Bt）棉花應用率達到94%

      印度抗蟲（Bt）棉花的應用率在過去五年幾乎穩定在95%左右。2019年，超過600萬農民種植了1190萬公頃的轉基因棉花，應用率為94%，這反映了農民的持續信心以及他們從該技術中獲得的利益，他們也因此需要其他生物技術/轉基因作物來為他們提供利潤并幫助改善生活狀況。2017年，一些農民團體在Kharif中部和南部地區的主要棉花種植區種植了未經批準的復合性狀抗蟲（Bt）/耐除草劑棉花，并進行了許多抗議活動以推動復合性狀的批準。此外，粘蟲感染范圍的擴大也迫使政府制定控制策略，例如種植抗蟲作物。

      ● 拉美10國種植了8390萬公頃的轉基因作物

      拉丁美洲10個國家在2019年種植了轉基因作物，包括：巴西（5280萬公頃）、阿根廷（2400萬公頃）、巴拉圭（410萬公頃）、玻利維亞（140萬公頃）、烏拉圭（120萬公頃）、墨西哥（22.3萬公頃）、哥倫比亞（101188公頃）、智利（41093公頃）、洪都拉斯（37386公頃）和哥斯達黎加（297公頃），總面積8390萬公頃，占全球總種植面積的44%。大多數拉丁美洲國家生物技術作物面積的增加彌補了2017年和2018年大面積干旱造成的損失。此外，扶持性法規，當地和國際市場的盈利能力、高價格和高市場需求，玉米、大豆和棉花的新種子技術，農民補貼信貸和該行業的外國投資，有利的天氣，改進的農藝措施和高效的化肥施用鼓勵了巴西、阿根廷、巴拉圭、墨西哥、哥倫比亞和洪都拉斯的農民種植轉基因作物。在玻利維亞，2019年轉基因大豆面積的增加是由于經歷了兩年極端干旱之后天氣條件的好轉。此外，玻利維亞政府支持大豆生產商，批準了兩種新的遺傳改良大豆轉化子的種植，以提高其生物燃料產量。在未來，應用耐旱大豆將有助于拉美國家克服旱災。

      ● 亞太地區9個國家種植了1950萬公頃轉基因作物

      在亞太地區，印度的種植面積最大（1190萬公頃棉花），其次是中國（320萬公頃棉花和木瓜）、巴基斯坦（250萬公頃棉花）、菲律賓（87.5萬公頃玉米）、澳大利亞（614446公頃棉花、油菜和紅花）、緬甸（30萬公頃棉花）、越南（92000公頃玉米）、印度尼西亞（2000公頃耐旱甘蔗）和孟加拉國（1931公頃茄子）。亞太地區2019年的種植面積為1950萬公頃，占全球總種植面積的10.2%，比2018年增加了2%。有利的全球棉花價格對印度和中國的轉基因棉花應用產生了積極影響。公眾對清潔、無害化生產的轉基因茄子的接受，激勵了孟加拉國更多的農民。在越南，進口玉米的高價格和粘蟲蟲害的日益嚴重使本國轉基因玉米的種植面積有所增加。在印度尼西亞，耐旱甘蔗的種植僅限于國有農場，因此限制了其為該國制糖工業作出貢獻。澳大利亞2019年生長季節持續的極端干旱影響了油菜和棉花的種植面積（轉基因作物和常規作物），澳大利亞的棉花種植面積是有記錄以來最小的，但由于更好的雜草控制和更高的利潤，轉基因油菜的應用率升高。緬甸的Bt棉花種植面積略有減少。新的生物技術棉花品種以及新批準的生物安全框架可以增加未來的種植面積。

      ● 非洲生物技術作物種植國增加了100%

      非洲大陸仍然是最有潛力從現代農業生物技術中獲益的地區。2019年，非洲農民對轉基因作物的認識和認可程度有所提高，因此，非洲大陸種植轉基因作物的國家數量翻了一番，從2018年的3個增加到6個。種植面積從高到低依次是南非（270萬公頃的玉米、大豆和棉花）、蘇丹（236200公頃的抗蟲/Bt棉花）、馬拉維（6000公頃）、尼日利亞（700公頃）、埃斯瓦蒂尼（401公頃）和埃塞俄比亞（311公頃），總計290萬公頃，占全球總種植面積的1.54%。尼日利亞對Bt抗螟蟲豇豆的批準是2019年的一個重要里程碑。莫桑比克的耐旱玉米，以及肯尼亞和盧旺達的抗褐條病木薯繼續從限制性田間試驗過渡到環境釋放階段。加納和尼日爾為促進生物技術作物的研發和應用而改進了生物安全法規。包括贊比亞在內的一些國家還支持生物技術作物的貿易以保障其糧食安全。

      ● 歐盟兩個國家繼續種植了111883公頃的轉基因玉米

      在過去的24年里，歐盟對生物技術/轉基因作物的接受程度并沒有提高，歐洲種植轉基因作物是由于歐洲玉米螟的侵擾，自2016年以來，只有西班牙和葡萄牙種植了轉基因Bt玉米。2019年，西班牙和葡萄牙分別種植了107130公頃和4753公頃的轉基因玉米，共計111883公頃，比2018年減少了7.5%。由于市場對非轉基因原料的需求，種植轉基因玉米的積極性下降，但從阿根廷、巴西和美國進口的原料主要是轉基因原料。歐盟每年進口3000萬噸大豆和大豆產品（其中90%-95%為轉基因產品），進口1000萬噸-2000萬噸玉米產品（其中20%-25%為轉基因產品），進口250萬噸-500萬噸油菜籽產品（近25%為轉基因產品），主要用于飼料。由于歐盟法規沒有改變，也沒有批準種植的跡象，而且反對生物技術作物的行動仍然強勁，預計這種情況還會持續下去。2018年初，六種轉基因作物獲準進入歐盟用于食物和飼料用途，包括四種大豆轉化體、一種油菜和一種玉米（更新）。2019年年底前，兩個新的玉米品種和三個已獲授權的玉米和甜菜的更新品種獲批用于食物和飼料用途。

 

      2. 用于食物、飼料、加工和種植用途的轉基因作物轉化體批準狀況

      總計71個國家/地區（29個種植國+41個非種植國+歐盟26國，歐盟算為一個國家）對用于人類食物、動物飼料和商業種植用途的轉基因作物簽發了監管批文(表2）。自1992年以來，除了康乃馨、玫瑰和矮牽牛外，監管部門已經批準了4485項批文，涉及29種轉基因作物的403個轉化體。

      在這些批文中，2115項用于食物（直接使用或加工），1514項用于飼料（直接使用或加工），856項用于環境釋放或種植。美國批準的轉基因轉化體數量最多（僅限單一性狀），其次是日本（不包括批準的復合型和疊加型轉化體的中間轉化體）、加拿大、巴西和韓國。

      轉化體獲批數量最多的仍然是玉米（35個國家/地區批準了146個轉化體），其次是棉花（27個國家/地區批準了66個轉化體）、馬鈴薯（13個國家/地區批準了49個轉化體）、大豆（31個國家/地區批準了38個轉化體）、油菜（15個國家/地區批準了38個轉化體）。

      不同國家批準數量最多的前十個轉化體包括：耐除草劑玉米轉化體NK603（在28個國家/地區+歐盟28國獲得61個批文）、耐除草劑大豆GTS 40-3-2（在28個國家/地區+歐盟28國獲得57個批文）、抗蟲玉米MON810（在27個國家/地區+歐盟28國獲得55個批文）、耐除草劑和抗蟲玉米TC1507（在27個國家/地區+歐盟28國獲得55個批文）、耐除草劑和抗蟲玉米Bt11（在26個國家/地區+歐盟28國獲得54個批文）、抗蟲玉米MON89034（在25個國家/地區+歐盟28國獲得51個批文）、耐除草劑玉米GA21（在24個國家/地區+歐盟28國獲得50個批文）、耐除草劑大豆A2704-12（在25個國家/地區+歐盟28國獲得45個批文）、耐除草劑和抗蟲玉米MON88017（在24個國家/地區+歐盟28國獲得45個批文）。

 

表2 用于食物、飼料、種植/環境用途的轉基因作物轉化體批準狀況

      * 美國僅批準單一轉化體。

      **日本的數據來自日本生物安全信息交換中心（JBCH，英文和日文）以及日本衛生勞動福利部（MHLW）的網站。然而，從獲批疊加型轉化體衍生的中間轉化體如果未出現在MHLW中，那么這些中間轉化體則不包括在我們的數據庫中。另外，從1992年開始，已經過期失效的批準納入我們的數據庫中，而JBCH的記錄始于2004年。

      ***盡管日本已經批準種植，但目前還沒有種植轉基因作物。

      3. 轉基因作物在應對糧食安全、可持續發展和氣候變化問題上的貢獻

      由于轉基因作物對環境、人類和動物健康，以及對改善農民和公眾的社會經濟條件的巨大益處，全球都在應用轉基因作物。在過去23年（1996-2018年）中，轉基因作物為全球帶來了2249億美元的經濟效益，惠及1600萬-1700萬農民（其中95%來自發展中國家）。

      轉基因作物通過以下方式為應對糧食安全、可持續發展和氣候變化問題做出貢獻：

      l 增加作物生產率。1996-2018年，作物產量增加了8.22億噸，價值2249億美元，其中，僅2018年就增產8690萬噸，價值189億美元。

      l 保護生物多樣性。1996年-2018年，節約了2.31億公頃土地，僅2018年就節約了2430萬公頃土地。

      l 改善環境。1996年-2018年，使農藥活性成分用量減少了7.76億千克，僅2018年就使農藥的環境釋放量減少了5170萬千克；1996-2018年農藥使用減少8.3%，僅2018年就減少了8.6%；1996-2018年將環境影響商數（EIQ）降低18.3%，僅2018年就降低了19%。

      l 減少二氧化碳排放。2018年減少二氧化碳排放230億公斤，相當于一年減少了1530萬輛汽車上路。

      l 緩解貧困。通過改善1600萬-1700萬小農戶及其家庭（即6500萬以上的全世界最貧困人口）的經濟狀況，幫助減輕貧困（Brookes，2020年）。

 

      因此，生物技術/轉基因作物能夠對科學界提倡的“可持續集約化”戰略有所貢獻，使目前全球15億公頃耕地的生產力和產量得以提高，從而拯救森林和生物多樣性。盡管轉基因作物是必不可少的，但也不是萬能的，對待轉基因作物要像傳統作物一樣，堅持采用良好的耕作實踐，例如輪作管理和抗性管理。

 

      4.1996~2018年，轉基因作物的經濟收益達到2250億美元

      1996年至2018年，轉基因作物種植國共獲得經濟效益2249億美元，其中獲益最大的幾個國家依次是：美國（959億美元）、阿根廷（281億美元）、巴西（266億美元）、印度（243億美元）、中國（232億美元）、加拿大（97億美元）和其他國家（232億美元）元。僅2018年，有六個國家從轉基因作物獲得的經濟收益最多，分別是：美國（78億美元）、巴西（38億美元）、阿根廷（24億美元）、印度（15億美元）、中國（15億美元）、加拿大（9億美元）和其他國家（10億美元），總計189億美元（Brookes，2020年）。

 

      5.結論

      《2019年全球糧食不安全報告》顯示，聯合國千年發展目標（MDG）在2015年截止時并未實現，2018年全球仍有超過8.2億人處于饑餓狀態，這使得2030年零饑餓目標難以實現。《2019年世界糧食安全和營養狀況報告》也顯示，10多年來世界饑餓減少的趨勢已經結束，饑餓狀況再次上升。全球營養不良的流行程度已趨于穩定，不幸的是，營養不良人口的絕對數繼續緩慢上升。

      區域細節顯示，在幾乎所有非洲地區，營養不良幾率最高接近20%。其次是亞洲，特別是西亞地區，自2010年以來，該地區人口的營養不良比例持續上升，直至超過12%。拉丁美洲和加勒比地區的饑餓率也在緩慢上升，接近7%。令人沮喪的是，超過20億人無法定期獲得安全、營養和充足的食物，其中包括北美和歐洲8%的人口。經濟放緩和經濟衰退極大地加重了糧食不安全性和營養不良的可能性，這種不良影響率在低收入國家還要高出20%。此外，氣候變化正在嚴重影響全球糧食生產，在玉米、水稻、大豆和春小麥的生長季節，氣候因素的逐年變化對產量波動的影響可以占到20%-49%。

      因此，在生物技術/轉基因作物商業化（用于糧食、飼料和加工的種植和進口）的第24年，1.904億公頃的種植面積會有助于緩解上述問題。從1996年到2019年，轉基因作物種植面積累計達到27億公頃（670萬英畝），繼續為全球77億人口提供食物、飼料和避難所；使1800萬農民及其家庭（其中95%為小農）獲得了2294億美元的經濟效益（1996-2018年）；向消費者提供新的生物技術作物和性狀，以維持充足、有營養的食物；向農民提供改良的農藝性狀，以減輕與氣候變化有關的生物和非生物農業問題。

      公眾接受度和政府的扶持政策是轉基因作物的農業、社會經濟和環境效益惠及窮人和饑餓者的關鍵。更重要的是，區域性監管數據的協調共享將加快生物安全決策。確保上述效益的持續，還取決于科學、前瞻的監管流程，批判性地看待利益而不是風險，環保和可持續發展的農業生產力，最重要的是要考慮到數以百萬計的饑餓和貧困人口對資源的需求。