回答
专家回应格雷厄姆·布鲁克斯
英国PG经济有限公司农业经济学家
周四，22/08/2013 12:11
这是一个复杂的问题，因此，提供一个答案需要讨论许多因素，例如转基因技术的性质，它正在取代什么，在使用转基因技术多年后，现在可以合理地使用什么作为替代品，最后，与农药使用变化相关的环境影响。
首先，有使用转基因作物技术的背景和类型。这个目前分为两种主要类型:抗虫作物,是专门设计用于使作物耐可以找到特定的害虫或害虫和广泛使用的玉米和棉花作物在世界各地,和抗除草剂作物,在特定的转基因技术允许容忍应用除草剂(尤其是草甘膦)提高除草,并可以在广泛使用的作物大豆、玉米、油菜、甜菜、棉花。
转基因抗虫(GM IR)技术提供了一种防止害虫的保护形式，并经常取代杀虫剂作为一种控制形式。在玉米和棉花中，转基因抗虫技术的使用大大减少了传统上用于控制转基因技术现在控制的害虫的杀虫剂的使用。例如，1996年至2011年期间，使用该技术的国家在这些作物上使用的杀虫剂减少了近2.4亿公斤杀虫剂活性成分。
转基因耐除草剂(GM HT)技术使农民可以通过使用一种或两种对广泛杂草有效的除草剂来简化和改善杂草控制，而不必经常依赖于使用大量在控制杂草能力上更具选择性的除草剂。换句话说，这种转基因技术的采用改变了许多国家使用除草剂的特点。在一些国家，主要是发展中国家，转基因HT技术还使农民能够通过取代人工除草来显著改善杂草控制，人工除草不受欢迎，很难找到愿意这样做的人。毫不奇怪，采用这种技术对除草剂使用的影响因作物、国家和时间而异。以美国为例，在所有作物采用转基因HT技术的最初几年，转基因HT技术的使用导致玉米和油菜籽等作物中使用的除草剂的体积(有效成分的重量)显著减少。然而，不同作物之间存在差异，在一些作物中，如大豆，除草剂活性成分的平均施用量基本保持不变，在甜菜中则有所增加。
自2000年代中期以来，美国主要作物玉米、棉花和大豆的平均除草剂施用量有增加的趋势。造成这种情况的主要原因是，越来越多的杂草种类对转基因HT作物使用的主要除草剂草甘膦产生抗药性，农民的认识越来越高，再加上公共和私营部门杂草科学家的建议，杂草管理计划应该多样化，而不是依赖于单一的除草剂来全面控制杂草。因此，除了草甘膦，农民们越来越多地在他们的杂草管理计划中加入一到两种其他除草剂。
然而，抗除草剂杂草品种的发展应该放在具体的环境中。几乎所有的杂草物种都有可能对除草剂产生抗药性，在世界范围内已经确认了数百种具有抗药性的杂草物种国际抗除草剂杂草调查．抗除草剂杂草的报道比转基因HT作物的使用早了几十年。因此，培育抗除草剂杂草是所有农民都面临的问题，而不仅仅是那些使用转基因HT技术的农民。事实上，转基因HT技术为控制一些杂草提供了一种解决方案，这些杂草在20世纪90年代中期对大豆中使用的主流除草剂产生了抗药性。在美国，除草剂在常规(非转基因)可耕地作物上的使用同样受到抗杂草问题的影响，常规作物上的除草剂使用模式遵循了转基因HT作物的上升趋势。
其次，对转基因作物技术影响的任何审查也应考虑如果不使用转基因技术的替代方案。在转基因技术首次使用之前，过去的杂草或害虫控制做法不太可能反映出当前农民可能会使用的做法，因为新农药和其他控制方法的发展，一些旧农药的退出，农场做法和经验的变化，以及农民希望保持或提高杂草或害虫控制水平，而不是接受过去可能出现的较差的控制水平。因此，任何对在没有转基因作物的情况下对作物施用农药的“替代”模式的合理评估都应考虑这些因素，为此常用的方法是咨询杂草或害虫控制科学家和顾问，了解他们认为如果不再使用转基因技术，目前可能采用的替代害虫或杂草控制计划。这是我在同行评审的期刊上对转基因作物农药使用变化的大量研究中使用的方法(末尾提供了一个示例参考)。总之，这项研究的主要发现表明，相对于目前的转基因作物水平，转基因作物的传统替代品总是会导致更高水平的农药使用。这意味着，例如，尽管近年来美国转基因HT作物使用除草剂的总量有所增加，但如果使用传统(非转基因)技术，可能会增加更多。
最后，任何对转基因作物使用农药变化影响的考虑都应评估相关的环境影响。虽然对作物施用农药的量是衡量农药使用对环境影响的一种方法，但这并不是衡量环境影响的好方法，因为每种农药的毒性和风险与施用量(重量)没有直接关系。例如，在作物或土地上施用1公斤二恶英对环境的影响远远大于施用1公斤盐。有一些同行评议论文的作者使用了替代(更好的)措施来评估转基因作物农药使用变化对环境的影响，而不是简单地观察施用于作物的活性成分量的变化。在我参与了几年的关于转基因作物农药使用变化影响的分析中，我们分析了活性成分的使用变化，并利用被称为环境影响商(EIQ)的指标来评估对环境的更广泛影响(加上对动物和人类健康的影响)。EIQ将不同转基因和传统生产系统中每种农药对环境和健康的各种影响提炼为单一的“每公顷田地值”，并利用与每种产品相关的关键毒性和环境暴露数据。它是康奈尔大学在20世纪90年代开发的，相比单独的有效成分重量，它提供了一个更好的衡量方法来对比和比较各种农药对环境和人类健康的影响。然而，它只是一个指标(主要是毒性)，并没有考虑到所有的环境问题和影响。
我们覆盖1996-2011年期间的最新分析(见末尾的参考文献)表明，转基因性状显著减少了转基因作物种植区因使用杀虫剂和除草剂而造成的环境影响。自1996年以来，转基因作物地区农药有效成分的使用量减少了4.737亿公斤(减少了8.9%)，根据EIQ指标衡量，与使用除草剂和杀虫剂有关的环境影响下降了18.3%。
就绝对而言，最大的环境收益与采用转基因抗虫(IR)技术有关。转基因IR棉的有效成分使用量减少了24.8%，EIQ指标降低了27.3%(1996-2011年)，这是由于该技术大幅减少了杀虫剂的使用，而传统上杀虫剂的大量使用者。同样，转基因红外技术在玉米上的应用也大大减少了杀虫剂的使用，并带来了相关的环境效益。
在转基因玉米作物中使用的除草剂量也减少了1.93亿公斤(1996-2011年)，减少了10.1%，而与使用除草剂有关的对这些作物的总体环境影响则显著减少了12.5%。这突出表明，与传统作物一般使用的活性成分相比，大多数转基因耐除草剂作物使用的除草剂转向了对环境更无害的活性成分。
大豆和油菜籽部门也取得了重要的环境效益。在大豆部门，除草剂的使用减少了1250万公斤(1996-2011年)，由于转向使用更环保的除草剂(- 15.5%)，除草剂使用对该作物区域的相关环境影响也减少了。在油菜籽部门，农民减少了1480万公斤除草剂的使用(减少17.3%)，除草剂使用对该作物区域的相关环境影响下降了27.1%(由于改用了更环保的除草剂)。
转基因生物如何有益于环境?
