转基因大豆技术发展动因探析

中国农学通报2010,26(4):342-347ChineseAgriculturalScienceBulletin基金项目：南京农业大学人文社科基金“转基因大豆技术发展变迁研究——基于科学、媒体和公众的视角”（SKZ0802）课题的阶段性成果之一。第一作者简介：姜萍，女，1971年生，河南信阳人，博士研究生，南京农业大学人文学院讲师，研究方向：农业科技政策，科技与社会。通信地址：210095南京农业大学人文学院。E-mail：[e-mail]。通讯作者：王思明，男，1961年生，湖南人，教授，博导，南京农业大学人文学院院长，主要研究领域：中国农业科技史、比较农业史。通信地址：210095南京农业大学人文学院。Tel：[phone]，E-mail：[e-mail]。收稿日期：2009-10-28，修回日期：2009-12-02。0引言转基因大豆自从1996年投入商业化种植以来，种植面积持续扩大，到2008年已达6580万hm2，占全球转基因作物的53%，占全世界大豆种植面积（9500万hm2）的69%[1]，它处于4个主要商业化种植的转基因作物（大豆、玉米、棉花和油菜）之首；转基因大豆分布国家从2个增至10个；转基因大豆主产国依次是美国、阿根廷、巴西和巴拉圭[1]。2007年全球转基因大豆市场达26亿美元，占全球转基因作物市场（69亿美元）的37%[2]。短短的十几年的时间，转基因大豆就获得许多国家种植户的青睐，为发展中国家和工业化国家都带来了显著的经济、环境和社会效益。那么，究竟是什么原因使得转基因大豆技术获得迅速推广和应用呢？1转基因大豆较之传统大豆的比较优势转基因大豆是大豆育种和生产领域重大的技术突破。目前，尽管种植抗除草剂大豆仍有争议，但与传统大豆相比，转基因大豆的应用优势已在多方面得到证实：如简便、高效地控制杂草；保护土壤以及减少除草转基因大豆技术发展动因探析姜萍，王思明（南京农业大学人文学院，南京210095）摘要：以转基因大豆为例初步探讨了推动转基因大豆技术发展的内在动力和外部因素。转基因大豆技术在今天取得的巨大成就是多种因素作用的结果：第一、转基因大豆技术较之传统大豆的比较优势推动了其快速发展；第二、增进多个群体的经济利益以及国内外市场的需求是转基因大豆发展的外在动力；第三、不断完善的专利制度为转基因大豆技术的发展提供了有力保障。由此可见，转基因大豆技术的产生和发展有其历史必然性。尽管目前关于转基因大豆及其食品在各个不同的国家产生了激烈的争议，一定程度上影响了它的快速发展，但转基因大豆技术未来发展前景广阔。关键词：转基因大豆；比较优势；经济利益；专利制度中图分类号：S565.1文献标志码：A论文编号：2009-2258OnDynamicsoftheDevelopmentofGeneticallyModifiedSoybeanJiangPing,WangSiming(CollegeofHumanities,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095)Abstract:Theauthortook“GMsoybean”asacasetodiscusstheinternaldynamicsandexternalfactorsofthedevelopmentofgeneticallymodifiedsoybeantechnology.Firstly,thecomparativelybetterpredominanceofgeneticallymodifiedsoybeanthantraditionalsoybeanpropelleditsdevelopment.Secondly,enhancingdifferentpeoples’economicbenefitsandtheinternationalmarketdemandswereitsexternaldynamics.Thirdly,incessantlyperfectpatentsystemshadprovidedpowerfulprotection.Therefore,thenaissanceanddevelopmentofgeneticallymodifiedsoybeantechnologywasaninevitablephenomenon.ThoughthereweremanyissuesaboutgeneticallymodifiedsoybeanandGMfoods,itwillobtainbetterdevelopmentinfuture.Keywords:geneticallymodifiedsoybean;comparativepredominance;economicbenefit;patentsystems姜萍等：转基因大豆技术发展动因探析图1美国1996—2005年转基因大豆与非转基因大豆耕作实践比较剂活性成分从而利于改善环境等等。1.1控制杂草的简便、高效控制杂草的简便、高效是抗除草剂转基因大豆最突出的技术优势。目前在全球种植最为普及的转基因大豆是抗草甘膦除草剂大豆，其改良功能在于能抵抗草甘膦除草剂。“草甘膦”除草剂不仅可以有效去除多种杂草，还可将以前所使用的多种除草剂减少至“草甘膦”这一种。因为农户在种植这种转基因大豆之后，只需喷洒一两次草甘膦除草剂即可控制杂草生长，而大豆生长却不受影响。抗除草剂大豆的推广，逐渐改变了除草剂使用格局。比如在美国，抗除草剂大豆发展迅速，但是在1992和1998年，对那些引入抗除草剂大豆种植户而言，利润的增加微乎其微，但还是有不少种植户引入转基因作物。因为这些种植户发现，种植抗除草剂大豆后，杂草的防除变得更加简单，这样可以节省许多的田间管理时间[3]。此外，假如没有控制，自然杂草的干扰会导致大豆产量损失50%~90%。杂草与大豆竞争水分、营养和阳光。此外它们还降低了收割的效率[1]。因此，使用草甘膦控制杂草的简便性，单种除草剂即可抑制多种杂草生长而不影响作物的种植，是转基因大豆得以应用的两个重要原因[4]。与种植传统大豆相比，种植转基因大豆后，不仅可以有效控制杂草，明显减轻杂草危害，从而提高产量，节约劳力、节省田间管理时间；而且可以大大减轻除草剂药害，有利于轮作倒茬，培肥地力，建立良性循环的耕作栽培体系以及减轻环境污染。因此，自1996年转基因大豆商业化种植以来，迅速在全球获得推广与应用。截止到2008年，全球抗除草剂大豆的种植面积（6580万hm2）占全球抗除草剂作物（7900万hm2）的83%，占转基因作物总面积（1.25亿hm2）的53%。而抗除草剂作物占全球转基因作物种植面积的63%[4]。1.2保护土壤的技术优势与传统大豆耕作实践相比，转基因大豆的种植还有保护土壤、防止水土流失的技术优势。因为对于抗草甘膦转基因作物而言，使用草甘膦这种非选择性除草剂，可以不受土壤条件及施药时间左右而达到稳定的除草效果。于是这种技术优势鼓励了许多大豆农户纷纷采用少耕或免耕的耕作方法。那么，在作物耕作中免耕或少耕法有哪些长处呢？一是免耕法因不再耕作可以减少水土流失；二对于少耕法而言，由于耕作次数减少，从而减少农用机械的使用，进而降低了燃料的使用，也就减少了二氧化碳的排放量；三是抗除草剂作物（包括转基因大豆作物在内）采用免耕或少耕的保护性耕作方法可以提高土壤固碳量，比如2007年，此法的使用使“二氧化碳固存达131亿kg，相当于减少了580万辆汽车的排放”[1]。这对减轻全球气候变暖、减少温室气体排放都起了积极作用。十多年来的农业实践表明，转基因大豆的种植和草甘膦的应用支持了保护性耕作，同时转基因大豆的种植“改变了耕作习惯从而保护了土壤（平均每公顷降低1.8m3的土壤流失）”[4]。下图反映了1996—2005年美国传统大豆和抗除草剂转基因大豆耕作实践的比较（图1[5]）。从图1中可以看出，在转基因大豆快速增长的前10年里，3种耕作方式都有大幅增长，而尤以免耕和少耕面积增长迅速。相反，传统非转基因大豆种植采用的免耕和少耕法10年间增长很少。根据对农民的调查，不利于保护性耕作的主要原因是杂草控制问题。而抗除草剂转基因大豆简便、实用、高效的控草优势则免耕法少耕法常规耕法耕作方式面积转基因大豆非转基因大豆··343中国农学通报—2005年抗草甘膦转基因大豆除草剂活性组分减少量与节约环境影响指数比较年份百分比除草剂活性组分减少比重节约环境影响指数比重项目除草剂用量和成本技术费总费用区别转基因大豆1.06kg/hm2，21500t/年，4.75亿美元3亿美元，14.81美元/hm27.75亿美元或38.31美元/hm250美元/hm2或10.11亿美元：0.65kg/hm2杀虫剂活性成分或13000t杀虫剂活性成分传统大豆1.71kg/hm2，34506t/年，17.86亿美元—17.86亿美元或88.23美元/hm2表1转基因大豆与传统大豆的种植成本比较大面积种植的主要因素是其给种植户、研发者、供应商和消费者等各群体带来的高于传统作物的获利能力。2.1.1大豆种植农户获利增加对于很多国家的农民而言，运用某项新技术是否会带来收益，这是农民在接受新技术时首先考虑的问题。只有给农民带来经济利益，生物技术产品才能大范围推广。转基因大豆种植13年来的实践表明：种植转基因大豆可以降低生产成本、增加产量，从而使农户增收。与种植传统大豆相比，种植转基因大豆一个最明显的优势就是可以降低生产成本（包括降低农药成本、田间管理成本等），从而使农户增收，这对种植户有较大的吸引力。表1[4]反映了美国一些州的农户种植转基因大豆与种植传统大豆在节约成本方面的比较情况。根据表1中的数据，转基因大豆（RoundupReady大豆）的种植每年大约节省10亿美元，并减少1.3万t除草剂的使用量。这意味着每公顷成本减少50美元[4]。生产成本的降低，意味着农户的收益就不断增加。据GrahamBrookes&PeterBarfoot的报告显示，1996—2005年，美国农场累积增加收入接近76亿美元；再加上价格因素，最近几年的农场收入增长率相当于农场产值的6.5%~10%之间[5]。美国农场收入的大幅增加很大程度上得益于转基因大豆的增产、节支，只有使农能较好地解决这一问题，从而鼓励了许多农户纷纷采用少耕或免耕的耕作实践。抗除草剂转基因大豆技术的推广与应用，正在改变着农民的耕作习惯，从而保护了土壤，降低了污染，改善了环境。1.3减少环境污染的技术优势与传统的大豆生产相比，利用转基因大豆技术能够减少杀虫剂、除草剂的用量、节省化石燃料的消耗，从而减少农业生产对环境的影响。目前在全球种植最为普及的转基因大豆是抗“草甘膦”除草剂的大豆。“草甘膦”除草剂不仅可以有效去除多种杂草，而且与其他除草剂相比，“草甘膦”除草剂对哺乳动物、鸟和鱼的毒性极小，而且可迅速在土壤中凝固并被土壤细菌所降解，从而可防止对环境产生污染。下图以美国为例，反映了从1996—2005年间种植转基因大豆之后，除草剂活性组分的变化与对环境影响程度的比较（图2[5]）。图2数据显示，美国从1996—2005年10年间，种植抗除草剂转基因大豆之后，田间除草剂活性组分减少量逐年增加，而环境影响指数降低量也逐年提高。2005年除草剂活性组分减少0.376万t，除草剂活性组分减少比重达8.74%。同时由于除草剂活性组分的不断减少，2005年种植的转基因大豆较传统大豆而言，环境负载的影响指数（EIQ）也降低了41.1%[5]，大大降低了除草剂的使用对环境带来的污染程度。2经济利益的驱动2.1转基因大豆增进多个群体的经济利益目前，转基因大豆在美国、巴西、阿根廷等国得到··344姜萍等：转基因大豆技术发展动因探析户获利，新技术才能大范围推广。这也是转基因大豆在美国及全球获得迅速推广的主要原因。2.1.2技术研发者获得丰厚利润对技术发明者而言，一项技术是否值得去研发