美國轉基因技術在我國的影響

1.前言

    20世紀80年代以來，以信息技術、生物技術、新材料新能源技術為代表的科技進步日新月異，其中以植物基因工程為核心的農業生物技術的應用是對傳統農業的重大技術革命。

    1983年美國華盛頓大學宣布成功將卡那黴素抗性基因導入菸草細胞，以及同年4月美國威斯康星大學宣布成功將大豆基因轉入向日葵共同標誌著植物轉基因技術的誕生。隨後，轉基因技術開始迅猛發展，大量轉基因植物陸續研製開發成功。1985年，第一批抗病毒、抗蟲害和抗細菌病的轉基因植物進入田間試驗，同年，美國專利局宣布轉基因植物受專利保護。1986年，美國環保署允許世界第一例轉基因作物——抗除草劑菸草進行種植。1994年，美國的轉基因延熟保鮮番茄——「FlavrSavr」獲得美國食品藥品管理局的批准進入市場銷售，成為世界上第一個獲許進行銷售的轉基因食品。

    1996年，美國的轉基因作物開始大量商業化種植。此後，隨著大量具有各種優良特性的轉基因作物不斷研製開發成功並獲批投放市場，美國轉基因作物的商業化種植面積和經濟效益迅速擴大。在這場席捲全球的農業生物技術領域的革命中，美國不但始終占據主導地位，而且也始終是這場革命的最大受益者。

    2.美國轉基因技術概況

    （1）轉基因技術對美國種子公司的影響

    美國農作物新產品的研發及推廣大部分是由種子公司來承擔。

    植物轉基因技術誕生後，種子公司好似看到了新的經濟增長點，認為轉基因技術能夠給他們帶來更為豐厚的利潤，加之美國農業部在《植物品種保護法》（PVP）中規定，他人可以出於研究目的使用受專利保護的新品種的優良特性，這更加大了投資者的興趣，因此大量的私有資金頻繁投入到轉基因作物的研發當中，農作物新品種的研發開始從政府研究機構轉向私人種子公司，這使得私人種子公司成為美國轉基因作物研發的主要力量。美國農業部對1996—2000年的統計結果顯示，全美在農業生物技術領域的新技術專利共4200個，其中75％是來自於私人種子公司。但隨著轉基因技術的快速發展，種子公司發現轉基因技術不但不能給他們帶來高額利潤，而且越來越高的研發投入已經給企業帶來了生存的負擔，因此，小的種子公司承受不住巨大的經濟壓力紛紛倒閉破產，大的種子公司也紛紛開始合併或被其他企業併購。到1997年，美國的3大種子公司就占據了種子的研發培育及生產銷售的很大部分，其主要種子產品包括占全美種子市場84％的棉花、56％的玉米及38％的大豆等。

    （2）轉基因作物的研發及產業化

    孟山都公司及杜邦先鋒公司公布的資料顯示：轉基因作物新品種的研發及推廣從最初的研發計劃、功能基因發掘到最終形成轉基因產品，整個過程大體分為五個階段：探索階段；驗證階段；早期產品開發階段；深度開反階段以及商品化準備階段。

    在早期產品開發階段，轉基因新品種開始進入田間試驗。

    據美國農業部統計，從1987—2005年4月，美國種子生產公司及有關研究機構向美國農業部動植物衛生檢疫局（APHIS）共提交了11600份轉基因植物新品種的田間試驗申請，其中10700多份申請得到批准，占申請總數的92％。2002年批准數量達到高峰，全年共有1190份申請獲得批准。

    到商品化準備階段，轉基因新品種經過廣泛的田間試驗確認不會對農業或環境造成危害之後，便可以向APHIS提出解除對該品種管制的申請。

    （3）種子公司的研發推廣方向

    轉基因作物根據轉基因的特性分為三代。第一代稱為「InPuttraits」，意思是轉基因作物的特性主要集中在輸入特性方面，其主要目的是降低耕種成本，增加作物產量以及減少化學農藥的使用等。抗除草劑作物、抗蟲作物、抗病毒作物、抗惡劣環境作物（如抗旱作物）等均屬於第一代轉基因作物。第一代轉基因作物雖然沒有給消費者帶來直接利益，但卻給農戶帶來巨大的實惠，同時，也在一定程度上減少了化學農藥給環境帶來的污染。第二代稱為「Outputtraits」，意思是轉基因作物的特性主要集中在輸出特性方面，其主要目的是提高作物產品的品質，如改善食品的味道，增加食物的營養，減少食物中的反式脂肪酸，提高油料作物的含油量等。第二代轉基因作物可以讓消費者直接受益。第三代稱為「Value－addedtraits」，意思是轉基因作物的特性主要集中在作物傳統功能以外的其他方面，主要是為了特定目的而使作物產生特殊的化學物質，這種轉基因作物將用於與傳統糧食及纖維製品完全不同的領域，如藥用作物，生物燃料作物，含有生物降級物質的作物等。到目前為止，第一代轉基因作物已發展的較為成熟，各大種子公司在深入開發第一代轉基因產品的同時，也在把研發目標逐步轉向第二代及第三代轉基因產品。

3.美國轉基因作物的種植情況

    美國是目前世界上轉基因作物品種培育數量最多和商業化種植規模最大的國家。就種植規模看，自轉基因作物開始商業化種植以來，美國每年轉基因作物的種植面積都占全球轉基因作物種植面積的一半以上。據美國農業部統計，自1996年以來，美國的轉基因作物種植面積已增長近36倍。其中，以頭幾年種植面積增長速度最快，如1997年、1998年和1999年分別比上年增長441％、153％和40％；近年來增速趨緩，如2001年、2002年和2003年增幅僅分別為18％、9％和5．3％。雖然近年來增長百分比不大，但就種植面積來說，美國仍是增長速度迅猛的國家。2003年全國轉基因作物種植面積達4280萬公頃，2004年4760萬公頃，2005年4980萬公頃，平均每年都以超過200萬公頃的速度增長。2006年全美轉基因作物種植面積達到5460萬公頃，占全美主要農作物種植面積（12894萬公頃）的42.3％，占全球轉基因作物種植面積（10200萬公頃）的53．5％。2006年全美轉基因作物種植面積較2005年增長480萬公頃，成為轉基因作物種植面積增長速度最快的國家。

    就轉基因作物的特性看，目前美國種植的轉基因作物仍為第一代轉基因作物，即輸入特性基因作物。

    就種植轉基因作物的品種看，目前，美國的大豆、玉米、棉花、油菜、南瓜、木瓜、苜蓿等均有轉基因品種種植。

    轉基因大豆一直是美國種植面積最大的轉基因作物，2006年種植面積達到2699萬公頃，占全球轉基因大豆種植面積（5860萬公頃）的46％，占美國全部轉基因作物種植面積的50％。

    轉基因玉米是美國第二大轉基因作物，其種植面積從1996年的16萬公頃，增加到2006年的1959萬公頃，占全球轉基因玉米種植面積（2500萬公頃）的78％，占美國全部轉基因作物種植面積的36％。

    轉基因棉花是美國第三大轉基因作物，轉基因棉花有抗除草劑、抗蟲及抗除草劑和抗蟲混合型3種產品，自2002年開始，混合型轉基因棉花的種植面積開始不斷增大，到2004年已經成為轉基因棉花種植面積最大的品種。2006年轉基因棉花種植面積達到513萬公頃，占全球轉基因棉花種植面積（1340萬公頃）的38％，其中抗蟲棉花111萬公頃、抗除草劑棉花161萬公頃、抗除草劑及抗蟲混合基因棉花241萬公頃。

    4.美國轉基因技術的發展趨勢

    2007年是轉基因作物商品化以來的第12個年頭。在過去的11年中，無論是在轉基因技術的研發、轉基因作物的栽培，還是在轉基因食品的推廣等方面，美國一直引導著全球轉基因技術的潮流。按當前的發展勢頭看，在未來的一段時間內，美國仍將是轉基因技術領域的火車頭，引導著轉基因技術的發展方向。目前美國轉基因技術的發展趨勢主要有以下4個特點：

    （1）轉基因作物種植面積將持續擴大，在農作物中的比重進一步增加

    （2）轉基因作物所導入的外源性狀由「單抗」逐漸向「雙抗」或「多抗」發展

    （3）轉基因作物將逐步向第二代以及第三代發展

    （4）轉基因食品將有所增多

    由轉基因作物加工的食品稱之為轉基因食品。目前在美國廣泛銷售的轉基因食品是由轉基因大豆加工的大豆油。但出於安全性考慮，美國對轉基因食品的監控及審批非常嚴格，致使目前很多轉基因作物仍作為飼料及纖維製品來使用。

    雖然目前對轉基因食品還存在很大爭議，但是轉基因食品所具有的獨特優勢卻始終吸引著廣大消費者。以含有維生素A的轉基因稻米為例，這種稻米有助於緩解維生素A缺乏症和因此導致的失明等情況。雖然有反對的聲音存在，但更多的人認為推廣此類稻米勢在必行。

    在轉基因技術迅猛發展的今天，隨著轉基因食品安全研究的不斷深入，轉基因食品逐步走向市場將是大勢所趨。