1 導論

1.1 研究背景

1.1.1 全球轉基因作物種植面積在激烈爭論中不斷增長

從1973年美國斯坦福大學的斯坦利·科恩教授（Stanley N.Cohen）首次開發成功轉基因技術以來，轉基因作物問世已超過40年，全球轉基因作物實現規模化生產應用也已超過20年，轉基因作物種類、種植面積仍在不斷擴大。1983年世界首例轉基因植物（Genetically Modified Plants, GMP）轉基因煙草在美國華盛頓大學培育成功，1986年轉基因農作物在美國獲得批準進入田間試驗，1994年美國卡爾京（Calgene）公司培育的延熟保鮮轉基因番茄首次被批準商業化生產，1996年轉基因抗蟲棉花和除草劑大豆在美國獲批大規模種植，1997年轉基因作物開始在南美洲和亞洲的一些國家或地區大規模推廣種植。

自從轉基因技術開始商業化以來，“轉基因安全”問題便成為世界農業科技發展爭論最為激烈的焦點之一（Conner等，2003）。對轉基因技術的爭論，已遠遠超過了技術本身的內容和技術的安全性問題（張彩萍和黃季焜，2002）。該項爭論涉及食品安全、生物安全、社會經濟影響以及知識產權和貿易壁壘等（FAO, 2000），從單純的科學技術領域擴展到經濟貿易和社會、政治領域（朱禎和劉翔，2000；黃大昉，2002）。爭論的起因既涉及經濟利益和國家利益，也有科學技術問題（賈士榮，1997；朱禎和劉翔，2000；彭于發等，2002）。溫思美教授對這場爭論曾做過歸納（2002）：就技術而言，現代生物技術本身還不成熟，因此存在許多不確定性；理論和方法論正處于演進之中，科學家雖然知道其基本輪廓，但對這一技術的微觀領域仍有不同的看法，其演化路徑尚不十分清晰；在經濟上，與“綠色革命”不同的是，這場革命的潛在成本收益尚未得到科學和經驗的驗證，對不同經濟主體的影響也有待進一步研究，對世界經濟格局的潛在影響也初露端倪；從社會和政治方面考慮，生物技術對傳統農業文明和農村社區的影響幾乎還沒有任何明顯的科學證據；在倫理方面，人們擔心的是這種“超級”技術對人類千百年來建立的文明和倫理準則可能產生潛在沖擊以及這種潛在沖擊是否具有破壞性。筆者整理發現，近年來與轉基因作物相關的爭議和討論已經涉及轉基因作物能否產生廉價的食物、飼料和纖維；轉基因作物能否對可持續發展做出貢獻；轉基因作物能否通過減少二氧化碳釋放來緩解氣候改變以及轉基因作物能否有利于糧食安全并緩解貧困和饑餓等全球性問題。

盡管國際上對轉基因農作物問題爭論不休，但轉基因農作物的產業化速度卻并沒有放慢。轉基因農作物種植國家及種植面積都迅速增長，轉基因農作物種植面積的增長率可以反映出全球對轉基因農作物的接受情況，其增長之快顯示出轉基因技術良好的應用前景和商業價值。從《中國生物工程雜志》刊載的國際農業生物技術應用服務組織的全球生物技術、轉基因作物商業化發展態勢信息可以看出，1996—2017年，轉基因農作物種植面積的每年增長速度在10%以上，2017年達到1.898億公頃，與產業化發展之初的1996年相比，增長了112倍。目前國際市場上的轉基因食品以植物性食品為主。美國是轉基因農作物商業化程度最高的國家。2017年，美國種植了7500萬公頃轉基因作物，占全球種植面積的39.5%，包括棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜、苜蓿、南瓜、番木瓜、蘋果、馬鈴薯等。相比較而言，我國的轉基因農作物主要是以進口為主，而且逐年增加。2018年，中國農業農村部批準進口的轉基因作物包括大豆、玉米、棉花、油菜、甜菜等5種作物，涉及的轉基因技術研發公司包括孟山都、杜邦和先鋒、先正達、拜耳、陶氏、巴斯夫。我國進口的90%以上的大豆和棉花是轉基因產品。

轉基因技術發展軌跡說明，目前，轉基因農業及轉基因技術已成為整個農業產業中最具活力的部分之一；通過轉基因技術生產的農產品已經大量進入市場，制成的食品已經擺上人們的餐桌。轉基因農業技術將不可避免地對各國農業的種植結構、生產方式乃至經濟與貿易產生影響，并由此改變世界農業的發展方向。

1.1.2 中國轉基因技術在政府推動下發展迅速

我國政府自從改革開放開始，便把現代生物技術的發展列為保障國家的糧食安全和占據未來國際研發前沿領域的重大戰略之一（農業部科教司，2000）。我國生物技術研究起步于1980年前后，在國家高技術研究發展計劃（簡稱863計劃）及國家科技攻關計劃的資助下，1986—2003年，農業生物技術研究投入的經費由0.89億元（按2003年當年不變價格計算）增長為16.47億元（Huang等，2005）。為追趕世界新技術革命的腳步，我國改革開放的總設計師鄧小平同志于1988年9月提出“將來農業問題的出路，最終要由生物工程來解決，要靠尖端技術”。1991年4月，鄧小平同志為國家科委召開的“863”計劃工作會議和高新技術產業開發區工作會議題詞“發展高科技，實現產業化”。1999年，經國務院批準，“國家轉基因植物研究與產業化專項”啟動實施，重點開展功能基因克隆、轉基因新產品培育和產業化、轉基因植物安全性評價以及轉基因研發能力建設等工作。目標是進一步增強我國植物轉基因科技國際競爭力，推動技術創新和產品創新，提高轉基因技術對農業結構調整的貢獻率。為確保實現這一目標，科技部、財政部制定了《國家轉基因植物研究與產業化專項暫行管理辦法》。科技部每年發布“國家轉基因植物研究與產業化專項”課題申請指南，組織引導科技力量投入相關項目研究。根據2006年科技部召開的“國家轉基因植物研究與產業化”項目驗收會發布的信息，“國家轉基因植物研究與產業化專項”自1999年啟動至2006年，中央財政共投入5.1億元，部門、地方和社會配套投入3.2億元。2007年，科技部、財政部會同農業部、教育部、衛生部、中國科學院、質檢總局、環保總局、林業局以及地方科技部門，組織全國的農業生物技術領域的優勢力量，以五大作物和三大動物產品為對象，用三年時間，中央財政共投入260億元，開展轉基因技術與產業化研究，并根據研究進展和成果評估考核給予資金的持續資助，有力推動著我國轉基因技術發展。

在政府推動下，我國從事生物技術管理和研究的人員不僅數量快速增加，而且人員結構也日趨合理。擁有博士學位的研究人員比例由1.7%增長為31%，擁有碩士學位的研究人員比例由16.7%增長為27%（郭艷琴，2004）。涉及農業生物技術的各類研究機構已超過200多家，初步形成了從基礎研究、應用技術研究到產品開發，相互銜接、相互促進的創新體系。我國政府于1997年批準轉基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、觀賞矮牽牛的商業化生產，1998年批準抗病毒甜椒、抗病毒番茄的商業化生產，2005年批準轉基因楊樹的商業化生產，直到2006年年底才批準了抗環斑花葉病毒的轉基因番木瓜的商業化生產，番木瓜成為我國第一個被批準大規模生產、可直接食用的轉基因農作物。2009年11月，兩種轉基因抗蟲水稻和一種轉基因玉米（轉基因抗蟲水稻“華恢1號”、雜交種“Bt汕優63”和轉植酸酶基因玉米“BVLA430101”）獲得了農業部農業轉基因生物安全證書，分別限定在湖北省和山東省生產應用。安全證書的頒發意味著該品種的生產性試驗結束并獲得農業主管部門認可，技術方面的障礙基本掃除，商業化生產近在眼前。

總體而言，我國生物技術雖然與一些發達國家相比還存在一定的差距，但總體上已領先于其他發展中國家，在某些農作物的轉基因研究上已經處于世界領先水平（張啟發，2003; Huang等，2002）。我國已打破了外國的技術壟斷，基本建成了轉基因育種研究與開發體系，成為世界上為數不多的擁有自主基因產權，并獨立實現轉基因作物產業化的國家。

1.1.3 轉基因番木瓜是我國標志性的轉基因農作物

番木瓜是熱帶、亞熱帶種植的多年生草本作物，我國廣東、海南、廣西、福建、臺灣、云南等地是傳統種植區域。番木瓜是當地居民日常消費的主要蔬菜和水果之一，同時番木瓜豐富的營養品質又是重要的原料作物，具有很高的醫用和加工價值。因此，在華南許多地區，種植番木瓜是農民重要的收入來源。但是，近幾十年來世界性嚴重病害番木瓜環斑花葉病毒（Papaya Ring Spot Virus, PRSV）嚴重影響了番木瓜生產（Purcifull等，1985; Maoka等，1995;Jain等，2004）。番木瓜的種植和生產受到環斑花葉病毒等病害的嚴重危害，導致傳統品種喪失多年生作物的特性，且品質下降，產量降低。番木瓜的種植面積銳減，嚴重影響了當地農民的收入。1997年，在我國華南地區，番木瓜環斑花葉病毒的田間發病率達到70%以上（肖火根等，1997），有些年份常規品種第二年發病率高達98%以上。為了解決番木瓜環斑花葉病毒對番木瓜生產的災難性影響，美國于1997年最早批準了抗番木瓜環斑花葉病毒番木瓜進入商品化生產。隨后，一些熱帶和亞熱帶番木瓜主產國或地區紛紛開始了該項技術的研究，并開始逐漸批準該技術的商業化應用。

2006年年底，農業部為華南農業大學培育的轉基因番木瓜“華農一號”品種頒發了準予商業化生產環境安全證書，規定適用種植區域是廣東省，其產品以直接食用的轉基因水果蔬菜而開始進入全國消費市場。經過5年的預商業化階段，2010年，“華農一號”轉基因番木瓜又持續獲得農業部頒發新五年期的準予商業化生產環境安全證書，適用種植區域擴展到全國。這標志著“華農一號”轉基因番木瓜成為我國第一例全面商業化生產的轉基因直接食用的農作物。這是我們選擇轉基因番木瓜作為本書的主要研究對象的原因。

綜上所述，在國際上對轉基因植物安全性問題爭論不休的背景下，世界各國仍繼續大力推進其產業化進程。從宏觀上講，世界各國都清醒地認識到未來分子農業發展的巨大潛力，都不愿在未來農業科技國際競爭中失去主導地位或競爭能力；從微觀上講，這是農業生物技術產業不同利益主體對轉基因技術帶來的巨大利益追逐的必然。在轉基因生物技術迅速發展以及轉基因作物種植面積迅速擴大的形勢下，對轉基因作物進行經濟和社會效果評價不僅是政府關注的問題，也是科研單位、公共組織、相關企業和社會公眾十分關注的問題。因此，我國在促進農業生物技術發展的過程中，除了應加強轉基因安全評估與管理之外，急需對其經濟影響進行全面的研究與評估，以便在制定農業生物技術發展重大政策時做出準確的、科學的判斷。