草地贪夜蛾 转基因玉米商业化的临门一脚？

作者 | 田亚雄 蒋欣然 中信建投期货农产品事业部

两份文件 一种趋势

2019 年12月30日，农业部发布《关于慈KJH83等192个转基因植物品种命名的公示》，公告披露了拟批准颁发农业转基因生物安全证书的192个植物品种目录，其中包含189个棉花品种、2个玉米品种和1个大豆品种。消息一出，资本市场立刻风起云涌，转基因相关概念股大涨，神农科技、隆平高科、农发种业、登海种业等涨停，敦煌种业、荃银高科涨幅超6%，丰乐种业、万向德农涨幅超5%。

2月20日，农业农村部发布关于印发《2020年全国草地贪夜蛾防控预案》的通知，强调今年我国草地贪夜蛾发生形势严峻，防控任务艰巨。预案中提到：今年草地贪夜蛾威胁区域占玉米种植区域的50%以上，预计全年发生面积1亿亩左右，黄淮海夏玉米苗期遭遇草地贪夜蛾危害风险显著增加，极有可能造成缺苗断垄危害。

这几天刷够存在感的草地贪夜蛾也使得转基因板块再添一把火。南美洲来的蛾子煽动了翅膀，引起一场转基因的风暴，而这一切要从草地贪夜蛾的特性说起。

草地贪夜蛾俗称秋黏虫（Fall Armyworm），是一种原产于美洲热带和亚热带地区的杂食性害虫，为害多种作物，被国际农业和生物科学中心评为世界十大植物害虫之一。

抗药的蛾子vs自带buff的玉米

蛾子的前世今生我们已经讲过很多次了，感兴趣可以看看我们之前的文章：【建投专题】蝗虫炒作失败，蛾子猥琐发育，警惕！，这里我们主要讨论它的一个特性：抗药性。

根据世界卫生组织（WHO）对昆虫的抗药性（ResiSTance）的定义，抗药性即“昆虫具有忍受杀死正常种群大多数个体的药量的能力”。抗性是由基因控制的，是可遗传的。

去年草地贪夜蛾入侵，我国农科院联合国外多家大学，对入侵我国这批草地贪夜蛾的生物遗传背景和抗药性特征进行了研究，抗性相关基因扫描检测发现：该群体对传统有机磷类农药、有机氯类农药和拟除虫菊酯类农药具有较高的抗性基因变异频率。也就是说入侵我国这批蛾子抗药性较强，传统农药目前不宜用于入侵我国草地贪夜蛾的防治。但研究同时指出没有检测到对Bt毒素抗性基因变异位点，预示其对相关传统农药抗性风险很高，换句话说，Bt毒素可以用于防治草地贪夜蛾。

这个Bt毒素，就是我们关注的重点。

所谓Bt毒素即苏云金杆菌，它是自然界广泛存在于土壤中的一种有益杀虫微生物， Bt农药自1959年作为生物杀虫剂应用于作物保护，已有60年的历史。那么是不是直接喷洒Bt生物农药就可以了呢？事实上，Bt作为生物杀虫剂在农作物保护市场上占的份额仍然不足1%，主要原因是Bt制剂在应用上存在很多的缺点，如田间不稳定、在紫外线下易分解、持效期短、对隐蔽害虫效果不大、在玉米田使用操作困难等。

因此，科学家想到一个更好的办法：直接将Bt中表达的能专杀昆虫的蛋白基因转到玉米中！ 使玉米出生自带这种蛋白。这就相当于给玉米加了个“被动技能”：虫子在啃食这种转基因玉米时，“杀虫蛋白“在肠碱性溶液和酶的作用下被活化，使害虫直接被杀灭。

2020年1月22日，农业农村部科技教育司在官网发布消息，2个抗虫耐除草剂玉米新品种获得安全证书，分别是：北京大北农生物技术有限公司的DBN9936抗虫玉米【转（Bt Cry1Ab）抗虫玉米】 与杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学的双抗12-5玉米【转Cry1Ab/Cry2Aj、G10evo（EPSPS）基因抗虫耐草甘膦玉米】

两个品种都涉及的Bt Cry1Ab对草地贪夜蛾是否有效？答案是肯定的，我国科研人员利用室内生物测定方法评价了国产Bt-Cry1Ab玉米对草地贪夜蛾1~4龄幼虫的毒力。结果显示，Bt-Cry1Ab可高效表达目标杀虫蛋白并对草地贪夜蛾具有很强的毒杀作用，对1龄幼虫的致死率达到59%~100%，存活幼虫的生长发育亦受到显著抑制。表明国内研发的Bt-Cry1Ab玉米对草地贪夜蛾具有良好的控制效果，具有较好的商业化应用前景。

经济效益是种植意愿的第一驱动力

事实上，转Bt玉米在国外早有成熟运用，目前为止，表达Cry1F、Cry1Ab或Cry1A.105+Cry2Ab2蛋白的转Bt玉米已在美国、加拿大和南美部分国家商业化种植。2009年，美国玉米种植面积的85%是转基因玉米，其中转Bt基因抗虫玉米占总面积的17%，46%为兼具抗虫和耐除草剂，22%为耐除草剂玉米。

1996—2006年，美国种植转基因抗虫玉米为农 民带来36亿多美元的收益。为了控制草地贪夜蛾，巴西于2008/2009生长季开始种植转Bt基因抗虫玉米，2009/2010生长季其面积已占玉米总面积的39.5%。据专家预测，如果今后10年巴西农民不种植转基因玉米将损失69亿美元。而在欧洲，西班牙2008年转Bt基因抗虫玉米种植面积占其玉米总播种面积的22%。葡萄牙农民种植转Bt基因抗虫玉米每公顷可增收150美元。在法国，转Bt基因玉米使得玉米增产5%~25%，每公顷增收150~210美元。德国则增产14%，每公顷增收111美元多，而采用化学防治每公顷仅增收24美元。

也许有人会说，如果草地贪夜蛾能够有效控制，这个转Bt玉米不就白种了？而事实上，转Bt玉米品种对当前我国玉米上的主要鳞翅目类害虫玉米螟、棉铃虫、东方黏虫等害虫都具有良好的抗性。田间试验表明，转Bt玉米对亚洲玉米螟防治效果可达95%~99%，且基本没有影响玉米生长的危害，而最好的化学杀虫剂最好的防治效果也仅为80%~90%。菲律宾是首先利用转基因抗虫玉米防治亚洲玉米螟的亚洲国家，2008年种植转基因玉米35万公顷（其中抗虫玉米28万公顷），农民增收4900多万美元，2003-2008年因种植转基因玉米农民增收8800万美元。

我国农作物的病虫草鼠害发生面积呈逐年上升趋势，已经从1980年的20余亿亩次，逐年攀升到了2016年的近70亿亩次。研究表明全球气候变暖使害虫繁殖代数增加，均温上升1℃，小型昆虫增加1代；均温上升2℃，大型昆虫增加1代随着全球经济一体化，外来有害生物入侵可能性加大；而秸秆还田与免耕种植，也改善了害虫的栖息和越冬场所。

市场预测“DBN 9936”和“双抗12-5”两个转基因玉米新品种可减少80%的杀虫剂用量，适宜在北方区域种植，增产可达20~50%，不但减少了草地贪夜蛾及传统虫害防治的投入，还提高了玉米的耐除草剂性能，减少了种植成本。

毫无疑问，经济效益是农民种植意愿最大的驱动力。近年来东北屡禁不止的转基因玉米偷种现象，已经是农民用脚投票的结果。

商业化的拦路虎：致癌风波

这次获得国家安全证书的转基因玉米品种，除了抗虫，还有抗除草剂的作用。是的，抗的就是曾经引起“腥风血雨”的草甘膦。

草甘膦是广泛使用的许多除草剂中的有效活性化学成分，能有效作用于春夏玉米田行间杂草，尤其对多年生根杂草非常有效。但喷施除草剂草甘膦在杀死杂草的同时也将农作物非选择性的除杀，给农民造成了不必要的损失，抗草甘膦玉米则很好地避免了这个问题。

其中美国孟山都（Monsanto）生物技术公司开发的抗草甘膦转基因玉米NK603应用普遍，在欧盟、美国等国家均获准种植，供动物和人类食用。抗草甘膦作物开发的最主要的策略是使作物产生对草甘膦不敏感的EPSPS蛋白，孟山都公司利用农杆菌CP4菌株中的CP4 EPSPS基因开发了转基因玉米NK603。而我们的“双抗12-5”是将耐草甘膦基因G10evo EPSPS转移到玉米上，属于同一种思路。

说起NK603，至今仍有很多人谈之色变。2012年，法国卡昂大学的研究人员塞拉利尼（Gilles-Eric Seralini）发表研究文章称：用抗草甘膦除草剂的NK603转基因玉米喂养的大鼠，致癌率大幅度上升。

一时间，致癌论引爆全球新闻界，反转基因群体找到了“实锤”，借此进一步渲染转基因的危害，在各国舆论中，转基因被重重地打上了负面标签。

图：反转基因团体将“MON810”玉米的包装袋全部撕毁

当子弹还在飞时，多国科学家纷纷对该实验提出质疑，主要问题包括：1． 该实验所用大鼠超过90天，本身已是老年鼠，易患多种疾病。2． 大鼠样本数量太少，且该研究中，那20只未食用转基因玉米也未食用农药的对照组大鼠也长出了肿瘤，无法成为有效证据。3． 已经有无数有关生物工程作物的研究，包括超过100次以上的饲喂研究，都已经反复证明了转基因玉米的安全性，一个不严谨的研究无法令人置信。

图：塞拉利尼（Gilles-Eric Seralini）

流言并未至于智者，事实上流言很难至于任何人。即使在多国权威机构的力证下，塞拉利尼的理论仍影响至今，甚至不断“推陈出新”。吸引眼球的实验结论夹杂着各种关于资本家利益的阴谋论，成为各国媒体骇人听闻的标题，击中了大众对未知的恐惧，甚至传导到终端消费者的选择。这些因素共同组成了转基因作物商业化的壁垒。

更不用说，草甘膦农药本身就引起过极大的致癌争议。“如果玉米能抗草甘膦了，转基因玉米田一定会大量使用致癌的草甘膦农药！” 这种逻辑难以避免引起一些人的担忧，即使多国权威研究机构力证草甘膦无致癌性，即使大量证据指向始作俑者IARC的惊天丑闻——在对草甘膦的评估中，IARC故意篡改了其评估报告，通过删除或修改证据等手段，从而支持其预设的、具有偏见的评估结论。

进化论的演绎：远期耐药风险

虽然转基因抗虫玉米能够有效控制草地贪夜蛾的为害，但是同化学杀虫剂一样，随着Bt玉米的长时间、大规模种植，草地贪夜蛾在整个生长期就会持续处在Bt杀虫蛋白的选择高压下，这样就会逐渐演化出Bt抗性种群。举个例子，2008年巴西首次引进Cry1Ab玉米（转化体MON810），3年后发现草地贪夜蛾对其产生抗性，2009年引进Cry1F玉米，仍是3年时间便产生抗性。其次，由于草地贪夜蛾的寄主作物较为广泛，生产上需要将Bt玉米和化学农药协同使用才能实现区域性防控的目标。

任何技术都很难一劳永逸，从远期来看虫害始终是一种潜在威胁。

宏大叙事下的细枝末节

我国既是全球最大的粮食生产国，也是最大的粮食进口国。

全球有24个国家允许种植转基因作物，包括5个发达国家。

全球有43个国家/地区允许进口转基因作物用于粮食、饲料和加工。

2016年，我国十三五国家科技创新规划中明确提出推进“转基因玉米大豆产业化”

2018年，美国抗虫转基因玉米种植面积占比82%

2018年，转基因玉米偷种现象屡禁不止，据业内估计，转基因玉米在东北的非法种植已达1000万亩。

2019 年，美国总统特朗普加快了农业生物技术新产品的审批，降低了开发者的成本，并鼓励对转基因农作物进行更多投资。

2020年，十三五规划最后一年，农业农村部拟批国产转基因玉米、大豆安全证书。

回头来看，我国转基因商业化之路荆棘密布，消费者对转基因的恐慌，、媒体舆论压力、种植者对市场需求的担忧等使得转基因商业化步履维艰。高昂的研发费用与遥遥无期的上市许可极度不匹配，多家种业研发团队散伙，转基因产业化停滞不前，科研领域人才流失。从远了讲，可能导致我国转基因科研在国际上失去竞争优势。

本次安全证书的颁布，对于我国转基因商业化是艰难的一步，也是必要的一步。此前，多家科研机构通过实验证明了“DBN 9936”和“双抗12-5”的安全性。证书颁布拟颁布当天，新华社发长文为转基因食品安全性背书。而近期草地贪夜蛾的蠢蠢欲动也为转基因玉米上市添了一把火。

根据《农业转基因生物安全管理条例》，转基因品种获得生物安全证书后，需要通过品种审定并获得种子生产和经营许可证，才可以进入商业化生产应用。正常程序下市场准入审核周期约为1至2年。当前逐渐上升的虫害威胁能否加快转基因玉米上市之路仍未可知，但可以确定的是， 东风既来，不论是市场还是技术，我们都已经准备好了。

参考资料：

百名专家谈转基因 何康来 中国农业科学院植物保护研究所

国产Bt-Cry1Ab和Bt-（Cry1Ab+VIP3Aa）玉米对草地贪夜蛾的抗性测定 张丹丹 吴孔明 《植物保护》2019年4期

转基因玉米致癌风波 曹玲 《三联生活周刊》2012年第41期

争议中的草甘膦，IARC事件再回顾 翁德民 《现代农药》

草地贪夜蛾生物型遗传背景和抗药性特征 《科技日报》

研究员：田亚雄

期货投资咨询从业证书号：Z0012209