轉基因技術是通過基因工程手段，將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組 中，通過外源基因的穩定遺傳和表達，達到品種創新和遺傳改良的目的。轉基因技術包 含了幾個關鍵的步驟：一是取得符合要求的目的基因，二是將目的基因連接成重組DNA， 三是將重組 DNA 導入到受體細胞中，四是將能表達目的基因的受體細胞挑選出來，得到高效表達的產品。轉基因技術是現代分子生物學發展的產物：在 20 世紀 50 年代科學 家揭示了 DNA 雙螺旋結構之后，世界開始真正從分子水平認識了基因，同時也開始了 通過直接改造基因來改造生物的科學實踐。

　　轉基因的技術方法:

　　目前，植物轉基因主要采用農桿菌介導法、基因槍法和花粉管通道法三種技術方法。

　　（1）農桿菌介導法：目前雙子葉植物遺傳轉化最常用的方法。它是將植物表達載 體轉入根癌農桿菌，以根癌農桿菌工程菌為介導，通過侵染受體植物后將其所攜帶的 Ti- 質粒上的一段目的 DNA 插入到受體細胞基因組中，從而實現新基因的導入與整合。根癌農桿菌 Ti-質粒轉化系統是目前技術方法最成熟的基因轉化途徑。長期以來，農桿菌介 導轉化方法僅局限于雙子葉植物，直到近年才在單子葉植物（如水稻、玉米等）中得到 廣泛應用。

　　（2）基因槍法：利用火藥爆炸、高壓放電或高壓氣體驅動力，通過基因槍將包裹 了帶外源目的基因的高速微彈直接送入完整植物細胞中。外源目的基因隨機插入到植物基因組中，從而實現轉基因操作。與農桿菌介導法相比，基因槍法不受植物是否單子葉或雙子葉類型的限制，對靶細胞、受體材料來源基本無嚴格要求，小到細胞大至組織、 器官等均可作為受體實現轉化；但基因槍法產生的轉基因植物中，外源基因的表達不如農桿菌介導法穩定，成本也相對較高。

　　（3）花粉管通道法：這種方法由我國科學家周光宇于上世紀 80 年代初發明，主要原理是利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道，將外源 DNA 液用微量注射器 注入花中，帶入受精卵而自然發育成種子。該法最大的優點是不依賴植物組織培養，也不需要特殊儀器設備，技術相對簡單易行。

　　轉基因技術的比較優勢:

　　轉基因技術在農業生產中應用最廣泛的領域是轉基因育種，這其中轉基因抗蟲和耐除草劑農作物的培育最為普遍。多年的生產實踐證明，這些具有植物保護的性狀是農業害蟲控制和雜草防除的有效途徑，對于保護生態環境和生物多樣性具有重要的意義。以轉基因抗蟲玉米為例，世界范圍內玉米害蟲約 350 種，其中以玉米螟的分布最廣、危害最大。在我國，玉米螟屬周期性大爆發害蟲，一般發生年可使春玉米減產10%左右，夏玉米減產20%~30%，并能危害多種作物。目前國際上推廣應用的轉基因抗蟲玉米多為表達 Cry1Ab 或 Cry1F 等晶體蛋白，這類蛋白是專一性的高效殺蟲蛋白，當玉米螟取食后會穿過其圍食膜并與腸道上皮細胞的特異性受體結合，形成穿孔，細胞因失去滲透平衡死亡，最后導致害蟲死亡。

　　根據國際農業生物技術應用服務組織的統計，以輸入耐除草劑、抗蟲和抗病毒等性狀為目標的第一代轉基因作物使全球農民和糧食種植者在1996至2015年間獲得5.74 億噸作物的經濟收益，價值達 1678 億美元。

　　（1）提高作物產量。 具有耐除草劑或抗蟲功能的轉基因作物可以通過減少資源浪費來間接提高農作物的 產量，從而提高農業的效率。據統計，1996-2014 年間相較于傳統作物，抗蟲玉米的產量平均提升了13%，抗蟲棉產量提升了17%，抗蟲大豆的產出提升了9%。此外，耐除草劑技術通過有效控制雜草也能顯著提高作物的產出。對比中美兩國的玉米和大豆的單產水平，由于我國種植的均是常規作物，而美國玉米和大豆中轉基因比例極高，導致兩者之間單產水平的差距相當明顯，且有差距擴大之勢

中美玉米單產水平對比（公斤/畝）

中美大豆單產水平對比（公斤/畝）

數據來源：公開資料整理

　　隨著全球人口的不斷增長和平均生活水平的持續提高，世界上包括大米、小麥和馬 鈴薯等在內的主糧需求在未來的 20 年內將增加 40%，到 2050年將比當前增加 70%。 在這樣的趨勢之下，轉基因作物的商業化種植能大幅提高作物的單產水平，可能將成為 應對未來糧食供應挑戰的重要途徑之一。

　　（2）減輕環境壓力 轉基因作物能夠大大減輕現代農業對環境的影響。據統計，1996-2015 年 種植具有抗蟲和耐除草劑功能的轉基因作物使農藥的使用量減少了 6.2 億公斤，這相當 于少噴灑了 8.1%的農藥。此外，由于使用耐除草劑作物品種，不僅減少了除草劑的用 量，還使少耕或免耕等保護型耕作方式的大面積推廣成為可能，減少對土壤的擾動，同 時減少了機械操作、節省了燃料，也直接減少了二氧化碳等溫室氣體的排放。

　　據預計，全球轉基因市場規模達 158 億美元，占全球商業化種子市場規 模的 35%。2016 年，全球轉基因作物的種植面積從 1996 年的170萬公頃增加到1.85億公頃，21 年間增加了 110 倍，成為近年來應用最為迅速的作物技術。從1996 年至2016年，轉基因作物的商業化種植面積累計達到了21億公頃，其中轉基因大豆累計種植面積10億公頃，轉基因玉米累計種植面積 6億公頃，轉基因棉花累計種植面積3億公頃， 轉基因油菜累計種植面積 1 億公頃。

全球轉基因作物種植面積（萬公頃）

數據來源：公開數據整理

全球轉基因市場容量（億美元）

數據來源：公開數據整理

　　目前，一共有 26 個國家進行商業化種植轉基因作物，其中 19 個為發展中國家，7 個為發達國家。自 2011 年開始，發展中國家的轉基因作物種植面積開始超過發達國家； 2016 年，發展中國家轉基因作物種植面積占全球種植面積的 54%，而發達國家的種植 面積占 46%。

　　轉基因在我國的發展歷程：

　　1.轉基因科研起步早，自主創新能力持續提升。

　　我國政府對轉基因技術一直非常重視，轉基因的科研工作在我國起步較早。1986 年，我國制定了以政府為主導、以七大重點領域為研究目標的國家高技術研究發展計劃 （863 計劃），其中優質、高產、抗逆的動植物新品種即為主題研究項目之一。1997 年，國家重點基礎研究發展規劃（973 計劃）面世，轉基因研究再次位列其中。2008 年，國務院批準設立轉基因重大專項，以轉基因生物新品種培育為目標，旨在獲得一批具有 重要應用價值和自主知識產權的基因，培育一批重大轉基因生物新品種，提高我國農業 轉基因生物研究和產業化整體水平。

　　總體來說，我國轉基因技術研發戰略分為三個層級：首先是瞄準國際前沿和重大產 業需求，搶占核心技術為主的科技制高點，克隆具有自主知識產權和具有育種價值的新 基因；其次是以經濟作物和原料作物為主的產業化戰略，加強棉花、玉米品種研發力度， 推進新型轉基因抗蟲棉等產品的產業化進程；第三是以口糧作物為主的技術儲備戰略， 保持抗蟲水稻、抗旱小麥等糧食作物轉基因品種的研發力度，尤其是保持轉基因水稻新 品種研發的國際領先地位。

　　2.政策高度重視。

　　我國的基本國情是人多地少，耕地資源相對短缺，我國農業面臨人口不斷增加和農 業資源不斷減少的雙重壓力。目前，我國雖然實現主糧的基本自給，但農產品缺口較大， 尤其是隨著經濟的發展和生活水平的提高，大豆、玉米等進口量近年來維持在高位，而 90%以上的這些進口大豆、玉米均是轉基因產品，因此我國實際上多年來一直在消費大 量的轉基因產品。

我國大豆進口量（萬噸）

我國玉米進口量（噸）

數據來源：公開資料整理

　　轉基因作為一項技術密集型產業，具有廣闊的發展前景，對于我國而言，作為一個 農業生產大國，必須在轉基因技術上占有一席之地。“大膽研發，謹慎推廣”，這是當前我國政府對轉基因農作物商用的定調。

轉基因作物種植面積的主要影響因素

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