轉基因技術——迄今為止全球發展速度最快、應用范圍最廣、產業影響最大的現代生物技術。1983年，一株含有抗生素藥類抗體的煙草在美國成功培育，標志著第一株轉基因作物的誕生。1996年，美國批準玉米、大豆和棉花進入商業化生產種植。自此，轉基因作物發展在世界范圍內按下加速鍵，開啟波瀾壯闊的近30年產業化發展之路。

全球范圍內，跨國農業企業瞄準新基因與新性狀深入布局，生物育種技術持續突破，轉基因作物面積連創新高。全球轉基因作物研發與產業化現狀如何？國際種業巨頭在做哪些突破？中國轉基因市場又是怎樣的景象？

一、全球轉基因種植地圖

緩解資源約束、保障糧食安全、保護生態環境……以轉基因技術為核心的現代農業生物技術，在多方面顯現巨大潛力，也因此，全球轉基因產業快速發展。

面積日益擴大，據全球咨詢機構AgbioInvestor數據，2023年，全球轉基因作物種植面積2.063億公頃（30.9億畝），是1996年（170萬公頃）的118倍。目前，全球主要農作物種植面積中72.4%的大豆、34.0%的玉米、76.0%的棉花都是轉基因品種。應用國家增加，批準種植轉基因作物的國家從1996年的6個迅速增加到目前的29個，加上批準進口的國家，全球轉基因商業化應用的國家和地區已增至71個。作物種類增多，全球批準商業化種植的轉基因作物已增加至32種。

1、全球轉基因TOP10種植國

2023年，位列前10的轉基因種植國依次是美國、巴西、阿根廷、印度、加拿大、巴拉圭、南非、中國、巴基斯坦、玻利維亞。美國、巴西、阿根廷、加拿大、印度5個國家轉基因種植面積占到全球的91%。

其中，美國是全球最大轉基因種植國。2023年，美國轉基因作物種植面積為7440萬公頃（11.160億畝），占全球轉基因作物種植面積的36.1%，占該國耕地總面積40%以上。目前，美國已經批準了22種轉基因作物產業化，據美國農業部國家農業統計局（NASS）公布的數據，玉米、大豆、棉花的轉基因品種普及率分別為93%，95%和97%，油菜、甜菜的轉基因品種普及率幾乎達100%。轉基因是美國占領農業制高點的重要方式。

2、全球轉基因作物普及率

全球種植面積前三的轉基因作物分別是大豆、玉米和棉花。

2023年，全球轉基因大豆達1.009億公頃（約15.1億畝），首次超過1億公頃，占大豆總面積72.4%；轉基因玉米6930萬公頃（約10.4億畝），占玉米總面積34.0%；轉基因棉花2410萬公頃（約3.6億畝），占棉花總面積的76.0%。此外，轉基因油菜1020萬公頃（約1.5億畝），占油菜總面積24.0%。轉基因苜蓿種植面積約120萬公頃；轉基因甜菜種植面積維持在50萬公頃。

3、主要應用性狀

全球應用最廣泛的性狀是耐除草劑（HT）和抗蟲（Bt）性狀。同時，復合性狀由于同時具有耐除草劑、抗蟲等優點，得到加速推廣。

據ISAAA數據，2019年，全球復合性狀增長了6%，相當于8510萬公頃，覆蓋了全球45%的轉基因作物種植面積；單一耐除草劑性狀占比為43%；單一抗蟲性狀占比為12%。

美國種植的轉基因作物主要性狀為耐除草劑、抗蟲及二者的復合性狀。據美國農業部統計，2023年，美國耐除草劑大豆種植比例達95%左右；耐除草劑玉米91%、抗蟲玉米85%。2023年，美國大約86%的棉花種植面積和82%的玉米種植面積采用了復合性狀種子。左為非轉基因品種，遭受蟲害；右為轉基因抗蟲品種。

二、全球轉基因研發：逆轉局勢

轉基因是世界各國農業科技競爭的焦點，產業核心驅動力是新基因與新性狀，研發過程耗時漫長、投入巨大。拜耳、科迪華、先正達和巴斯夫等跨國農業公司作為轉基因作物研發的先行者，通過近30年探索，形成了完備的高質量研發與商業化模式，積累了涵蓋不同作物的具有自主知識產權的新基因和專利技術，因此，也占據了全球轉基因種業市場的主導地位。

為何轉基因技術一經面世，就成為巨頭們競相攻克的農業皇冠明珠？

優異的產品表現帶來的市場認可與價值是重要的驅動力之一。轉基因技術帶來的農業生產方式的進步，惠及全球數千萬農民，因而促進了全球轉基因種業市場的快速發展。

根據標普全球大宗商品洞察的報告，2022年，全球轉基因種子的銷售額為245.10億美元（按出廠水平計），同比增長12%；如果按固定匯率計，銷售額則同比增長16%以上。預計到2027年將達到374.6億美元。可見轉基因作物性狀的商業價值仍有很大的成長空間。

作為一項新興的技術，科學的安全風險評估，對產業健康發展必不可少。1986年，美國率先行動，白宮科學技術政策辦公室（OSTP）發布美國生物技術法規協調框架，制定確保生物技術產品安全的全面聯邦監管政策。該框架為監管生物技術產品安全提供了重要依據，為即將到來的美國轉基因植物商業化做好了鋪墊，使轉基因商業化進程初具雛形。

各大公司紛紛作出承諾，在相關法律框架允許的前提下推動轉基因作物的合法化和商業化。當前，轉基因食品成功實現″0″事故成就。世界衛生組織在官方文件中明確表示，目前沒有發生過一起因食用轉基因食品出現的安全問題。

各大農業公司因巨大的市場需求選擇押注轉基因技術，全球數千萬農民選擇轉基因的原因是什么？

一場令中國棉農印象深刻的″棉花危機″或許可以給出答案。

1992年，″棉鈴蟲″肆虐中國棉區，棉花產業進入生死危機。當年我國外匯收入的1/4來自棉花及其相關產業，全國有近3億農民以種植棉花為主要收入來源。棉花，不僅是國家戰略物資、出口創匯支柱，更是一項國計民生保障。為解決此次危機，全國三分之二的農藥（主要是菊酯類農藥），都投入到棉鈴蟲防治上，但收效甚微。也無抗蟲能力的野生棉花品種可用于雜交。關鍵時刻，轉基因技術逆轉局勢。1997年，原孟山都公司將轉基因抗蟲棉引入中國，該產品通過生物技術引入蘇云金芽孢桿菌的B.t基因，能夠在棉花中表達殺蟲蛋白，有效殺死棉鈴蟲。轉基因抗蟲的引進使棉鈴蟲得到了有效控制，拯救了中國的棉花產業，同時也為中國轉基因產品研發帶來了新的機遇。

在中國，被譽為″中國抗蟲棉之父″的郭三堆，在國家支持下，于1992年牽頭″棉花抗蟲基因工程研究″項目，1994年底，加入B.t單價抗蟲棉選育成功，并于次年進入田間試驗，我國成為了世界上第二個獨立培育出抗蟲棉的國家。1997年，加入CPTI基因的雙價抗蟲棉培育成功，郭三堆研究團隊的國產版抗蟲棉正式開始商業化種植，當年即取得7%的轉基因抗蟲棉市場份額，直至2007年時完全取得主導地位，一舉實現了轉基因抗蟲棉品種95%國產化。

目前，國產抗蟲棉占市場份額99%以上，減少農藥使用65萬噸，直接帶動增產累計650億元，實現了轉基因抗蟲棉的全面國產化。類似的故事，同樣發生在番木瓜產業上。番木瓜環斑病毒，自1949年在美國被發現后，在隨后70多年時間里重創墨西哥、日本、中國、澳大利亞等數十個國家和地區的番木瓜產業，同樣是轉基因技術拯救了這個產業。

1、抗蟲之″矛″

蟲害一直是影響全球農業生產的關鍵問題。據聯合國糧農組織的數據顯示，全球每年多達40%的農作物產量因蟲害而損失，而入侵昆蟲造成的損失至少為700億美元（約合人民幣4466億）。

安全有效的害蟲治理措施也是全球農民最為關切的農業解決方案之一。轉基因產品問世前，殺蟲劑的大量使用不僅對環境，也對農民及消費者的健康帶來巨大負面影響，因此，轉基因抗蟲產品一經上市，即獲得了巨大成功。每家轉基因種子研發企業都擁有當家抗蟲品種。

1996年，原孟山都的轉基因MON810最先在美國獲批商業化種植，并于1998年在歐盟獲得了商業種植許可。然而，與農藥類似，轉基因抗蟲產品長期反復應用也會出現害蟲抗性，效果下降。不斷研發新型的抗蟲產品是延緩抗性產生的重要手段。因此，原孟山都在MON 810上市后又相繼推出了MON 863、MON 89034、MON 88017、MON 87411等抗蟲玉米產品，抵御玉米螟、棉鈴蟲、草地貪夜蛾和玉米根蟲等主要害蟲。此外，包括原先鋒和先正達在內的其他跨國公司也相繼推出了BT11、TC1507和MIR162等抗蟲玉米產品，使農民有更多的選擇來更有效防控害蟲危害。

在各類害蟲中，草地貪夜蛾屬于鱗翅目害蟲，是一種具有重大遷飛性的外來有害生物，聯合國糧農組織曾就其發出全球預警，主要危害玉米、水稻、高粱、甘蔗等作物，具有危害嚴重、繁殖力強、防控難度大等特點，已在近100個國家發生，在發生國家曾造成20%-50%的損失，嚴重威脅全球農業生產和糧食安全。2019年，草地貪夜蛾入侵云南地區，隨后迅速擴散到其他20多個省區。目前，草地貪夜蛾完成了在中國的入侵和定殖過程，嚴重威脅玉米和糖業生產安全。

要如何贏得這場″人蟲大戰″？轉基因技術給出最優解。拜耳公司的MON 89034抗蟲玉米表達Cry1A.105和Cry2Ab2殺蟲蛋白，對草地貪夜蛾有優良的防控效果。先正達的抗草地貪夜蛾產品MIR162能夠表達的Vip3Aa20蛋白，對草地貪夜蛾抗性同樣卓越。目前Cry1、Cry2和VIP3復合應用的轉基因產品在防控草地貪夜蛾方面依然表現優異。此外，為了長期有效防控草地貪夜蛾，也需要不斷研發新的抗草地貪夜蛾產品。

MON95379（LEP4）是拜耳公司利用現代生物技術為巴西等南美市場量身定制的，防治草地貪夜蛾的新工具。該產品與已經商業化的抗草貪產品作用模式不同，能夠表達兩種新型抗蟲蛋白，可以提高對抗草地貪夜蛾的功效，助力提高農場投資回報率，促進農業可持續發展。目前已在巴西獲得種植批準。

在實際應用中，為了能夠有效控制靶標害蟲、延緩抗性產生，往往需要將含有不同抗蟲基因的轉基因產品復合應用。如拜耳推出的SmartStax Pro玉米，含有多種抗地上和地下玉米害蟲的性狀，能夠同時抵御玉米螟、棉鈴蟲、玉米根蟲、草地貪夜蛾等主要玉米害蟲。先正達性狀品牌″愛豐碩″三價復合性狀產品（ZL）將Bt11、MIR162、GA21三大轉化體融合，強化殺蟲譜廣、耐高蟲壓的特性。

拜耳基于RNAi技術的SmartStax Pro有效防治玉米根蟲。圖源拜耳官網

2、耐除草劑之″盾″

轉基因技術，就像為作物賦予了一件殺蟲″鋒利之矛″。而在另一方面，轉基因技術則為作物套上了一層″堅實之盾″。那就是″耐除草劑″性能。

在農業生產中，除草是一項基礎且至關重要的工作。雜草與作物爭奪養分、水分和陽光，嚴重影響作物的生長發育和最終產量。而最經濟有效的除草方式，就是使用除草劑。

草甘膦，則是最有效的除草劑成分之一。草甘膦于20世紀50年代被發現并合成，并于1974年首次在美國以商品名農達?（Roundup）注冊、上市、推廣。目前，拜耳是這一全球最大農藥品牌的擁有者。作為一種具有廣泛適用性的除草劑，農達?適用于含DBN9936轉化體耐草甘膦的玉米田、水稻田埂、柑橘園、桑園、棉田行間、棉花免耕田、茶園、橡膠園、玉米田等場景下的各類雜草（根據在中國登記信息）。每年，全球有超過6億公頃的土地使用草甘膦除草劑，且目前還沒有其他活性成分能夠取代它，充分顯示了產品使用的領導地位。

為避免除草劑的誤傷，讓作物擁有耐除草劑性能是最優解，轉基因技術則成功實現這個目標。截至2023年，美國生產的93%的玉米、95%的大豆和97%的棉花都來自經過基因改造的耐除草劑品種——包括但不限于草甘膦。

以草甘膦為例，孟山都科學家們經過反復試驗，在CP4農桿菌菌株中發現了一種既能抗草甘膦又能有效驅動植物充分生長的酶，并首先成功將該CP4 EPSPS基因轉入大豆中。1996年，轉基因大豆開始商業化。自此耐草甘膦的轉基因作物配合草甘膦，相輔相成，形成了一套有效的種植系統。耐草甘膦性狀上市后，為了滿足農民多元的除草需求，特別是針對難以防除雜草和延緩雜草抗性的產生，各家轉基因產品研發公司相繼推出了新型耐除草劑性狀，如耐草銨膦、耐麥草畏等產品。

向抗草甘膦作物噴灑農達?，使雜草管理更加容易。圖源拜耳作物科學中國

目前，拜耳公司在研發管線中正在進行法規審批的第四代耐除草劑大豆MON 94313能夠耐受包括草銨膦、麥草畏、硝磺草酮和2，4-D四種除草劑，為農民提供更加靈活多樣的除草選擇。

除抗蟲和耐除草劑兩大最具市場價值的作物性狀外，轉基因技術還在提高抗逆性能、改良營養價值等多個方面具備重大價值。

三、全球轉基因監管評價三大流派

轉基因作物在多個領域具有巨大的潛力，其監管和安全性問題亦受到有關國際組織、各國政府及消費者的高度關注。

由聯合國糧食及農業組織和世界衛生組織共同成立的國際食品法典委員會（CAC），從2003年起先后通過了4個有關轉基因生物安全評價的標準，主要包括環境安全性評價和食用安全性評價等。

各國轉基因安全評價的程序和方法雖然有所不同，但總的評價原則都是按照CAC的標準制定的。

1、以美國為代表，側重監管最終產品

美國是全球最早實施轉基因生物技術監管的國家。該國對轉基因生物及產品采用″實質等同″原則，無論是否是轉基因產品，都只在有科學證據證明其存在安全問題并可能導致損害時，政府才采取管制措施。根據這個原則，不對轉基因單獨立法，而是由美國農業部（USDA）、食品與藥物管理局（FDA）和環境保護局（EPA）三個部門分工協作管理。轉基因標識方面，美國僅對終端產品中含有轉基因成分的產品需要標識，標識閾值為5%。

2、以歐盟為典型，主要采用″預防原則″

歐盟對農作物應用轉基因生物技術一直持謹慎保守的態度，實行科學預防原則，強調過程安全評價管理，即關注研發過程中是否采用了轉基因技術，并通過專門的法規加以管理和限制。強制標識制度，嚴格管控轉基因作物種植，但允許進口轉基因飼料。

3、中國不僅監管研發過程，還監管產品終端

中國是國際上較早建立轉基因監管體系的國家之一，不僅監管研發的過程，還監管研發產品的終端。我國設立國家農業轉基因生物安全委員會，負責農業轉基因生物的安全評價工作；農業農村部設立農業轉基因生物安全管理辦公室，負責農業轉基因生物安全評價管理工作。轉基因安全評價過程分為實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請安全證書5個階段。任一階段存在可能潛在的風險，就會終止整個研發過程。在獲得轉基因生物安全證書后，進入作物種子新品種審定流程，需要進行區域試驗、生產試驗和DUS測試，后續還需要獲得生產許可證和經營許可證。同時，相關部門依法打擊制種、售種、種植、加工、銷售等環節非法行為，落實產品標識管理制度，確保產業化應用規范有序。

總體來說，全球轉基因監管評價各有不同，但都是依據國際標準為總原則制定。其中，較為典型的有三大派：重視監管結果的″美國派″；重視監管過程的″歐盟派″；不僅監管過程，還監管終端的″中國派″。中國可以說是監管轉基因作物最嚴格的國家之一。

四、中國轉基因產業化：擴面提速

中國轉基因研發歷來受到國家高度重視。

上世紀80年代起，通過863、973和轉基因重大專項等為轉基因產品研發提供了強有力的資金與政策支持。

農業領域唯一的國家級重大專項″轉基因生物新品種培育重大專項″于2008年啟動實施，支持力度創農業科技項目之最。

兩個中長期國家規劃，歷時30年持續投入，體現了我國對轉基因產業的高度重視：2006年，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》將″轉基因生物新品種培育″列為確定的16個重大專項之一，該項目與大飛機、載人航天探月工程等并列。2021年，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》將″農業生物育種″列為重大科技項目之一，該項目也被認為是轉基因重大專項的延續。

然而，包含轉基因在內的生物育種產業化發展卻顯得相對滯后。

1997年，我國開始規模化種植轉基因棉花，進口轉基因大豆，并陸續批準轉基因玉米、油菜的進口。2009年8月，3種轉基因玉米、水稻獲得了原農業部發放的轉基因安全證書。而在2009-2019年約10年左右的時間里，我國生物育種產業化幾乎是原地踏步。影響因素有很多，除了公眾的科學認知不足等社會因素外，還有關鍵核心技術原創不足、企業主體尚不成熟、配套政策研究滯后等。

近年來，隨著全球糧食產業鏈、供應鏈不確定性風險增加，迫切需要提高糧食生產能力，牢牢把握糧食安全主動權。

也因此，中國政府不斷推進對生物育種產業化發展的政策支持：2020年中央經濟工作會議和2021年中央一號文件明確要求，尊重科學、嚴格監管，有序推進生物育種產業化應用；2023年中央″一號文件″明確提出，全面實施生物育種重大項目。加快玉米大豆生物育種產業化步伐，有序擴大試點范圍，規范種植管理；2024年中央一號文件明確提出，加快推進種業振興行動。開展重大品種研發推廣應用一體化試點。推動生物育種產業化擴面提速。

從″有序推進″到″擴面提速″，顯現出國家高度重視生物育種帶來的產業變革，著力加速轉基因作物從研發到產業化的進程。

相關舉措正推動生物育種產業化進入實質階段。2019年以來，農業農村部為多批轉基因玉米和大豆轉化體頒發了安全生產證書，為產業化做準備；2021年以來，為解決草地貪夜蛾蟲害和草害等重大問題，農業農村部組織開展了轉基因大豆和玉米在部分地區產業化試點工作；2022年試點范圍擴展到內蒙古、云南的農戶大田，2023年擴展到河北、內蒙古、吉林、四川、云南5省區20個縣，并在甘肅安排制種。

與此同時，我國生物育種產業化相關配套條例逐漸完善，制度體系基本形成。2022年，農業農村部陸續修訂了《農業轉基因生物安全評價管理辦法》《主要農作物品種審定辦法》《農作物種子生產經營許可管理辦法》等規章，制定了《國家級轉基因大豆品種審定標準（試行）》、《國家級轉基因玉米品種審定標準（試行）》等。

隨著2023年12月37個轉基因玉米品種、14個轉基因大豆品種通過國家審定，26家企業獲批轉基因玉米、大豆種子生產經營許可證，表明我國轉基因玉米、大豆品種進入市場的最后一步已經走通。合法合規種植轉基因作物成為現實。

五、中國轉基因研發與產業配套：破釜沉舟

我國轉基因作物進入合法產業化，需要經過一系列流程，取得安全證書、通過品種審定、獲得種子生產經營許可證等。產業化涉及″性狀、種、藥″，串聯起科研單位、生物公司、種子公司、農化公司。一批企業在產業化尚不明晰的階段，投入了大量資金進行轉基因研發儲備，一批行業龍頭取得先發優勢。

1、轉基因性狀——20個轉基因玉米轉化體獲安全證書，轉基因大豆7個

根據農業農村部2019年至今發布的批準清單統計，截至目前，我國共有20個轉基因玉米轉化體、7個轉基因大豆轉化體獲得生產應用安全證書。值得一提的是，最新的幾批批準清單中，多個轉基因玉米、大豆的有效區域由部分適宜生態區擴展到了全國。

2、轉基因品種——兩批轉基因玉米大豆品種通過國家審定

獲得安全證書只是第一步，轉基因轉化體需要疊加到好的品種上，才可能產生出優秀的轉基因品種。因此，生物公司正與種子企業強強聯合，投入到轉基因品種的研發。截至目前，我國共計審定兩批64個轉基因玉米品種、17個轉基因大豆品種（含初審公示）。

3、轉基因種子生產經營許可證——首批26家企業獲證

我國轉基因農作物種子生產經營許可證的發放工作也已啟動，去年首批26家企業獲轉基因玉米、大豆種子生產經營許可證。獲證企業包括多家上市種企，如隆平高科、大北農、登海種業、豐樂種業等相關公司取得許可證，中國種子集團有限公司等多家龍頭種企也取得許可證。

4、轉基因目標性狀除草劑——陸續擴作登記

轉基因合法用藥方面，我國正在逐漸豐富完善，目前轉基因目標性狀對應的草甘膦除草劑產品已登記9個，拜耳、先正達、新安股份、江山股份等企業占得先發優勢。農達?、達邁?等產品在″含轉化體DBN9936耐草甘膦玉米田″獲得登記批準。

隨著生物育種產業化的進一步推進，農資市場正迎來新一輪變局。以農達?為例，作為全球草甘膦的領導品牌，自50年前首次面世以來，農達?革新了全球農業，成為幫助農戶管理雜草的重要工具。而時至今日，這款歷久彌新的草甘膦產品，或仍將成為生物育種新時代農戶們高效除草的重要選擇。

部分參考資料：

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轉基因技術，給世界多一種選擇. 農民日報

一文詳解草甘膦：未來的發展及主要挑戰！全球農業市場研究