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原文信息：Hansen, Casper Worm, and Asger Mose Wingender. 2023. "National and Global Impacts of Genetically Modified Crops." American Economic Review: Insights 5(2): 224-240.
转基因作物（Genetically modified crops, GM crops）长期以来始终是农业领域关注的焦点，同时也饱受争议。转基因作物是指通过基因工程技术对植物的遗传结构加以修改，从而具备特定的性状，例如，抗虫性，抗除草剂等的作物。鉴于害虫和杂草对农业生产的影响，GM 作物的产量理应高于传统作物，然而现有文献中尚未对GM 作物对产量的实际影响产生确切定论。
自 1996 年起，部分国家的一些转基因品种开始获得商业化种植的许可，不过大多数国家仍严禁农民种植转基因作物。截至2019年，仅有 29 个国家批准转基因作物的商业化种植，另有 42 个国家允许进口转基因作物，但禁止本国种植。
图1展示了在允许转基因种植的地区与禁止转基因种植的地区之间，四种已经商业化转基因作物产量随时间变化的趋势对比。图1将1995年设置为基年，采用三年产量平均值以减少产量之间的年度波动。结果显示，在转基因棉花商业化后，批准转基因作物的地区的平均棉花产量迅速增加，但其他地区则没有展现出类似的变化。类似地，玉米和油菜籽的产量也表现出了类似的趋势。然而，大豆的产量在不同地区没有产生显著差异。上述结果可能是由于棉花比其他作物更容易受到病虫害的影响，而大豆主要种植在农业更发达的国家导致的。
文章的计量分析基于图1的逻辑，但此时是在单独的国家之间比较，而并非转基因和非转基因地区。每个观测值为特定的国家在特定年份的特定作物的情况。文章利用不同国家批准转基因作物的时间差异构造了三重差分（DDD）模型，比较有转基因品种的作物与没有转基因品种或禁止转基因品种的作物的产量及其他结果。具体的事件分析法估计方程如下：
其中，y
ict
为国家i在年份t种植作物c的相关结果，E
ic
表示第一批转基因品种收获的年份，1[t-E
ic
=j]为指示变量，在该事件发生j年后取值为1。
随后，本文假设相对对数产量在转基因批准后近似线性增加，估计如下方程：
其中，1[E
ic
≤t]
为指示变量，若转基因品种被收获则取值为1，1[E
ic
≤t](t-E
ic
+1)交互项计算了转基因作物种植的年数。系数β捕捉了是否接受处理如何取决于向量X'
i
所表示的初始条件。考虑到当种植扩展到不太适宜地区时平均产量可能会下降，文章还在方程中控制了对数收获面积。
为了量化转基因作物对全球农业生产的影响，文章首先计算了作物和国家特定的产量增加百分比：
随后，本文将产量收益与不同国家不同作物的产量相结合，计算转基因采用后作物产量的总增加量：
（1）转基因年份定义
本文从多个数据来源收集了关于转基因作物批准和首次收获的数据。事件年份被定义为特定作物的转基因品种首次可以商业化收获和销售的年份。对于南半球国家，这个年份可能与立法批准年份有所不同，因为农业年度不一定与日历年同步。在没有立法或立法未执行的国家，作者使用转基因种子通过邻国平行进口年份作为事件年份。此外，一些国家虽然允许转基因作物，但实际上通过限制其种植范围实施了事实上的禁令，这些国家在研究中被视为有禁令。
（2）数据来源
本文使用了来自 FAOSTAT 的农业生产、收获面积、生产者价格和农业贸易数据，以及来自 Feenstra 等人（2015）的 GDP 数据。文章使用平均每年霜冻天数的份额作为气候引发的的害虫和杂草暴露的代理变量。本文使用FAO GAEZ v3.0的霜冻数据以及土地利用的网格化空间数据，仅计算了耕地上的霜冻天数。
（3）样本限制
本文将样本限制在耕地面积超过 10 万公顷的国家，这基本上涵盖了所有有农业部门的国家。在估计窗口（1986 - 2019 年）内，得到120个国家的平衡面板数据。在作物维度上，数据中包括所有大田作物，即 FAO 归类为谷物、豆类、根茎和块茎、油料作物和纤维作物的 60 种作物，排除了水果、坚果和蔬菜，因为它们与所研究的四种转基因作物在生物学上不同且生产方法不同。
本文的图2展示了棉花，玉米，油菜籽和大豆的事件分析法估计值。结果表明，在转基因品种获批后，农民对转基因品种的采用率，以及转基因作物的产量显著提升。
（1）产量的异质性
表1中DDD的模型估计结果表明，转基因品种的引入对于不同作物和不同国家的作物产量影响存在异质性。采用转基因品种后，转基因棉花品种产量相比非转基因每年增加4.6%，而采用转基因品种对玉米、油菜籽和大豆的产量影响非常小。此外，转基因作物在不同气候、不同收入水平的国家中也有异质性影响。
（2）收获面积及全球需求
在收获面积方面，图3显示，四种作物中只有大豆的收获面积在采用转基因品种后有所增加，而引入转基因品种对其他几种作物的收获面积并没有显著影响。
（3）全球的潜在收益
图4的面板A展示了至2019年转基因作物已经实现的增产收益，B面板则估计了实施转基因禁令的成本。实证结果显示，2019年全球因禁止转基因作物种植而损失的农业产出约为690亿美元，转基因品种对提高全球农业产量潜力目前只有三分之一得以实现。
基因改造的经济潜力比本文所研究的目前已经种植的抗虫与抗除草剂的转基因品种潜力更大。一方面，小麦、玉米和其他重要作物的转基因品种可能会在未来实现商业化。另一方面，具有不同遗传特性的转基因品种可能也会出现。此外，虽然现有的研究仅关注转基因技术的经济层面，但作物产量的增加能够节约土地，减少将自然土地转化为耕地的做法能够防止生物多样性丧失和温室气体排放，一定程度上也能够带来环境效益，值得未来研究继续关注。
推文作者：赵方潇
