在转基因食品安全性充满争议的情况下，人们为何还热衷于转基因作物呢？一个重要原因：转基因作物可以增产，是解决世界未来粮食短缺的唯一途径。但是，也有不少报道表明转基因作物并不能增产。“国内外无数的研究和实践反复证明，转基因作物不能增产，迄今世界上还没有任何一种转基因作物是增产的，连美 国农业部（USDA）都不得不承认，转基因作物没有提高产量甚至还有可能下降 [1] 。” 今天的作者向大家讲解转基因是否真的不能增产。

美国农业部的说法

该报告的“表四”中明确的列举了5类转基因作物（抗除草剂大豆、抗除草剂棉花、抗除草剂玉米、转Bt棉花、转Bt玉米）在多次不同的田间试验或大田实测数据中获得的产量、农药用量和净回报数据（美国农业部报告第13页，表4，下同）。对于产量来说，除了唯一一个样品中， 抗除草剂大豆的产量有轻微降低（small decrease）外，其他数据中产量评价均为“增加”或“无差异”。

图片来源：本表编译自美国农业部的Genetically Engineered Crops in the United States报告

在个案分析中，报告指出， 转Bt作物由于减轻了虫害造成的损失，因此得以增产。 例如，2010年，转Bt玉米由于对玉米螟的抗性，使得平均产量达到每英亩（1英亩约合0.4公顷）159.2蒲式耳（1蒲式耳玉米约为25.4千克），而相比之下非转基因玉米平均产量则为132.7蒲式耳，两者间差异为显著水平。

对于除草剂抗性作物来说，报告指出除了个别调查中产量略有下降， 大部分产量则得到了提高。 综合来说，每增加10%的抗除草剂玉米种植，可以带来0.3%的产量增加；而每增加10%的抗除草剂大豆种植，带来产量增加可达1.7%。

同时，报告还指出，对于同时具有多个转基因性状（如带有多个抗虫基因和/或抗除草剂基因）的转基因作物，其产量也高于非转基因作物，例如带有2个除草剂抗性和3个抗虫基因的转基因玉米，其产量可达每英亩171蒲式耳，而传统玉米则只有134蒲式耳。

由于中国并没有批准转基因粮食作物的种植，因此只能比较广泛种植的转基因棉花产量。在刚开始种植转基因棉花的2000年，我国棉花平均每公顷产量只有约1.02吨，而在转基因棉花种植面积超过70%的2012年，这一数字增长到了1.44吨 [3] 。

此外，有人还指出，美国大豆和玉米的单位产量在16年中每年的增长率都有所下降，大豆从年增长2.18%降到0.82%，玉米则是从3.94%降到1.58%，出现了“负增长”，而我国的棉花产量也出现了同样的现象，由此说明“转基因作物增产是谎言”。

这里实际犯了一个简单的数学错误， 将“增长率趋缓”理解成了“产量降低”。 事实上，不管转基因作物还是非转基因作物，其单位产量-时间曲线都是一个斜率逐渐减小的曲线，这是由于作物的单位产量不可能无限增加。因此在通过技术提升挖掘作物产量潜力时，其单产的增幅必然逐渐降低，在最优化的种植条件下，单位产量达到最高，而其后，除非更换作物品种或技术革命，其增长率都接近于零。因此用单产增长率的降低说事，实际上是不了解单产制约因素所致。

综上，正像美国农业部报告结论中提到的那样， 种植转基因作物为农户带来了包括增加产量在内的多种利益 ，而不是谣言中所谓的“不得不承认，转基因作物没有提高产量甚至还有可能下降”。

产量由什么决定

在转基因作物研发过程中，人们最为关心的是两个问题，首先，引入的基因是否进行了表达，产生了人们期望的性状；第二，引入基因后是不是引起了其他非目标性状的出现？对于前者来说，这保证了转基因作物的有效性，而后者则是保证转基因作物的可控性。在研发过程中产生的大量转基因株系，都需要依据以上两条原则，通过严密的筛选过程，来筛选到目的性状符合预期，同时没有产生非预期性状的转基因作物。这样的作物，才有可能进入下一步的审批环节。

转基因植物的培育流程（没有显示筛选过程）。 图片编译自：http://www.dna2life.com/

由此可以看到，转基因作物， 其实只是在其亲本作物的基础上，依靠外源基因获得一个或几个新的性状。 因此除了目标性状外，其他性状不应发生任何变化（发生其他变化，特别是不良变化的植株在筛选过程就被剔除了）。而同时我们也看到，目前广泛种植的转基因作物引入的是抗除草剂或抗虫基因，没有涉及到关于产量的基因。而对于控制作物产量的基因（如决定果实和籽粒数量、大小、品质的基因等），转基因作物和其转基因前的亲本作物并没有差别。因此从理论上说，二者在产量上本身就不会具有差异。

那么，既然控制产量的基因没有差异，为什么会出现报告中表现的“增产”现象呢？事实上，“产量不会产生差异”的前提是处于没有杂草虫害、水肥气候一致的理想情况。然而在实际环境下，杂草和害虫的侵袭，水肥环境的差异，都可造成产量的差异。由于抗虫转基因作物能够抵御害虫，抗除草剂作物能够方便的去除杂草，这都减少了由于虫害和杂草造成的产量损失，因此从最终产量看形成了转基因作物增产的现象。

要产量还是要成本？

在改革开放之前，由于我国粮食单产低，粮食供给不足，吃饱饭都是问题，因此产量成为了作物育种的硬指标。经过数十年的努力，粮食作物的供给基本达到了满足（水稻、小麦、玉米等自给率达到95%以上），但随着民众生活水平的提高，对于油脂以及肉禽蛋奶等动物制品的需求量增加，使得一些作为油脂和饲料来源的作物，如大豆、玉米和油菜的需求量激增。

例如2013我国大豆产量为1200万吨左右，需求量则超过7500万吨 [4] 。一方面，如此巨大的缺口只能通过进口弥补，而进口大豆绝大多数为转基因大豆。另一方面，供不应求的市场推高了市场价格。因此，粮食价格作为粮食安全的重要表现方面，需要进行有效的控制，而价格的直接影响因素之一就是生产成本。

在农业生产过程中，物料成本和人力成本占到了总成本的80%左右。因此降低这部分成本可以有效的降低生产成本，从而提升农民收入，并降低产品市场价格。对于目前广泛种植的转基因作物来说，在农民收益方面，虽然转基因种子价格比传统种子高25%左右，但由于减少了农药施用、农机使用以及人员劳动费用，弥补了转基因作物种子的价格劣势，这对于大型农场种植者来说尤为如此。

美国农业部的报告指出，在2005年每多种10%的转Bt玉米，可以增长1.7%的净回报，而到了2010年，该数字则增长为2.3%（第20页）。对于转基因大豆来说，尽管报告显示种植者的收益增加并不显著，但转基因大豆的种植则可以显著下降大豆及其相关产品（包括豆油、动物制品等）的价格。举例来说，转基因大豆价格可以比常规大豆低近20% [5] ，使用转基因大豆可以让油脂企业获得更多利润，同时油脂价格更低。这是造成国内油脂和饲料生产企业偏好选择进口大豆的主要原因。这一点同时也体现在转基因大豆油与非转基因大豆油的价格差异上。

转基因作物推广降低了农药的使用量。图片编译自美国农业部。

对于目前广泛种植的转基因作物来说，其最主要的目的是降低生产成本，从而降低其价格，同时提高其在国际市场上的竞争力。产量虽然重要，但其生产成本对于商业化来说更为重要。一味追求产量而不顾及成本的作物，在市场经济环境下是缺乏竞争力的。

向着“多快好省”而努力

美国农民选择种植转基因作物的原因。 图片来源：编译自美国农业部。

“转基因不能增产”的无端指责，这也是转基因作物研发进一步的动力。目前种植的转基因作物，“省”带来的好处，更多的是被生产者和流通者感知到。普通消费者对于价格下降带来的好处感知并不强烈。因此对于新一代转基因作物来说，在“省”的基础上，还要达到“多、快、好”，从而同时也让消费者切实感到转基因技术对生活带来的好处。

对于“多”来说，可以通过合并目前已发现的大粒、多分蘖、小叶倾角、高结实率、抗盐、抗旱等基因，从而从根本上提高转基因作物的产量。

“快”包含两个含义，即研发快和生长快。转基因技术由于其转入的是特定形状的基因，经少数几代筛选即可固定形状，相比传统的杂交育种等手段来说可节省数年的时间。同时，对于新一代转基因作物，加快其生长速率，增加土地利用率，这也是重要的研发方向。

最后，不仅要“多快省”，还需要提升转基因作物的品质。目前，已经有多种具有更好品质的转基因作物被研发出来，例如，大米由于其天然的对镉的偏好性，容易使得大米中镉含量偏高。而我国科研人员通过转基因技术，改变已发现的水稻镉吸收机制。依此研发出低镉水稻，对减轻镉对我国民众健康的威胁有着重要的实际意义。我们相信，随着现代农业技术的进一步发展，更多“多快好省”的新型转基因作物将会造福人类。

结  论

排版：小石头