转基因作物全球社会经济和环境效益年度报告中文摘要 (附英文报告全文)
摘要和结论
本研究展示了自转基因（GM）作物首次大面积商业化种植以来的十九年中对其全球社会经济和环境影响进行研究得出的结果。本文着重介绍农场层面的经济影响、生产影响、杀虫剂和除草剂使用变化所导致的环境影响，以及对减少温室气体（GHG）排放量的贡献。
农场收入影响
由于同时提高了生产力和效率增益，转基因技术对农场收入产生了显著的积极影响（表1）。2014年，转基因作物直接带来的全球农场收益为177亿美元。这相当于大豆、玉米、油菜和棉花这四种主要作物的全球产值增长了7.2%。自1996年以来，农场收入增长了1,503亿美元。
2014年最大的农场收入增益发生在玉米行业，主要得益于产量增益。2014年，转基因抗虫（GM IR）玉米创造了53亿美元的额外收入，这相当于2014年该转基因作物种植国的该作物产值增长了6.1%，或1, 630亿美元的全球玉米作物产值增长了3.2%。自1996年以来，转基因抗虫技术累计使全球种植玉米农民的收入增加了414亿美元。
通过将提高产量与降低成本相结合，棉花行业也出现了大幅增益。2014年，转基因棉花采用国的农场收入水平增长了39.4亿美元，自1996年以来，该行业已获得448亿美元的额外收益。2014年的收入增益相当于这些国家棉花作物产值增长了12.5%，或440亿美元的全球棉花总产值增长了8.9%。就两项新的棉花种子技术而言，这是附加值方面的大幅增长。
农场收入的显著增长还发生在大豆和油菜行业。大豆的转基因耐除草剂技术在2014年使农场收入提高了52亿美元，自1996年以来实现了466亿美元的额外农场收入。在南美洲采用“Intacta”大豆（耐除草剂和抗虫性状二者相结合）的第二年，也提供了8.5亿美元的额外农场收入，2013和2014这两年间，实现了近12亿美元的额外农场收入。在油菜行业（主要是北美洲），已经创造了48.6亿美元的额外收入（1996-2014年）。
表2汇总了主要的转基因作物采用国的农场收益影响。这突出表明南美洲（阿根廷、玻利维亚、巴西、巴拉圭和乌拉圭）的转基因耐除草剂大豆、中国和印度的转基因抗虫棉花以及美国的一系列转基因品种带来了重要的农场收益。这也说明了在南非、菲律宾、墨西哥和哥伦比亚，农场收益水平正在不断增长。
对于发展中国家的农民相比发达国家的农民在经济利益的分配方面，表3显示，2014年，发展中国家的农民获得了46%的农场收益。发展中国家农民的这些收入增益绝大部分来自于转基因抗虫棉花和转基因耐除草剂大豆 。在1996-2014这十九年里，发展中国家的农民获得的累计农场收入增益为50.6%（760.6亿美元）。
研究农民为获取转基因技术所支付的成本，表4显示，纵观四种主要的转基因作物，2014年的总成本等于技术总增益（包含农场收入增益加上支付给种子供应链的技术成本 ）的28%。
对于发展中国家的农民，总成本等于技术总收益的23%，而对于发达国家的农民，成本为技术总收益的32%。虽然各国情况有所不同，但相对于发达国家的农场收入份额，发展中国家农场收入增益所占技术总收益比重较高这一事实反映了发展中国家相比发达国家而言，知识产权法规和执法较弱、农民获得的每公顷农场收入增益平均水平较高等因素。
表1：1996-2014年种植转基因作物带来的全球农场收益：百万美元
注：所有数值均为标称值。其他 = 抗病毒木瓜和南瓜以及耐除草剂甜菜。产值比重合计栏不包含“其他作物”（即：仅涉及大豆、玉米、油菜和棉花这4种主要作物）。农场收入计算为列入产量、作物质量和关键可变生产成本等影响（例如，种子溢价的支付、对作物保护支出的影响）后的净农场收入变化
表2：1996-2014年部分国家的转基因作物农场收益：百万美元
注：所有数值均为标称值。农场收入计算为列入产量、作物质量和关键可变生产成本等影响（例如，种子溢价的支付、对作物保护支出的影响）后的净农场收入变化。N/a = 不适用。美国合计栏的数值还包括其他作物/性状6.436亿美元（未列入表格）。同样未列入表格的还有加拿大转基因耐除草剂甜菜带来的860万美元的额外农场收入
表3：2014年转基因作物农场收益：发展中国家与发达国家：百万美元
注：发展中国家 = 南美洲的所有国家、墨西哥、洪都拉斯、布基纳法索、印度、中国、巴基斯坦、缅甸、菲律宾和南非
表4：2014年相对于农场总收益获取转基因技术的成本（百万美元）
注：N/a = 不适用。获取技术的成本基于农民使用转基因技术相对于其传统等价物所支付的种子溢价
该技术的生产影响
依据直接农场收益计算中使用的产量影响（参见附录2），考虑到南美洲间作大豆作物的促进作用，自1996年以来，转基因作物已大大增加了全球玉米、棉花、油菜和大豆的产量（表5）。
用于玉米和棉花的转基因抗虫性状已经占到新增玉米生产的95.3%和新增棉花生产的99.3%。使用该技术带来的积极产量影响发生在所有使用国（澳大利亚的转基因抗虫棉花除外，该国之前通过集约使用杀虫剂取得了非常好的实夜蛾属（棉铃虫和蚜虫）害虫治理效果）。相比使用传统技术（如应用杀虫剂和种子处理方法）的作物所带来的平均产量，在澳大利亚采用该技术的主要好处和原因在于显著的成本节省和减少杀虫剂使用所带来的环境增益。自1996年以来的19年里，这些性状作物总种植面积的平均产量影响为玉米增产了11.7%，棉花增产了17%。
转基因耐除草剂技术的主要影响是提供了更具成本效益（更便宜）和更简易的杂草治理方式。在某些国家，改进后的杂草治理方式带来了产量的提高，但主要的增产渠道是通过促进免耕生产系统，从而缩短生产周期并使南美洲的许多农民能够在同一生长季节播种小麦作物后立即种植大豆作物。1996年至2014年间，除了传统的大豆生产外，该间作作物使阿根廷和巴拉圭的大豆产量增加了1.357亿吨（占转基因耐除草剂相关新增大豆总产量的85.7%）。“Intacta”（抗虫）大豆也使全球大豆产量进一步增加了256万吨。
表5：转基因作物积极的产量影响带来的作物增产
注：甜菜仅美国和加拿大种植（自2008年起）
杀虫剂和除草剂使用变化带来的环境影响
为了研究这一影响，本研究报告既分析活性成分的使用又利用名为“环境影响商数”（EIQ）的指标来评估更广泛的环境影响（以及对动物和人类健康的影响）。EIQ将各个农药在不同转基因和传统生产系统中的各种环境和健康影响提炼成一个单一的“每公顷农田值”，并借鉴与各个产品有关的关键毒性和环境暴露数据。从而提供了一个更好的衡量指标来对照和比较各种农药对环境和人类健康的影响，而不是仅仅考察活性成分的重量。不过，读者应注意，EIQ只是一个指标（主要是毒性指标），并未考虑到所有环境问题和影响。在分析转基因耐除草剂生产时，我们假设传统方案达到与转基因耐除草剂生产系统相同的杂草治理水平。
转基因性状促使转基因作物农田上的杀虫剂和除草剂使用所带来的环境影响显著减少（表6）。自1996年以来，转基因作物农田上的农药使用减少了5.814亿千克活性成分（降幅8.2%），这些作物上的除草剂和杀虫剂使用所带来的环境影响，按EIQ指标来衡量，降低了18.5%。
最大的环境增益绝对与转基因抗虫（IR）技术的采用有关。转基因抗虫棉花促使转基因作物的活性成分使用总量减少了43%（-2.491亿千克活性成分，相当于转基因抗虫棉花农田上的杀虫剂使用减少了27.9%），与转基因作物使用有关的农田EIQ指标总值减少了36%（1996-2014年），这是由于该技术促使传统在作物上密集使用的杀虫剂显著减少。同样，转基因抗虫技术在玉米上的使用也导致杀虫剂使用大量减少（7,970万千克活性成分），带来了相应的环境效益。
转基因玉米作物的除草剂使用量也减少了2.137亿千克（1996-2014年），降幅8.4%，而这些作物的除草剂使用所带来的总体环境影响显著减少，高达12.6%。这突出显示了与大多数转基因耐除草剂（HT）作物配合使用的除草剂朝着比传统作物常用除草剂更具环保性的活性成分转变。
重要的环境增益也出现在大豆和油菜行业。在大豆行业，由于转为使用更环保的除草剂，虽然除草剂的使用增加了550万千克（1996-2014年），但该作物农田上的除草剂使用所带来的环境影响减少了（改善了）14.1%。在油菜行业，农民减少除草剂使用2180万千克（降幅17.2%），该作物农田上的除草剂使用所带来的环境影响降低了29.3%（由于转为使用更环保的除草剂）。
对于发达国家的农民相对于发展中国家的农民在减少杀虫剂和除草剂使用所带来的环境利益的划分方面，表7显示发达（53%）和发展中国家（47%）的环境利益按53% : 47%划分。发展中国家百分之七十的环境增益来自于转基因抗虫棉花的使用。
表6：1996-2014年全球种植转基因作物带来的除草剂和杀虫剂使用变化影响
表7：1996-2014年杀虫剂和除草剂使用减少带来的转基因作物环境效益：发展中国家与发达国家
不过，应注意，在一些广泛种植转基因耐除草剂作物的地区，有些农民过度依赖于使用像草甘膦这样的单一除草剂来管理转基因耐除草剂作物中的杂草，这导致了杂草抗性的发展。目前世界上有35种杂草被确认为对草甘膦表现出抗性，其中有几种与耐草甘膦作物无关（www.weedscience.org）。例如，目前美国有15种杂草被确认为对草甘膦表现出抗性，其中有两种与耐草甘膦作物无关。在美国，受影响的面积目前在每年种植的玉米、棉花、油菜、大豆和甜菜（使用转基因耐除草剂技术的作物）总面积的30%-50%范围内。
近年来，随着这些杂草朝着抗草甘膦种群进化，杂草科学家越来越多地达成共识，认为需要改变转基因耐除草剂作物的杂草管理方案，并越来越建议转基因耐除草剂作物的种植者采取更积极主动的作法，即使尚未发现杂草抗草甘膦的情况，也要将其他除草剂（具有不同的或互补的作用模式）与草甘膦一起纳入其综合性杂草管理系统。
这种主动、多样化的杂草管理方法是避免转基因耐除草剂作物中出现抗除草剂杂草的基本策略。这也是解决传统作物杂草抗性的主要途径。一般来说，与被动式杂草管理方案相比，主动式杂草管理方案需要的除草剂更少，对环境更加友好，也更经济实惠。
从宏观层面看，在过去的7-10年里，转基因耐除草剂作物被动式和主动式杂草管理方案的采用已经影响到转基因耐除草剂大豆、棉花、玉米和油菜所施用的除草剂的结构、总量及总体环境性能，这在本文呈列的数据中有所反映。
对温室气体（GHG）排放的影响
转基因作物促使温室气体排放量减少主要通过两个渠道：
• 由于减少了除草剂或杀虫剂的施用次数并减少了土壤耕耘的能源消耗，燃料使用减少。更少的喷洒轮次（相对于传统作物）以及向保护型少耕和免耕耕作系统转变所带来燃料节约已造成二氧化碳排放量的永久性减少。2014年，这个量约达23.96亿千克（因燃料使用量减少8.98亿升所致）。1996年至2014年期间，燃料使用上的累积永久性减少估计为216.89亿千克二氧化碳（因燃料使用减少81.24亿升所致）；
• 使用“免耕”和“少耕” 耕作系统。随着转基因耐除草剂作物的采用，这些生产系统显著增多，因为转基因耐除草剂技术提高了农民治理竞争性杂草的能力，从而减少了依赖于土壤耕耘和苗床整理等手段来达到良好杂草治理水平的必要。结果，耕作消耗的拖拉机燃料使用减少，土壤质量提高，土壤侵蚀减少。进而有更多的碳保留在土壤中，这导致温室气体排放减少。依据南北美洲快速采用免耕/少耕耕作系统所带来的排放减少，估计2014年额外封存了54.49亿千克土壤碳（相当于199.98亿千克二氧化碳未释放到全球大气中）。累积来讲，碳的实际封存量可能高于以上估值，这是因为土壤质量在逐年改善；不过，土壤碳封存增益的累积总量也可能低于各年估计的储存量之和，因为只有一部分种植面积会保持永久的免耕和少耕。由于缺乏数据，我们无法肯定地估计回归传统耕作情况下的累积土壤碳封存增益。因此，对于我们估计的1996-2014年间有1,869.45亿千克二氧化碳未释放到大气中，应予以谨慎对待。
将这些碳封存效益换算成汽车的碳排放量，表8显示：
• 2014年，燃料使用减少带来的永久性二氧化碳减排量相当于107万辆汽车撤离道路；
• 2014年额外可能的碳封存增益相当于889万辆汽车撤离道路；
• 总的来说，2014年，燃料使用减少和土壤碳封存量增加所带来的转基因作物相关二氧化碳排放量减少相当于995万辆汽车撤离道路，相当于英国所有登记车辆的34%；
• 不可能肯定地估计出自1996年以来可能的土壤碳封存增益。如果过去二十年少耕或免耕农业种植的全部转基因耐除草剂作物继续保持永久的少耕/免耕，那么将会促使二氧化碳排放量减少1,869.45亿千克，相当于将8,300万辆汽车撤离道路。不过，这是可能出现的最大值，二氧化碳的实际减排量很可能低于该值。
表8：2014年碳封存影响情况：汽车当量
注：
1. 假设：平均每辆家用汽车每公里产生150克二氧化碳。一辆汽车平均每年行使15,000公里，因此每年产生2,250千克二氧化碳
2. 抗虫大豆 = 减排源于杀虫剂使用的减少。所有其他与“Intacta”耐除草剂复合性状大豆有关的减排都涵盖在耐除草剂大豆下面
结论性意见
作物生物技术迄今为止实现了几个特定的农艺性状，帮助许多农民克服了一些生产局限。这导致采用该技术的1,800万农民提高了生产力和盈利能力，2014年他们将该技术应用到1.755亿公顷农田上。
在去过的十九年里，该技术作出了重要的、积极的社会经济和环境贡献。即使迄今为止只有有限的几个转基因农艺性状在小范围作物内商业化，但仍显示出了这些积极影响。
通过将其内在技术进步与该技术在促进和发展更具成本效益、更环保的农事作业方面的作用相结合，作物生物技术实现了经济和环境增益。更具体地说：
• 转基因抗虫性状所带来的增益基本上是由该技术直接实现的（产量提高、生产风险降低、杀虫剂使用减少）。因此，农民（主要是发展中国家的农民）能够提高其生产力和经济收益，同时还能实行更环保的耕作方法；
• 转基因耐除草剂性状所带来的增益来自于直接利益（主要是降低了农民的成本）和促进耕作系统变化的双重作用。因此，转基因耐除草剂技术（尤其是大豆）在使农民能够利用现有的低成本广谱除草剂（草甘膦）方面发挥了重要的作用，进而促进了南北美洲从传统生产系统向少耕/免耕生产系统转变。生产系统的这一转变为农民（和更广泛的经济）作出了额外的、积极的经济贡献，并实现了重要的环境效益，显著减少了温室气体的排放量（由于减少了拖拉机燃料的使用和增加了土壤的碳封存）；
• 抗虫和耐除草剂性状都对提高大豆、玉米、棉花和油菜的世界生产水平作出了重要贡献。
谈到耐除草剂作物，某些地区的部分农民过度依赖于使用草甘膦而又缺乏作物轮种和除草剂轮换，从而导致产生杂草抗性。为了解决这一问题并保持良好的杂草治理水平，农民们越来越多地采用积极主动的杂草管理战略组合与除草剂和其他耐除草剂作物组合（换言之，其他除草剂与草甘膦配合使用，而不是只依赖于草甘膦，或者使用对其他除草剂，如草铵膦，耐受的耐除草剂作物）相结合的综合型治理方案。相比几年前，这无疑增加了转基因耐除草剂生产系统的成本，但相对于传统方案而言，转基因耐除草剂技术在2014年继续发挥了重大的经济效益。
总而言之，无论是在同行评审文献中还是如本文所总结，都有大量的一致性证据来量化作物生物技术的积极经济和环境影响。因此，本文的分析深入阐述了为何世界各地有如此多的农民采用并继续使用该技术。鼓励读者阅读所援引的同行评审论文，以及已发表的（和在下文参考文献中列出的）与该主题有关的其他文章，以得出自己的结论。
阅读英文全文请点击以下链接：