全球轉基因作物商業化28年
農財網種業寶典 2023-02-15
全球轉基因進程&中國轉基因進程
Technology change the world
今年是全球生物技術/轉基因投入實際應用的第42年,也是生物技術/轉基因作物商業化的第28年,現代種業已進入“常規育種+現代生物技術育種+信息化育種”的4.0時代。
42年來,
全球生物育種取得了哪些進展?
中國與世界相比進程如何?
農財君梳理了一些重要時間節點,
一起來看看。
轉基因育種是生物育種的重要方面,也是迄今為止全球發展速度最快、應用范圍最廣、產業影響最大的現代生物育種技術。
1
轉基因技術的“前世”
全球化競爭啟幕
轉基因技術的全球發展進程
科學家們并不是突發奇想到將一種生物中的基因轉到另一種生物體內。
在1946年,科學家們發現一些細菌之間有天然轉基因的現象。受到這一現象的啟發,想象力豐富的科學家們開始設想能否人工對基因進行操作,并開始了勇敢的嘗試。
1953年沃森和克里克發現了DNA分子的雙螺旋結構,開啟了分子生物學的大門,奠定了基因技術的基礎。
1974年,科恩(Cohen)將金黃色葡萄球菌質粒上的抗青霉素基因轉到大腸桿菌體內,揭開了轉基因技術應用的序幕。
1982年,美國Lilly公司首先實現利用大腸桿菌生產重組胰島素,標志著世界第一個基因工程藥物的誕生。
隨后,轉基因技術的應用對象不斷擴大。1994年,美國FDA批準了首個轉基因植物食品:轉基因番茄。
到1995年,美國已批準上市的轉基因食品有:轉入抗除草劑基因的玉米、土豆,轉入抗農藥基因的大豆,轉入抗病毒基因的南瓜等。
1996年起,轉基因作物開始大規模商業化種植,農業轉基因技術開始廣泛應用。
轉基因作物商業化應用以來,全球總計71個國家/地區對用于人類食物、動物飼料和商業種植用途的轉基因作物簽發了監管批文;29個國家先后種植過轉基因作物,全球轉基因作物的累計種植面積達到27億公頃。(數據統計截止到2019年)
從種植比例來看,在已批準商業化種植的主要國家中,轉基因作物種植比例已接近飽和。(全球范圍內主要轉基因農作物的種植比例:棉花79%,大豆74%,玉米31%,油菜27%)
中國轉基因技術的發展進程
我國轉基因作物研究始于20世紀80年代,是開展這項新技術研發最早的國家之一。
1986-2000 年,我國內地主產棉區棉鈴蟲連年大暴發,我國棉花生產遭受巨大損失,而且過量使用農藥也造成了環境污染。這一階段我國開始追蹤世界轉基因科技前沿,鼓勵模仿世界先進技術,轉基因棉花開始應用于生產。
2001-2009 年,我國轉基因研究開始從局部自主創新邁入全面自主創新階段。2009 年,轉 Cry1Ab /1Ac融合基因的抗蟲水稻華恢 1 號及雜交種 Bt 汕優 63,轉植酸酶 PhyA2 基因的 BVLA430101玉米自交系, 獲得農業部頒發的安全證書,轉基因主糧產業化提上議事日程。
2006年,我國將轉基因生物新品種培育重大專項列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》(2006-2020)。
2008年7月,經國務院常務會議審議,我國啟動了轉基因生物新品種培育重大專項。
2009年6月,國務院出臺了《促進生物產業加快發展的若干政策》,明確提出要“加快把生物產業培育成為高技術領域的支柱產業和國家的戰略性新興產業”。
2010年中央一號文件提出,“繼續實施轉基因生物新品種培育科技重大專項,抓緊開發具有重要應用價值和自主知識產權的功能基因和生物新品種,在科學評估、依法管理基礎上,推進轉基因新品種產業化”。
而后的2010—2013 年,圍繞轉基因安全性,主糧化等形成了激烈的爭論,在此情況下,國家的轉基因政策趨向于保守。轉基因研究處于稍滯后階段。



2
各國加速布局轉基因
主要商業化國家種植比例接近飽和
轉基因技術的全球發展進程
自1996年轉基因作物商業化種植以來,全球轉基因技術研發和商業化勢頭強勁,發達國家紛紛把轉基因技術作為搶占科技制高點和增強農業國際競爭力的戰略重點。
其中,美國、巴西、阿根廷、加拿大和印度為全球轉基因作物種植面積排名前五的國家,總種植面積已達到1.727億公頃,占全球種植面積的91%。
排名第一的美國,2019年轉基因作物的總種植面積達到7150萬公頃,占全球總種植面積的38%,在全球轉基因產業發展中占據明顯優勢地位。
歐洲轉基因的研發水平曾一度領先于美國,但之后態度趨于保守,目前已大大落后于美國。
拉丁美洲對待轉基因作物一直持積極態度,目前已有10個國家廣泛種植轉基因作物,巴西、阿根廷、巴拉圭、玻利維亞的轉基因種植面積都位列世界前10位。
在過去23年(1996—2018年)中,轉基因作物為全球帶來了2,249億美元的經濟效益,惠及1600萬~1700萬農民(其中95%來自發展中國家)。
中國轉基因技術的發展進程
我國一貫高度重視農業轉基因技術發展,堅持把發展轉基因作為增強產業核心競爭力、把我產業發展主動權的國家重大戰略科技。
在研究上,黨中央、國務院發布一系列重要文件,實施重大專項支持,將以生物新品種培育為重點的轉基因生物育種研發作為戰略性項目大力發展。
在應用上,黨中央、國務院在2020年之后出了一系列生物育種產業化應用的重要指示。
2020年中央經濟工作會議要求,尊重科學、嚴格監管,有序推進生物育種產業化應用,中央農村工作會議強調,要在嚴格監管、風險可控的前提下,加快推進生物育種研發應用。
2021年、2022年、2023年的中央一號文件分別提出:“加快實施農業生物育種重大科技項目。啟動農業生物育種重大項目。全面實施生物育種重大項目”的指示要求。
目前,我國的轉基因工作主要從3 個方面開展:一是注重自主創新。二是堅持慎重推廣。三是突出強調安全性。


3
我國為何要發展轉基因技術?
養活14億人,種子和耕地是兩大關鍵
我國用占全球9%的耕地養活了占全球近20%的人口,取得了世界矚目的成就。保障自身糧食安全,特別是口糧的絕對安全,一直以來都是我國農業的重中之重。
在實現糧食自給可控的同時提升農業在全球的競爭能力,我國還面臨諸多挑戰。一是資源環境的承載力已到達極限。二是18億畝耕地的質量形式愈發嚴峻。三是化肥和農藥的過量使用導致環境污染。四是我國產業競爭力和食物自給率雙雙下降。

養活14億人,種子和耕地是兩大關鍵。在耕地面積有限的情況下,通過改良品種來提高單產是增產穩產的重要途徑。
放眼全球,圍繞種子,特別是轉基因種子的爭奪戰正趨于白熱化,其市場被少數巨頭瓜分。2020年德國拜耳、美國科迪華兩家國際轉基因種業巨頭,占據了全球種業近40%的市場份額。反觀我國種子企業,數量多、規模小、競爭力不強,難以與國際種業巨頭抗衡。

轉基因育種技術及其產業在經歷了技術成熟期和產業發展期之后,目前已進入以搶占技術制高點與經濟增長點為目標的戰略機遇期。為突破我國傳統育種在農業生產中的諸多瓶頸,大力發展轉基因技術,將成為提升我國種企競爭力的重要手段。
來源丨中國生物工程雜志、現代農業科技、新華社、科學認識轉基因等農財君綜合整理
圖片來源丨未來智庫
編輯丨農財君
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