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GCRI · バイオテクノロジーとバイオセキュリティ

農業バイオテクノロジー

Agricultural biotechnology applies biological tools to crops, livestock, soils and food processing: improved varieties, disease diagnostics, biological pest control and microbial products for soils. It can help agriculture adapt to 気候変動 and reduce chemical inputs, while raising questions about environmental effects, equity and governance. This topic, studied at Biotechnology and Biosecurity, a platform of The Global Centre for Risk and Innovation (GCRI), examines those applications and their effects across food システム.

01中核となる問い

専門家が問うこと。

  • How do gene-edited and conventionally bred crops differ in their risks and regulation?
  • What are the environmental effects of biotechnology in agriculture, positive and negative?
  • How do plant and animal diseases spread through food システム, and how can biotechnology help detect them?
  • Who benefits from agricultural biotechnology, and how do intellectual property and access shape this?
  • How are new agricultural products assessed before use?
02地理

Growing conditions in West Africa.

Crop greenness, root-zone soil moisture and plant growth over West Africa, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

インタラクティブマップにはJavaScriptが必要です。レイヤー一覧と出典は以下にあります。

レイヤー 3

このページの生育条件

このレイヤーについて
エビデンス
観測(雲により欠測あり)
出典
MODIS Terra NDVI(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星指標、雲により欠測あり
ビルド時点で最新
2026-10-13
解決
約 250 m メッシュ
不確実性
表示日までの 8 日間の衛星による緑度指数で、作物と牧草地の状態の指標です。収量の推定値でも食料安全保障の警報でもありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
モデル化
出典
SMAP Level 4(NASA NSIDC DAAC)
提供者
NASA NSIDC DAAC
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次。衛星データを同化したモデル
ビルド時点で最新
2026-10-11
解決
約 2 km メッシュ
不確実性
衛星データを同化したモデル。提供元が公開する衛星またはモデルのラスター。雲、観測幅の隙間、推定誤差によって欠落やノイズが生じます。値は指標であり、特定の地点での測定値ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
モデル化(GIBS が公開する最新の 8 日間)
出典
MODIS Aqua GPP(MYD17)(NASA LP DAAC)
提供者
NASA LP DAAC
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
8 日、衛星駆動モデル、GIBS が公開する最新の 8 日間
ビルド時点で最新
2026-09-30
解決
約 500 m メッシュ
不確実性
表示期間の 8 日間に植物が取り込んだ炭素のモデル推定値で、成長の指標です。収穫量や生産量ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測
出典
VIIRS NOAA-20 補正反射率(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
日次、衛星画像
ビルド時点で最新
2026-10-14
解決
約 250 m メッシュ
不確実性
衛星画像です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
モデル化(GIBS が公開する最新年)
出典
MODIS Terra and Aqua 土地被覆(MCD12Q1)(NASA LP DAAC)
提供者
NASA LP DAAC
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
年次、衛星分類、GIBS が公開する最新年
ビルド時点で最新
2024-01-01
解決
約 500 m メッシュ
不確実性
表示年の衛星土地被覆区分で、耕作地を含みます。既知の誤差を伴う分類であり、農地台帳ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
エビデンス
観測(持続的な雲により依然として欠測あり)
出典
VIIRS NOAA-20 Level 3、8 日(NASA LANCE)
提供者
NASA LANCE
ライセンス
NASA オープンデータ
年次
8 日、衛星による 8 日間合成、持続的な雲により依然として欠測あり
ビルド時点で最新
2026-09-14
解決
約 1 km メッシュ
不確実性
表示日までの 8 日間の地表面温度の衛星観測値で、暑熱エクスポージャーの指標です。気温、暑さ指数、熱波警報ではありません。
到達経路
gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)

最新の利用可能データ

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM(METI、NASA)· Blue Marble(NASA)· © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)· Natural Earth

最新のNASA画像を読み込んでいます。

ドラッグで移動。Ctrlまたは⌘を押しながらスクロール、ピンチ、またはボタンでズーム。ポインター下の値はホバーで表示。リセットで地域表示に戻ります。

Growing conditions, framed on West Africa.NASA が公開するままの衛星およびモデルのプロダクトで、それぞれに固有の日付があります。指標であり、特定の場所の評価ではありません。

データ:NASA GIBS・ASTER GDEM・Blue Marble・ © OpenStreetMap 寄稿者 ・Natural Earth・NASA EONET・NASA JPL OPERA DIST-ALERT情報源とライセンス

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
  • MODIS 陸域プロダクト(植生指数、総一次生産、土地被覆)、NASA LP DAAC と LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • SMAP Level 4 土壌水分と積雪水量、NASA 全球モデリング・同化オフィス。NASA 国立雪氷データセンター DAAC が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • VIIRS 準リアルタイム・プロダクト(洪水、地表面温度、積雪被覆、補正反射率)、NASA LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • ASTER GDEM は METI と NASA のプロダクトです(ASTER Global Digital Elevation Model V003、NASA LP DAAC)。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。引用:NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA オープンデータ
  • Natural Earthを使用して作成。無料のベクターおよびラスター地図データ @ naturalearthdata.com。 パブリックドメイン
  • © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)、NASA GIBS 経由(海岸線、境界、道路、地名)。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 ODbL
  • Blue Marble、NASA Earth Observatory。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
  • 地球儀と平面地図の背景情報:NASA GIBS参照レイヤーによる海岸線、境界、道路、地名(OpenStreetMapデータ、ODbL、© OpenStreetMap contributors)。オプションのベースとしてBlue Marble画像。ASTER GDEM標高カラー指数による3D地形と標高の読み取り(5 mから200 mの階級、判読しやすいよう誇張)。境界は公表されたとおりに描画しており、いかなる領域に関する立場を示すものでもありません。
  • ライブイベント:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET)。イベントは参考情報であり、元の出典へのリンクを保持しています。
  • ライブ:NASA EONET。イベントは参考情報であり、当局の警報ではありません。
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • 河川流量予測、30日間・幅付き(Open-Meteo経由のGloFAS):Copernicus緊急管理サービスの改変情報を含みます(2026年)。洪水警報ではありません。
  • 過去1年の日別気温(ERA5、Open-Meteo 経由):改変した Copernicus 気候変動サービスの 2026 年の情報を含みます。
  • 過去1年の日別気温と日照(NASA POWER):これらのデータは、NASA 地球科学・応用科学プログラムの資金による NASA ラングレー研究センター(LaRC)の POWER プロジェクトから取得しました。
  • Open-Meteo.com の気象データ (https://open-meteo.com/), ライセンスは CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optional layers (13 sources in the layer list: live, forecast, observed and context) print their provider credit on the map and here when switched on; forecasts are model output and derived indices are estimates.

レイヤーと日付

  • 植生の緑度(NDVI)、移動 8 日:MODIS Terra NDVI、NASA LANCE · 2026年10月13日
  • 根域土壌水分、0〜100 cm:SMAP Level 4、NASA NSIDC DAAC · 2026 年 10 月 11 日
  • 総一次生産、8 日合計:MODIS Aqua GPP(MYD17)、NASA LP DAAC · 2026 年 9 月 30 日
  • トゥルーカラー:VIIRS NOAA-20 補正反射率、NASA LANCE・ 2026年10月13日
  • 土地被覆タイプ(IGBP)、年次:MODIS Terra and Aqua 土地被覆(MCD12Q1)、NASA LP DAAC・ 2024
  • 地表面温度(日中、8日間合成):VIIRS NOAA-20 Level 3、8日間、NASA LANCE · 2026年9月14日

03分野を横断して

Agricultural biotechnology couples food, nature and health.

Findings are designed for the Exponential Technology series. The Cartagena Protocol and the Codex principles of 2003 frame biosafety and food safety assessment; national authorities decide.

  • Field outcome studies.
  • Biosafety decision records.
04監視

監督と能力の登録簿。

このテーマを追跡するためにチームが使う画面:その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。

監督と能力の登録簿

Agricultural biotechnology · National committee · Review year 2

  • 委員会を持つ機関、%
    65注視
  • 研修を受けた職員、%
    71平常
  • 完了したレビュー
    65今年
  • 提出されたインシデント報告
    9情報
能力と監督のみGCRI・バイオテクノロジーとバイオセキュリティ

機関の監督

機関 A有効Q188現行
研究キャンパス有効Q287監査期限
バイオ製造拠点形成中なし59支援
診断ネットワーク有効Q386現行

範囲の説明

対象
ガバナンス、研修、審査体制
対象外
技術的手法とエージェント
権限
国の監督機関
ラベル
SURVEY
Oversight and capacity register: the screen’s structure, terms and states for Agricultural biotechnology.例示の名称と説明用の値です。設計であり、記録でも稼働中のシステムでもありません。
05メカニズム

要因と動態。

Plant and animal breeding have long relied on genetic variation; biotechnology adds tools to create and select it more precisely. Applications include drought and disease tolerance, improved nutrition and reduced post-harvest losses. Biological pest control and soil microbial products offer alternatives to some chemical inputs. Diagnostics help detect crop and livestock diseases early, limiting spread.

Environmental effects depend on the trait, the farming system and the landscape: effects on non-target species, gene flow to wild relatives, and changes in pesticide use have all been studied. Social effects depend on access, ownership and the structure of seed and input markets. Regulatory approaches differ widely between jurisdictions, which affects trade in seeds, grain and food products and the speed at which new varieties reach farmers. Food システム are studied at Food Nexus and ecosystems at Biodiversity Nexus.

06シミュレーター

産業連関経済を通じたショック。

A loss of output in one sector propagates through the technical coefficients to its suppliers and customers, and recovers at the rate you set; the coefficients are teaching values, not national accounts. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction. The map on this page shows West Africa; the model itself is not tied to a place.

管理策

最初に打撃を受けた部門(一覧での位置)
0
ショックの大きさ
その出力の 30%
ショックの継続期間
30 days
回復速度
1 日あたり 0.08
シミュレーション日数
180 days

読み取り値

実行期間中に失われた産出
0.74% of a year’s output
直接効果に対する総効果(乗数)
1.83 times
最も影響を受ける他の部門
Wholesale and retail
そのピーク時の機能不全度
3.3%
数値、手法、出典
部門最大機能停止率(%)産出の重み(%)
Farming33.3116.1
Fertiliser and inputs2.6620.4
食品加工0.5916.2
交通1.7418.4
Wholesale and retail3.3415.7
エネルギー0.2113.2

手法

  1. 産業連関分析 Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
  2. 機能不全産業連関モデル Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
  3. 動的な機能不全と回復 Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
  4. 不確実性ファン(パラメータ・モンテカルロ) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011)、Visualising uncertainty about the future、Science 333
  5. 一因子ずつの感度分析(トルネード図) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

データ

The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:

  • 港湾 Natural Earth
  • 海上チョークポイント Nexus(公表座標に示した特定の海峡と運河)
  • 鉄道 Natural Earth
  • 主要道路 Natural Earth
入出力経済を通じたショックの伝播。説明用の教材モデルで、実測データではなくコントロールで設定した値に基づいて動きます。手法:入出力分析(Leontief (1936)、Miller and Blair (2009)、Input-Output Analysis、Cambridge University Press)、不稼働入出力モデル(Haimes and Jiang (2001)、Journal of Infrastructure Systems 7)、動的な不稼働と復旧(Lian and Haimes (2006)、Systems Engineering 9)。
07手法と限界

How it is studied.

  1. 01

    Field and environmental studies

    Controlled trials and monitoring, drawing on 農業・土壌・食料科学, measure agronomic and ecological effects.

  2. 02

    リスクアセスメント

    Comparative frameworks assess new products against conventional counterparts.

  3. 03

    Socio-economic analysis

    Studies examine adoption, incomes, access and market structure.

  4. 04

    限界

    Long-term and landscape-scale effects are hard to observe, results vary by context, and studies differ in independence and design.

08ツインとカスケードのシミュレーター

Model agricultural biotechnology as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile 生物学的ハザードの標準: the hazards it names, the システム and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.

ハザード

管理策

  • NS-0 憲章と原則
  • NS-3 リスク記録の UNI(文法、旧体系との対照、割当権限)
  • NS-11 検証とモニタリング(エビデンス、証明、ゼロトラストの適合性観測)
  • NRS-H41 Hazard family: Animal-to-human spillover (NHS-1 health.zoonotic)
  • NRS-H44 ハザード・ファミリー:植物の病害虫(NHS-1 health.plant-health)
  • NRS-H43 ハザード・ファミリー:家畜・養殖の動物疫病(NHS-1 health.animal-health)
  • NRS-H35 ハザード分類:空気感染と呼吸器感染症(NHS-1 health.respiratory)
  • NRS-H40 ハザード分類:血液媒介・性感染症(NHS-1 health.bloodborne)
  • NRS-H60 ハザード分類:サプライチェーンと流れの途絶(NHS-1 sys.supply-chain)

観測

  • WHO Disease Outbreak News (listed for reference)
  • WAHIS animal health events (listed for reference)
  • GBIF occurrence API and downloads (listed for reference)
  • 国際保健規則 capacity and health emergency preparedness
  • Proportion of countries adopting relevant national legislation and adequately resourcing the prevention or control of invasive alien species

例示の地理

  • West Africa: 59 hexagonal cells
  • 今夜の夜間光と停電(VIIRS Day/Night Band)、NASA GIBS
09決定

What it informs and who decides.

This evidence informs regulatory decisions on new varieties and products, agricultural research priorities and plant and animal health surveillance. National regulators, agricultural ministries, farmers and research institutions decide. Governance of food システム and nature is convened by Climate and Nature Governance at The Global Risks Forum (GRF). Related topics are ワンヘルスへの影響, synthetic biology and biomanufacturing; methods sit on agricultural, soil and food science and biotechnology platforms.

Published analysis on this topic is designed to carry a named subject reviewer, its references and the views of independent specialists, including biosafety professionals and those who disagree.

10部門の特徴

The sector signature of agricultural biotechnology.

The sectors agricultural biotechnology touches and how strongly they depend on each other: what a study has to observe and model together.

角を選択・線にカーソルを合わせる15 の関係のうち 6

署名

食料とそのパートナー

食料は健康に栄養(0.7)を、生物多様性に土地転換(0.6)を、水に取水と流出(0.3)をもたらします。

W · E · I · F · H · B

セクター
4 全 6
関係
6 全 15
結合
0.46 全体に占める割合

作用している最も強い関係

  • Food → Biodiversity ・土地転換0.6
  • Water → Food ・灌漑0.8
  • Water → Biodiversity ・環境流量0.6
  • Food → Health ・栄養0.7
典型的な都市圏のための教育用の値であり、どの場所の測定値でもありません。結合度は、働いている関係の強さの合計を、全 15 の関係に対する割合で示したものです。
11出典

Where this page’s references lead.

このページの読解の基準となる機関と文書。状態と版は変わります。各リンクは発行機関へ移動します。

12手法とエビデンス

How agricultural biotechnology is modelled, measured and tested.

モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。

不確実性の幅

How far the outlook for agricultural biotechnology could spread, shown as ranges rather than a single line.

現在+5+10+15+20+25+30 y高低可能性が非常に高い範囲可能性が高い範囲
中央推定値
アンサンブルの中央値
範囲
IPCC の較正された表現における「可能性が高い」と「可能性が非常に高い」
アンサンブル
メンバー、シナリオ、初期条件を明示
あわせて読む
各入力に対する結果の感度
指標スケール上の説明用アンサンブルの広がりで、形式は IPCC の不確実性ガイダンスに従っています。予測ではありません。
FAIR 原則・GO FAIR と FORCE11W3C PROV・World Wide Web Consortium不確実性の一貫した扱いに関するガイダンス・IPCCCEOS 解析即応データ・地球観測衛星委員会
13質問

質問と回答。

Is gene editing regulated the same way as genetic modification?
It depends on the jurisdiction. Some regulate products by their characteristics, others by the process used to make them.
Does the platform take a position for or against biotechnology in farming?
No. It studies effects and evidence, with uncertainty stated, for decision-makers to weigh.
How does biotechnology help with plant and animal disease?
Through faster diagnostics, surveillance tools and resistant varieties, alongside conventional disease management.
このトピックの扱いは誰がレビューするのですか?
Published analysis is designed to be reviewed by a named subject reviewer with relevant expertise, to cite its references and to include independent specialist voices. Where specialists disagree, the disagreement is reported rather than resolved by omission.
報告書貢献する

このページからエビデンスを提供する。

報告書 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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