撰文｜崔凱（上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟與管理學(xué)院課程教授）

責(zé)編｜邸利會

 ●                  　●                   　●

最近，國家從戰(zhàn)略上更加關(guān)注糧食安全和綠色環(huán)保問題，停滯不前的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化開始悄然啟動。

轉(zhuǎn)基因的科學(xué)原理，已經(jīng)有了不少專業(yè)解讀。然而部分民眾或不相信，或看不懂，進而心存疑慮。然而，不管如何爭論，一個事實是，地球上的人口仍以每小時1萬人的速度增長。我們無法跳脫的現(xiàn)實是——

什么都可以放棄，唯有食物不可或缺。

2021年，中國糧食總產(chǎn)量達到6.8億噸，加上進口的1.6億噸糧食，合計8.4億噸。按照重量折算，中國糧食的對外依存度不到20%，還算歲月靜好。

不過，將進口糧食換算成耕地面積，數(shù)據(jù)就不那么令人淡定了。

進口的1.6億噸糧食中，1億噸大豆的生產(chǎn)需要8億畝耕地，0.6億噸其他谷物又會消耗掉1億畝耕地。此外，中國每年還進口約0.1億噸的肉類和奶粉，消耗的飼用谷物進行折算，又需要1億畝耕地。

三項合計，相當(dāng)于進口了約10億畝耕地。中國自有耕地20億畝，如果按照面積折算，我們的糧食對外依存度超過了30%。

“愛上一匹野馬，可是家里沒有草原”，中國人均只有900平方米耕地，只有美國的1/6和俄羅斯的1/9。要在30米見方這樣一小塊土地上生產(chǎn)出喂飽一個人的食物，談何容易？如果再遇到水旱災(zāi)年（不管十年一遇還是百年一遇），更加是個挑戰(zhàn)。

今天，我們的餐桌似乎空前豐盛，糧食安全被很多人所忽視。但過去20年，中國糧食進口量占全球的份額已經(jīng)從5%提高至30%。今天的中國，85%的大豆和10%的玉米需要依賴進口。

大豆 “淪陷”，有人或許會問：擴大國產(chǎn)大豆的種植面積，不行么？簡單說，不現(xiàn)實。

水稻、小麥、玉米和大豆是中國糧食大家庭的 “四個孩子”。如果要實現(xiàn)大豆自給自足，意味著一半的耕地要用來種植大豆，那么水稻、小麥和玉米該怎么辦？手心手背都是肉，權(quán)衡利弊，我們必須優(yōu)先保證主糧的自給率，用 “犧牲” 大豆節(jié)約出來的耕地種植稻麥。

曾有朋友問我：如果完全自給自足，中國究竟可以養(yǎng)活多少人？我們可以來做個測算。

單純依靠國內(nèi)生產(chǎn)的6.8億噸糧食，中國可以養(yǎng)活10億人。預(yù)計2025年，中國會達到14.2億的人口峰值，2050年人口緩慢減少到12億，2070年再減少到10億。也就是說，50年后的中國才可能實現(xiàn)糧食自給自足。

今天乃至今后很長時間里，中國的糧食還得進口。

不過，以大豆為例，全球大豆貿(mào)易量為1.7億噸，巴西、美國和阿根廷三個國家占比超過90%，且?guī)缀醵际寝D(zhuǎn)基因品種。

面對現(xiàn)實，公眾對轉(zhuǎn)基因的態(tài)度也許已經(jīng)并不重要，因為我們別無選擇。

很多人都說：“我堅決不吃轉(zhuǎn)基因。” 其實，今天要在中國找一個沒有吃過轉(zhuǎn)基因食品的人真的很難，轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)在我們的餐桌上。

你可以不購買轉(zhuǎn)基因豆油，但轉(zhuǎn)基因豆粕是畜禽飼料重要的蛋白源，有多少人可以不吃肉蛋奶？中國每年進口1億噸轉(zhuǎn)基因大豆，折算下來人均消費140斤。

過去的世界糧食市場，曾經(jīng)被ABCD四大糧商（ADM、邦吉（Bunge）、嘉吉（Cargill）和路易達孚（Louis Dreyfus））獨霸天下。這四家公司都誕生于1818年到1902年之間，有著百年榮光，是全球糧食市場的 “老人”。今天，依托 “世界第一糧食進口國” 的超級地位，央企中糧集團已經(jīng)發(fā)展成為僅次于嘉吉的世界第二糧商。

然而，值得注意的是，北美、南美、歐洲黑海地區(qū)和太平洋地區(qū)等糧源主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)被國際糧商瓜分完畢。它們在當(dāng)?shù)亟⑵饛姶蟮牟少彙}儲和物流體系，特別是掌控著碼頭資源。

在中國的進口糧食中，很大一部分仍是要通過國際糧商完成采購。也就是說，在糧源控制環(huán)節(jié)，我們?nèi)源嬖?“軟肋”。

中國的大豆進口量相當(dāng)于全球貿(mào)易總量的60%，然而大豆定價權(quán)并不掌握在中國人手里，這才是我們真正的痛。究其原因，這牽涉到二戰(zhàn)以后的國際秩序、以美元為中心的國際貨幣體系、WTO規(guī)則和全球農(nóng)產(chǎn)品期貨市場等復(fù)雜問題。

更嚴(yán)重的是，美洲大豆從地球另一端漂洋過海運到中國，加上關(guān)稅，到岸價還比國產(chǎn)大豆要便宜10-15%。原因是什么？

歸根結(jié)底，是我們的農(nóng)業(yè) “生產(chǎn)力” 落后于別人。

中國大豆的平均畝產(chǎn)只相當(dāng)于美國的60%，巨大的產(chǎn)量差距一方面是土壤質(zhì)量和田間管理，另一方面則是對方轉(zhuǎn)基因品種的優(yōu)勢——別人可以種植，我們不能。

糧食生產(chǎn)會大量消耗耕地、淡水、農(nóng)藥、化肥，農(nóng)業(yè)機械作業(yè)也會排放出大量二氧化碳。進口糧食不僅是在進口資源，也是在進口青山綠水和藍天白云。如何在實現(xiàn)糧食安全的同時，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展？這是擺在我們面前的一項戰(zhàn)略議題。

為了喂飽14億人，中國連續(xù)多年對土地進行超負(fù)荷的開發(fā)種植，這在其它國家是極為罕見的。

過去40年，中國糧食產(chǎn)量增長了1倍，化肥用量卻增長了3.5倍。平均每生產(chǎn)100斤糧食，在中國要施用6斤化肥，是發(fā)達國家的2倍。

此外，中國農(nóng)藥使用量是世界平均水平的2-3倍。

在我的少年時代，晚霞下蜻蜓飛舞，夏夜中蛙聲一片。今天，這種畫面已經(jīng)不復(fù)存在，成為了回憶。過量用藥不僅會危及食品鏈安全，還污染了耕地和環(huán)境。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)用機械進行強力翻耕，農(nóng)田像拉鏈一樣一會兒被挖開，一會兒又被合上，相當(dāng)于給土壤 “開膛破肚”。深層土壤裸露在陽光下，寶貴的水分會蒸發(fā)流失。日曬雨淋下，有機質(zhì)快速分解，優(yōu)質(zhì)土壤大量流失，土壤生態(tài)圈遭到破壞。狂風(fēng)掠過，還會形成沙塵天氣。

當(dāng)然，很多地方推行免耕法，對土壤的擾動變少。然而，免耕方式下，雜草也會野蠻生長，需要用除草劑進行強力控制。然而有些除草劑 “見綠就殺”，良莠不分。

為了控制蟲害，農(nóng)民們也不得不大量使用農(nóng)藥，不僅污染了環(huán)境，也使害蟲產(chǎn)生了抗藥性，人畜中毒事件也時有發(fā)生。

轉(zhuǎn)基因作物為解決這些難題開辟了新的途徑。

今天，全世界大約50%的轉(zhuǎn)基因作物轉(zhuǎn)入的是抗草基因，10%轉(zhuǎn)入的是抗蟲基因，另外40%則是同時轉(zhuǎn)入了這兩種基因。

歐洲研究人員對全球轉(zhuǎn)基因種植的綜合調(diào)查分析顯示：轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)可減少37%的農(nóng)藥用量，增加22%的作物產(chǎn)量，使農(nóng)民增收68%。

利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，育種家培育出能夠抗草甘膦的作物品種，這相當(dāng)于給作物穿上 “防護服”，可以放心地施用除草劑，為 “免耕法” 提供保障。而通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出 “抗蟲” 品種，轉(zhuǎn)入對害蟲有專一毒殺作用的Bt（蘇云金芽孢桿菌）蛋白（當(dāng)然，這種蛋白對人體無害），不僅可以減少農(nóng)藥用量，而且比農(nóng)藥有更好的殺蟲效果。

今天，全世界轉(zhuǎn)基因種植面積約為2億公頃，占耕地總面積的1/7；80%的大豆、棉花和30%的玉米、油菜都是轉(zhuǎn)基因作物。

美國是轉(zhuǎn)基因作物全球第一種植和消費大國，玉米、大豆和油菜的轉(zhuǎn)基因種植比例均超過90%。而中國轉(zhuǎn)基因作物種植面積約為300萬公頃，排在世界第7位，占比僅為1.5%，主要品種是轉(zhuǎn)基因棉花。

1990年代，棉鈴蟲在中國大面積爆發(fā)，減產(chǎn)幅度甚至超過30%。蟲害愈演愈烈，棉農(nóng)不得不大量使用農(nóng)藥，不僅污染了環(huán)境，也使害蟲產(chǎn)生了抗藥性，人畜中毒事件也時有發(fā)生。1997年，育種家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出 “抗蟲棉”，拯救了棉花產(chǎn)業(yè)，今天在中國的種植比例已經(jīng)超過95%。

當(dāng)然，按照 “三步走” 的政策，中國應(yīng)該會先推進轉(zhuǎn)基因玉米和大豆的種植。玉米和大豆雖然不是主食，但卻是飼料的主要成分。

中國每年產(chǎn)出8000萬噸肉、3500萬噸禽蛋和3500萬噸牛奶。肉蛋奶消費增加，主糧消費就會相應(yīng)會減少。或者說，玉米和大豆構(gòu)成的飼料將間接替代了水稻和小麥，為糧食安全提供支撐。

 只模擬，不實戰(zhàn)？

中國人多地少，化肥和農(nóng)藥的用量已經(jīng)幾近極致，未來糧食增產(chǎn)只能越來越多的依靠育種家。

為了喂飽地球上的77億人口，育種家們利用雜交、誘變育種、基因工程等現(xiàn)代科技手段，想方設(shè)法轉(zhuǎn)入提升谷物性狀的基因，優(yōu)化種植密度和葉片角度，提高光合效率；或者讓更多的干物質(zhì)匯集到種子而不是秸稈中；或者讓谷物耐旱、抗病蟲、抗倒伏，進而減少災(zāi)害損失。

遠古時期，人類選育成一個品種要歷時千百年。100年前，雜交育種技術(shù)開始得到應(yīng)用，將自然界中親緣相近的兩個品種進行自然雜交，篩選出一個新品種大約需要十年。30年前，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將蘊含某個優(yōu)良性狀的基因直接轉(zhuǎn)入到農(nóng)作物中，效率大大提高，五年左右就能培育出一個新品種。當(dāng)今全球種業(yè)市場中，轉(zhuǎn)基因種子的市場份額已經(jīng)超過一半。

雜交育種曾對中國糧食增產(chǎn)做出過重大貢獻，以轉(zhuǎn)基因為代表的基因工程育種則是未來的發(fā)展方向。育種家需要借助跨物種的基因轉(zhuǎn)入，進而獲得更大的變異和更優(yōu)良的性狀。

比如，玉米的光合效率比水稻要高出30%-50%，產(chǎn)量也比水稻高出近一倍。如果把玉米的高光合效率基因轉(zhuǎn)到水稻中，就能夠打破水稻的產(chǎn)量天花板。然而玉米和水稻之間存在生殖隔離，不能實現(xiàn)雜交。這時候，就需要借助通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，才可能打通它們之間的 “任督二脈”，實現(xiàn)超遠緣育種。袁隆平先生晚年就在從事這方面的研究。

國際一流的種子機構(gòu)已經(jīng)開啟基因編輯和智能設(shè)計育種，在基因編輯工具、全基因選擇算法、合成生物元器件等領(lǐng)域掌握了核心技術(shù)，實現(xiàn)育種的精準(zhǔn)化、智能化和工程化。

中國育種家也取得了很多轉(zhuǎn)基因育種成果，然而新品種不僅要在實驗室里接受分子生物學(xué)研究，更要在田野中經(jīng)受風(fēng)霜洗禮，方知優(yōu)劣。

如果在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)徘徊不前，就像一支軍隊只在電腦上模擬演習(xí)，不進行實戰(zhàn)演練。長此以往，損失的是中國種業(yè)的國際競爭力。

由此可見，轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)涉及到糧食安全、環(huán)境保護、種業(yè)國際競爭力和全球農(nóng)業(yè)資源配置等一系列錯綜復(fù)雜的利益關(guān)系。

2050年世界人口將接近100億，化學(xué)農(nóng)業(yè)正在給地球環(huán)境造成沉重的壓力。我們需要分析世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，用全新的戰(zhàn)略眼光對轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)加以審視，“不謀一域者，不足謀一事”。