目前，中国农业面临着三方面的重大挑战。首先耕地锐减，人均耕地面积不足世界平均水平的40%。其次，水资源匮乏，人均水资源占有率只有世界平均水平的25%左右。再次，病虫害、旱涝等自然灾害频发，环境恶化。

　　发展转基因技术可以有效地缓解或解决这些问题。第一，转基因农作物品种能够显著提高农作物产量，改善农产品的品质，确保中国的粮食安全。第二，进行抗性的转基因育种还可以降低农药、化肥的施用量，确保中国农业的生态安全。第三，通过开发功能性和治疗性的食品，可以提高农产品的附加值，增加农民的收入。第四，通过对转基因技术的研究、创新，可以建立中国自己的生物技术研发体系，提高中国在这方面的国际竞争力。

　　转基因农作物国际研发进展

　　国际上对转基因农作物的研究已有30年历史。目前，美国是种植转基因作物面积最大的国家，面积达6950万公顷，其后依次为巴西、阿根廷、加拿大、印度和中国。2012年中国转基因作物种植面积为4百万公顷，而且近十年来，种植面积增长趋缓，而印度、美国、阿根廷等国家均在稳步上升。

　　2012年全球转基因作物种植面积最大的是大豆，有八千多万公顷，主要是抗除草剂转基因大豆，其次是转基因玉米，再次是转基因棉花和油菜。2012年全球大豆的播种面积的81%、棉花播种面积的81%、玉米播种面积的35%和油菜播种面积的30%都种植着转基因的品种。近期将要陆续推广的一些转基因品种包括转基因抗旱玉米、转基因氮高效利用玉米，以及富含β-胡萝卜素的金水稻。

　　转基因作物带来了巨大的经济效益和社会效益，大幅度提高了农业生产力。在1996到2011年期间，作物产量增加估计达到982亿美元；同时，少用杀虫剂4.73亿千克；在2011年减少231亿千克二氧化碳的排放，有非常好的环境效益。

　　转基因农作物的广泛应用促进了农业生物技术产业的形成，彻底改变了种业的产业结构，大规模的并购与重组已于上世纪末本世纪初完成，种业已由原先的单一的种子经营过度到了育繁推一体化的经营模式。新技术的应用使种业的产业凝聚度大幅度提升，世界上最大的三家种业公司在全球种子市场上占有份额已从1996年8%左右提高到2010年的35%。种业的国际化趋势日趋明显，跨国公司加速了全球种子市场的瓜分。

　　中国转基因农作物发展现状

　　中国转基因农作物的研发总体上可以分为两个时期。第一个时期，从1986年到2000年，目标是追踪世界科技前沿，有所为有所不为，研究内容主要是基因克隆、植物转化和转基因农作物的大田试验。第二个时期，从2001年至今，中国开展了自主创新研发，主要的研究内容是转基因农作物的商业化生产，以及基因组测序和通过组学的手段进行基因克隆的研究。经过这两个时期的发展和积淀，未来中国将要进行源头的、根本性的创新。

　　中国批准商业化生产的首批转基因品种包括：抗病毒番茄、耐储存番茄、抗病毒甜椒、改变花色的矮牵牛以及抗虫棉。其中抗虫棉在商业化用途上成效显著。2008年中国转基因抗虫棉种植面积已占全国总植棉面积的72%。中国自行研制的转基因抗虫棉占抗虫棉推广面积的百分比也由1999年的7%增长到2008年的93%。1999年到2008年，中国累计推广转基因抗虫棉2.2亿亩，受益农户超过3000万户，减少农药80%以上，减少的农药使用量约为4.5万吨。平均每亩增收节支220元，累计为国家和棉农增收节支大约400亿元人民币（郭三堆研究员提供），这些收益远远超过了国家对农业生物技术研究的总投入。

　　另外，中国在转基因抗虫水稻研制方面处于世界领先水平，目前已经通过了安全审批，等待产业化。另一个重要的转基因农作物――转植酸酶玉米，也已经通过了中国转基因安全审批。抗鳞翅目害虫的转基因杨树和转基因抗病毒的番木瓜也已获批进行商业化应用。

　　此外，中国自行研制的生产人血清蛋白和品质改良的转基因稻米、抗虫或抗旱的转基因玉米、抗黄花叶病毒或抗旱的小麦、品质改良的转基因棉花、抗除草剂的转基因大豆等优良转基因作物已完成了产业化前期的工作。

　　中国农作物重要基因的发现与克隆

　　转基因农作物的核心知识产权是基因专利。如果转基因没有基因的自主知识产权，转基因产业就无法很好的发展。中国在新的农作物重要功能基因的发掘与克隆方面取得了重要进展。已经克隆的基因有决定水稻高产性状的理想株型基因IPA1，决定水稻籽粒长宽比例的gl-7（t）基因，决定稻穗夹角角度的EP2基因，水稻穗形态相关的DEP1基因，耐旱相关的OsKIPa基因，与株高、产量、穗粒数相关的Ghd7基因，与穗发育、广亲和性相关基因等，以及抗稻飞虱的Bph14基因，抗水稻重要病害水稻细菌白叶枯病的Xa26基因。