Kinas GMO-lager

Det är en varm, smoggy julihelg i Peking, och portarna till den Förbjudna staden kryllar av tiotusentals svettdränkta turister. Få tar vandringen till stadens östra sida och dess mer lugna China Agricultural Museum, där flera formella byggnader ligger bland glittrande dammar omgivna av lotusväxter i full rosa blomning. Webbplatsen, som är knuten till jordbruksministeriet, lovar att den kommer att bekanta besökarna med Kinas lysande jordbrukshistoria – men det som saknas i den officiella presentationen är lika talande som det som visas.

För minst 9 000 år sedan var det människor som bodde i Kina först att odla ris, utveckla utarbetade bevattningssystem. Idag är ris landets (och halva världens) viktigaste gröda. För cirka 2 500 år sedan uppfann kineserna också de första riktigt effektiva järnplogarna, kallade kuan , med en böjd V-form som effektivt vände hård jord. Dessa årtusenden gamla innovationer matchas av det senaste århundradet. En uppvisning hedrar Yuan Longping, Kinas vördade far till hybridris, som i mitten av 1960-talet hävdade att om han kunde hitta hansterila risplantor – sådana som inte kan självpollinera – så skulle han kunna skapa hybridstammar på ett tillförlitligt och i stor skala. (I allmänhet är hybrider mer kraftfulla och ger högre avkastning än föräldrasorterna.) Han hittade senare sådana växter och skapade tillsammans med andra forskare en process för att göra högavkastande hybrider år efter år, vilket revolutionerade risproduktionen.

Den här historien var en del av vårt novembernummer 2014

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Men utställningarna nämner inte det enorma lidande som orsakats av kinesiskt jordbruksmisslyckande. Yuan själv levde genom ordförande Mao Zedongs stora språng framåt 1958–1961, som utlöste en kollaps i livsmedelsproduktion och distribution genom att förbjuda privat jordbruk till förmån för stora kollektiva gårdar. Så många som 45 miljoner människor dog, de flesta av svält. Museet säger heller ingenting om den mest omstridda produkten av modern jordbruksteknologi: genetiskt modifierade organismer, eller GMO. Ja, det finns en genpistol från 1990-talet, som använde högtrycksgas för att spränga DNA-belagda partiklar i växtceller för att skapa tidiga transgena grödor. Och det finns en stjälk som representerar den stora GMO-framgångssaga som använde detta tillvägagångssätt: Bt-bomull, en skadedjursresistent sort som har planterats flitigt i Kina i 15 år, vilket kraftigt ökar produktionen samtidigt som användningen av bekämpningsmedel minskar. (Växten, som innehåller DNA från en jordbakterie som är skadlig för insekter, utgör 90 procent av bomullsskörden och ger enligt en uppskattning en årlig ekonomisk vinst på 1 miljard dollar för bönder.) Men historien verkar ta slut för mer än ett decennium sedan .

Kinas styrande kommunistparti möter ett ökande folkligt motstånd mot GMO. Som i alla andra länder finns det en mängd olika åsikter inom Kina om huruvida det är säkert att äta mat gjord med genetiskt modifierade ingredienser. Men kinesiska medborgare har på sistone bevittnat ett antal stora livsmedelssäkerhetsskandaler, inklusive en katastrof 2008 där melaminbefläckade mjölkprodukter dödade sex spädbarn eller småbarn, som skickade 54 000 fler till sjukhuset, och en avslöjande 2010 att en del matolja som sålts till konsumenter hade återvunnits från avlopp och förmodligen innehöll cancerframkallande ämnen. Mot denna bakgrund får påståenden som annars låter osannolikt från en högljudd minoritet av GMO-kritiker (som ett påstående att GMO-sojaolja var förknippad med en högre förekomst av tumörer) genomslag i landets sociala medier, vilket många kineser favoriserar framför officiella statliga medier som en nyhetskälla. Den kinesiska pressen och sociala medier lyste upp när Greenpeace 2012 släppte en skrämmande klingande rapport om ett forskningsprojekt som gick ut på att mata barn med gyllene ris, som är konstruerat för att producera betakaroten och därmed kompensera för A-vitaminbrist. (Det visade sig att föräldrarna inte fick veta att riset var genetiskt modifierat; Kina sparkade tre inblandade forskare.)

Maos stora språng utlöste en kollaps i livsmedelsproduktionen genom att förbjuda privat jordbruk till förmån för stora kollektiva gårdar. Så många som 45 miljoner människor dog.

Nyligen informellt opinionsundersökningar i kinesiska sociala medier tyder på att stora majoriteter tror att GMO är skadliga, och vetenskapliga undersökningar tyder också på att motståndet är betydande. En akademisk undersökning i år visade att ungefär en tredjedel av de tillfrågade motsatte sig GMO direkt och ytterligare 39 procent oroade sig för dem - en skarp skillnad från tidigare statliga undersökningar. Sådant motstånd är ofta färgat av nationalism. Med växande kvantiteter av genetiskt modifierade majs och sojabönor som importeras till Kina – främst för djurfoder men också för bearbetning till livsmedelsingredienser som olja – sprids föreställningen genom sociala medier att amerikaner försöker förgifta kinesiska konsumenter, eller åtminstone påtvingar dem de GMO som de vägrar att äta själva (även om de flesta bearbetade livsmedel som amerikaner äter faktiskt innehåller genetiskt modifierade ingredienser).

En kinesisk general dekreterade tidigare i år att inga GMO-ingredienser, inte ens lite olja, skulle tillåtas i soldaternas mat. Så för nu, hur som helst, håller regeringen tillbaka på att godkänna nya GMO för livsmedelsgrödor. Idag odlas ingen genetiskt modifierad mat (med undantag för en virusresistent papaya) i Kina, inte ens för djurfoder. Jordbruksministeriet utfärdade sina senaste betydande säkerhetsgodkännanden för fem år sedan – för ett skadedjursresistent ris som utvecklats i Kina och en mängd majs vars fosforinnehåll är mer smältbart för grisar, vilket ökar tillväxten och minskar efterföljande föroreningar – men gav aldrig det okej för faktisk plantering. Säkerhetscertifikaten gick ut i augusti. En nyligen godkänd godkännande av GMO av den åldrande Yuan Longping själv har gjort lite för att flytta policyn eller förändra den allmänna opinionen. Ji-kun Huang, chef för Center for Chinese Agricultural Policy, säger: Tekniken är klar, men politiskt är den känslig. Kommersialisering kommer att vara långt borta. Ris är en basföda, och allmänhetens oro för säkerheten är allvarlig.

Trots osäkerheten fortsätter forskningen om GMO-grödor. Förbi en räkning publicerad i Naturens bioteknik 378 kinesiska grupper som sysselsätter tusentals forskare är engagerade i detta arbete. Regeringen kommer att ha spenderat cirka 4 miljarder dollar på GMO år 2020. Forskare använder den senaste modifieringstekniken och drar från genomisk analys med hög genomströmning av tusentals grödor, vilket påskyndar upptäcktstakten.

Även om de är försiktiga med att väcka motstånd hos allmänheten är kinesiska ledare väl medvetna om att deras land kommer att behöva mycket mer mat. Att odla det kommer att kräva nya jordbruksknep. Världens folkrikaste nation, Kina, har mer än 1,3 miljarder invånare, en siffra som förväntas stiga till nästan 1,4 miljarder år 2030. Samtidigt kommer accelererande klimatförändringar att innebära stora utmaningar för bönder, vilket medför djupare torka, fler översvämningar och hetare värmeböljor ( se Varför vi kommer att behöva genetiskt modifierade livsmedel, januari/februari 2014). Även om skördarna i Kina tredubblades från 1960-talet till 1990-talet, tack vare hybridsorter och generös besprutning av bekämpningsmedel, avtog dessa vinster avsevärt för 15 år sedan. Sedan dess har avkastningen planat ut. För att göra saken värre tär den snabba industrialiseringen på utbudet av åkermark. Slutligen kommer befolkningen att bli inte bara större utan rikare; stigande BNP innebär mer efterfrågan på kött, vilket sätter stor press på skördarna. Enbart efterfrågan på importerad majs förväntas stiga från cirka fem miljoner ton i år till mer än 20 miljoner ton på bara 10 år. Mycket av den skörden förväntas mata djur som i slutändan är på väg till kinesiska slakterier.

I väntan bygger nationen ett förråd av genetiskt modifierade grödor för framtida bruk. Kina ser detta som ett sätt att skydda sin långsiktiga säkerhet. Faktum är att landet är världens främsta offentliga investerare på genomik och genetisk modifiering av grödor, säger Scott Rozelle, en Kinaforskare och livsmedelssäkerhetsexpert vid Freeman Spogli Institute for International Studies vid Stanford University. Visst gör vi [USA] inte mycket - och de stora multinationella företagen gör inte mycket just nu när det gäller att spendera på växtbioteknisk forskning, säger Rozelle. Och ändå fortsätter Kina att göra det. Hittills har Kina kunnat försörja sig själv, så det finns ingen drivkraft att implementera denna nya teknik, tillägger han. Ändå fortsätter de att hälla pengar i det. Gör de det för kärleken till vetenskapen? De lägger undan för en regnig dag - eller en icke-regnig dag. Och när den dagen kommer tror jag att de kommer att ha mer GM-teknik än någon annan.

Regeringen håller de nuvarande matpriserna låga genom att investera i bevattning och subventionera bönder, och den håller köttet på bordet åtminstone delvis tack vare importerad majs och sojabönor. Kina blev nettoimportör av livsmedel 2008 och världens främsta livsmedelsimportör fyra år senare; den importerar nu cirka 5 procent av sin mat. Detta gör Kinas inställning till GMO-matgrödor avgörande för hela den globala marknaden; om Kina sätter grönt ljus på GMO kan många andra länder som exporterar till Kina också acceptera dem.

Samtidigt sätter den ökande användningen av import press på Kina att göra mer för att mata sitt eget folk, och det hjälper till att driva intern forskning om GMO. Import är en mycket viktig fråga för livsmedelsförsörjning, säger Dafang Huang, chefsforskare för Biotech Research Institute vid China Academy of Agricultural Sciences i Peking, som samarbetar kring ett stort antal jordbruksgenomsekvenser och GMO-insatser. Jag tror att tjänstemännen på hög nivå är mycket oroade. Vi måste använda den nya tekniken. Vi måste utveckla GMO.

Risredaktör

Översvallande och benägen till charmiga skrattsalvor, Caixia Gao förkroppsligar den optimistiska, energiska nuvarande GMO-forskningen i Kina. Iklädd en grå t-shirt prydd med Just Do It i stora rosa bokstäver leder hon en rundtur i sina växthus på State Key Lab of Plant Cell and Chromosome Engineering vid Institute of Genetics and Developmental Biology, en del av den kinesiska vetenskapsakademin i Peking. Hon är en av världens ledare när det gäller att använda sofistikerad genredigeringsteknik, inklusive de som kallas TALENs och CRISPR. De tidigare genpistolerna var analoga med hagelgevär: de kunde inte exakt kontrollera var de infogade DNA i en växtcell. Processen var, bokstavligen, hit eller miss. De nya metoderna sätter däremot in molekyler som kan klippa specifika sekvenser av DNA. Detta gör det möjligt att radera eller lägga till en gen på vilken plats som helst på genomet, eller till och med ändra bara några få nukleotider, något otänkbart med äldre metoder. Eftersom de nya verktygen gör sina förändringar utan att förlita sig på gener tagna från andra arter såsom jordbakterier, kan de också svara på några av invändningarna mot transgena grödor.

Gao är i spetsen för genteknik inom ris. När hon går genom ett fuktigt växthus fyllt med testbrickor med risplantor (luften känns renare här – även om allt skulle vara bättre än den tunga smogen utomhus), förklarar hon att var och en har fått en eller flera av sina gener utslagna med den nya redigeringsverktyg. På ena hyllan sitter en stam som blir rakare; fler växter får plats i ett givet område. På en annan visar hon upp en med en åtråvärd doft: Den doftar gott och smakar gott - för kvaliteten. Dessa egenskaper kan hjälpa marknaden att acceptera framtida stammar som är konstruerade för egenskaper som sjukdomsresistens. Till slut kommer hon fram till en bricka med risplantor som är hälften så höga som de omgivande. Deras lilla kroppsbyggnad var resultatet av att redigera ut en enda gen; Även om konsekvenserna ännu inte är klara, är förhoppningen att mindre av växtens energi går till att göra löv och mer till att göra de ätbara fröna. Det skulle tillåta högre avkastning.

Storskaliga fältförsök pågår över hela landet, men offentlig information är knapphändig. Forskare anser att de måste dölja platsen för försöken. De har anledning att oroa sig.

Gaos brickor är en del av ett enormt rikstäckande företag. 2002 var kinesiska forskare bland de första att sekvensera ett risgenom; i år släppte de sekvenserna av 3 000 sorter som en del av ett fortsatt arbete med International Rice Research Institute (IRRI) i Filippinerna och Beijing Genomics Institute för att utveckla en gröda som kallas grönt superris (GSR). BGI har använt högkapacitetsteknologi för att systematiskt jämföra dessa stammar. Målet är att identifiera de gener som kan vara viktiga för egenskaper som skörd, smak, resistens mot skadedjur och herbicider och tolerans mot torka, salt och nedsänkning. I kombination med genredigeringsverktygen innebär denna nya kunskapsrikedom att en era av mycket snabb och exakt GMO-utveckling är nära.

Gao och kollegor gör liknande systematiska studier på de näst viktigaste grödorna: majs, vete och sojabönor. De uppfann nyligen en vetestam som motstår den näst vanligaste vetesjukdomen, mjöldagg. Vi körde till Pekings utkanter, där bakom en rad industribyggnader, utomhus testplatser var fulla av nya grödesorter gjorda med både konventionell förädling och GMO-teknik. GMO:erna inkluderade en sojabönsväxt vars bönor producerar mer olja och ett tunnland ris som kan undvika lövdöd.

Storskaliga fältförsök pågår över hela landet, men offentlig information är knapphändig. Två till tre timmar utanför Peking har ett antal testfält med vete nyligen skördats, säger Dafang Huang. Arbetet vid den kinesiska akademin för jordbruksvetenskap inkluderar plantering av torkbeständiga sorter av vete. Andra kinesiska institutioner gör liknande framsteg när det gäller torka-resistent majs, tillägger han. Men liksom många av deras kollegor över hela landet känner forskarna att de måste dölja platsen för försöken. (De har anledning att oroa sig. För tre år sedan förstörde australiensiska Greenpeace-aktivister ett fält med genetiskt modifierade veteplantor; förra året förstörde aktivister i Filippinerna en testplan med gyllene ris. Gao och Huang berättade för mig att de oroar sig för att något liknande kan hända i Kina .) Men även om det inte finns något centralt offentligt arkiv med fältförsöksdata, sa Huang till mig att det var säkert att anta att planteringarna är utbredda – och produktiva. Man kan tänka sig att det pågår många, många fältförsök inom de olika områdena, säger han. Grundforskningen är väldigt öppen, men för fältförsöken tror jag att uppgifterna är väldigt hemliga.

Forskare undrar ibland om deras arbete någonsin kommer att se dagens ljus. Vi kan forska – vi har tillräckligt med ekonomiskt stöd – men jag vet inte om kinesiska forskare kan producera produkten, säger Gao. Vid National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement vid Huazhong Agricultural University i Wuhan arbetar Qifa Zhang, labbets chef, hårt med GSR. Han utvecklade också ett insektsresistent Bt-ris, som fortfarande är uteslutet från kommersialisering. Men han är återhållsam när det gäller att prata om GMO. Felaktiga citat av sådana intervjuer har gjort mig mer skada än hjälpt, beklagade han i ett mejl. Jag föredrar att inte prata.

Går det ensam

I början av detta år släppte Kina ett policydokument som betonade behovet av att matcha sin grundforskning i världsklass med en mer moderniserad fröindustri. Målet: att konsolidera många av landets tusentals fröföretag och utveckla sådana som mer liknar Monsanto, koppla grundforskning till storskalig produktion av frö. Så jag såg fram emot att besöka Da Bei Nong Group, det gigantiska kinesiska djurfoder- och fröföretaget som är det mest värdefulla jordbruksföretaget på den kinesiska marknaden. Jag skulle besöka DBN Biotech Research Center i Peking, ledd av Lu Yuping, tidigare chef för Syngentas forskningsenhet där. DBN:s projekt inkluderar herbicidtoleranta sojabönor samt majs med så kallade stacked traits av herbicid- och insektsresistens; rundturen skulle innehålla en vy över omfattande laboratorie- och fältförsök.

Sedan kom åtalen.

I början av juli, bara tre veckor före mitt besök, åtalade en federal storjury i Des Moines, Iowa, Mo Yun, fru till Da Bei Nong Groups miljardärsordförande, för ett fall av konspiration för att stjäla affärshemligheter: till exempel värdefullt majsfrö. från testfält i Iowa och Illinois som ägs av DuPont Pioneer, Monsanto och LG Seeds. Yuns åtal följde sex andra anställda i företaget eller dess dotterbolag i slutet av 2013. En anklagades för att ha försökt köra över gränsen från Vermont till Kanada med behållare med kärnor gömda under sätena; andra anklagas för att ha packat stulen majs i Ziploc-påsar och försökt att FedEx dem från Illinois till Hong Kong. Sammantaget uppgick kostnaden för Pioneer och Monsanto till 500 miljoner dollar, hävdar åklagare.

Trots allt detta gick den försiktiga, mjuka Lu gamely med på att träffa mig för en intervju utanför platsen. Föga överraskande ville han inte kommentera de amerikanska anklagelserna och sa att anklagelserna inte är relaterade till hans enhet. Men han säger att DBN Biotech Center använder genredigeringsteknik för att skapa hansterilt ris, i hopp om att påskynda den typ av forskning som Yuan var pionjär för, samtidigt som den fortsätter den högsta prioriterade forskningen om herbicidtolerans i majs och sojabönor. Han betonade att företaget arbetade på sina egna sorter, delvis för att hantera insektshot som mest förekommer i Kina. Vissa skadedjur är Kina-specifika, och det här är vår utmaning – vi måste ha nya innovationer, säger han.

Även om anklagelserna passar in i en större berättelse om påstått kinesiskt företagsspionage, skulle det vara ett misstag att anta att ett sådant övergrepp, om det faktiskt inträffar, är en stöttepelare i Kinas GMO-strategi. Att stjäla frön skulle hjälpa till att undvika ett par års förädlingsarbete. Men med tanke på det omfattande statligt finansierade interna arbetet som det måste dra nytta av, kan DBN:s egen biotekniska FoU vara lika produktiv som multinationella fröföretag, säger Carl Pray, ekonom vid Rutgers University som noggrant bevakar det kinesiska jordbruket. sektor. Hans känsla är att DBN gör ganska bra forskning, säger han och tillägger, jag tror inte att forskningen de gör verkligen kan matcha den senaste forskningen vid Monsanto, DuPont eller Syngenta, men tekniken håller förmodligen på att nå en punkt där det kommer att fungera ganska bra i Kina.

Dessutom skulle kinesiska företag åtnjuta strukturella och ekonomiska fördelar. Exemplet med Bt bomull är lärorikt. Redan 1997 introducerade Monsanto sin insektsresistenta bomull till Kina strax innan Biocentury Transgene, en startup som delvis ägs av den kinesiska akademin för jordbruksvetenskap, började kommersialisera sitt eget Bt-bomullsfrö, som man kunde sälja för halva priset. Företaget gick snabbt om Monsanto och idag dominerar dess frö nästan hela den kinesiska bomullsmarknaden. Det är inte svårt att föreställa sig att Kina skulle kunna upprepa bedriften med majs, sojabönor och andra grödor (Qifa Zhang arbetar med ett annat stort kinesiskt fröföretag, China National Seed, om ris). Kina har begränsat FoU av multinationella fröföretag, vilket lämnar marknaden vidöppen för lokala företag. Och eftersom de flesta av resultaten skulle konsumeras inom Kina, skulle dessa företag inte behöva oroa sig för bestämmelser i den GMO-skitish Europeiska Unionen eller någon annanstans.

Ändå håller till och med lovande startups – sådana som uppmuntras av regeringen – tillbaka på GMO. För några år sedan anlände Xing Wang Deng till Peking för att starta ett labb vid Peking University genom Kinas 1 000 Talents Program, som försöker ta tillbaka kinesiskfödda experter från utlandet. Han föddes i Hunan-provinsen på landsbygden och hade tagit en doktorsexamen vid University of California, Berkeley, och slutade med att driva sitt eget labb vid Yale. Där ledde han grundforskning för att förstå hur växter reagerar på ljusstimuli.

Ingen vet när Kina kommer att börja distribuera sitt GMO-lager. Men få tvivlar på att regeringen någon gång kommer att besluta att plantera vad den har utvecklat i sina labb.

Eftersom Deng har lång erfarenhet av att identifiera funktionerna hos växtgener, är han i den perfekta positionen att vägleda forskning med hjälp av nästa generations, mycket exakta genetiska verktyg för att subtilt förändra grödans genom. Under mitt besök förbereddes ett helt nytt labbutrymme på campus; några mil bort stod nya kontorslokaler för hans nystartade företag, Frontier Laboratories.

Men Deng kommer inte att inkludera GMO i sin första sats av produkter. Han försöker utveckla hybridris och vetesorter med hjälp av kemiskt inducerade mutationer och molekylärbiologiska tekniker som att titta på genetiska markörer för att underlätta konventionell förädling. Han arbetar till och med på sätt att göra grödor herbicidresistenta utan att lägga till gener från jordbakterier. Dessa kan ge liknande resultat som genetisk modifiering, säger han. Dengs känsliga dans för att undvika GMO-märkningen är ett tecken på det sociala och politiska klimatet - för nu. Det verkar som om regeringen inte har bråttom, säger han. Det har förmodligen mer utmanande problem, så det här är inte en att ta itu med för tillfället. [Behovet av] GMO stiger inte till [en sådan] kris att regeringen måste hantera det.

Kriser kommer. Den kinesiska regeringen som vill undvika att provocera fram upprördheten hos sina GMO-försiktiga medborgare kan någon gång möta en bredare och ännu mer nödställd valkrets: bönder som ser skördar dö och medborgare som inte har råd med – eller ens hitta – tillräckligt med mat. Temperaturhöjningar och nederbördsminskningar kan minska Kinas nettoskörd av ris, vete och majs med 13 procent under de kommande 35 åren, enligt en analys av forskare vid Peking University's Center for Climate Research. Även ett resultat som bara håller avkastningen oförändrad skulle vara katastrofalt inför befolkningstillväxt och stigande efterfrågan. Om vi ​​har några mycket allvarliga jordbrukskatastrofer för regeringstjänstemän måste de fatta beslut för att driva på kommersialiseringen av GMO, säger Dafang Huang.

Även om Kina kan öka avkastningen genom att förbättra befintliga jordbruksmetoder, vilket det förmodligen kan, förväntar sig Rozelle och andra Kina-bevakare att landet ska godkänna GM-majs någon gång; Efterfrågan på majs till djurfoder kommer att bli för akut, och att använda grödan som djurfoder är mycket mindre kontroversiellt än att odla den för mänsklig konsumtion. Ingen vet när eller i vilken utsträckning Kina kommer att börja distribuera sitt GMO-lager för att mata sina medborgare. Men få tvivlar på att någon gång, när kostnaderna stiger och utbudet blir stramare, kommer regeringen att besluta att det är dags att plantera vad den har utvecklat i sina labb. Och när det händer, med tanke på Kinas centralt styrda ekonomi, kan gårdar och familjer förväntas ta till sig tekniken snabbt. När den officiella inställningen väl har ändrats kommer allt att förändras väldigt snart, säger Huang. Och under de kommande decennierna, om en av de otaliga GMO-stammarna som växer fram i Gaos labb och andra skulle hjälpa till att få nationen genom en megatorka eller uttalad värmebölja, kan den lösningen mycket väl verka museumvärd för framtida kinesiska curatorer jordbrukets historia.

Dölj