“转基因抗虫棉”调查 利弊分析

2010-08-16 00:00 · jeff

关于“转基因”的讨论应当基于事实的基础,尊重科学的规律。事实上,在这场讨论中出现了太多的谣言:从“普兹泰因证明转基因有害而受排挤”,到“转基因玉米杀精”,最经典的是“洋快餐使用六只翅膀的转基因鸡”……此前,《新知周刊》陆续驳斥过这些谣言。 其实,转基因作物早已深入我们的生活――

关于“转基因”的讨论应当基于事实的基础,尊重科学的规律。事实上,在这场讨论中出现了太多的谣言:从“普兹泰因证明转基因有害而受排挤”,到“转基因玉米杀精”,最经典的是“洋快餐使用六只翅膀的转基因鸡”……此前,《新知周刊》陆续驳斥过这些谣言。

其实,转基因作物早已深入我们的生活―――它们就在你身上。有数据显示,中国目前种植的所有棉花中,转基因抗虫棉份额接近70%。

上世纪90年代,中国的棉花产区连续爆发大规模棉铃虫灾害,一些地区甚至因此绝收,从这个意义上来说,转基因抗虫棉称得上是中国棉花种植业的“拯救者”。不过,近年来对转基因抗虫棉的指责越来越多,其中有一些听起来颇有道理。比如说,转基因抗虫棉虽然压下了棉铃虫的危害,却让盲蝽蟓悄然上位。有人引用达尔文理论说,一种生物被压下去,另一种生物会取代它的生态位。但记者经过在河南、安徽棉产地的调查发现,其实盲蝽蟓的威胁远没有棉铃虫严重,它的上位和达尔文理论也没有太大关系,只是因为种植抗虫棉之后,一些农民几乎不再使用农药。所以,只要恢复一定的农药使用量,盲蝽蟓很快就被压了下去。

还有人声称,“转基因棉花种植面积下降,农民弃种转基因棉花”。中国棉花种植面积大规模下降是事实,但这是由经济原因导致的,而非转基因抗虫棉存在问题。而现在棉花的减产,还带来一个附带效应:棉铃虫因为没有毒棉花可吃,数量猛增,开始威胁其他作物。这足以证明,转基因抗虫棉的产业效应和生态效应是正面的。

公众对转基因的忌惮和抵触很大程度来自于科学知识的缺失,这就需要专业人员更多地提供相关的信息,也需要国家对转基因的政策更加公开、透明,在专业交流之外,更多主动地和公众交流。社会普遍信任的缺失也是公众“谈转基因色变”的重要原因,改变这个现状需要社会的整体进步。

当然,转基因并非没有问题。拿我国的转基因抗虫棉为例,知识产权保护就是个很大的问题。和很多本质上不育的杂交品种不同,转基因植物的种子往往是可以发芽生长的。虽然在引种时会签协议,让农民不种植二代的种子,但农民往往不执行这种协议。这也必将影响未来我国的转基因种子产业。此外,虽然我国在国家层面对转基因作物进行了严格的审查,但在推广种植时却存在着监管不力的问题。中国有众多的种子公司,致使转基因棉花的种系相当混乱。如果未来引入更多的转基因作物,不力的监管可能造成新的问题。

无论转基因技术有什么优点和隐患,现在它还在人们的控制之中。如果专业人士能够以严谨认真的态度对待这种技术,增加和公众的主动交流,而更多的公众能够放弃偏见,多了解相关的知识,减少“莫名恐惧”,相信转基因技术能够得到更好的应用,更多地造福于我们的未来。

“转基因”挽救中国棉花

“转基因”技术一直都是社会公众关注的焦点。由此引发的讨论,此起彼伏。最近,转基因抗虫棉又站到了风口浪尖上。一些关于转基因抗虫棉引发次生虫灾,棉田盲蝽蟓“大暴发”的文章又在网络上引发了新的争论。有人因此得出结论,在自然规律面前,转基因棉的抗虫能力已经失效。事实是如此吗?本报记者深入河南、安徽的棉田,采访了当地的专家、农技人员和棉农后了解到,“转基因”依然不辱使命。

1 原理

植物自己生产农药

我国现在种植的转基因棉花都属于一个大类―――转基因抗虫棉。所以,说到我国的转基因棉花,就指的是“抗虫棉”。它们又叫“Bt抗虫棉”。“Bt”是指苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)。它含有一种特殊的基因,会产生一种蛋白质。这些蛋白质在昆虫肠道内被蛋白酶水解成小的多肽,与敏感昆虫中肠道细胞结合,破坏细胞渗透压平衡,使细胞裂解,杀死昆虫。因为人体和昆虫的生理结构和生理活动不同,所以Bt产生的杀虫蛋白对人类并没有毒性,而且它们在自然环境中很容易降解。

此前,利用苏云金杆菌提取的Bt农药已经用了50多年,被证明低毒高效,也没有让昆虫大规模地产生抗药性。不过这种农药价格较贵,而且容易降解的优点同时也让它很难保存,需要施用很大的量才能保证它在被降解之前被昆虫吃入。

既然这种农药是生物产生的,而所有生物DNA的基本结构都是相同的,那么能不能利用基因技术让植物自己产生这种农药呢?Bt转基因抗虫棉正是基于这个原理。科学家把苏云金杆菌产生毒虫蛋白的基因转移到棉花体内,让棉花一边生长,一边就顺便在自己体内制造农药。这种转基因抗虫棉天然具有抗御棉铃虫的能力。

1997年,我国开始大规模引种美国孟山都公司研制的转基因抗虫棉。而我国自主的转基因抗虫棉研究在“七五”期间开始进行。“八五”期间,在“863”计划的资助下,人工合成的杀虫基因导入我国棉花主栽品种获得成功。我国成为继美国之后,第二个拥有自主研制的抗虫棉的国家。随后,国产抗虫棉也开始大规模种植。

2 灾害

棉铃虫暴发,棉花绝收

据新华社报道,2008年9月30日,温家宝总理在接受美国《科学》杂志主编布鲁斯艾伯茨专访时曾经提及:“在10年前没有用转基因抗虫棉的时候,棉铃虫泡在农药里都死不掉。自从我们实施了棉花转基因工程后,棉花不仅抗虫害能力增强,而且产量也提高了。”

棉铃虫其实是一种蛾子的幼虫。它是一种杂食性昆虫,但最喜欢吃的就是“棉铃”。所谓“棉铃”,就是棉花的花朵经授粉受精后膨大的子房,棉纤维就在其中产生。在育种专家李修立的实验田里,记者在一株棉花的花蕾里看到了这种恶名昭著的蠕虫。它外表呈浅绿色,很像常在卷心菜里出现的菜青虫。在大如足球场的试验田中,找到这种小虫子还真是不容易,很难想象当年它暴发的景象。

对于棉铃虫造成的灾害,棉农记忆犹新。李修立原先是河南省新乡县七里营镇的农民。他曾经在30年的时间里,培育了8个棉花新品种,其中有4个通过国家审定。李修立说,在1992年,自己所在的地区曾暴发过棉铃虫灾害。虫子吃完棉铃之后,就吃棉叶,把棉花吃光之后,就开始吃其他的作物,连路边的杨树叶子都吃光了。那时大家说,棉铃虫“除了电线杆子,什么都吃”。安徽省农业科学院研究员产焰坤回忆说,在1998年,当时未种植转基因抗虫棉的安微省庐江县暴发棉铃虫灾,农药杀不死它们,打药的农民倒有中毒的。情急之下,只好用人力抓虫,党员干部带头下田抓虫。

3 成效

棉铃虫再未成灾

中国农科院农业昆虫与害虫防治农学博士封洪强表示,之所以当初棉铃虫会成灾,是因为它们对农药产生了抗药性,再也不怕农药了。1997年引入转基因抗虫棉之后,在这些棉花中就再也没有暴发棉铃虫灾。据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)《2009年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》提供的数据,如今中国所有种植的棉花中有68%是转基因抗虫棉。李修立说,新乡县里的棉花除了实验田里的,基本上全部是转基因抗虫棉。封洪强说,中国新疆有大片的棉田,出于保护品种等需要,全部种植非转基因棉,主要原因在于当地的气候不适合棉铃虫生长。

既然转基因抗虫棉抗虫的原理从本质上来说是用植物自身产生农药,那么为什么在我国用了超过10年,还没有让棉铃虫大规模产生抗药性?封洪强说,这是因为棉铃虫是杂食性的,它除了棉花以外,还吃很多种农作物。所以一群棉铃虫既吃转基因抗虫棉,也吃周围的非转基因作物。如果吃棉花的虫子产生了抗Bt的基因,它有很大可能和周围吃非转基因作物的虫子交配,这样它自身抗Bt的基因就会被稀释,不容易产生一大批全都具有抗Bt基因的虫子,所以棉铃虫还未对Bt物质大规模产生抗药性。

4 问题

新害虫,又登场

棉铃虫被镇压了下去,但另一种害虫又冒出头来。近日,关于“盲蝽蟓虫害暴发”的文章在网络上引起了很大的反响。这些文章引用今年《科学》杂志网络版发表的中国农科院植物保护研究所所长孔明等人的论文,强调Bt转基因棉花的大量种植可能让盲蝽蟓“成灾”。

在李修立的实验田中,记者看到了这种害虫中的新“明星”。在棉田中可以看到一些长满破洞的叶子,李修立说,这正是盲蝽蟓的“杰作”。它在叶子刚长出时,就上去叮一下,被叮的部分就不再生长了。叶子长大后,这里就会出现一个洞。如果它在棉花的子叶期叮了顶芽,这株棉花就仅剩两片肥厚的子叶,不再生长,俗称“公棉花”或“无头棉”。不过,无论是在新乡县的实验田,还是安徽省庐江县的棉田里,记者都没有发现盲蝽蟓成灾的现象。

封洪强说,Bt基因只对棉铃虫等几种鳞翅目昆虫有效,对盲蝽蟓这样的半翅目昆虫就无能为力了。在前几年,确实出现过盲蝽蟓抬头的现象,他们曾用全部种植转基因抗虫棉的田地和全部种植非转基因棉花的田地进行对比,每种棉花都有一半打农药,另一半不打农药,结果发现不管是否转基因,打过农药的棉花都没有受到盲蝽蟓的严重危害,而没打过农药的棉花则受害严重。他们得出结论,转基因抗虫棉并不特别吸引盲蝽蟓,它们的增多是农药施用量减少带来的附带效果。

5 总体

转基因棉利大于弊

一些批评文章认为,盲蝽蟓的抬头意味着它们取代了棉铃虫的生态位置。不过,这种变化可能是因为种植抗虫棉之后,农民减少使用农药导致的。产焰坤说,庐江的农民刚种转基因抗虫棉的时候,以为这个“抗虫棉”就是“懒人棉”,根本不用打药治虫,结果让盲蝽蟓“休养生息”,数量猛增。其实比起棉铃虫,盲蝽蟓并不难治。

为了防治盲蝽蟓,中国农科院植物保护研究所、河南省农科院植物保护研究所等单位以新乡为示范区,制定了防治规范:5月下旬在棉田周围种植绿豆,7至8月打花除虫。在李修立工作的实验田边,记者看到了一丛丛看起来蔫蔫的绿豆。李修立说:“盲蝽蟓可爱吃这东西了,一看见它就像小孩子进了电子游戏厅,拉都拉不走。”

从总体上来说,转基因抗虫棉还是大大减少了农药的使用量。李修立说,以前,一亩地需要100元至200元的农药钱,而现在则只需几块、十几块。而安徽省庐江县农技人员孔德权说,该县所属的巢湖地区在1998年棉铃虫大暴发的时候,每亩需要喷200元至300元的农药,现在防治盲蝽蟓、棉红蜘蛛每亩只要80元。至于喷药需要的人工,也比非抗虫棉省了很多。产焰坤说,现在用的农药的毒性也比种植转基因抗虫棉之前小得多,以前用了很多含磷农药,对人体的危害很大;现在使用的农药毒性相对较低。在《科学》杂志上报道盲蝽蟓灾害的吴孔明此前在接受《南方都市报》记者采访时也强调:“如果权衡利弊,我认为转基因棉花利大于弊”。

那么,能不能用转基因的方法防治盲蝽蟓呢?封洪强说,现在孟山都公司已经培育出可以抗盲蝽蟓的转基因棉花,但是还没有在中国实验。“对转基因这件事还要非常慎重,不能随便就转一个基因进去,不然一株作物里转的基因太多,很容易造成混乱。”封洪强说。

棉花减产,“转基因”无辜

对于转基因抗虫棉的争议,除了它引发次生灾害,“抗虫”能力不保之外,还包括转基因棉花退化、质量不如非转基因棉花、黄萎病暴发、种子成本高等说法,而支持这些说法的一个重要论据就是“中国棉花种植面积下降”。不过,记者在河南、安徽棉田中的调查发现,这两地的棉花种植面积下降是事实,但和“转基因”并没有关系。

1 减产原因

种棉花,不划算

据《第一财经日报》8月5日报道,业内人士表示:1984年前后,全国棉花种植面积一度达到1.2亿亩,这几年棉花种植面积逐年减少,现在为7500万亩左右。国家统计局数据显示,2007年全国全年棉花产量760万吨,2008年减至750万吨,2009年进一步减至640万吨;从种植面积来看,根据中国棉花协会的数据,2007年至2009年,全国棉花种植面积依次为8889.15万亩、8631.15万亩、7425万亩,3年间减少了1400万亩以上。

河南新乡的育种专家李修立告诉记者,普及转基因抗虫棉后,自己所在的村子1万多亩耕地中,“棉花种植面积一度达到8000至9000亩,但已经缩小到只有1000多亩。”而在安徽庐江县朱陈村,54岁的赵银生2008年种了14亩棉花,2009年减为9亩,今年则只种了5亩。该县种子有限公司总经理王晓建说:“庐江今年棉花的种植面积比往年少了3万至4万亩。”

来自某NGO的报告《转基因作物的经济代价》称,江苏省盐城市受访的棉农均表示,从2010年开始必定将减少种植转基因棉花的面积,甚至考虑放弃种植转基因棉花。不过记者调查发现,棉农减少棉花种植面积并非因为“转基因”。河南新乡棉农吕砚虎长年种棉花,他对记者表示:“棉花难伺候,从每年4月到10月,施肥、打药没有消停的时候,耗时费力,划不来。”安徽庐江县棉农赵银生也表示:“种棉花一般要耗费25个工,干一天就是一个工,种水稻一般只要5个工。”棉花容易发生虫害,需要经常管理,也不像小麦、玉米一样容易实现机械化收割。

李修立说,以往当地农民喜欢种棉花,是因为棉花收益高,但粮食产量提高比棉花快得多,种棉花变得不合算了。吕砚虎说,以前小麦亩产只有200至300斤,现在能达到1000斤;棉花的产量却变化不大。安徽农业大学周桃华教授指出,国家的政策也是棉花种植面积下降的原因,国家在粮食品种上的补贴很多,比如水稻每亩补贴可达60元至70元,而棉花每亩只有15元;水稻国家还有最低收购价制度,但是棉花没有最低收购价保护。

所以,棉花的减产完全是和“转基因”本身无关,而仅与棉花本身的性质有关。

2 临危受命

“转基因”拯救棉花

专家指出,“转基因”不但不是造成棉花减产的原因,而且如果没有转基因棉,现在中国可能早已没有人种棉花。在上世纪90年代,我国多次暴发棉铃虫灾害。农药和人工成本让棉农不堪重负,棉田绝收的情况也时有发生。这一情况直到我国引进、推广美国孟山都的转基因抗虫棉才得到改善。

河南省新乡县是最早开始种植转基因抗虫棉的地区之一。李修立回忆说,1997年,他和县农技站的其他工作人员首先在实验田里对抗虫棉进行测试,抗虫棉和非抗虫棉各种了3亩,都不采取任何除虫措施,结果抗虫棉平均亩产籽棉250千克,而非抗虫棉的籽棉平均亩产只有40千克。于是,他们决定推广转基因抗虫棉。

当时的这些转基因抗虫棉的种子很贵,达到每千克80元至100元,而非转基因棉的种子只有每千克三四元。不过综合考虑农药的花费,以及棉铃虫暴发的风险,这个价钱也可以接受。后来,国产转基因棉上市之后,抗虫棉棉种的价格下降到每千克7元至8元,价格就完全不是问题了。

如今,棉农们对“转基因”这个相当专业化的概念,也有了自己的理解。现年63岁的老棉农吕砚虎是这样描述“转基因”的:“棉花中有一种物质它有遗传性,这个棉花里有它,产生的下一代里也有它,它对棉铃虫有毒死的作用,棉铃虫幼虫吃了转基因棉花就会死。带着这个基因的就有抗虫性。”他还知道:“这个技术是美国人先搞出来的,后来我国也有了这个技术……”

3 也有担忧

棉铃虫“反攻倒算”

根据《农业转基因生物安全管理条例》,农业转基因生物试验一般应当经过中间试验、环境释放和生产性试验三个阶段。中间试验是指在控制系统内或者控制条件下进行的小规模试验。环境释放是指在自然条件下采取相应安全措施所进行的中规模的试验。生产性试验是指在生产和应用前进行的较大规模的试验。中国农科院农学博士封洪强表示,国家对转基因作物的态度相当谨慎,农业转基因作物实验要经过6至7年的实验。拿棉花为例,这些实验要搞清楚它是否会因为对虫子的抵抗力而不具有自然天敌,成为一种泛滥的杂草;它是否会在毒杀棉铃虫的同时,把同属于鳞翅目的蝴蝶也毒杀了;它的花粉是否会被传播到类似的杂草上,让杂草也带有抗虫性?

那为什么当时只经过1年的实验就将美国的转基因棉投入商业生产?封洪强说,这实际上是一种“应急措施”―――当时如果不这样做,可能就没有农民种棉花了,我国的棉花生产可能崩溃。

现在,因为价格和政策原因棉花大规模减产,可能会引发纺织业的连锁反应。让人意想不到的是,棉花种植面积的减少还带来另一种隐患:棉铃虫可能会“反攻倒算”!

李修立说,自从近年来转基因抗虫棉种植面积大幅度下降之后,棉铃虫又有了抬头的趋势。这是因为转基因抗虫棉是个很好的诱杀带,一代代棉铃虫吃了这样的棉花死掉了,可是并没有“长记性”,于是一代代赴死,这就控制了它的种群数量。现在棉花种植面积减少,其他作物并不含有Bt基因,所以棉铃虫的数量又有所增加,开始危害玉米。

4 存在误解

转基因棉花不抗病害吗?

根据《南方都市报》今年6月的一篇报道,中科院植物研究所研究员蒋高明认为,转基因棉“目前发现的新问题有:一是转基因棉的纤维质量不如常规棉;二是转基因棉衣分率(籽棉向皮棉的转化率)下降到34%左右,低于常规棉。”还有报告称,棉农均表示,黄萎病和枯萎病一年比一年严重。

棉花质量下降、对黄萎病的抵抗力下降和“转基因”有关吗?李修立说,这种说法“既对也不对”。在转基因棉花出现之前,农业技术人员已经培养出了很多具有各种优良性状的品种。而引入的转基因抗虫棉是一个全新的平台,以往已经培育出来的优良性状并不存在,需要重新引入。最早的转基因抗虫棉不具有抗黄萎病的能力,现在李修立等人以国产转基因抗虫棉为基础培养的“中植棉2号”已能抗黄萎病。不过,安徽省农科院产焰坤研究员也指出,经过反复杂交,棉花中含有的Bt基因含量有所下降,也有可能会让转基因棉的抗虫能力下降。

不过,种子市场混乱确实造成了一些问题。“恨不得每个村都有自己的种子公司”。这就造成了棉花种系混乱,良莠不齐。李修立还表示,引种孟山都的转基因抗虫棉时,“协议上说收得的棉籽不可再种,也是这么向农民宣传的,但是很多农民自己偷偷拿去种了”。孟山都公司的一位工作人员也告诉记者,现在市场上确实有一些“流着孟山都的血”的棉花。

可以想见,转基因抗虫棉还将遇到很多问题,但农技专家们并不认为“转基因化”的趋势会逆转。

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