转基因真的不能增产吗？ | 科学人 | 果壳网 科技有意思
转基因真的不能增产吗？
崔永元说转基因不能增产是真的吗
“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】
美国农业部的说法
美国农业部于2014年2月中旬发布了一份名为《转基因作物在美国》（Genetically Engineered Crops in the United States）的报告【2】，对从1996年开始种植转基因作物以来的全国形势进行了总结。在该报告第二部分《美国农民对转基因技术的使用》（Adoption of GE Crops by U.S. Farmers)中，对转基因农作物的产量情况进行了清晰明确的说明。
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”。
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（第15页， 表5）。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%（第17页）。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（第17页）。
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（第41页），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
也许有人会说，虽然报告指出从总体转基因作物能够增加产量，但为什么调查中有的作物产量是“没有显著差异”甚至“轻微降低”呢？这要从转基因作物的特性回答。
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：/
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？
这份提案一开始就以“转基因不能增产”作为核心内容，可以折射出这样一个认识的误区，那就是“唯产量论”。抱有这样想法的人，认为作物产量不能增加，就没有意义。
产量的确是衡量作物农艺特性最重要的指标之一，但产量并不是农艺性状的全部。事实上，在商品化的作物市场，作物的生产成本也是十分重要的。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
事实上，产量的提升和收益的增加并非转基因作物种植面积迅速增加的全部原因。在USDA的报告中我们能清楚的看到，吸引农户种植转基因作物的，除了增加的产量外，另一个重要的因素就是能够节约农田管理时间，从更容易而参加其他活动（第12页）。而参加其他活动则可以带来其他额外的收益。这一点对于正在进行城镇化改革的中国来说尤为重要：转基因作物的种植更加节省劳动力，使得少数人口就可管理极大面积的农田。这可以让更多的农民从土地的束缚中解脱出来，从而进入城镇进行制造业和服务业等工作。而大面积的农田则更有利于集约型的现代农业生产。可以说，转基因作物已经达到了“省”的要求。
美国农民选择种植转基因作物的原因。 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。
“转基因作物不能增产”“USDA都不承认”等言论，是严重违背客观事实的。虽然现阶段广泛商业化种植的转基因作物并不以增产为直接目的，但因为其减少了虫害和杂草造成的损失，因此在客观上使得转基因作物相比传统作物产量增加。而转基因作物带来的成本下降，提高了农民的收益并降低了农产品价格。有着更高产量和其他更优良特性的转基因作物，是下一代转基因作物研发的方向。
参考资料：
崔永元的政协提案.cn/s/blog_1mhmr.html
http://www.ers.USDA.gov/publications/err-economic-research-report/err162.aspx
/news/insight/834.html
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引用 的话：脑清醒一点吧。这些5%以内的增长根本不值得做全世界的商业推广。每年饭桌上浪费的粮食都远远大于这5%。一项新技术必须要有绝对的压倒性优势才能取代传统技术。举个例子，数码相机能取代胶卷就是因为无论从CC...第一，在当前粮食单产增长乏力，年均仅增加1-3%的情况下，5%是非常可观的效益。第二，目前并没有有效的控制粮食浪费的机制。第三，抗虫特性是具有绝对压倒性优势的技术。另外说一句，作为一名博士，应该知道在自己不懂的行业说话需要慎重，不合适的类比也不能说明问题。
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头脑清醒一点吧。这些5%以内的增长根本不值得做全世界的商业推广。每年饭桌上浪费的粮食都远远大于这5%。一项新技术必须要有绝对的压倒性优势才能取代传统技术。举个例子，数码相机能取代胶卷就是因为无论从CCD分辨率上还是数据存储上都具有q全面压倒性优势。反过来，电动汽车取代不了传统汽车也正是由于目前电池技术相对于汽油发动机没有全面优势。
再一个，05年《科学》上的文章，这都快10年了！还要等压倒性优势？自己都不支持研究，是不是还要再来个十年，等全都是国外的技术了，还压个毛！
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果壳网主编，科学松鼠会成员
“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”
如果说转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加，那么随着自然选择作用这种抵御外敌能力岂不是会减弱（增强）？再者基因污染也是个问题。有没有那种单纯的增产基因呢？比如说个头增大，粒数增多这类。来自
吹不圆的崔委员呐。。。。。
引用 的话：如果说转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加，那么随着自然选择作用这种抵御外敌能力岂不是会减弱（增强）？再者基因污染也是个问题。有没有那种单纯的增产基因呢？比如说个头增大，粒数增多这类。来自 转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加这种选择是人工造成的。农田生态系统它并不属于自然生态系统。农田是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关键，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员。农田中的动植物种类较少，的结构单一。人们必须不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和治虫等活动，才能够使农田朝着对人有益的方向发展。因此，可以说农田是在一定程度上受人工控制的生态系统。自然选择改变的是种群中的基因型和基因频率，这种抵御能力是否增强或减弱要看情况，如抗虫基因就要看害虫的变异和适应程度。 至于基因污染在生产中还是可以控制的。增产基因，没看过相关文献和论文不太了解。
以我正常逻辑理解抗虫转基因只能减少虫害带来的损失吧，难道这样就算增产了？来自
小崔想说的是转基因转的不是直接增加产量的基因…
引用 的话：如果说转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加，那么随着自然选择作用这种抵御外敌能力岂不是会减弱（增强）？再者基因污染也是个问题。有没有那种单纯的增产基因呢？比如说个头增大，粒数增多这类。来自说穿了是间接增产而不是直接增产，害虫和杂草产生抗性只是一个时间问题，就像人类使用抗生素和病原体作斗争，最后将完败。
物理学博士
头脑清醒一点吧。这些5%以内的增长根本不值得做全世界的商业推广。每年饭桌上浪费的粮食都远远大于这5%。一项新技术必须要有绝对的压倒性优势才能取代传统技术。举个例子，数码相机能取代胶卷就是因为无论从CCD分辨率上还是数据存储上都具有q全面压倒性优势。反过来，电动汽车取代不了传统汽车也正是由于目前电池技术相对于汽油发动机没有全面优势。
额都是胡说来自
引用 的话：如果说转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加，那么随着自然选择作用这种抵御外敌能力岂不是会减弱（增强）？再者基因污染也是个问题。有没有那种单纯的增产基因呢？比如说个头增大，粒数增多这类。来自那你吃有农药的非转基因食品好了。。。
引用 的话：脑清醒一点吧。这些5%以内的增长根本不值得做全世界的商业推广。每年饭桌上浪费的粮食都远远大于这5%。一项新技术必须要有绝对的压倒性优势才能取代传统技术。举个例子，数码相机能取代胶卷就是因为无论从CC...但是推广能够促进相关领域的研究，而未来的转基因很可能是有相当压倒性的优势的
物理学博士
引用 的话：但是推广能够促进相关领域的研究，而未来的转基因很可能是有相当压倒性的优势的因果关系不要搞反。可以在研究领域用经费支持，等有了压倒性优势再说。现在就强迫取代传统作物那全是为了利益垄断。
而转基因作物带来的成本下降，提高了农民的收益并降低了农产品价格。-------成本是会下降，但农民的收益会不会增加，表示怀疑。
引用 的话：而转基因作物带来的成本下降，提高了农民的收益并降低了农产品价格。-------成本是会下降，但农民的收益会不会增加，表示怀疑。这个事实，农民的收益主要不在于成本，而在于市场价格。至于文中说的转基因将具有压倒性的优势，这个让我们拭目以待吧。
一个小错：棉花亩产1.44吨？来自
再一个，05年《科学》上的文章，这都快10年了！还要等压倒性优势？自己都不支持研究，是不是还要再来个十年，等全都是国外的技术了，还压个毛！
某种意义上汫，转基因相当于上保险，旱涝保收，收入不如有机来自
都不回答我科学问题，每每关注这些政治话题。这个ID是个五毛，大家自动退散吧。
诗词科普作家
支持转基因的研究，在毒性和环境问题没有彻底弄清楚的情况下不支持立即盲目大面积推广，对质疑者扣上“反科学”的帽子的人肯定是有经济或政治目的。
诗词科普作家
按照上面的图，重组质粒是插入染色体的。这样就会带来一定的环境风险，因为作物的外源基因有可能通过花粉传给其亲缘相近的野生植株，导致抗除草剂功能失效。还有可能在自然选择中选择了抗BT毒蛋白突变的害虫，导致抗虫效果无效。
一个实话实说的人，只是因为自己的喜好，而故意造谣，或者说由于自己知识水平有限导致的误解而发布不实消息，这的确令人寒心。
引用 的话：脑清醒一点吧。这些5%以内的增长根本不值得做全世界的商业推广。每年饭桌上浪费的粮食都远远大于这5%。一项新技术必须要有绝对的压倒性优势才能取代传统技术。举个例子，数码相机能取代胶卷就是因为无论从CC...第一，在当前粮食单产增长乏力，年均仅增加1-3%的情况下，5%是非常可观的效益。第二，目前并没有有效的控制粮食浪费的机制。第三，抗虫特性是具有绝对压倒性优势的技术。另外说一句，作为一名博士，应该知道在自己不懂的行业说话需要慎重，不合适的类比也不能说明问题。
引用 的话：转基因粮食增产是因为抵御外部不利环境增加这种选择是人工造成的。农田生态系统它并不属于自然生态系统。农田是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关键，人们种植的各种农作物是这一生态系统的主要成员...农作物自身的产量潜力，受到水分利用效率、肥料利用效率、光合效率、病虫害等因素的影响。一般农田条件下，各种因素都无法达到最优，因而目前农作物还有一定的增产潜力。所谓增产基因，可以理解为能够提高水、肥、光利用效率，或者减少病虫害影响的基因。当前Bt蛋白的引入，可以减少虫害；袁隆平将C4基因引入C3作物的想法，理论上可以提高光合利用效率。
引用 的话：说穿了是间接增产而不是直接增产，害虫和杂草产生抗性只是一个时间问题，就像人类使用抗生素和病原体作斗争，最后将完败。照你的理论，得了病不用治呗？
引用 的话：以我正常逻辑理解抗虫转基因只能减少虫害带来的损失吧，难道这样就算增产了？来自当然算了，你说的那个是“产量潜力”的概念，而非“产量”的概念。
引用 的话：以我正常逻辑理解抗虫转基因只能减少虫害带来的损失吧，难道这样就算增产了？来自假设此品种最佳条件下能亩产一千斤，但被虫害二百，实收八百。转基因减少虫害一百，实收九百。你说这算不算增产？这与最高能产一千一被虫吃掉两百是一回事。当然严格地说这是增收，但对最终结果来说，收到手的才算数，增收和增产是一回事。
引用 的话：说穿了是间接增产而不是直接增产，害虫和杂草产生抗性只是一个时间问题，就像人类使用抗生素和病原体作斗争，最后将完败。人和害虫杂草斗争是长期的事，任一方法最终都会产生抗性。但有了新方法后采用这新方法使这抗性迟来N年至少能多收这N年吧？不用一点也不多收。
引用 的话：那你吃有农药的非转基因食品好了。。。转基因也有农药好不好，比如那个崔委员口中，比食盐毒性还低的那个草甘膦。喷也要有点内涵。
引用 的话：那你吃有农药的非转基因食品好了。。。转基因作物不等于没有农药
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专家：转基因是“欺骗的种子,失窃的收成” (2)
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