转基因技术——应对粮食危机的有效途径
（1）我国面临的人口压力和粮食危机
我国是一个人口大国，人口在持续缓慢增长，预计到2020年会达14亿。随生活水平不断提高，对食品的需求持续增长，我国已经由原来的粮食出口国变为进口国，粮食自足率早已突破了原定的95%黄线。油料、棉花生产的现状更不乐观。随食品结构不断发生变化，对动物性食物需求的持续快速增长，使得2015年我国对饲料粮的需求达到2亿吨，约占粮食总产量的45%。伴随迅速城镇化，优质可耕地面积会进一步减少，农村年轻农民大批移居城镇地区，使农村的土地和人力成本不断提高。为提高农作物的产量而过度依赖使用大量的化肥和农药，严重污染了水体和土壤环境，也提高了农业生产的成本。大规模禽畜饲养造成的环境污染，已严重影响到了畜牧产业的可持续发展。
总之，我国农业生产继续面临着持续的人口压力、优质耕地面积不断下降、耕地质量总体退化、粮食单产和品质不稳等问题的严重挑战。加上农业成本的上升、农业熟练劳动力的短缺、受国际粮油生产和市场波动的影响，以及随着全球气候変化极端气候事件频发导致农业生产的不确定性，未来10～15年，中国的粮食与生态环境安全形势将更趋严峻。
党的十八届五中全会公报提出：“大力推进农业现代化，加快转变农业发展方式，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路。”
（2）转基因技术——应对粮食危机大有可为
为了满足2050年世界人口对粮食的需求，全世界必须用更少的土地、水、能源、化肥和农药等投入来增产70%～100%的粮食。而这些需要依靠生物技术的发展和创新来突破资源瓶颈。目前，美国大多数被认证的生物技术作物都是集中于改良农艺性状，而主要的改良性状是抗除草剂和抗虫害。以大豆为例，基于美国农业部提供的数据，抗除草剂大豆的种植面积比例从1997年的17%增长到2001年的68%，到2014年达到了94%。抗除草剂棉花的种植比例从1997年的10%增长到了2001年的56%，在2014年达到了91%。
一直以来，有效防除杂草是大豆生长过程中面临的最大问题。杂草与大豆植株竞争光照、水分和养分，杂草还是病、虫害的宿主，茂盛的杂草在机械化收获时会磨损机械，干扰收获。与杂草竞争引起产量损失相关的主要因素是杂草种类、杂草密度和竞争持续时间。如果杂草在整个生长季节都与大豆争夺光照、水分和养分，由此导致的产量损失可高达75%以上。
最早的抗除草剂技术，即抗草甘膦大豆于1996年被批准商业化种植。抗草甘膦大豆的推广应用，为农民提供了有效的杂草控制措施，减少了因机械除草所带来的产量损失。同时也使得采用免耕少耕技术、减少水土侵蚀或流失成为可能。其经济效益、环境效益和社会效益极其显著。但由于长时间施用草甘膦除草剂，世界一些地方均出现关于某些杂草对草甘膦产生抗性的报道。采用不同作用机制的除草剂混合使用，是有效控制杂草对除草剂产生抗性的重要途径。
2015年初，美国农业部宣布批准孟山都公司研发的新一代抗麦草畏大豆。这种大豆含有一个来自嗜麦芽寡养单孢菌的麦草畏单加氧酶基因，能有效防治草甘膦难以控制和对草甘膦产生抗性的阔叶类杂草。该性状将会与草甘膦性状复合在一起推广应用。“这个决定对农民们来讲是一个重要的里程碑”。
孟山都公司首席技术官傅瑞磊博士这样说道：“我们很骄傲可以为农民提供一种解决方案，帮助他们高效管理农田，从而生产出更多粮食以满足消费者的需求。”
2015年4月24日，欧盟委员会宣布批准10种新的转基因产品进口用于食品和饲料，批准的有效期为10年。获批的产品中就包括孟山都公司最新研发的抗麦草畏性状大豆。欧盟委员会在其官方声明中指出，这次批准的转基因产品在欧盟上市之前，都通过了全面的审查流程，其中包括由欧洲食品安全局与各成员国合作做的风险评估，证明这些产品是安全的。
大有可为的转基因作物
马铃薯是仅次于大米、小麦和玉米的全球第四大主要粮食作物。从发达国家到发展中国家，数以百万计的人口把马铃薯作为主要或者重要的营养来源。因它是无性繁殖作物，所以在育种方面与其他主要粮食作物完全不同。缺乏转基因作物保护技术导致马铃薯生产过程中受到病虫害、微生物和杂草侵害造成的损失高达70%。
2014年11月，美国农业部动植物卫生检验局向Simplot公司发放了InnateTM马铃薯在美国的商业化许可，成为第一款商业化种植的转基因马铃薯品种。InnateTM马铃薯的天冬酰胺含量较低，从而降低了对人类潜在致癌的丙烯酰胺的生成，去皮后不会褪色，挫伤时斑点较少，易贮藏，减少了浪费，从而有利于粮食安全。InnateTM的获批将为转基因马铃薯在全球打开新的机会窗口。全球马铃薯的产量损失有22%归因于真菌和细菌病原体，有8%归因于病毒，再加上害虫造成的18%的损失以及杂草造成的23%的损失，如果没有作物保护，70%的马铃薯产量会损失于科罗拉多甲虫等害虫和病毒载体（蚜虫和叶蝉），以及由真菌、细菌、各种病毒及线虫引起的疾病，这些病虫害会在其所在区域造成毁灭性损失。Simplot公司进行的一项调查表明，91%的被调查者对InnateTM育种方法很放心，生物技术能够有效控制马铃薯因害虫和疾病所造成的损失。
到2050年将供养90亿人口是人类在21世纪剩余年份里必须面对的一大挑战。在小麦和大米绿色革命之后，作物生产率增幅下降。很明显，仅靠传统技术到2050年粮食产量已不能供养90亿人口。这就需要更先进的粮食作物生产体系来应付这一系列的变化，包括日益增长的人口、急速变化的气候、逐渐减少的资源、逐渐变化的饮食习惯，以及消费者对安全、高质量、营养丰富且便利的食品需求。
全球科学界的一项提议是更好地兼用传统技术（适应性更好的种质）和最好的生物技术（适当的转基因和非转基因性状），以取得作物生产率在全球15亿公顷耕地上的可持续增长。很显然，生物技术虽然不是解决粮食危机唯一的解决方案，但注定起着重要的作用，转基因技术依然是未来发展之路。
广泛应用
2014年是转基因作物商业化的第19年，已有28个国家的1800万农民种植了1.81亿公顷转基因作物，比2013年的1.75亿公顷有所增长。数据显示，过去全球147个已知转基因作物在1995-2014年间产生了多重重大效益：采用转基因技术使化学农药的使用率降低了37%，作物产量提高了22%，农民利润增加了68%。
美国是转基因作物的发源地，自1996年起，美国农民就开始广泛种植转基因作物。2014年是美国转基因发展的标志性年份。当年11月，美国批准了粮食作物InnateTM马铃薯，相比传统品种，它的潜在致癌物质丙烯酰胺含量更低，挫伤浪费更少。几乎同一时间，一种新的转基因作物苜蓿在美国获批种植，其木质素减少了22%，从而给饲料提供更多的营养，更易使牲畜消化。对于转基因作物，美国农民显示出了很高的接受度。在美国种植的第一种耐旱玉米，2014年的种植面积比2013年的5万公顷增加5倍以上，达到27.5万公顷。
目前通过“咨询程序”向美国食品与药物管理局（FDA）提出审批申请的转基因食品产品已经超过110种，除转基因番茄外，还包括转基因大豆、玉米、棉花、马铃薯、亚麻、菜籽、南瓜、番木瓜、菊苣、甜菜、水稻、香瓜和小麦。这些得益于美国开明的监管体系和有效的监管措施。
自转基因技术发明伊始，美国各界就以“可靠科学基础原则”为基础，建立了一套独特的分散式监管体系。目前，美国对转基因作物进行监管的职能，可根据其用途分别由农业部、环保署以及FDA来行使。
（3）有机农业是否能满足人类粮食需求
2017年，《自然·通讯》发表了一篇题为《用有机农业喂饱世界的可持续对策》论文，该论文基于模型模拟，根据每个地区对有机农业的接受程度和实际经济状况的不同，对这些变化在现实世界里可能产生的不同结果进行了分析。结果认为，有机农业或许可以满足全球的食物需求，同时实现可持续发展，但条件是减少食物浪费和肉类生产，因此，这实际上是难以做到的。
虽然有机农业比传统耕作方法更环保，但是如果不开辟新的耕地，仍旧无法满足人类对食物的需求。为了评估有机农业为全球提供粮食的可行性，瑞士有机农业研究所（FiBL）的Adrian Muller及其同事为2050年全球90亿人口和不同的气候变化设定进行了模拟。他们的模型预测要实现100%的有机农业转化，同时满足全球粮食需求，所需耕地要比目前增加16%～33%。实现100%转化，但不增加耕地面积，则需要减少50%的食物浪费，并且停止生产动物饲料——种植动物饲料的土地可被用于生产粮食。在该设定下，人类饮食中的动物蛋白质会从38%减少至11%。据此，作者分析得出的结论是，建立可持续的食物供给系统不仅需要增加粮食生产，还需要减少浪费，减少对农产品的消耗，降低草与牲畜之间的相互依赖性。但实际上，这是很难做到的。
再看我国国情。现实生活中，随着我国经济生活水平的提高，人们的食物发生了巨大变化，肉、禽、蛋、乳等动物性食品的消费量在食品消费中所占比例越来越高，相应地动物所消耗的饲料越来越多。为满足动物饲养和居民动物性食品的需求，由于土地有限，同时我们现有耕地主要用于满足主粮生产，因此，农业部采取了进口转基因大豆用于生产豆粕，满足动物饲料蛋白质需求的策略。
（4）转基因技术——应对亚非粮食与营养问题的一个途径
近年来，包括法国、英国在内的欧洲国家过去20年里关于转基因作物的激烈讨论也开始在发展中国家中出现。在超过四分之一人口营养不良的肯尼亚，政府于2012年底禁止了转基因食品的进口，但未禁止转基因作物的研究。这些决策，正如欧洲有些国家的类似决定，似乎是部分出于对转基因技术的情绪化反应。
让科学有机会改善世界最贫困人群的生活，发展中国家的决策者就不应被欧洲的政治化争论影响。欧洲是一片不存在广泛粮食安全问题和营养不良问题的大陆。发展中国家政府应该从具体问题着手，把转基因作为一个可能的解决方案，评估所有可行方案的风险与收益，而不是简单的拿出一个支持或者反对转基因的态度。
50年来，育种改善的作物品种贡献了全球农业新增产能的1%。尤其是在发展中国家，伴随着水与肥料利用、土壤和作物管理、储存运输基础设施等的改善，新栽培品种将成为应对在气候变化下养活人口增长这个挑战的关键。不少增产、防病虫害、提高营养价值、耐旱涝等的改良作物品种，没有使用基因工程，基因工程或是能得到相同结果的不同方法之一。在基因工程有效的时候，也经常是对传统育种的补充，而不是替代传统育种。
但在我们想要的作物性状遗传变异很有限时，基因工程就是唯一可行的措施。就拿在非洲草原上广泛种植的豇豆来说，为了让它免于被豆荚螟这种害虫侵害，研究人员已经在传统育种上耗费了多年时间。而土壤细菌苏云金芽孢杆菌可以产生一种毒素（Bt），能杀灭包括豆荚螟在内的蛾类害虫。尼日利亚研究人员把产生Bt的基因导入了当地豇豆品种，在小规模的田间试验中，这种方法使得95%的作物产生了抵抗力。Bt豇豆能使非洲豇豆增产70%。Bt豇豆抗虫试验正在布基纳法索、加纳和尼日利亚持续进行，抗虫种子从2017年开始提供给当地农民。
基因改造也为多个性状进入一种植物提供了新的途径，而且比传统育种的速度快得多。就拿木薯这种非洲数百万人的主粮作物来说，阻碍生长的木薯花叶病与能使根系腐烂的褐条病这两种病毒性疾病，影响着整个非洲大陆尤其是东非木薯作物的生长。虽然有些木薯品种能够抵抗某一种病，但是东非许多地方两种病毒性疾病都非常普遍。木薯每两年开一次花，想依靠常规育种同时获得拥有抵抗这两种病害能力的木薯将是一项巨大挑战。因此在乌干达和肯尼亚，研究人员目前正在研究相关的转基因方法。
东非木薯作物
以提高作物营养价值为目的的生物强化是基因工程发挥作用的又一领域。例如，维生素A缺乏会引发严重的问题，如增加儿童感染麻疹死亡的风险。在应对维生素A缺乏症上，传统育种也在发挥作用。一个国际研究团队正致力于提高莫桑比克和乌干达的营养水平，他们将富含维生素A前体的橙色红薯介绍给了部分人群。这一举措已经提升了这些人群体内维生素A的含量。
世界其他一些地方并不把红薯作为主食，这时基因改良会用来改进其他主粮作物。没有转基因技术，富含维生素A前体的基因改造大米品种“黄金大米”是无法生产出来的。食用此种米饭150克，就能提供中国6～8岁人群的推荐营养摄入中大约60%的维生素A。
（5）转基因专家获国际农业领域的最高荣誉“世界粮食奖”
2013年，美国孟山都公司首席技术官Robert T. Fraley与另两位转基因科学家Mary-Dell Chilton和Van Montagu获得当年世界粮食奖，这是27年来该奖项首次授予基因改良作物研究人员。世界粮食奖基金会主席Kenneth Quinn在颁奖会上指出：“如果我们屈服于这种转基因食品对人类和环境有害的争论，那就是贬低我们授予的奖赏。”获奖者Van Montagu教授说：“世界粮食奖让人理解到转基因食品是安全的，我们仅仅是向社会解释科学事实，这些转基因食品是安全的，至少与传统食品一样安全。如果有人否认这个科学事实，我们就只能坦白地对他们说，‘你们是在误导舆论’。”
2013年获“世界粮食奖”的三位科学家Robert T. Fraley、Mary-Dell Chilton、Van Montagu
世界粮食奖旨在对改进全球粮食质量、数量和供应，从而推动人类发展的个人的突破性成就进行表彰，是该领域最具声望的国际大奖，曾被多位国家元首誉为“粮食与农业领域的诺贝尔奖”。1993年中国原农业部部长何康因进行农业改革而获得粮食自给自足而获奖，2004年袁隆平因培育杂交水稻成功而获得此奖。
世界粮食奖每年十月在艾奥瓦州得梅因市颁发，奖金为250000美元，以表彰在为人类提供充足粮食和营养的任何相关领域作出贡献的人。这些领域包括粮农科技、营养、生产与营销、经济学、扶贫、政治领导。世界粮食奖于1986年由诺贝尔和平奖得主诺曼·E·博洛格（Norman E. Borlaug）博士创立。诺曼的杰出工作引发了绿色革命，并为他赢得了“有史以来拯救生命最多的人士”的美誉。1990年，艾奥瓦商人兼慈善家约翰·鲁安（John Ruan）成立了世界粮食奖基金会。每年十月联合国世界粮食日（10月16日）当日或前后，都会在气势恢宏的艾奥瓦州政府大厦里举行世界粮食奖颁奖仪式。此外，还会举办名为“博洛格对话”的国际研讨会，吸引来自世界各地逾65个国家的专家与全球领袖。专为高中生设立的世界粮食奖全球青年研习班也在此时举办。世界粮食奖得主都曾为确保成千上万生活于贫困中的男女老少获得数量充足、营养丰富的食物作出过重大贡献。获奖人员代表了众多不同国家，包括孟加拉国、巴西、中国、古巴、丹麦、埃塞俄比亚、印度、墨西哥、塞拉利昂、瑞士、英国和美国。
（6）比尔·盖茨：转基因技术可以减少饥饿和营养不良
据美国“商业内幕”网站报道，2008年2月下旬，前世界首富、微软创始人、中国工程院外籍院士比尔·盖茨在接受媒体记者采访时表示，“转基因食品是完全健康的。如果以正确的方式去看待，那么这种技术可以减少饥饿和营养不良。我不会远离非转基因食品，但人们将非转基因食品视为更好的选择，这令人失望。”
自从比尔·盖茨及其妻子梅琳达成立盖茨基金会以来，他们将慈善事业的重心之一就放在了全球健康事业上，与中国也达成了一系列合作共识。盖茨在2017年北京大学的演讲上说：“自2008年起，我们支持中国农业科学院和其他科研机构开发研究培育水稻新品种。通过将这些品种与塞内加尔、坦桑尼亚和卢旺达等国的本地品种杂交，我们将得到高产量的耐逆境作物，增加农民的收成和收入。”
（7）转基因技术是保障我国粮食安全的有效途径
尽管争议不断，但单就转基因研究而言，我国并未停止给予支持。2008年，国务院批准设立了“转基因生物品种培育科技重大专项”，这是国家中长期重大科技项目，计划共投入两百多亿元人民币。目前国内95%的转基因抗虫棉花是自主研发的技术培育出来的。在转基因研究的某些领域，如抗虫棉方面，我们已经达到国际一流的技术水平。
在进口方面，我国批准进口转基因的作物有大豆、玉米和油菜，这些作物仅限于加工原料，但也须获得我国的安全证书。中国现在每年进口大豆9000万吨，国内生产的大豆只有1500万吨，现在的大豆油大部分是用国外转基因大豆生产的。专家呼吁，中国再不放开转基因，玉米也会将像大豆一样面临被国外垄断的情况，这个形势已经很明显了。
现在国内农产品价格上涨，国外的农产品占据了成本优势。从养活中国十几亿人口、保障国家粮食安全的目的出发，生物技术带来了积极效应，转基因就是其中降低成本的最直接手段。
从国际上看，转基因农作物从1996年开始大规模推广，主要被应用的两类基因是抗虫基因和抗除草剂基因，主要包括四大作物，即大豆、玉米、棉花和油菜。目前美国的转基因研发、种植和消费均居全球第一。在种植面积方面，中国由此前的第4位变为第6位。资料显示，2014年，中国粮食总产量超6亿吨，但消费量已达6.4亿吨，中国粮食产量的增速不及粮食需求的增速，粮食安全形势依旧严峻。生产的需求已经呼唤开放转基因应用了。