转基因作物商业化：影响、挑战和应对(5)
图6 世界人口增长、人口预测和农业用地
资料来源：美国农业部经济研究局(USDA-ERS);国际农业政策研究所(IFPRI);FAO.
2.转基因作物商业化对我国粮食安全的影响：从作物单产、总产出的角度分析
(1)我国粮食中长期供求形势、增产潜力分析
对我国中长期粮食供求形势、增长潜力的分析是研究转基因作物商业化的重要组成部分。对于我国中长期的粮食供求形势，笔者持谨慎乐观的态度。按照2008年我国净进口粮食3752万吨(包括大豆)，我国粮食自给率大约为93%，而实际上主要谷物品种稻谷、小麦、玉米的自给率达到甚至超过100%。根据国务院发展研究中心课题组(2009)[21]的分析，充分挖掘我国粮食生产的潜力，到2020年我国主要粮食作物(水稻、小麦、玉米)可以实现自求平衡(95%自给率)。
(2)转基因作物商业化对我国粮食安全的影响：单产、总产出的角度
我国的部分粮食作物单产与发达国家有差距，但是差距并不源于是否采用了目前商业化的转基因品种。以玉米为例，我国玉米的单产水平大约为美国的1/2强，生态条件、现实生产力和品种差距是作物单产水平差距主要原因。就品种差距而言，我国玉米品种和外资的差距存在于耐密性、抗倒伏能力等特性，品种的差距绝不在于是否(在本土品种中)导入了转基因抗虫性(Bt)。从本质上讲，转基因抗虫性是一种杀虫剂效率改进的技术进步，其对作物单产提高的贡献来自挽回虫害的损失。从理论上讲，转基因抗虫玉米(与其对应的传统品种相比)的单产优势取决于(特定)虫害的水平和以往的虫害治理水平。同时，转基因抗虫性对提高玉米总产出的贡献有限，我国玉米生产中玉米螟损失率平均约为5%，假定我国60%玉米(种植面积)导入了转基因抗虫性(假设依据：美国从1996年开始推转基因玉米商业化，2009含Bt特性的转基因玉米占玉米种植面积的63%)，假定转基因抗虫性对玉米螟100%有效，那么，每年可挽回大约占总产量3%左右的虫害损失。从\"静态\"来看，3%的总产出的提高，对总产出有一定的贡献。但是从\"动态\"看，这种贡献非常有限，回顾我国玉米生产的历史数据，玉米单产从1978年的2802kg/hm[2]增加到2008年的5556kg/hm[2]，增加了90%，其中从1978-2007年，每5年的单产增长率约为11.1%;玉米总产量从1978年的5595万t增加到2008年的16591万t，增加了197%，其中，每5年的总产量增长率约为18.2%(见表2)。从单产和总量而言，控制掉特定的虫害损失对于长期的粮食安全而言，意义不大[22]。
3.生物技术、转基因作物的发展分析
(1)商业化的转基因作物的起源和发展：政治经济学的分析
目前的商业化的转基因生物技术发端于美国的私人部门，商业利益诉求是转基因品种发展的首要和根本的动因。Carl E. Pray和Anwar Naseem(2003)指出，不像那些发动绿色革命的公共部门，工业化国家的私人企业在农业生物技术研究和几乎所有的转基因作物的商业化种植中承担了主要的工作[23]。随着植物新品种保护制度的建立，美国的石化和医药巨头纷纷涉足种业。在美国，许多主要的大的种子公司都归跨国的化工和医药公司所有[24]。化工和医药企业是农业化肥、除草剂和农药的主要的研发者和生产者。这样的农业投入品的市场结构影响着生物技术的发展方向[25]转基因作物的研发直接关注于产业(化工、种业)之间的联系。Magdalena-Kropiwnicka(2005)指出，在现有的框架下，转基因作物、生物技术的革新是利益推动型的，而不是需求导向型的[26]。最典型的例子是，孟山都的\"Roundup Ready\"大豆是针对其生产的除草剂Roundup的，其目的是增加其除草剂(草甘磷)的销售量。农业生物技术的革新是非常重要的，产业结构、商业利益直接决定着技术革新的方向。
按照生物技术产业的划分，转基因作物可分为三代。第一代转基因作物主要是插入农艺学的一些特性，如除草耐受性和病虫抗性。预期的应该用包括固定复杂的农艺特性，如抗干旱性，也包括表达输出特性。后者包括第二代转基因作物表达所需要的质量特性(如提高营养含量的功能性食品)和第三代转基因作物，第三代转基因作物有一些新颖的用途，如植物制药、植物制造工业产品[27]。
(2)提高单产的技术选择和生物技术的作用：技术路线和替代方案
通过改进植物品种提高单产有两种方式：一种是提高作物生理学上的水平，一种是改进对压力(逆境)的抗性，进而减小可以实现的单产和单产边界之间的差距。从本质上，高的生理的单产移动单产边界，最大化单产。改进的压力抗性通过提高低单产的分布提高平均产量。目前商业化转基因特性，即除草剂耐受性和抗虫性都属于后者，即对压力(逆境)的抗性，只能缩小单产和单产边界之间的差距，而不能从根本上提高作物的生理水平，进而提高单产的边界，属于\"植保\"范畴。目前商业化的转基因特性均导入了土壤细菌中的基因片段，其农艺学的特性(如抗虫、抗病、抗旱等)可以通过基因工程或是其他的生物技术，如分子标记选择(marker—assisted selection，MAS)和组织培养从野外的亲缘物种中将所需要的等位基因导入到培育的品种中[6]。
从长期看，生物技术需要解决作物单产潜力的问题。单产的潜力、或者最大的可能的作物单产取决于作物截取光子和捕获二氧化碳能力的限制，以及光合作用的生物化学和养分摄取的生理学和利用[28]。从长期看，生物技术可以通过改变诸如光合作用等基础过程，进而满足不断增长的人类粮食需要[29]。但是目前，这仅是一个非常长期的目标。
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