《国际植物遗传资源用于粮食和农业条约》如何支持有效的种质资源交流：四项哥伦比亚案例研究

《Food Security》：How the international treaty on plant genetic resources for food and agriculture can support effective germplasm exchange: four Colombian case studies

　　摘要：全球农业创新和粮食安全日益依赖于跨越国界的植物遗传资源。以哥伦比亚最近批准《国际植物遗传资源用于粮食和农业条约》（ITPGRFA）为例，本研究探讨了参与该条约的多边体系（MLS）如何通过减轻种子交换和保护的法律法规及交易障碍来加强国家农业创新。我们分析了四个案例，包括木薯、牧草、香蕉和豆类，以量化国际种子流动带来的实际和潜在收益。两个事后案例表明，采用外来材料已经在哥伦比亚带来了可观的经济收益，例如TAI-8木薯品种带来了162万美元的收益，而Brachiaria牧草显著提高了生产力，现在占该国牧场的32%。两个事前案例表明，持续获取外来遗传资源对于应对重大新兴威胁至关重要，例如非洲的木薯褐条病可能导致超过90亿美元的损失，而在Fusarium TR4完全传播的情况下，哥伦比亚的香蕉产业每年可能损失高达7亿美元。分析还显示，哥伦比亚已经通过CGIAR收集项目深度融入了全球种子交换体系，这些项目受条约第15条的管辖，占全球MLS分配量的大约87%。然而，在批准之前，国家机构在交换和安全复制自身收集物方面面临诸多法律和制度限制，包括无法将材料存入斯瓦尔巴德全球种子库。总体而言，这些发现强调了种子交换长期以来一直是哥伦比亚农业进步的关键驱动力，而参与条约为在更加规范和公平的全球框架内保障、管理和放大这些收益提供了必要的制度基础设施。尽管取得了这些进展，但在确保公平和公正的利益共享方面仍存在重要挑战，特别是对于农民而言，这突显了在MLS内部继续进行制度和政策发展的必要性。

1 引言
在应对当前全球粮食系统面临的挑战时，保护和交换用于粮食和农业的植物遗传资源比以往任何时候都更为重要。农业生物多样性的丧失、饮食模式的重大变化、气候变化的加剧以及土壤退化将在未来几十年对全球农业和粮食系统施加越来越大的压力（Fróna等人，2019；McCouch等人，2013）。应对这些挑战需要释放那些迄今仅实现了部分生产能力的地区的农业潜力。在这种背景下，保护和交换用于粮食和农业的植物遗传资源（PGRFA）既是一个机会，也是解决粮食安全、气候适应性和农业可持续性挑战的迫切需要。这类遗传资源通过使不同基因型的理想特征结合在一起，创造出更优秀的遗传品系，从而加强了国家和国际育种计划（FAO，2015；Salgotra & Gupta，2015）。然而，这些资源的好处也取决于全球育种和种子交换网络的结构，而这些网络存在极大的不对称性。这些不对称性影响了谁能够及时获得改良的种植材料、特征传播的速度以及利益分享的政治机制（Garrett等人，2017）。

历史先例强调了交换粮食作物的变革潜力。例如，15和16世纪通过跨洋运输进行的“哥伦布大交换”中的植物和动物交流。Jennings和Cock（1977）以及Evans（1998）记录了作物在原产地以外地区的繁荣发展，显著提升了全球农业生产力。长期的农业改进周期也表明，尽管对于研发能力有限的国家来说，共享原始遗传材料似乎不利，但它通常会扩大他们产生创新解决方案的选择，并最终带来显著收益。例如，Johnson等人（2003）展示了跨区域种子交换如何带来重大进展，例如在萨尔瓦多，将当地红豆品种与其他地区的品种杂交后，产生了显著的遗传改良。这种杂交和基因混合对于大幅提高作物产量和抗病性至关重要。

公平分配种子交换的好处有潜力改善营养状况，并有效应对全球挑战（Nabuuma等人，2022）。促进种子获取和交换有助于实现零饥饿（SDG-2）、气候行动（SDG-13）和战略伙伴关系发展（SDG-17）等可持续发展目标。FAO（2009）认为，这些交换策略与保护本地种子相结合，形成了一种平衡的方法，既能提高生产力，又能保留一个国家的农业身份和遗传多样性。这种双重方法保护了有价值的特征、本地适应性和农业传统，以及代代相传的本地知识（FAO，2009）。然而，尽管离体样本在全球范围内分布，农民和农民组织作为种子直接接收者的比例仍然较低。这突显了加强国际种子交换机制与本地种子系统之间联系的公平性和功能性的必要性（Westengen等人，2018），因为将农民社区纳入全球遗传资源治理中已经显示出积极的制度和实践成果（Halewood等人，2021）。

以哥伦比亚批准《国际植物遗传资源用于粮食和农业条约》（以下简称“条约”）为例，本研究考察了种子交换的经济效益及剩余挑战，作为理解其潜在影响的第一步。该条约是在1993年《生物多样性公约》（CBD）的基础上制定的。在FAO的领导下，专家们经过七年谈判后于2001年建立了该条约。条约解决了CGIAR中心和其他实体根据CBD国家框架持有的收集物相关的法律分歧（Gotor等人，2010）。条约旨在保护和可持续利用PGRFA，保护农民的权利，并促进从这些资源中获得的公平利益分享（FAO，2009）。为了实现这些目标，对于批准条约的国家，一个创新的多边体系（MLS）促进了64种粮食作物和牧草材料的规范获取。自2004年生效以来，已有154个国家批准了该条约并从中受益。

在哥伦比亚，国会于2023年1月5日批准了该条约（Diario Oficial，2023），这一过程在2023年9月7日得到了宪法法院的确认（Sentencia C-349，2023），并于2024年10月9日由政府正式宣布（FAO，2025b）。批准也在哥伦比亚卡利的联合国生物多样性会议（CBD COP16）上正式宣布，会议的主题是“植物条约：推进CBD实施的一种工具”。这一里程碑标志着条约出台近20年后的重要一步，此前曾有三次立法尝试均未成功。一项由关键知识社区（包括国际热带农业中心（CIAT，现称为Alliance Bioversity International和CIAT）、农业部（MADR）、哥伦比亚国立大学（UNAL）和哥伦比亚农业研究公司（AGROSAVIA）等机构参与的立法倡导策略支持了这一进展（Ortiz等人，无日期）。

在这项研究中，我们确定了四个与PGRFA交换和地方及全球层面利益共享基金相关的案例。这些案例可以理解为条约的一种隐性模拟，因为它们反映了通过第15条收集项目促进的种子交换的结果，即使在哥伦比亚正式批准之前，这些项目就已经使人们能够获取植物遗传资源。这提供了基于证据的见解，有助于就这一倡议的可行性和战略价值做出明智决策。由于条约直到2025年1月7日才正式生效，目前仍处于实施初期阶段，因此研究的范围是事前的。虽然重点关注哥伦比亚，但研究通过考察CGIAR基因库中的过去经验来考虑全球视角，以估算潜在影响（Bertioli等人，2021；Bj?rnstad等人，2013）。然而，其范围仍然是有代表性的，因为CGIAR中心占条约多边体系下分配的所有种子的大约87%，自2007年以来已向广泛的全球接收机构和科学家提供了近六百万份PGRFA样本（FAO & ITPGRFA，2025）。本研究探讨了哥伦比亚PGRFA交换的经济效益，并为评估这一实践的文献做出了贡献（Casta?o，2022；Ebert等人，2023；Laird等人，2020）。

本文的结构如下：首先，我们介绍了条约的背景并概述了哥伦比亚批准条约的过程。其次，我们描述了用于分析选定案例潜在效益的方法论。第三，我们展示了每个案例的结果，并总结了主要发现。我们的结果表明，PGRFA在哥伦比亚的持续流动对关键部门的发展和增长至关重要。例如，获得抗性材料对香蕉至关重要，而新材料的引入提高了木薯和牧草的产量。我们认为，尽管这些框架在充分发挥潜力方面面临挑战，但通过条约等框架促进的PGRFA交换对于确保可持续的粮食系统一直并且继续是必不可少的。

2 背景
2.1 国际PGRFA条约
该条约于2001年获得批准，并于2004年生效，最初有58个缔约方，到2006年增加到105个，到2025年增加到154个（图1）。该条约作为CBD的补充框架出现，旨在通过建立多边体系（MLS）来促进PGRFA的获取和交换，解决了其双边方法在获取和利益分享方面的局限性。与CBD及其《名古屋议定书》不同，后者依赖于提供者和用户之间的个案谈判，MLS则在《标准材料转让协议》（SMTA）中定义的预先商定的条款下促进了大量国际PGRFA交换。

图1：按生效年份划分的批准国家。来源：作者根据从FAO条约数据库获取的信息

该条约还通过邀请CGIAR中心和其他托管收集物的国际机构与条约管理机构签署所谓的“第15条协议”，将CGIAR-FAO托管协议（签署于1994年）纳入条约框架，以便在条约框架下管理这些收集物（Mekonnen & Spielman，2021）。1994年的托管协议仍然有效，但它们在很大程度上被第15条协议的条款所取代。所有通过条约的多边获取和利益共享系统进行国际转移的材料都必须遵守国际机构第15条协议，使用条约的标准材料转让协议（SMTA）。SMTA是用于遗传资源转让的法律工具，其中包含了关于接收方如何使用材料以及如何分享其商业使用材料所产生的经济利益的条款和条件。SMTA还要求接收方承诺分享非机密的研发信息，并且不主张对材料拥有知识产权（IPR）。总体而言，该条约旨在支持植物遗传资源（PGRFA）的保护和可持续利用，同时促进其使用所带来的利益的公平分配，以确保全球的粮食安全和可持续农业发展。保护和可持续利用PGRFA能够确保多样化的作物品种的可用性，从而增强农业在面对各种挑战（如环境问题、病虫害等）时的韧性（Smale & Jamora, 2020）。此外，条约对公平利益共享机制的强调体现了其提升粮食安全的承诺（Esquinas-Alcázar et al., 2012; Moeller & Stannard, 2013）。作为首个正式承认农民权利的国际具有法律约束力的协议，条约突出了农民在发展和保护生物多样性方面的贡献，并致力于支持小农、土著社区以及那些严重依赖农业生物多样性维持生计和粮食主权的边缘化群体（FAO, 2009）。

具体而言，条约通过以下两种主要机制使签署国受益：
1) 通过多边系统（MLS）的SMTA，促进了附件I所列作物的PGRFA获取，全球国家、地区和国际种子库中保存了超过230万份材料（FAO, 2025c），并且这些材料带来了巨大的、尽管大多未量化的非货币性利益，表现为改良的作物品种和遗传特性，对全球农民及当地和国家安全经济产生了溢出效应（如研究中的四个案例所示）。
2) 在较小程度上，通过利益共享基金提供的资金激励促进了发展中国家生产者的福祉和粮食安全，这些项目结合了研发成分。此外，条约还提供了技术转让方面的利益，并增强了各国实体在保护和可持续利用PGRFA方面的能力。截至目前，共有116个国家的约852个国家基因库以及4个地区性和13个国际基因库为这一全球保护工作做出了贡献（FAO, 2025b）。

2.1.1 拉丁美洲和加勒比地区的利益共享基金
利益共享基金是条约框架内设计的工具之一，旨在加强签署国研究机构和农民的能力。该基金资助PGRFA的保护研究项目，并促进从MLS获得的货币利益的分配。该基金于2009年启动，在前四个周期（2009–2018年）中资助了81个项目，其中18个项目总价值为5,020,766美元，这些项目主要在拉丁美洲和加勒比地区实施（见附件1）。目前该基金正处于第五个周期，共有28个项目获得批准，其中9个项目将在拉丁美洲和加勒比地区进行，价值为3,365,627美元（见附件2）。秘鲁是获得批准项目最多的国家，其次是危地马拉（见图2）。

图2：2009–2018年拉丁美洲和加勒比地区由利益共享基金批准的项目的位置和资金情况（单位：美元）。来源：作者根据从FAO条约数据库获取的信息整理。注：(1) 国家指的是主导项目的机构的主要所在地；(2) 巴拿马和尼加拉瓜各有一个项目，资金分别为49,901美元和49,170美元；(3) 矩形的大小与每个国家的资助金额成正比。
这些项目集中在三个领域：(1) 在农民参与下管理植物遗传多样性；(2) 强化本地价值链；(3) 共享植物遗传资源及相关数据和知识。项目涉及的作物种类繁多，大多数项目涵盖多种作物。最常见的研究作物包括豆类、木薯、玉米、马铃薯、水稻、高粱和甘薯（见图3）。例如，秘鲁获得的资金份额最高，其研究主要集中在马铃薯上，其次是玉米和其他几种作物；而在危地马拉和巴西等国家，研究范围更为广泛，涉及多种作物。

图3：各国研究作物的优先级。来源：作者根据从FAO条约数据库获取的信息整理。注：对于涉及多种目标作物的项目，资金在各作物之间平均分配。未显示的国家包括巴拿马、尼加拉瓜和萨尔瓦多；未显示的作物包括：苋菜、苹果、鳄梨、蚕豆、荞麦、辣椒、豇豆、木薯/皮皮安、草豌豆、青豆、番石榴、Lotus、Mashua、甜瓜、Oca、Olluco、木瓜、豌豆、桃子、花生、胡椒、香蕉/芭蕉、大豆、南瓜、高羊茅；小麦以及十种牧草。
全球范围内，这些项目支持收集了6,300份PGRFA样本，并建立了约170个本地种子多样性存储库，体现了对生物多样性保护的承诺。这些项目还培育出了400个符合农民偏好的新作物品种（FAO, 2023b）。地区性项目积极吸引了土著和资源匮乏社区参与PGRFA的保护和参与式改良工作，共有2,501名参与者，其中80%为女性，他们都面临经济资源有限的情况。例如，“加强厄瓜多尔Cotacachi地区的土著社区——利用PGRFA实现公平和公正的利益分配”项目识别出了具有更好适应性的材料：三个用于玉米，九个用于豆类，一个用于马铃薯（FAO, n.d.-a）。另一个名为“在秘鲁、尼泊尔和不丹交换和开发生物多样性马铃薯品种”的项目引入了抗晚疫病的材料；在秘鲁，参与式选择方法培育出了两个抗病克隆体；参与者还使用“母本-子代”方法选择了六个强化营养的克隆体进行测试（FAO, n.d.-b）。

2.1.2 条约面临的挑战
如上所述，条约在促进全球用户获取PGRFA方面取得了显著成效。我们的案例研究表明，这些转移的材料通常与研发项目相关联，这些项目产生了数十亿美元的所谓非货币性利益，表现为新的作物品种和遗传特性等。整个MLS（获取和利益共享ABS）系统的一个弱点是，目前尚无普遍接受的计算和监测这些非货币性利益的方法。CBD和条约正在努力开发适当的指标和监测框架，但这些尚未得到应用。Moeller和Stannard（2013）的深入分析指出了相关因素，并强调了非货币性利益（如知识和技术共享）的作用。Rabitz（2017）认为，条约在实施公平和公正的利益共享机制方面存在不足，尤其是在发展中国家。MLS尚未从实际使用PGRFA的用户那里产生任何显著的新货币性收益（Rabitz, 2017）。迄今为止，通过条约利益共享基金获得的资金约95%来自缔约方、其他捐助者和行业协会的自愿贡献，而非PGRFA用户的强制性支付（FAO, 2025c）。部分原因是，根据现行规则，MLS的商业用户如果其新产品仍可自由用于他人的研究、培训和育种，则无需向BSF支付费用；只有将MLS遗传资源商业化并限制进一步研究使用的用户才需要支付（FAO, 2009）。此外，那些会触发强制性利益共享条款的公司往往避免使用MLS，而是从其他地方获取所需的遗传资源（Galluzzi et al., 2016）。他们认为SMTA的利益共享条件持续时间过长（无限期），且产生了过多的合规相关交易成本。目前，公共部门组织是MLS的主要用户（Galluzzi et al., 2016）。条约于2022年重新启动了谈判，以改进MLS的运作机制。谈判者正在考虑填补漏洞、降低交易成本，并为商业用户创造更多使用MLS的激励措施，同时要求他们支付更多费用。谈判者还在讨论将与PGRFA相关的数字序列信息（DSI）的利益共享纳入条约的选项。因此，加强监测系统以生成实证证据来评估这一观点至关重要。2021年，条约采纳了一个利益共享基金的监测、评估和学习（MEL）框架，以便追踪利益分配情况。

条约下的另一个争议问题是农民权利，许多缔约方推动更强有力的国际承诺和标准，而另一些则坚持农民权利必须始终受国家主权和相关法律的约束。近年来，条约下的工作组编制了一份有用的在线清单（Footnote 5），列出了尊重农民权利的措施，提供了有关各国经验的宝贵信息。这一资源是一个重要进展，因为农民通常是间接受益者，目前尚未观察到直接的影响。需要进一步分析将这些记录转化为关于利益如何反映在农民权利和生计中的可靠证据。知识产权（IPR）也是一个值得关注的问题，尤其是对提供者而言。虽然条约禁止接收方对收到的材料主张IP权，但它并不阻止对衍生品的专利申请，包括使用MLS资源开发的改良品种（WIPO, 2018）。最近的分析表明，尽管直接涉及MLS材料的专利很少，但这些专利可能限制未来对植物遗传资源的获取和使用（Chiarolla et al., 2025），这引发了担忧，即商业育种者和跨国种子公司可以在不承担相应义务的情况下从提供国的遗传财富中获益，从而破坏了公平利益共享的原则（Pires De Carvalho, 2005）。Bj?rnstad等人（2013）发现，获取途径并不简单，SMTA实践存在地理差异和变异性。此外，DSI的纳入进一步增加了讨论的复杂性，因为它揭示了ABS框架内的未解决缺陷和挑战。与其解决这些问题，不如说这突显了需要创新模型和更广泛的讨论，以确保利益共享机制的长期可持续性（Laird et al., 2020; Silvestri & Roig-Cerde?o, 2025）。特别是在创新不再依赖于遗传物质实物交换的情况下，如何捕捉和分配利益是一个根本性问题。

确保公平和有效的利益共享仍然是一个持续的挑战。该系统需要支持，以确保使用遗传资源所带来的收益能够公平地分配给那些为此做出贡献和依赖这些资源的人，特别是农民。先前的建议包括私营部门的参与、基于订阅的模型以及扩展附件1中的作物列表（Ebert et al., 2023; Engels et al., 2024; Rabitz, 2017）。这些建议构成了一个起点，政府机构已经在考虑将其纳入更广泛的融资策略中。2025年11月在利马举行的第十一届政府机构会议讨论了与多边系统运作相关的上述挑战。会议期间，各方采取了一系列措施，旨在增强系统的有效性，包括为下一个利益共享基金周期设定2000万美元的目标，改进监测和报告系统，提高SMTA下的透明度和数据管理，并正式将DSI纳入条约的工作计划和持续的政策讨论中。这些决定表明了改进资源动员、加强基于证据的监测以及调整治理框架的方向，以更好地适应不断变化的技术和市场动态（FAO, 2025a）。

2.2 哥伦比亚的PGRFA交流
哥伦比亚的遗传资源监管框架是根据国际承诺和区域政策发展而来的。该基金是根据1994年第165号法律成立的，该法律批准了《生物多样性公约》（CBD），并承认国家对遗传资源的主权。1996年，哥伦比亚通过了安第斯共同体的第391号决定，建立了一个共同的ABS框架，要求事先获得知情同意（PIC）并签订使用权合同。随后，2000年的第486号决定通过禁止对天然存在的遗传材料进行专利申请来加强这些规定，而2012年的第783号决定则承认了原住民对其遗传资源的权利。为了实施这些规定，哥伦比亚制定了具体的立法，包括1996年的第730号法令，该法令指定环境部作为负责监管遗传资源使用的国家机构。此外，1997年的第620号决议将遗传资源管理职责委托给了环境部副部长。2013年的第1375号和第1376号法令以及2014年的第1348号决议简化了生物样本管理和非商业研究的使用权流程。然而，所有这些政策仍然面临各种挑战（Cancino Escalante & Chaparro Giraldo, 2020; Nemogá Soto & Rojas Díaz, 2009; Pinto Beltrán, 2020）。

关于植物遗传资源（PGRFA），最初这些资源由哥伦比亚农业研究所（ICA）收集和管理，根据1994年第1840号法令，ICA在其监管范围内负有正式责任。1994年，随着哥伦比亚国家种质库系统（SNBGNC）的建立，这些资源被整合到一个协调的系统中，其管理职责通过政府间协议委托给了CORPOICA（现为AGROSAVIA）。最近，2018年的第1470号法令将国家食品和农业种质库系统（BGAA）的正式管理职责交给了农业和农村发展部，而2018年的第327号决议则将其运营管理职责委托给了AGROSAVIA，为期十年。尽管自SNBGNC成立以来，种质库的运营管理主要仍由AGROSAVIA负责，但管理这些职责的制度安排随着时间的推移而演变。当前的期限性委托为管理框架引入了时间维度。虽然这种模式支持了技术操作的连续性，但它可能对长期保护规划构成挑战，特别是在确保机构稳定、持续投资和遗传资源的不受干扰的获取方面。随着当前委托期限的临近，需要仔细考虑以避免可能影响保护工作和遗传资源用于研究和育种目的的流动性的中断。

这些法规为获取保存在哥伦比亚植物种质库（BGV）中的PGRFA提供了法律框架，该种质库拥有分布在9个研究中心的32个收藏，包含超过27,000份样本（Ca?ar et al., 2025）。然而，这一框架的复杂性和行政负担给国内研究人员带来了重大障碍（Nemogá Soto & Rojas Díaz, 2009）。例如，生物技术研究所（IBUN）花了七年时间试图获得使用权合同但未能成功，Gebix联盟等待了406天才得到批准。此外，获批的合同数量仍然很少（Nemogá Soto & Rojas Díaz, 2009）。这些困难限制了遗传资源用于研究和育种的及时和有效交换。不过，随着时间的推移，国家遗传资源保护框架在组织、保护协议、文档实践和基础设施方面有所改进（Ca?ar et al., 2025）。

在保护方面，AGROSAVIA在将其收藏的样本存入斯瓦尔巴德全球种子库（Svalbard Global Seed Vault）方面遇到了障碍（Ortiz et al., n.d.），因为按照条约条款提供这些材料用于育种、研究和教育是签署存储协议的主要条件之一（Svalbard Global Seed Bank, n.d.）。因此，由于未批准该条约，AGROSAVIA在满足存入斯瓦尔巴德全球种子库的条件方面受到限制，从而限制了长期保护的机会。随着2023年第2285号法律批准该条约，需要进一步调整法规，以使哥伦比亚的国内框架与多边承诺保持一致，促进PGRFA的保护和可持续利用。否则，像之前的安排一样，将无法加强PGRFA的保护或促进其获取和使用（Gutiérrez, 2011）。

2.2.1 CIAT的案例：通过国际收藏促进获取
作为CGIAR研究中心，CIAT根据与条约管理机构签订的第15条协议，在条约的法律框架下管理国际收藏。CIAT的遗传资源分发不受哥伦比亚使用权合同约束；它使用标准材料转让协议（SMTA）进行分发，这是第15条协议的要求。

CIAT在哥伦比亚的存在对国家农业和作物改良研究产生了显著的积极影响。CIAT研究人员与AGROSAVIA等国内机构的密切合作促进了包括豆类、木薯和饲料作物在内的遗传资源的获取，尤其是在处理国内ABS程序遇到困难的情况下。这些互动使哥伦比亚机构能够间接受益于MLS，并推进其育种和保护工作（Valencia et al., 2010）。尽管国内机构无论位于何处都可以获取国际基因库的遗传资源，但CIAT在哥伦比亚的存在及其合作研究工作创造了有利于遗传资源交换的环境。这种促进作用体现在CIAT基因库向哥伦比亚接收者分发的遗传资源数量上。1978年至2020年间，从世界各地收集并保存在CIAT基因库中的超过64,000份样本被分发给了哥伦比亚的接收者（图4）。其中包括豆类、木薯和饲料作物的PGRFA样本，共3,505次运输（每次运输可能包含多种材料）：豆类23,288份（634次运输）；木薯3,577份（283次运输）；饲料18,322份（2,484次运输）；水稻18,917份（104次运输）。

相比之下，没有CGIAR基因库的国家，如巴西、秘鲁和委内瑞拉，从CIAT获得的遗传资源数量较少。以豆类、木薯和饲料作物为例，1978年至2020年间，巴西共收到约12,621份样本，秘鲁收到11,833份，委内瑞拉收到611份。

图4显示了1978年至2020年间基因库和育种项目向哥伦比亚机构运输遗传材料的目的地。注：(1) NARS（国家农业研究系统）是致力于国家农业研究的公共实体。NGO（非政府组织）是不隶属于任何政府的独立组织。(2) 基于遗传项目和CIAT基因库及水稻育种项目数据的估算，共3,305次运输。

这些材料根据五个主要目的进行分发：(i) 农艺目的（72.3%），涉及优化和改进农业实践；(ii) 基础和应用研究（14.4%），涵盖从探索基本概念到科学知识的实际应用；(iii) 培训（7.67%），包括与知识转移相关的活动；(iv) 保护（2.6%），包括旨在保护和维护遗传多样性的活动；(v) 遗传改良活动（1.8%），专注于遗传进步。交换遗传资源有助于促进新品种和做法的发展，以应对农业部门面临的各种挑战（气候变化、病虫害、低生产力水平和儿童营养不良等）。

以下地图显示了CIAT向哥伦比亚接收者分发的不同外国豆类、木薯和饲料作物的地理来源。这些分别占每种作物总运输量的82.9%、57.9%和46.8%，其余百分比（豆类17.1%、木薯42.1%、饲料53.2%）对应于国内来源的遗传资源或来源不明的材料。这些数字不包括CIAT内部的分配。无论如何，这些农业资源的来源国的多样性凸显了国际对哥伦比亚农业遗传多样化的贡献。例如，许多在哥伦比亚使用的豆类样本来自巴西、危地马拉、墨西哥、土耳其等国家。对于饲料作物，许多样本来自巴西、肯尼亚和泰国，突显了引入哥伦比亚畜牧系统的热带和亚热带物种的多样性。同样，木薯的来源国包括巴西、巴拉圭和委内瑞拉（图5）。

图5显示了1978年至2022年间CIAT基因库向哥伦比亚接收者分发的作物样本的来源国。数据来源：作者，基于CIAT遗传项目和CIAT基因库数据。注：(1) 运输数量的分类是根据每种作物的数据库五分位数定义的，从红色到绿色分别代表样本数量较少到较多。(2) “Accessions”指的是存储在基因库中的每种作物的遗传材料样本。(a) 1978年至2022年间在哥伦比亚分发的外国豆类样本的来源。(b) 1978年至2022年间在哥伦比亚分发的外国饲料样本的来源。(c) 1978年至2022年间在哥伦比亚分发的外国木薯样本的来源。

3.1 TAI-8木薯品种在哥伦比亚的应用
对于引入哥伦比亚的木薯品种，我们使用经济盈余方法（ex-post）估算了2004年至2020年间采用TAI-8品种所产生的收益（Alston et al., 1995）。产量和生产参数来自市政农业评估（EVA）（MADR, 2024）。TAI-8品种的采用程度是根据哥伦比亚加勒比地区的木薯品种采用数据库数据估算的（Labarta et al., 2020）。均衡价格基于FAO的生产者价格基础估算（FAO, 2024）。我们纳入了(Gottret et al., 1992)报告的供需弹性数据。假设折现率为10%。

考虑了两种成本情景，分别变化了与品种开发相关的创新和研究成本。第一种情景考虑了哥伦比亚全国农业研究的6%支出以及CIAT木薯研究项目的支出。这些百分比是基于以下假设得出的：TAI-8是更广泛研究工作中的其中一个成果，因此只有部分总开支可以归因于其开发。第二种情景通过纳入泰国农业研究投资的1%来扩展这一基准，这一数据来自《农业科学与技术指标》（ASTI），因为该品种最初是在泰国开发的。选择这个百分比是一个保守的估计，考虑到泰国大约4%的农业研究预算被分配给了根茎类作物的研究（ASTI，2020年），而其中只有一小部分会专门用于单一品种的开发。尽管这项投资最初并不是为哥伦比亚准备的，但将其纳入考虑范围可以让我们模拟一个反事实情景——即如果哥伦比亚独立开发了这个品种，可能会产生的成本。

3.2 木薯褐条病（CBSD）
对于CBSD，我们使用了一个事前经济盈余模型（Alston等人，1995年）来估算1991年至2022年间由于缺乏抗病品种而造成的损失。这个时间范围反映了研究中包括的各国报告的疾病出现时间线，这些时间线因各国首次爆发年份的不同而有所差异。生产量、收获面积和价格数据来源于FAOSTAT和Indexbox（FAO，2024年；INDEXBOX，2024年）（附件3）。
在疾病发生方面，尽管已经有一些早期努力来了解其空间动态（Campo等人，2011年），但目前还没有官方数据集系统地记录CBSD在各国之间的传播情况。因此，我们使用Pest Displace（Cuellar等人，2022年）作为国家级疾病报告的主要来源，以确定疾病爆发和传播的时期。为了细化发病率假设，我们回顾了相关历史研究（Casinga等人，2021年；Hillocks等人，2001年；Hillocks & Maruthi，2015年；Patil等人，2015年；Robson等人，2024年），这些研究描述了CBSD在各国之间以及随时间变化的异质性。
考虑到这种变异性，并且认识到许多数据点指的是次国家级区域而非国家层面的平均值，我们定义了三个发病率值，这些值表示出现坏死症状的木薯产量比例，这些症状使得木薯无法销售。第一种和第二种情景分别假设恒定的坏死率为20%和10%。尽管这些是简化后的估计，但它们旨在捕捉疾病压力随时间的变化。第三种动态情景模拟了发病率的逐步增加，从初始年的1%线性上升到分析期结束时的20%，刚果民主共和国（DRC）的情况除外，其最高发病率设定为5%，因为观察到的发病率水平较低。
估算的损失是由于疾病发生而损失的木薯产量价值，通过将定义的发病率应用于总产量水平来计算。在这种方法下，发病率代表了因坏死症状而无法销售的产量比例。然后，这些损失被纳入事前经济盈余模型中，以估算每种情景下的更广泛经济影响。

3.3 饲草和Foc TR4香蕉
对于饲料引入和Foc TR4香蕉的情况，我们采取了更为定性的方法，参考了全面的文献综述。这些案例突显了在不同背景下种质交换的相关性和影响。

4 结果
结果强调了国际种质交换和有针对性的育种工作在应对热带农业关键挑战方面所起的重要作用，这通过事后和事前影响评估得到了体现。两个事后的案例——在哥伦比亚采用TAI-8木薯品种和Brachiaria饲料——展示了获取和适应外来种质所能带来的长期经济效益。TAI-8品种最初在泰国开发，然后通过CIAT引入哥伦比亚，在2005年至2022年间仅考虑国家和CIAT的投资时，估计产生了160万美元的净收益。虽然当包括泰国的研发成本时，回报变为负数，但案例清楚地表明哥伦比亚的消费者和农民从这种国际合作中获得了实质性的好处。同样，由CIAT在拉丁美洲推广的Brachiaria饲料的广泛采用，现在覆盖了哥伦比亚超过30%的牧场。研究表明，在2004年至2024年的20年期间，由于生产力和抗虫性的提高，潜在的净收益高达9.6亿美元，同时还改善了土壤健康并减少了温室气体排放。
从事前的角度来看，撒哈拉以南非洲的两个案例强调了不作为的经济和粮食安全风险，以及积极主动的研发和种质交换的前景：木薯褐条病（CBSD）继续威胁着非洲的粮食系统，1999年至2022年间估计的累计生产损失高达98亿美元。在CIAT保存并与非洲育种计划共享的耐CBSD的南美木薯品系为缓解这一危机提供了切实可行的途径。同样，Foc TR4香蕉日益增长的威胁也对像哥伦比亚这样的出口经济体构成了重大风险。目前正在动员预防性育种工作和国际材料交换，以确保开发出抗Foc TR4的品种。总的来说，这些案例表明，当有支持性的政策框架时，及时获取全球遗传资源和战略性研究投资可以带来可衡量的发展成果。

4.1 木薯种质交换：CORPOICA Tai（TAI-8）的经验
在哥伦比亚，木薯是种植面积第九大的作物，已成为仅次于土豆的第二大根茎类作物（Andrade等人，2025年）。木薯在国家粮食安全中发挥着战略作用，因为它主要由小农户种植，他们管理着大约85%的生产系统，而总产量的大约94%直接用于人类消费。哥伦比亚的人均年消费量达到38公斤——远高于全球平均水平的15公斤——这突显了它对家庭饮食和农村生计的重要性（Canales & Trujillo，2023年；Rivera等人，2021年）。
然而，随着工业应用对木薯需求的增长，其种植面积逐年稳步扩大，2010年至2018年间几乎翻了一番（Andrade等人，2021年）。这一动态促使该国更加关注与木薯相关的研究。由于CORPOICA（现为Agrosavia）、哥伦比亚农业研究所（ICA）和CIAT之间的合作，已有七个木薯品种被引入市场，其中六个是在2016年至2019年期间推出的（见附件4）。每个品种都是根据该地区的具体需求和情况推出的。
值得注意的是，其中两个品种（CORPOICA Tai和CORPOICA Sinuana）是通过将哥伦比亚克隆株与外国遗传材料杂交得到的：CORPOICA Tai（Rayong 60）- MCOL 1684和Rayong 1；以及CORPOICA Sinuana – MMEX 11和MCOL 65（Ocampo等人，2022年；Rosero等人，2023年）。这些基因杂交再次强调了外来种质在满足农业部门需求以及为生产者和消费者创造经济效益方面的有用性和重要性。
例如CORPOICA Tai，这是一个与CIAT合作在泰国开发的品种，于1986年引入哥伦比亚，并在2004年广泛推广。到2016年，该品种占哥伦比亚加勒比地区种植的改良品种面积的77%。该品种占全国木薯种植面积的7%（Rivera等人，2021年）。
结果表明，在第一种情景（1）中，采用TAI-8品种在2005年至2022年间为哥伦比亚带来了162万美元的好处，其中考虑了哥伦比亚的农业研究支出和CIAT木薯项目的支出（表1）。然而，在第二种情景（2）中，除了上述成本外，还考虑了该品种开发地泰国的研究投资，结果显示回报为负数。从这个意义上说，哥伦比亚的木薯行业，特别是消费者，从采用这种材料中受益并获得了利润，如果所有投资都在哥伦比亚国内进行，这是不可能实现的。

表1 经济盈余分析结果

4.2 饲草：从非洲到美洲
Brachiaria物种在拉丁美洲（LAC）的引入和广泛采用是另一个由于种质交换而成功的例子。这些原产于非洲的饲料首次在20世纪中叶引入，旨在提高牧草质量并支持牲畜生产，特别是牛肉和奶牛的生产。引入的目的是为了克服本地草种的局限性，因为本地草种通常产量较低且营养价值较低（Miles等人，1996年）。
在哥伦比亚，CIAT领导的研究和推广工作促进了这些饲料的大规模采用，CIAT在保存和传播饲料物种方面发挥了关键作用。CIAT的饲料项目在收集、测试和选择最适合哥伦比亚条件的Brachiaria物种和其他热带饲料方面发挥了重要作用。从1980年开始，共分发了93,222份种质样本，其中33%分给了哥伦比亚用户（Schultze-Kraft等人，2020年）。这些集体研究还促进了诸如B. brizantha cv. Toledo；B. humidicola；B. dictyoneura cv. Llanero等改良品种的开发，这些品种都是为克服哥伦比亚多样化农业生态区的特定生物物理挑战而定制的（Labarta等人，2017年）。
根据哥伦比亚统计局（DANE）2019年的全国农业调查，大约32%（7,711,619公顷）的栽培牧场种植了Brachiaria物种，20.15%种植了本地物种，48%种植了其他引进的材料。补充的影响评估（Labarta等人，2017年）对哥伦比亚超过800名牲畜生产者进行了深入调查，显示改良牧草占热带地区草地总面积的62%以上，其中CIAT选择的品种占了近35%。
Rivas和Holmann（2004年）的研究表明，在哥伦比亚东部平原和北部海岸采用抗沫蝉的Brachiaria杂交品种可以显著提高牲畜的生产力和盈利能力，通过减少害虫相关损失，估计在20年期间的净现值可达9.6亿美元。在此基础上，Enciso等人（2021年）在奥里诺基亚地区进行了事前评估，发现采用改良牧草可以将农场净收入提高60%以上，这得益于放牧密度的增加和饲料质量的提升。最近，Martinez等人（2024年）提供了农场层面的证据，表明在哥伦比亚低地牧场系统中用Brachiaria牧草替代本地草原可以显著提高放牧密度和收入，即使不增加施肥或杂草控制的投入也是如此。这些发现一致强调了采用Brachiaria作为改善哥伦比亚热带低地牲畜系统关键手段的巨大和持续的经济效益。
除了经济效益外，采用改良的Brachiaria饲料还有助于土壤恢复和减缓气候变化，通过抑制生物硝化作用从而降低一氧化二氮排放（Fisher等人，1994年；Subbarao等人，2009年）。尽管如此，热带饲料被排除在《多边种质交换条约》（SMTA）的附件I之外，使其交换不在该多边体系范围内。因此，每次转移都必须单独谈判，这产生了重大的法律和行政负担，阻碍了新的收集任务和饲料基因库的更新（Schultze-Kraft等人，2020年）。不过，根据条约第15条协议，CIAT的收藏品仍可以通过多边体系进行分发。无论如何，各国仍保留根据自身意愿在SMTA下提供这些材料的主权权利。

4.3 木薯褐条病毒（CBSVs）
CBSVs严重威胁着非洲的木薯种植园，引发了对该地区粮食安全和经济稳定的重大担忧。三十多年来，这种疾病一直在蔓延，每年给非洲农民造成的经济损失超过1亿美元（Mohammed等人，2012年），影响了非洲70%的木薯作物（Chikoti & Tembo，2022年）。研究人员证实，非洲常用的木薯品种对该疾病具有不同程度的敏感性（Ano等人，2021年；Sheat & Winter，2023年）。本地和地区的木薯品种历史上缺乏对CBSD（木薯细菌性枯萎病）的抵抗力。我们的分析表明，由于CBSD造成的生产损失在所有受影响国家都非常严重。根据不同情景估计，1999年至2022年间的累计损失在情景1下为98亿美元，在情景2下为49亿美元（见表2），这反映了缺乏抗性品种所带来的经济负担。马拉维、莫桑比克和坦桑尼亚是受影响最严重的国家，因为这些国家长期暴露于该疾病中。

在动态情景（情景3）下（假设发病率从1%逐渐增加到20%，刚果民主共和国的最高限制为5%），损失达到59.1亿美元，平均每年约为6.5亿美元。然而，如果这种疾病在非洲第二大木薯生产国刚果民主共和国继续蔓延，这一数字可能上升至每年25亿美元（见表2）。当前报告显示，CBSD已经影响了该国14%的领土（Casinga等人，2021年）。这些生产损失相当于每吨木薯生产平均成本20美元，从坦桑尼亚的每吨8美元到刚果民主共和国的每吨49.6美元不等，反映了地区间的差异。

除了经济影响外，CBSD还对非洲的粮食安全构成严重威胁。作为数百万人的主食，木薯对CBSD的脆弱性危及了许多农村家庭的主要食物来源，可能导致潜在的粮食短缺和粮食安全风险的增加（Patil等人，2015年）。因此，这种疾病的传播影响了农民的收入，并威胁到整个地区的营养稳定。

在这种情况下，最近的研究发现了来自南美洲的天然抗性木薯材料（Sheat等人，2019年）。这一发现是研究中的一个里程碑，通过交换和评估多种种质资源，使得开发出抗CBSD的品种和育种系成为可能。在此基础上，对南美洲和非洲抗性品系进行的高通量病毒测试揭示了同时抗CBSD和木薯花叶病（CMD）的幼苗（Sheat等人，2022年）。随后，一项全基因组关联研究确认了这种抗性的遗传基础，确定了与CIAT保存的木薯材料中免疫相关基因相关的分子标记（Ospina等人，2024年）。这些发现强调了国际种质资源交换和基因库保护的关键作用，进一步强调了规范和公平获取遗传资源的重要性。

4.4 香蕉产业和热带4号镰刀菌

香蕉产业在哥伦比亚的农业和经济中发挥着重要作用。其对农业GDP的贡献逐年增长，从2019年的5.1%（8.52亿美元）增加到2023年的7.2%（9.69亿美元）（AUGURA，2023年）。2022年，香蕉成为第三大收入来源，出口额达到8.92亿美元（AUGURA，2022年）。哥伦比亚是全球第四大香蕉出口国，对国家的外汇收入贡献显著（Andrade等人，2025年）。

历史上，香蕉是外来作物，是在殖民时期引入的。源自亚洲的卡文迪许品种在20世纪中叶成为全球主导品种，此前占主导地位的格罗斯米歇尔品种因香蕉镰刀菌枯萎病（FWB，最初称为巴拿马病）而遭到破坏。转向抗第一种FWB菌株的卡文迪许品种使香蕉产业得以生存和发展（Ploetz，2015年）。

这种枯萎病会影响香蕉和大蕉，阻塞其维管系统，导致植株枯萎和死亡。作物损失程度取决于发病率（Ploetz，2015年）。镰刀菌尖孢菌（Fusarium oxysporum f. sp. cubense，简称Foc）在土壤中存活时间可超过30年（ICA，2023a）。受感染的植物材料或受污染的土壤可以通过动物或鞋子、车辆、工具等物体传播病原体。在全球范围内，香蕉现在受到更致命的热带4号镰刀菌（Foc TR4）的威胁。该疾病影响多种香蕉品种，包括全球最广泛使用的卡文迪许品种。超过80%的香蕉产量来自易感Foc TR4的品种（FAO，2023a）。

（Staver等人，2020年）的一项全球前瞻性分析估计，Foc TR4可能影响全球17%的香蕉种植面积。该研究评估了四种不同采纳情景下的缓解策略。综合作物和疾病管理（ICDM）显示出最高的经济回报，净现值（NPV）在5.01亿至10.4亿美元之间，其次是传统育种（CBRC）和基因改造（GMRC），NPV在1.37亿至4.19亿美元之间。排除和控制（ESEC）策略产生的回报较低但更广泛，分别为3500万至2.61亿美元。除了经济效益外，该研究还估计ESEC和CBRC策略分别可使80.7万人和85万人摆脱贫困，突显了它们对农村发展和生计韧性的潜在贡献。

在哥伦比亚，（Ritter等人，2024年）评估了Foc TR4预防策略在马格达莱纳省和安蒂奥基亚省的社会经济影响。在水泥步道和消毒站等基础设施上的投资产生了每公顷95,389美元和112,527美元的NPV，效益成本比分别为3.1和4.2。在没有预防措施的全面传播情景下，预计马格达莱纳省的年损失为2.5亿美元，安蒂奥基亚省为4.56亿美元。除了经济指标外，农民还表达了对于粮食安全、劳动力中断和环境影响的担忧，强调了预防措施的更广泛社会价值。

尽管目前还没有抗Foc TR4的商业品种，但在野生芭蕉亲本中已经发现了Foc TR4抗性的来源。在某些情况下，已经开发出了具有中等抗性的材料。具体来说，“巨型卡文迪许”组织培养变种（GCTCV）-218（Formosana 218）和GCTCV-219体细胞克隆被用于减轻该疾病造成的损失。这些是由台湾香蕉研究所（TBRI）开发的，具有中等抗Foc TR4的能力。这些部分抗Foc TR4的品种也在菲律宾和莫桑比克得到应用（Dita等人，2018年）。Formosana品种于2022年首次通过总部位于洪都拉斯的Galiltec公司进入厄瓜多尔，并获得了生产和销售该材料的独家权利。2023年7月，该公司开始在其他拉丁美洲国家进行分销（Galiltec，2023年）。然而，这种材料在该地区的有效性尚未得到评估。

在哥伦比亚，2019年6月首次在拉瓜希拉省的两个香蕉农场报告了Foc TR4病例，促使哥伦比亚农业研究所（ICA）宣布了植物卫生紧急状态。到2023年6月，该病已在马格达莱纳省的7个农场和拉瓜希拉省的11个农场得到确认，导致3,178公顷土地被隔离——约占全国香蕉种植面积的6%（ICA，2023b）。抗击这种疾病的努力集中在预防、控制和管理活动上。在疾病出现之前，2013年制定了针对Foc TR4的OIRSA应急计划，以加强地区对可能引入的镰刀菌尖孢菌热带4号的准备（Dita等人，2013年）。这些举措得到了“ALER4TA”项目的支持，该项目专注于哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁，以及“加强拉丁美洲和加勒比地区芭蕉科植物镰刀菌枯萎病预防和管理能力”的项目（Footnote 8和Footnote 9），有来自该地区9个国家的机构参与。

与此同时，哥伦比亚农业研究公司（AGROSAVIA）一直在开发抗性商业材料。他们从CIRAD和法国的Vitropic育种计划引入了有前景的材料。AGROSAVIA还引入了来自巴西国家农业研究所（EMBRAPA）的50种材料。最近的研究发现，哥伦比亚和秘鲁的Foc TR4基因组存在差异（Leiva等人，2022年）。这再次强调了联合研究的重要性，以及交换遗传材料以应对当前和未来可能威胁国家、地区和全球粮食安全的挑战的相关性。

5 讨论

种质交换在农业研究中发挥着至关重要的作用，无论是在全球范围内还是在哥伦比亚。本文探讨了哥伦比亚批准《国际植物遗传资源用于粮食和农业条约》（ITPGRFA）的潜在经济影响，提供了基于证据的见解，以帮助决策者了解其可行性和战略价值。通过分析四个案例研究，我们展示了遗传材料交换的实际益处。

其中两个案例——TAI-8木薯和改良的臂形草饲料——提供了事后的证据，因为它们的引入发生在过去，其影响已经实现。我们展示了在哥伦比亚采用TAI-8改良木薯品种后，生产力显著提高，估计在2005年至2022年间产生了162万美元的收益。此外，外国饲料在拉丁美洲的广泛使用显著提高了畜牧业生产。这些例子表明，当遗传材料交换随后进行国家研究和适应性调整时，可以在农业生态和社会经济环境中产生长期价值。

另外两个案例——木薯细菌性枯萎病（CBSD）和香蕉中的热带4号镰刀菌（Foc TR4）——提供了事前的视角，在这些情况下，外国遗传资源的可用性仍然至关重要。虽然目前还没有抗性解决方案，但经济预测表明，如果没有这些资源，损失将非常严重。对于CBSD，受影响非洲国家的损失估计超过90亿美元；而在哥伦比亚，如果Foc TR4全面传播，每年的出口损失可能达到7亿美元。这两个案例都表明，尽管遗传材料交换不能保证成功，但它通常是制定有效应对措施的前提。

此外，证据表明，使用外国材料一直是哥伦比亚农业进步的持续推动力。除了本文提到的案例外，咖啡和甘蔗也是对该国具有巨大价值的例子（Harvey等人，2021年；Mendieta等人，2021年）。

哥伦比亚从国际收藏中获取的植物遗传资源中受益，而没有正式纳入多边系统的治理或贡献机制。因此，历史上的遗传资源获取可以被视为条约的一种隐含模拟，特别是在实现条约的一个核心目标方面：促进对植物遗传资源的获取。从这个意义上说，批准条约具有重要意义，因为它代表了向更积极参与的转变，通过促进交流和机构协调来增强系统的可持续性。然而，这也提出了一个相关问题：过去的获取方式与条约建立的机制相比如何，条约提供了哪些额外的价值？

一个关键的区别在于监管背景。历史上的大部分交换发生在获取和利益共享监管框架有限的时期。随着对遗传资源治理的认识和监管的发展，条约提供了一个结构化且得到国际认可的机制，可以支持哥伦比亚发展自己的监管方法。尽管已经取得了一些机构进展（如IBUN和Gebix-Union的经验），但仍有进一步发展的空间。此外，即使非缔约国也可以获取遗传资源，参与条约可能会带来额外的好处，包括：（i）获取新材料；（ii）增加可用于农业研究的遗传多样性；（iii）参与合作研究；（iv）知识交流；（v）能力建设机会；（vi）从国际利益共享项目和联合能力建设计划中获得国家项目的支持；（vii）能够参与正在进行的谈判，以改善多边系统的运作（包括考虑如何分享来自数字服务基础设施的使用收益）。

虽然条约具有巨大潜力，但积极参与仍然是必不可少的。仅批准条约并不能保证实际收益。条约仍在不断发展，必须解决诸如国家政策标准化、有效监测、与数字服务基础设施相关的问题以及公平分配利益等问题。

最后，尽管这项研究具有探索性质，没有量化直接影响，但它为战略考虑奠定了基础。未来的研究应基于这些见解，不仅评估批准该条约的潜在优势，还要分析哥伦比亚更深入地融入国际遗传资源治理框架可能带来的任何意外后果。从农业综合系统的角度来看，该条约的潜在益处不仅限于遗传物质的交换本身。这些益处取决于研究人员、政策制定者和农民之间的互动效果，以及促进集体学习和技术适应的制度能力。因此，哥伦比亚参与该条约不应仅仅被视为一个监管或技术层面的成就，而应被视为加强创新网络和共同发展进程的机会，这些网络和进程是粮食安全和可持续农业转型的基础。