中国农科院生物技术所 黄大昉
党和政府高度重视和一贯支持我国农业生物技术的研究和应用。早在全球高新技术革命兴起不久的1988年，邓小平同志就高瞻远瞩地指出：“将来农业问题的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术”，并号召：“发展高科技，实现产业化”。“转基因生物新品种培育”作为关系我国未来经济社会和科学技术发展的十六个重大科技专项之一，已于2008年正式开始实施。以这项技术为重点的农业生物育种于2010年又被列为我国急需培育和发展的战略性新兴产业。同年中央一号文件中明确指出要“在科学评估、依法管理基础上，推进转基因新品种产业化”。今年刚刚颁布的国家“十二五”发展规划中进一步要求：“加快农业生物育种创新和推广应用，开发具有重要应用价值和自主知识产权的生物新品种，做大做强现代种业”。
转基因技术是保障粮食安全的战略选择
改革开放以来，我国农业和农村发展取得了举世瞩目的成就，但是，作为超过13亿人口的农业大国，我国农业发展的基础依然十分脆弱，农业生产面对资源短缺、环境恶化、气候异常、国际市场竞争等越来越大的压力。我国政府多年来高度重视“三农”问题，在政策、投入、科技上可谓举全国之力，但是每遇旱涝低温等自然灾害、粮食减产或农产品需求稍有变化，仍会引起国内乃至国际农业市场的剧烈波动，这更说明粮食安全问题并未根本解决。而我国目前已进入工业化、城镇化快速发展的阶段，农产品中长期供求形势将更加严峻。为了保障食物的有效供给，满足城乡人民生活水平不断提高的需要，粮食生产只能基本立足于国内，必须把保障粮食安全放在重中之重的地位。
从我国现实情况看，由于受到土地、水资源等约束，增加产量主要得依靠单位面积产量的提高，这就意味着必须进一步提升科技水平。在诸多的农业技术中，优良品种的应用对农业增产贡献率可达40%以上，因此加快育种技术新的突破和创新，培育新一代高产、优质、抗逆、抗病虫、多功能、高附加值等作物新品种就显得格外重要。
我国传统的杂交育种有很强的优势，今后仍有很大的发展空间，但实践证明，单纯依靠常规技术已无法突破当前农业生产的技术瓶颈，唯有实现杂交育种与转基因育种技术的结合才能“如虎添翼”，满足当前高产、优质、抗逆、抗病虫新品种培育的需要。这项技术的进一步开发应用还能促进传统农业向医药、化工、能源、环保等领域的拓展，在缓解资源约束、实现农业增长方式的转变中发挥更大的作用。因此，推进转基因技术研究与应用，是着眼于我国现实和未来农业发展的重大战略，是确保国家粮食安全的必然选择。
从全球范围来看，转基因作物自1996年实现产业化后始终保持强劲的发展势头。据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)发布的最新统计资料，2010年全球转基因作物种植面积比上年又增长了10%，达到了1.48亿公顷，是1996年的87倍；15年累计种植面积已达10亿公顷（相当于我国耕地面积的8.3倍）。目前全世界81%的大豆、64%的棉花、29%的玉米、23%的油菜种植的都是转基因品种。大面积生产转基因作物的国家有美国、阿根廷、巴西、印度、加拿大、中国等29个（其中也包括8个欧盟成员国）；另有30多个国家和地区虽未正式批准商业化种植，但允许转基因产品进口用作饲料和食品加工，如欧盟和日本进口用作豆粕和食用油加工的转基因大豆数量几乎占世界大豆贸易总量的40%。
另据不完全统计，1996—2009年，全球种植转基因作物创造的总效益达到650亿美元，其中增产优质占56%，节约工本占44%，增加或挽回产量2.29亿吨，减少农药用量39.3万吨。发展中国家1440万农户因种植转基因作物而增加收益或摆脱贫困。由于效益显著，许多发展中国家也急起直追，大力推进转基因产品的开发和应用。自2009年起，发展中国家转基因作物种植面积增长速度与效益已超过发达国家；2010年全球转基因作物种植面积最大的6个国家中，发展中国家占了4个。
经过20多年的发展，转基因作物育种巨大的经济、社会和生态效益进一步显现，其推广应用速度之快更创造了近代农业科技发展的奇迹。值得注意的是，这种增长一直伴随着社会上时起时伏的“转基因安全”问题的争议，更显示出转基因技术的强大生命力。转基因技术已是大势所趋，成为农业科学技术发展的必然。可以预见，随着科学实践的不断积累，社会公众对转基因技术的认识也会逐步走向科学和理性，转基因产品不仅为广大农民所欢迎，也将为更多的消费者所接受，转基因育种发展前景将更加广阔。
我国转基因新品种研究开发已取得重大突破
经过20多年的发展和积累，我国已初步建成世界上为数不多的、包括功能基因克隆、遗传转化、品种选育、安全评价、产品开发、应用推广等各环节在内的转基因育种科技创新和产业发展体系，转基因作物研究开发的整体水平已领先于发展中国家。我国已拥有一批抗病虫、抗除草剂、优质、抗旱等基因的自主知识产权和核心技术，水稻、棉花、玉米等转基因作物的基础研究和应用研究已取得了一批高水平的科技成果，初步形成了自己的特色与优势。
抗虫棉的研究开发是我国独立发展转基因育种、打破跨国公司垄断、抢占国际生物技术制高点的范例。上世纪90年代，我国棉花生产因棉铃虫危害每年造成近百亿元的经济损失；数十万吨剧毒农药投入棉田不仅效果甚微，反而加重害虫抗性并导致严重的环境污染和人畜中毒事故。面对农业生产的重大需求，我国科学家独立研发了拥有自主知识产权的Bt杀虫蛋白单价、双价和融合基因、建立了棉花花粉管通道和农杆菌介导等高效、大规模转化平台、发展了能够有效预防害虫产生抗性的“天然庇护所”技术、基因安全性评价和检测监测等技术，通过转基因与杂交育种技术的紧密结合培育出一大批高产、优质、抗虫性好、生态适应性强的品种，并实现了大规模产业化。截至2010年底，已获审定的抗虫棉品种超过200个，河北、山东、河南、安徽等棉花主产省抗虫棉种植率接近100%，累计增加产值超过400亿元。抗虫棉的应用不仅有效控制了棉铃虫对棉花的危害，还大大减少了玉米、大豆、花生、蔬菜等作物上棉铃虫的数量，总受益面积达到3.3亿亩。由于减少了70%的杀虫剂用量，农药中毒事故得到了有效控制，棉田污染指数下降21%，农业生态环境得到了显著改善。在此基础上，近年我国科学家又攻克了棉花杂交育种三系配套的世界难题，在国际上首次培育成功皮棉产量提高20%以上的三系杂交抗虫棉，目前已有4个品种通过了国家审定，为大规模产业发展创造了良好条件。
转基因植酸酶玉米也是我国近年自主创新、达到国际领先水平的重大成果。我国现已拥有世界上最大的养殖业规模，每年饲用玉米用量已超过1亿吨。饲料玉米中含有一种富含磷营养的“植酸”，因无法被动物消化吸收随动物粪便排放到水域而导致水体的富营养化，加剧了蓝藻、赤潮等环境污染；与此同时，每年又不得不大量进口我国稀缺的磷酸氢钙以补充饲料中的磷营养。为了破解我国畜牧业发展和环境保护中的这一难题，我国科学家从真菌中分离了高效植酸酶基因，并将此基因直接转入玉米，动物食用后就能将植酸磷转化为可以直接吸收的磷营养，它不仅能使环境中磷污染降低40%，而且能提高玉米饲料营养利用率30%以上，肉蛋品质产量均有显著提高。此外，由于简化了生产程序，这项技术还能显著发挥节能减排的功效。
转基因抗虫水稻研发的重大进展是我国独立发展转基因技术的又一成功事例。据全国农业技术推广中心统计，2000—2009年我国南方水稻螟虫年均发生面积高达6.1亿亩次，许多地区稻谷平均损失在10%以上，已成为水稻增产的主要威胁。为了治理螟虫危害，我国科学家将拥有自主知识产权的Bt杀虫基因转入杂交水稻，成功地培育了“华恢1号”、“Bt汕优63”等转基因水稻优良品系。据中国科学院农业政策研究中心调研，抗虫水稻在试验区杀虫效果显著，可减少稻田防治害虫农药用量的80%，显著减轻环境污染和农药残留；不仅可为水稻增产提供有力保障，还能节约大量人工投入，有效缓解水稻产区劳力短缺的突出矛盾，因而深受农民的欢迎。
