转基因技术对粮食安全的影响及对策研究-以玉米为例

一、绪论（一）研究背景 20世纪50-60年代，杂交种植技术的兴起以及化肥的大量使用使得农作物的产量大量提高。但是这些方法却很难有进一步的进展，基因技术的突破使这一问题得到解决。转基因技术是一项新兴技术，在现代生命科学发展的基础上，它可以根据提前制定的方案改造生物体，从而适应人类所需。基因技术使培育农作物新品种的时间大为缩短，同时也实现了农产品生产方式的创新，大大提升了生产效率。此外，转基因技术还能改良农作物的某种特性，如抗虫性、抗旱性、抗盐碱性等，转基因农作物能自己释放出杀虫剂或生产出营养更丰富的食品。（二）研究目的与意义 本文的研究目的在于通过分析转基因玉米对粮食安全的影响来推动转基因技术的发展途经。本文的研究不仅有助于转基因技术理论研究，也能够为我国转基因技术健康发展提供有效的建议。（三）国内外研究现状 1.国外研究现状Nizamuddin（2017）认为，转基因技术是现代农业种植生产新技术中的关键技术，其通过基因重组，改变作物原基因结构，显著提高农作物成活率及抗性，促进农作物增产增收。转基因技术应用投资较大，且转基因食品安全问题仍然受到质疑，需要对转基因农产品食品安全进行严格监管。LourdesArizpe（2018）指出这项生物技术以转基因技术为核心，是一项新兴技术，在现代生命科学发展的基础上，它可以根据提前制定的方案改造生物体，从而适应人类所需。基因技术使培育农作物新品种的时间大为缩短，加快农业生产方式的转变，大幅度地提高农业生产效率。同时，转基因技术还能改良农作物的某种特性，如抗虫性、抗旱性、抗盐碱性等，转基因农作物能自己释放出杀虫剂或生产出营养更丰富的食品。RexNettleford（2018）认为构建商业化育种体系是相对于《种子法》实施以前的旧育种体系而言的，是以国家投资为主体的育种研究创新体系转变为以企业投资研究创新为主体的商业育种体系，实现转变的直接动力是市场商业利益愿景。董占山等指出在商业育种体系中，技术体系和管理机制是相辅相成。James（2019）指出目前，我国的种植技术研究也取得了较大的突破，尤其是在玉米的培育和抗病害性方面有了质的飞越，在玉米的产量和质量上取得了一定的成就。由于需求的不断增加，农民开始认识到产量与质量的重要性，种植者逐渐选择新方法和新技术来培育优质玉米，在增加产量的同时也要注重口感的提升。2.国内研究现状陈诗波（2017）提出通过科学技术对玉米的质量进行严格把关，减少玉米病虫害的产生，提升玉米的生长速度。种植者在种植的过程中应加入绿色种植理念，运用科学的种植方法，保障玉米的生长环境，为消费者提供优质、安全的农副产品。邵长勇（2017）提出我国是玉米高产大国，玉米种植历史久远，玉米的种植规模在逐年扩大，玉米的重要性越来越大，玉米的需求也在不断增加，并要求提高玉米产量的同时保证玉米的质量。我国部分地区开始使用机械化的集中种植，提高了土地的利用率，使玉米产量最大化，玉米种植的机械化管理减少了人力、物力的支出，减轻了农民的工作压力，保障了玉米生产的工作效率。张宁宁（2018）指出我国玉米的需求量不断增加，玉米的种植规模逐年递增，玉米作为我国重要的农作物之一，是农业部门重点关注的对象，农业部门在玉米的种植上投入了较大的精力。近年来，国家对玉米的关注度越来越多，并下发了一定的财政补贴，目前相关专家在玉米的品种上取得了较大的突破，已研究出新型的杂交玉米品种，并通过卫星及时获得试验更新数据，保证了玉米的质量，也使玉米的产量得到了质的提升。张边江（2019）认为我国玉米的需求量不断增加，玉米的种植规模逐年递增，玉米作为我国重要的农作物之一，是农业部门重点关注的对象，农业部门在玉米的种植上投入了较大的精力。近年来，国家对玉米的关注度越来越多，并下发了一定的财政补贴，目前相关专家在玉米的品种上取得了较大的突破，已研究出新型的杂交玉米品种，并通过卫星及时获得试验更新数据，保证了玉米的质量，也使玉米的产量得到了质的提升。丛亚平（2019）指出每个地域要根据其不同的气候特征和土壤情况，找到适合的玉米品种，我国一直致力于种子改良，目的是找到更适合在我国境内种植的玉米品种。转基因作物的种植面积在全球许多国家逐年增加，转基因作物的产业化生产是大势所趋。并且其安全问题不必过于担心，因为在这类产品入市前都会经过严格的审查和评估。相信随着科学技术和现代社会的不断发展，转基因作物会造福人类社会。（四）研究的主要内容 本文的主要内容包括三部分：第一部分，转基因玉米发展现状，通过资料收集和文献查阅对当前我国转基因玉米发展的现状进行分析。第二部分，转基因玉米对粮食安全的影响，通过对资料的收集从而分析出转基因技术在粮食安全方面产生的积极影响和消极影响。第三部分，针对使用转基因技术培育的粮食，在消除安全问题方面的疑虑上提出相应的对策。通过深入分析转基因技术对粮食安全产生的积极影响和消极影响之后，提出针对性的发展建议。（五）研究的重点和难点本文研究的重点在于转基因玉米对粮食安全产生的影响。为了探究转基因玉米对粮食安全产生的影响，本文需要收集大量的资料来辩证地分析其对粮食安全产生的积极影响和消极影响。本文的难点在于转基因技术发展的对策，本文需要结合转基因玉米发展需要的问题来探究其发展对策。（六）研究的主要方法 1.文献研究法通过知网、万方和维普等数据库下载转基因技术相关论文，整理出主要观点，为论文的写作奠定基础。2.案例分析法本文选取了转基因玉米作为研究对象，通过资料收集分析转基因玉米存在的问题。二、转基因技术在粮食中的应用概述（一）转基因技术的概念转基因技术是现代农业种植生产新技术中的关键技术，其通过基因重组，改变作物原基因结构，显著提高农作物成活率及抗性，促进农作物增产增收。转基因技术应用投资较大，且转基因食品安全问题仍然受到质疑，需要对转基因农产品食品安全进行严格监管。以转基因技术为核心的生物技术是一门新兴的、综合性的学科，它以现代生命科学的发展为基础，按照预先的设计改造生物体，为人类生产出所需的产品，如粮食、医药等，可实现传统技术手段的更新。基因技术使培育农作物新品种的时间大为缩短，加快农业生产方式的转变，大幅度地提高农业生产效率。同时，转基因技术还能改良农作物的某种特性，如抗虫性、抗旱性、抗盐碱性等，转基因农作物能更好地自动抵御病虫害或生产出营养更丰富的食品。（二）转基因技术在粮食生产中的应用构建商业化育种体系是相对于《种子法》实施以前的旧育种体系而言的，是以国家投资为主体的育种研究创新体系转变为以企业投资研究创新为主体的商业育种体系，实现转变的直接动力是市场商业利益愿景。张世煌等指出商业育种体现了市场驱动的原则。商业化育种是以市场需求为导向，把育种目标和方向与生产实际紧密衔接的育种管理体系。董占山等指出在商业育种体系中，技术体系和管理机制是相辅相成的。玉米产品的竞争优势直接体现为市场的竞争优势，完善产品研发生产线，就是构建企业核心竞争力。董占山等指出将作物育种研发的各个环节进行分工，将整个育种过程按产品生产的流水线来对待，形成了专业化和模块化的商业育种研发管理系统，并发展出高效的商业育种技术体系，二者有机结合形成了完整的商业育种体系。商业化育种体系是一个系统工程，是把产品的研发过程变成流水线作业，通过管理和优化这条流水线，实现研发新产品的目的。运行这套系统需要大量资金的持续和稳定投入，对人员的素质和职业化程度要求很高，企业应根据自身实力来选择适合的育种规模。三、转基因玉米发展现状（一）转基因玉米技术逐渐成熟目前，我国的种植技术研究得到了较大的突破，尤其是在玉米的培育和病虫害的防治上有了质的飞越，在玉米的产量和质量上取得了一定的成就。由于需求的不断增加，农民开始认识到产量与质量的重要性，种植者逐渐选择新方法和新技术来培育优质玉米，在增加产量的同时也要注重口感的提升。通过科学技术对玉米的质量进行严格把关，减少玉米病虫害的产生，提升玉米的生长速度。种植者在种植的过程中应加入绿色种植理念，运用科学的种植方法，保障玉米的生长环境，为消费者提供优质、安全的农副产品。（二）转基因玉米逐步进入产业化阶段我国是玉米高产大国，玉米种植历史久远，玉米的种植规模在逐年扩大，玉米的重要性越来越大，玉米的需求也在不断增加，并要求提高玉米产量的同时保证玉米的质量。我国部分地区开始使用机械化的集中种植，提高了土地的利用率，使玉米产量最大化，玉米种植的机械化管理减少了人力、物力的支出，减轻了农民的工作压力，保障了玉米生产的工作效率。（三）转基因玉米受到国家严格控制我国玉米的需求量不断增加，玉米的种植规模逐年递增，玉米作为我国重要的农作物之一，是农业部门重点关注的对象，农业部门在玉米的种植上投入了较大的精力。近年来，国家对玉米的关注度越来越多，并下发了一定的财政补贴，目前相关专家在玉米的品种上取得了较大的突破，已研究出新型的杂交玉米品种，并通过卫星及时获得试验更新数据，保证了玉米的质量，也使玉米的产量得到了质的提升。四、转基因玉米对粮食安全的积极影响（一）防治玉米虫害所有农作物的生长都少不了病虫害的侵袭，在玉米的种植过程中，病虫害一直都是最大的威胁因素，目前可通过病虫害的防治技术来改善这一状况。玉米的生长需要提前做好防治病虫害的工作，保障玉米的生长环境，要在栽培时期就做好病虫害的防治工作，可选用经过特殊处理的种子，比如无菌的种子，可以有效地抵抗病虫害的侵袭，避免种子在出苗时期受到细菌的干扰，提高种子的出苗率。做好病虫害的防治工作，保证玉米植株的健康生长是一个重要的过程。在种子的生长时期，需按时观察种子的生长状态，种植人员要提高防治病虫害的敏感程度，发现病虫害要及时地喷洒农药，防止病虫害的蔓延。加强日常管理，定期喷洒农药以降低病虫害的发病率，将病虫害扼杀在摇篮中，防止大面积的病虫害侵蚀玉米植株，有效地防治病虫害。（二）提升产品竞争力每个地域要根据其不同的气候特征和土壤情况，找到适合的玉米品种，我国一直致力于种子改良，目的是找到更适合在我国境内种植的玉米品种。由于在引进外国品种时，要对其环境、气候等方面进行分析研究，外国的种子有些只适合本土的环境，并不能在我国境内正常生长，因此我国研制出适合我国水文、气候、土壤的优质玉米种子，相较于外国的玉米种子效果更好。我国的玉米种植已适应了目前的发展需求，可结合当地的土质、水源、温度、气候等多种条件综合分析，精确把握当地的自然条件，考察相关技术的可行性，提高玉米种植的成活率，避免盲目种植玉米植株，影响其产量和质量，这也反映了科学种植技术的重要性。（三）提高农产品质量在未来转基因玉米育种过程中，需要能够向着以下方向发展：第一，多抗转基因玉米。在现今我国玉米种植面积不断加大、气候田间变化以及连作时间不断增加的情况下，玉米在种植当中的病害也体现出了频率高、种类多的特点，在趋势发生形成了新的变化，并使得原有适应性较差、单一抗性的玉米品种无法对生产需要进行满足。在该种情况下，即需要能够玉米种植品种具有更强的适应性以及更强的综合抗性，以此对玉米种植的高产优势进行充分发挥。在该种目标的指导下，转基因玉米育种也将向着适应性广、抗虫能力强以及综合抗性强的方向发展。第二，特用转基因玉米。在现今人们生活条件不断提升的过程中，对于玉米品种的品质要求不断提升。在未来转基因玉米研究中，即需要对玉米的遗传变异特征充分应用，通过育种方式将传统玉米改变为特殊的蔬菜、食品以及工业原料等。在这部分研究中，可以包括高油玉米育种、玉米淀粉品质育种以及甜玉米育种等等，对于这部分玉米品种来说，其所具有的一项特点即是具有较高的附加值。如果在未来的研究当中在该方面具有突破，那么则能够有效提升玉米的产量与价格。第三，转基因高产玉米。在保持玉米播种面积的基础上，在现今市场需求情况下，我国每年需要保持较高的玉米平均增长速度才能够满足需求。在该种情况下，做好高产玉米品种的选育则成为了现阶段一项重点工作。具体品种可以分为了两种类型，一种为超高产品种，其目标即是对玉米的生产潜力进行大幅度提升。另一种及时经济高效品种，即具有一定生产潜力，在生产中又能够最大程度减少损失的品种。其在种植当中并非单纯高产，而需要能够充分结合玉米种植中对于环境保护、综合抗性、资源节约等方面要求与一体，也是十分健康的品种类型。在未来研究中，通过杂交以及生物技术的应用，形成不仅在抗虫害方面具有较好表现，且能够对单产进行大幅度提升的玉米品种。五、转基因玉米对粮食安全的消极影响所谓转基因食品，就是通过转基因工程技术将一种或几种外源性基因转移到某种特定的生物体中，并使其有效表达出相应的产物。以转基因生物为原料加工生产的食品为转基因食品。（一）危害人体健康食品过敏是一个世界性的公共问题，食物过敏人数每年都在增加。过敏问题属于免疫变态性反应，外源基因产生新的蛋白质可能会引起人体的过敏反应。目前，已知的过敏源有很多种，而转基因作物通常插入特定的基因片断以表达特定的蛋白，其所表达的蛋白可能产生某种未知的过敏原，则有可能引起人类的不良反应。基因工程中特定蛋白质从一种植物转移到另一种植物，在少量的食物中发现的蛋白质引起大多数过敏反应，如坚果是最常见的触发原因之一。转基因食品的实际营养价值也是人们关注的问题，与传统的非转基因食品相比，转基因食品的产量大幅度增加，解决了人类粮食缺乏问题。但同时若转基因食品的营养价值下降或造成体内营养素紊乱，人为改变蛋白质组成的食物是否能被人体有效地吸收利用等问题也接踵而来。转基因作物的安全问题一直是人们讨论的焦点，尽管许多实验证实转基因作物是具有一定的安全性的，但一直都有质疑、反对转基因作物的声音，但也不无根据。转基因作物的安全性问题主要体现在以下方面：1）可能发生基因漂移，外源基因可能会通过杂交的方法从转基因作物转入非转基因作物中，影响非转基因作物的生长，从而对生物群落结构造成影响。2）可能导致过敏，外源基因表达的蛋白质可能是过敏原，导致一些人群发生过敏反应。3）超级杂草问题，转基因作物因其优势更容易生存下来，其抗性基因片段在环境中的概率就会增加，可能会传给野生杂草使其变为除不去的超级杂草。但这些安全问题也不用特别担心，因为要表现出新性状，必须具有一定的水肥等条件，以及配套的种植技术。由于生殖隔离的存在，使他们很难与其他植物杂交，花粉传播的距离有限、存活时间有限。（二）危害生态环境转基因食品的毒性是人们普遍关注的问题，它对人们身体健康的影响成为主要关注点。①在转基因食品加工过程中可能发生由于基因的导入使毒素蛋白发生过量表达或基因重组或标记基因转移等，可能会产生各种毒性。②某种基因的植入可使植物具有相应的特性，但也会提高周围物种的这种特性。如抗草甘膦的使用能提高农作物的抗草性，但随着提高农作物抗性的重组基因进入杂草体内，几年以后，杂草也会产生抗性，需使用更多的农药从而影响农作物食用的安全性。出于安全问题和多方面的因素，我国目前还没有批准种植转基因玉米，科学工作者进行了许多转基因玉米方面的研究。任梦云等通过对转基因抗虫玉米田地的昆虫、线虫群落和田间虫害与非转基因玉米土壤微生物对比研究得出转基因玉米具有对抗害虫的作用而对无脊椎动物群落影响较小的结论，证明了转基因玉米的安全性。张莉等喂食大型蚤转基因玉米28d后通过对比研究，得出了转基因玉米对大型蚤各方面的机能没有显著影响，表明转基因玉米对大型骚等水生生物具有安全性。姜媛媛等以蜜蜂为研究对象，探究了一种转基因玉米对蜜蜂存活率的影响，发现此种转基因玉米对蜜蜂的影响较小。这些实验都证明转基因玉米对其所在的生态环境没有显著的危害性。（三）增加监管的难度当轰动世界的“基因编辑婴儿”行为践踏了国家和学界公认的科学“禁区”和规则时，我们必须意识到此问题的严重性:基因编辑技术领域的创新正在给人类社会发展带来风险。解决这一问题的关键是立法者对此采取行动，设立相关规则与机制加以监管。这说起来容易但落实起来难，因为基因编辑技术是一个复杂且技术要求相当高的领域，由于形形色色的利益集团从不同方向介入，使它更加瞬息万变。一项违背科学发展规律和伦理道德的科学研究能够如此“顺畅”地开展，除了法律法规的缺位提供了科学家钻法律漏洞的便利之外，另一方面也反映出政府对于基因编辑技术企业、科研团体、医学伦理审查委员会的监管失灵。之所以会出现政府监管失灵的境况，除了政府自身原因之外，不可忽视的是基因编辑技术科研机构、科研专家和基因编辑技术企业对于政府监管的影响。基因编辑技术企业作为市场经济发展中的理性经济人，甚至追求着不惜违背科学伦理和逃避国家监管带来的经济利益;科学伦理审查委员的成员多和基因编辑技术企业之间有着千丝万缕的联系。这些多方利益相关主体的存在，分散了政府的监管注意力，阻碍了政府与这些利益相关者之间的有效沟通和交流，造成了信息不对称的局面，进而影响政府的监管效力。六、应对转基因粮食挑战的对策（一）减少对人体的危害转基因作物、转基因食品以增加产量，促进解决粮食问题的新生事物出现，势必引起大众的广泛关注。古有神农尝百草，人类消费的食品是经过人类几千年的食用后，食用经验和结果已经表明它们是安全可靠的，而转基因产品是现代生物技术的新生产物，它与传统食品、传统作物相比有更多的不确定性，不足以保障人类的健康和生态环境的长期稳态发展。没有经过人类文化的考量，是转基因食品安全性的缺陷。若转基因食物堂而皇之的进入到食物链，再进入到生物链，引发的一些列关乎人体健康的转基因食物安全性、关乎自然的生态安全性，以及对生物多样性的影响，我们都应该引起足够的关注。（二）减少对生态的危害转基因产品作为一种新新事物，并不是任何一个民族文化作用的结果，而只是某些企业集团的利益驱动下的产物，是超越民族文化的唯利是图的企业行为，也是个人利益的驱动的产物。没有纳入到任何一个民族社会中进行检验、应对与调适，就以“科学暴力”或者迷信科学的方式推向市场，推向发展中国家，是不负责任的做法，其间的安全性有可能会威胁到整个人类的生存和发展。转基因作物安全性问题实质是文化的缺失。（三）加大监管力度为加强农业转基因生物安全评价管理，保障人类健康安全，保护生态环境，我国建立了一系列的监管制度，并专门设立国家农业转基因生物安全委员会，负责农业转基因生物的安全评价工作，其成员必需由从事农业转基因生物研究、生产、加工、检验检疫、卫生及环境保护等方面的专家组成，具有绝对的权威性。依据转基因生物安全等级由低到高分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个等级，经过特定的审核评定合格后，方可按照相关规定取得农业转基因生物安全证书。但是安全风险等级越高，国家相关的管控措施越严格，保证转基因农作物的安全储存、运输、销售等，确保人们的食用安全。在国家严格的全面管控下，我国在市面上出现的转基因生物都是安全的，可以放心食用。同时，我国也制定了现存转基因农作物的检测标准，以满足人们对现有转基因农作物等的鉴别，让人们能明确现有的转基因生物的种类，判断是否是国家允许食用的转基因生物，更加确保食用转基因生物的安全。七、结语综上所述，即使转基因生物存在许多未知危害及风险，但经科研工作者的不断研究证实，已批准上市的转基因农作物及其制品是安全的，是可以安全食用的。不应谈基因色变，应正确认识转基因食品，不应为非转基因过度买单，应理性消费。商业化育种体系从另一个层面说是一种商业风险技术控制体系，是一种经营理念的提升。我国种业刚迈入市场经济时代，就直接面临着与发达国家成熟跨国种业公司的竞争，国内种业公司与国际大型种业公司在商业育种的研发管理模式和育种程序方面存在很大的差距。我国企业首先建立和完善常规育种和测试体系，然后结合自身实力进行育种模块的外延，逐步建立适合国情的商业化育种