轉(zhuǎn)基因技術(shù)基本概念

1、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的根本概念：來源：生命經(jīng)緯一轉(zhuǎn)基因技術(shù)的定義將人工別離和修飾過的基因?qū)氲缴矬w基因組中,由于導(dǎo)入基因的表達(dá),引起生物體 的性狀的可遺傳的修飾,這一技術(shù)稱之為轉(zhuǎn)基因技術(shù).人們常說的遺傳工程、基因工程、 遺傳轉(zhuǎn)化均為轉(zhuǎn)基因的同義詞.經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾的生物體在媒體上常被稱為遺傳修飾過的生物體"Genetically modified organism ,簡稱 GMO.二幾種常用的植物轉(zhuǎn)基因方法遺傳轉(zhuǎn)化的方法按其是否需要通過組織培養(yǎng)、再生植株可分成兩大類,第一類需要通過 組織培養(yǎng)再生植株,常用的方法有農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、基因槍法；另一類方法不需要通過組織培養(yǎng),目前比擬成熟的主要有花

2、粉管通道法.1 .農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌是普遍存在于土壤中的一種革蘭氏陰性細(xì)菌,它能在自然條件下趨化性地感染大 多數(shù)雙子葉植物的受傷部位,并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠瘤瘤或發(fā)狀根.根癌農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌中細(xì)胞 中分別含有Ti質(zhì)粒和Ri質(zhì)粒,其上有一段 T-DNA ,農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后, 可將T-DNA插入到植物基因組中.因此,農(nóng)桿菌是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系.人們將 目的基因插入到經(jīng)過改造的 T-DNA區(qū),借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移 與整合,然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),再生出轉(zhuǎn)基因植株.農(nóng)桿菌介導(dǎo)法起初只被用于雙子葉植物中,近年來,農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化在一些單子葉植物尤其是水稻中也

3、得到了廣泛應(yīng)用.2 .基因槍介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法利用火藥爆炸或高壓氣體加速這一加速設(shè)備被稱為基因槍,將包裹了帶目的基因的DNA溶液的高速微彈直接送入完整的植物組織和細(xì)胞中,然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù), 再生出植株,選出其中轉(zhuǎn)基因陽性植株即為轉(zhuǎn)基因植株.與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化相比,基因槍法轉(zhuǎn)化的一個主要優(yōu)點(diǎn)是不受受體植物范圍的限制.而且其載體質(zhì)粒的構(gòu)建也相對簡單,因此也是目前轉(zhuǎn)基因研究中應(yīng)用較為廣泛的一種方法.3 .花粉管通道法在授粉后向子房注射合目的基因的DNA溶液,利用植物在開花、受精過程中形成的花粉管通道,將外源 DNA導(dǎo)入受精卵細(xì)胞,并進(jìn)一步地被整合到受體細(xì)胞的基因組中,隨著受 精卵的發(fā)育而成為帶轉(zhuǎn)基因的新

4、個體.該方法于80年代初期由我國學(xué)者周光宇提出,我國目前推廣面積最大的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用花粉管通道法培育出來的.該法的最大優(yōu)點(diǎn)是不依賴組織培養(yǎng)人工再生植株,技術(shù)簡單,不需要裝備精良的實(shí)驗(yàn)室, 常規(guī)育種工作者易于掌握.三常用的動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)1 .顯微注射法在顯微鏡下,用一根極細(xì)的玻璃針直徑1-2微米直接將DNA注射到胚胎的細(xì)胞核內(nèi), 再把注射過DNA的胚胎移植到動物體內(nèi),使之發(fā)育成正常的幼仔.用這種方法生產(chǎn)的動物 約有十分之一是整合外源基因的轉(zhuǎn)基因動物.2 .體細(xì)胞核移植方法先在體外培養(yǎng)的體細(xì)胞中進(jìn)行基因?qū)?篩選獲得帶轉(zhuǎn)基因的細(xì)胞.然后,將帶轉(zhuǎn)基因 體細(xì)胞移植到去掉細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,生產(chǎn)重構(gòu)胚

5、胎.重構(gòu)胚胎經(jīng)移植到母體中,產(chǎn)生的仔畜百分之百是轉(zhuǎn)基因動物.四轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的關(guān)系自從人類耕種作物以來,我們的祖先就從未停止過作物的遺傳改進(jìn).過去的幾千年里農(nóng) 作物改進(jìn)的方式主要是對自然突變產(chǎn)生的優(yōu)良基因和重組體的選擇和利用,通過隨機(jī)和自然的方式來積累優(yōu)良基因.遺傳學(xué)創(chuàng)立后近百年的動植物育種那么是采用人工雜交的方法,進(jìn)行 優(yōu)良基因的重組和外源基因的導(dǎo)入而實(shí)現(xiàn)遺傳改進(jìn).因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)是一脈相承的,其本質(zhì)都是通過獲得優(yōu)良基因進(jìn)行遺傳改 良.但在基因轉(zhuǎn)移的范圍和效率上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有兩點(diǎn)重要區(qū)別.第一,傳統(tǒng)技術(shù)一般只能在生物種內(nèi)個體間實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所轉(zhuǎn)移的基

6、因那么不受生物體間親緣關(guān)系的限制. 第二,傳統(tǒng)的雜交和選擇技術(shù)一般是在生物個體水平上進(jìn)行,操作對象是整個基因組,所轉(zhuǎn)移的是大量的基因,不可能準(zhǔn)確地對某個基因進(jìn)行操作和選擇,對后代的表現(xiàn)預(yù)見性較差.而轉(zhuǎn)基因技術(shù)所操作和轉(zhuǎn)移的一般是經(jīng)過明確定義的基因,功能清楚, 后代表現(xiàn)可準(zhǔn)確預(yù)期.因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是對傳統(tǒng)技術(shù)的開展和補(bǔ)充.將兩者緊密結(jié)合,可相得益彰,大大地提升動植物品種改進(jìn)的效率. 國內(nèi)外轉(zhuǎn)基因動植物研究和產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀一轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物研究和產(chǎn)業(yè)化1983年世界首例轉(zhuǎn)基因植物培育成功,標(biāo)志著人類用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改進(jìn)農(nóng)作物的開始.1986年轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物獲得批準(zhǔn)進(jìn)入田間試驗(yàn),1994年美國Calgene公司培

7、育的延熟保鮮的轉(zhuǎn)基因番茄被批準(zhǔn)商品化生產(chǎn),2000年全世界轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植面積達(dá)4,420萬公頃,開展速度非常迅猛.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),轉(zhuǎn)基因研究至少在 35科120種植物中獲得了成功, 所涉及到的性狀包括 抗蟲、抗病毒、抗細(xì)茵、抗真菌、抗除草劑、抗逆境、品質(zhì)改進(jìn),以及對生長發(fā)育的調(diào)控以 提升產(chǎn)量潛力等.根據(jù) 經(jīng)濟(jì)合作與開展組織"OECD的數(shù)據(jù),從1986年到2000年的15年間,OECD國 家共批準(zhǔn)10, 313例轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入田間試驗(yàn),其中植物占總數(shù)的98. 4%,細(xì)菌占1.0%,病毒占0. 3%,真菌占0. 2%,動物占0. 1%.在全部被批準(zhǔn)的 10, 313例田間試驗(yàn)中, 美國

8、占總數(shù)的71. 1%.全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植面積近年來呈逐年大幅度增長的趨勢,1996年為170萬公頃,1997年為1 , 100萬公頃,1998年增加到2, 780萬公頃,1999年進(jìn)一步增加到 3, 990萬公頃,雖然受到國際上關(guān)于GMO爭議的影響,2000年的種植面積仍有增加,達(dá) 4,420萬公頃.種植面積在 100萬公頃以上的有大豆、玉米、棉花和油菜,所用的主要為抗除 草劑基因和抗蟲基因.尤其值得指出的是,根據(jù) 1999年的數(shù)據(jù)分析,美國該年種植轉(zhuǎn)基因 大豆面積為1 , 500萬公頃,占全國大豆面積的50%;轉(zhuǎn)基因玉米的種植面積為1, 030萬公頃,占全國玉米面積的33%.目前我

9、國有 6種轉(zhuǎn)基因植物被批準(zhǔn)進(jìn)入商品化生產(chǎn),包括我國自己培育的耐儲存番茄 1997、抗蟲棉1997、欣賞植物矮牽牛1997、抗病毒甜椒1998、抗病毒番茄1998, 以及美國孟三都公司培育的抗蟲棉1997.在上述轉(zhuǎn)基因作物中,種植面積最大的是抗蟲棉,到2000年底止,國產(chǎn)抗蟲棉的累計(jì)推廣面積達(dá)37萬公頃,減少農(nóng)藥用量達(dá)80%,創(chuàng)造效益7. 7億元人民幣.根據(jù)山東省 2000年的統(tǒng)計(jì),抗蟲棉的推廣減少農(nóng)藥用量1, 300多噸.孟三都公司的抗蟲棉也有很大面積的種植.從整體水平看,我國在轉(zhuǎn)基因作物研究技術(shù)方面的進(jìn)展與國際上根本同步,在開展中國家中居領(lǐng)先地位.但與國際先進(jìn)水平相比,我們的差距仍然很大,主

10、要表現(xiàn)在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因很少,因此缺乏后勁；產(chǎn)業(yè)化滯后,活力缺乏.二轉(zhuǎn)基因動物研究和產(chǎn)業(yè)化國際上從九十年代初開始花費(fèi)大量人力和財(cái)力研究和開發(fā)動物乳腺生物反響器技術(shù),取 得大量成果.從 2001年起,將會有抗胰蛋白酶因子、C蛋白、凝血酶出、葡萄糖甘酶和乳轉(zhuǎn)鐵蛋白等5-6種產(chǎn)品陸續(xù)上市,年產(chǎn)值約10億美元.從1995年起又大量投資開發(fā)體細(xì)胞 克隆技術(shù),研發(fā)重點(diǎn)是生產(chǎn)干細(xì)胞,用于組織修補(bǔ)等治療性目的.我國在轉(zhuǎn)基因魚的研究和開發(fā)上處于國際領(lǐng)先地位,已生產(chǎn)出生產(chǎn)性能優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因魚,對生態(tài)環(huán)境無不良影響,現(xiàn)已通過中試和平安評價試驗(yàn), 具備了投入商品生產(chǎn)的條件.我們 已較好地建立了動物乳腺生物反響器和

11、體細(xì)胞克隆技術(shù)平臺.動物乳腺生產(chǎn)的舊DV疫苗和干擾素,將在 十五期間完成中試,創(chuàng)造商業(yè)生產(chǎn)條件.轉(zhuǎn)基因技術(shù)對我國農(nóng)業(yè)開展的意義和前景一我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些主要問題第一,主要作物的病蟲危害逐年加重,每年噴施的大量農(nóng)藥既加重了農(nóng)民負(fù)擔(dān),使農(nóng)民增產(chǎn)不增收,又嚴(yán)重破壞了人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境,還造成了食物中的大量農(nóng)藥殘留,危害人類健康.因此,增加品種的抗蟲性,減少農(nóng)藥的施用量是一個十分緊迫的問題.第二,高產(chǎn)品種需肥量大.目前我國大局部地區(qū)作物生產(chǎn)的施肥量已經(jīng)超過了土地的承 受水平,大量施肥除加重農(nóng)民負(fù)擔(dān)外,土壤退化、江河湖海的富營養(yǎng)化正成為農(nóng)業(yè)和環(huán)境可 持續(xù)開展的嚴(yán)重障礙.培育肥料高效利用的品種,在保

12、持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時降低肥料用量也已 迫在眉睫.第三,水資源日趨短缺.除西北長期缺水、華北旱災(zāi)頻繁外,旱災(zāi)在長江流域發(fā)生的頻率近年也有很大提升.據(jù)統(tǒng)計(jì),我國農(nóng)業(yè)耗水約占全國總耗水量的70%,而水稻的用水幾乎占整個農(nóng)業(yè)耗水的 70%,在水資源日益短缺的今天,培育耐旱品種,降低水稻的用水對 國民經(jīng)濟(jì)乃至人類社會的生存和開展均有著十分重要的意義.第四,我國北方的鹽堿地面積很大,南方熱帶、亞熱帶土壤普遍為酸性,鋁離子的毒害 是一個嚴(yán)重問題.這些不良環(huán)境對作物的種植和產(chǎn)量潛力的發(fā)揮均有限制作用.第五,我國的主要作物的品質(zhì)較差,既不能適應(yīng)人民生活水平提升的要求,且又因其偏低的售價影響了農(nóng)民的積極性,亟待改進(jìn).

13、第六,近二十年來各種作物產(chǎn)量均現(xiàn)徘徊局面,新育出的品種在產(chǎn)量潛力上沒有大的突 破.二轉(zhuǎn)基因技術(shù)在我國農(nóng)作物改進(jìn)中的前景近年來,國內(nèi)外應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗蟲性強(qiáng)的棉花、玉米、水稻等.抗蟲棉花在國內(nèi)外已大面積種植, 抗蟲玉米在國外已有很大的種植面積,它們的推廣闊幅度地降低了農(nóng)藥的用量.抗蟲水稻為我國獨(dú)有,已完成了中間試驗(yàn),具備了產(chǎn)業(yè)化的條件.國外已培育出氮肥高效利用的轉(zhuǎn)基因小麥, 磷肥利用效率明顯提升的轉(zhuǎn)基因煙草. 近年國內(nèi) 外均已鑒定別離出一些與氮、 磷肥料利用效率有關(guān)的基因, 將這些基因?qū)氲狡渌魑? 將 可能有效地提升各種作物的肥料利用效率,降低肥料用量.隨著分子生物學(xué)研究的進(jìn)展,國際

14、上已獲得了不少調(diào)節(jié)植物水分狀態(tài)使植物耐旱的基因, 這些基因的利用將會培育出耐旱農(nóng)作物品種.近年在耐鹽堿、耐鋁毒分子生物學(xué)研究取得了很好的進(jìn)展,已分別培育出耐鹽堿、耐鋁毒的轉(zhuǎn)基因植物.轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用將在不久的將來培育出耐鹽堿、耐鋁毒的作物新品種.應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的耐儲藏保鮮番茄,在國內(nèi)外都率先獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn).國內(nèi)已培育出直鏈淀粉含量明顯降低、蒸煮和食味品質(zhì)明顯改善的水稻.瑞士科學(xué)家培育的富含維生素A的 金米由于其科學(xué)意義和政治意義,近年在國際上更是引起了轟動.在食品的營 養(yǎng)品質(zhì)、微量元素的改進(jìn)方面,轉(zhuǎn)基因技術(shù)預(yù)期將會發(fā)揮重要作用.應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)修飾植物的生理生化代謝途徑,可以大幅度地提升

15、作物的生產(chǎn)力,改進(jìn)產(chǎn)量潛力.例如我國科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的延緩葉片衰老的水稻,單株生產(chǎn)力顯著提此外,轉(zhuǎn)生長激素基因的魚、豬表現(xiàn)出快速生長、餌料利用效率提升、品質(zhì)改進(jìn)等優(yōu)點(diǎn),既提升產(chǎn)出,又可降低養(yǎng)殖本錢. 對我國畜牧業(yè)、漁業(yè)的開展和人民生活水平的改善,均會起 到保證作用.轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的平安性及治理一轉(zhuǎn)基因作物的平安性近年來,轉(zhuǎn)基因作物的平安性已成了公眾關(guān)心的焦點(diǎn)之一,現(xiàn)針對本人接觸到的國內(nèi)外 公眾和媒體對轉(zhuǎn)基因作物平安性的一些常見的疑慮,作一些討論.1 .轉(zhuǎn)基因食品的平安性轉(zhuǎn)基因食品是否平安？這是人們對轉(zhuǎn)基因食品的主要擔(dān)憂.要熟悉這一問題,有必要先討論一下關(guān)于食品平安性的概念.經(jīng)合開展組織

16、199件將 安全的食物定義為：如果能合理地肯定,在預(yù)期的條件下消費(fèi)某食品不會有害,那么該食品就 被認(rèn)為是平安的在如何對轉(zhuǎn)基因生物作平安性評價,國際上有一個廣泛接受和采用的實(shí)質(zhì)等同“Substantial equivalence原那么.這一原那么強(qiáng)調(diào),評價轉(zhuǎn)基因食品平安性的目的,不 是要了解該食品的絕對平安性,而是評價它與非轉(zhuǎn)基因的同類食品比擬的相對平安性.在評價時注重 個案分析,即對轉(zhuǎn)基因食品的平安性不一概而論.采用 實(shí)質(zhì)等同原那么作 個案分析",我們不難得出結(jié)論：現(xiàn)已批準(zhǔn)商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因生 物生產(chǎn)的食品,都是平安的.例如,國際國內(nèi)都是第一例批準(zhǔn)上市的延熟保鮮的轉(zhuǎn)基因番茄, 轉(zhuǎn)進(jìn)去

17、的外源基因的作用是產(chǎn)生反義mRNA局部抑制乙烯形成酶基因的活性,轉(zhuǎn)入基因的本身沒有可檢測到的基因產(chǎn)物,在番茄果實(shí)中沒有任何添加成份,作為食品,與非轉(zhuǎn)基因的番茄同樣平安.另一個廣泛關(guān)心的例子是抗蟲植物.常聽到有人問：抗蟲轉(zhuǎn)基因植物能毒殺昆蟲,對人是否有毒？要答復(fù)這一問題,有必要解釋一下抗蟲基因的殺蟲機(jī)理.目前已培育出的轉(zhuǎn)基因抗蟲作物,大都帶有一個蘇云金芽抱桿菌 Bt的殺蟲蛋白基因.蘇云金桿菌是自然界中普遍存 在的一類細(xì)菌,蘇云金桿菌中存在一大類殺蟲基因,已被作為生物殺蟲劑廣泛應(yīng)用了60多年,國內(nèi)外對其殺蟲機(jī)理進(jìn)行了比擬透徹的研究.Bt基因編碼產(chǎn)生的殺蟲蛋白存在于伴胞晶體中,當(dāng)害蟲取食后,在昆蟲中

18、腸的堿性pH10-12條件下晶體溶解產(chǎn)生原毒素,由中腸內(nèi)酶系統(tǒng)的作用,釋放出活性毒素,由毒素與昆蟲中腸內(nèi)特異的受體結(jié)合而產(chǎn)生毒殺作用.這一殺蟲機(jī)理使得某一特定的Bt基因只對某一類昆蟲有特異的毒殺作用.而哺乳動物的胃液為強(qiáng)酸性pH1-2,而腸胃中也不存在著與 Bt毒素結(jié)合的受體,當(dāng)Bt蛋白進(jìn)入到哺乳動 物腸胃中后,在胃液的作用下幾秒鐘之內(nèi)全部降解.多年的研究已反復(fù)證實(shí)這種Bt毒蛋白對哺乳動物、鳥、魚以及非目標(biāo)昆蟲無害.美國多年大面積種植轉(zhuǎn)基因抗蟲的玉米、棉花未 出現(xiàn)過一例人畜中毒的報道.而且,現(xiàn)在的技術(shù)還允許轉(zhuǎn)基因在特定的組織、特定的條件下表達(dá),如培育抗螟蟲水稻,可讓植株僅在莖稈中、僅在受到昆蟲

19、取食時產(chǎn)生殺蟲蛋白,在種子中不產(chǎn)生殺蟲蛋白.因此,我們完全可以放心地食用轉(zhuǎn)Bt基因的抗蟲作物生產(chǎn)的食品.有人擔(dān)憂吃了轉(zhuǎn)基因食物,外源基因進(jìn)入人體后會改變?nèi)说幕虿⑦z傳給后代.持這種 擔(dān)憂的人是不知道一個簡單的事實(shí),即每個生物細(xì)胞中都有幾千至幾萬個基因,我們每吃一口食物都要吃進(jìn)數(shù)億個基因.人類社會生存、繁衍了數(shù)百萬年,從來沒有人擔(dān)憂食物中的動 物、植物、微生物基因會影響人的遺傳.還有一個需要知道的事實(shí)是,近幾年的大規(guī)?；蚪M測序發(fā)現(xiàn),在動物、植物、微生物的基因組間,大量的基因存在同源性.換句話說,我們 平常所說的動物、植物、 微生物是指生物的整體而言,在基因的水平上看,很多基因都不是動物或植物所

20、特有的.還有一種說法：自然食品是平安的,轉(zhuǎn)基因食品來自人工修飾過的作物,是不平安的.這里有個嚴(yán)重的誤解.首先,遺傳修飾并非自轉(zhuǎn)基因開始,媒體普遍將轉(zhuǎn)基因作物稱為 GMO 而不將傳統(tǒng)作物品種稱為 GMO ,本身就是一個概念錯誤,而且容易引起誤會.作為我們食 物的主要農(nóng)作物,都經(jīng)過了近萬年的人工遺傳修飾,修飾的基因數(shù)以千計(jì), 在人類的食物中很少還有 自然食品.其次,自然的不一定是平安的.自然界的大多數(shù)植物都不同程度的產(chǎn) 生毒素,作為在進(jìn)化過程中形成的一種防衛(wèi)機(jī)制,來抵御那些危害它們的動物和昆蟲.人類但眾所周知很多食品仍對人體對動植物的幾千年的改進(jìn)巳經(jīng)大大減少了食物中的毒素水平,有著不同程度的不良影

21、響,人類的很多疾病都與食品有關(guān).此外,平安性只是相對的, 對于一局部人群平安的食品,對另外一局部人不一定平安,如蝦、蟹等海鮮食品是大多數(shù)人的美 味佳肴,但對少數(shù)人那么產(chǎn)生過敏反響.還有人認(rèn)為,在批準(zhǔn)商品化之前,應(yīng)該弄清轉(zhuǎn)基因食品平安性的長期效應(yīng).但我們都知 道,今天所吃的主要食品,在將它們開辟成食物之前,都沒有經(jīng)過毒性檢驗(yàn),也未對它們進(jìn) 行過長期平安效應(yīng)評價,人們都沒有認(rèn)為這些食品不平安.還有一些長期大量食用不利于健康的食品如高脂肪、高糖等,沒有人認(rèn)為應(yīng)該禁止.轉(zhuǎn)基因作物大面積種植已達(dá)7年,食用轉(zhuǎn)基因食品的人群至少已有10億之多,至今沒有轉(zhuǎn)基因食品不平安的任何實(shí)例.轉(zhuǎn)基因食品平安性的長期效應(yīng)由

22、此可見一斑.對待轉(zhuǎn)基因食品平安性比擬科學(xué)的態(tài)度應(yīng)該是遵循 平安性的定義,堅(jiān)持 實(shí)質(zhì)等同的原那么.2 .轉(zhuǎn)基因作物是否會演化為“超級雜草人類歷史上幾千年的作物改進(jìn),所產(chǎn)生的一個總體效應(yīng)是：作物遺傳改進(jìn)的程度 越高,對人類創(chuàng)造的環(huán)境的依賴性就越大,在自然條件下越難生存. 現(xiàn)代的作物與其野生親緣相比在很多性狀上都發(fā)生了改變,這種改變涉及到大量基因.農(nóng)作物尤其是優(yōu)良的農(nóng)作物品種不可能由于導(dǎo)入一個或幾個與雜草無關(guān)的基因而變成雜草.但值得注意的是,有證據(jù)說明農(nóng)作物的基因向雜草轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象是存在的,因此應(yīng) 該預(yù)防轉(zhuǎn)基因向雜草的轉(zhuǎn)移.對轉(zhuǎn)抗除草劑基因的作物, 尤其應(yīng)該預(yù)防抗除草劑基因向雜草的轉(zhuǎn)移而使得雜草無法限

23、制即成為所謂的超級雜草.在有作物野生親緣群落和作物近緣 雜草的地區(qū)應(yīng)注意監(jiān)測基因的轉(zhuǎn)移,采取相應(yīng)的防范舉措.3 .轉(zhuǎn)基因作物對生態(tài)環(huán)境是否平安按國家法規(guī)規(guī)定的程序批準(zhǔn)商品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因作物,不會比非轉(zhuǎn)基因的農(nóng)作物對 生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生更大的不良效應(yīng).例如前述的耐儲存番茄, 以及一些類似的品質(zhì)改進(jìn)的轉(zhuǎn)基因作物,與其原來的品種比,沒有任何添加成分,對環(huán)境中性.而另外一些轉(zhuǎn)基因作物那么對生態(tài)環(huán)境有益,如抗蟲作物.對我國抗蟲棉田間調(diào)查數(shù)據(jù)說明,由于對棉鈴蟲不打或少打藥, 害蟲天敵大量增加, 對朗蟲類的害蟲也得到了有效限制,因此對朗蟲也可不打或少打藥.預(yù)期其它抗蟲轉(zhuǎn)基因作物的推廣也會得到類似的效果.如果在主要

24、作物和蔬菜的生產(chǎn)中能顯著減少農(nóng)藥用量,我國的生態(tài)環(huán)境將會得到極大的改善.4 .轉(zhuǎn)基因作物是否會影響生物多樣性有人擔(dān)憂轉(zhuǎn)基因作物替代傳統(tǒng)作物品種的結(jié)果會減少品種的多樣性,這種可能性顯然是存在的.不過這種可能性不僅限于轉(zhuǎn)基因作物,優(yōu)良品種的應(yīng)用導(dǎo)致種植品種多樣性的減少是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個普遍現(xiàn)象.而從技術(shù)上講,轉(zhuǎn)基因只是向生物體添加了個別基因,基因添加的本身并不改變生物多樣性.應(yīng)該說,從長遠(yuǎn)看,轉(zhuǎn)基因作物將會增加作物的生產(chǎn)力,從而少用農(nóng)田,少用農(nóng)藥,有助于保護(hù)生物多樣性.為預(yù)防作物品種多樣性的減少,應(yīng)注意作物品種資源的保護(hù),以保證各種基因資源被保存下來.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還應(yīng)注意作物品種的合理搭配,預(yù)防大面

25、積地種植單一品種給作物造成可能的病蟲危害.二關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物平安性的爭議近年來,在國際上尤其是歐洲對轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)了較大的爭議,這些爭議在一定程度上影響了轉(zhuǎn)基因作物的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程. 這些爭議的爆發(fā)在與以下幾個事 件有一定的關(guān)系.1 . Pusztai 事件英國蘇格蘭Rowett研究所的研究人員 ArpadPusztai1998 年秋在電視臺宣稱,他用 轉(zhuǎn)雪花蓮凝集素基因的馬鈴薯飼喂大鼠,“導(dǎo)致大鼠體重及器官重量嚴(yán)重減輕,免疫系統(tǒng)被損壞.此事引起轟動,從此引發(fā)了國際上對轉(zhuǎn)基因作物平安性的爭論.英國皇家學(xué)會對此十分重視,組織了專門的同行評議,并于1999年5月公布報告,指出 Puszta

26、i的研究從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法,到研究結(jié)果及數(shù)據(jù)分析都有嚴(yán)重缺陷.Pusztai本人也因此而被勸提前退休.2 .帝王蝶Monarch butterfly 事件1999年美國康奈爾大學(xué) Losey等報道在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)以拌有轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲玉米花粉的馬利筋草喂養(yǎng)帝王蝶幼蟲可導(dǎo)致死亡,這一結(jié)果被解釋為轉(zhuǎn)基因威脅非目標(biāo)昆蟲.“環(huán)境主義組織據(jù)此提出應(yīng)限制轉(zhuǎn)基因玉米的生產(chǎn)與銷售.當(dāng)年夏天,美國環(huán)境保護(hù)局EPA組織昆蟲專家們對帝王蝶問題進(jìn)行了專題研究. 結(jié)論是,抗蟲玉米花粉在田間對帝王蝶并無威脅,其原因是：1玉米花粉大而重,擴(kuò)散不遠(yuǎn),在田間所有花粉只落在10碼以內(nèi),在距玉米 5米的馬利筋雜草上,每平方厘米葉子上只發(fā)現(xiàn)一

27、粒玉米花粉；2帝王蝶通常并不吃玉米花粉,它們在玉米散完粉后才大量產(chǎn) 卵；3在經(jīng)調(diào)查的美國中西部轉(zhuǎn)Bt基因玉米占玉米面積的25%,但田間的帝王蝶數(shù)量卻很大.美國環(huán)境保護(hù)局在最近的一個報告中指出,評價轉(zhuǎn)基因作物對非靶標(biāo)昆蟲的影響, 應(yīng)以野外實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn),而不能僅僅依靠試驗(yàn)室的數(shù)據(jù).但這一事件也說明,抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米還存在有待改進(jìn)的地方,如可以讓花粉不產(chǎn)生Bt殺蟲蛋白,這樣就可使得花粉對非目標(biāo)抗蟲完全沒有威脅. 3.巴西堅(jiān)果事件美國先鋒種子公司的科學(xué)家在對大豆作品質(zhì)改進(jìn)時發(fā)現(xiàn)巴西堅(jiān)果中有一種蛋白質(zhì) 富含甲硫氨酸和半胱氨酸,并將這一基因轉(zhuǎn)到大豆.但他們發(fā)現(xiàn)一些人對巴西堅(jiān)果有過敏反 應(yīng),而且引起過敏反響的正是

28、這一蛋白.他們隨即對帶巴西堅(jiān)果蛋白的轉(zhuǎn)基因大豆也進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)對巴西堅(jiān)果過敏的人對這種轉(zhuǎn)基因大豆也過敏.該公司于是取消了這項(xiàng)研究方案.這件事一度被說成是轉(zhuǎn)基因大豆引起食物過敏,顯然不準(zhǔn)確.但我們可以從兩個方 面來看待這件事：一方面,轉(zhuǎn)基因技術(shù)有可能將一些造成食物過敏的基因轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物中來, 因此需要預(yù)防；另一方面也說明對轉(zhuǎn)基因植物的平安治理能有效地預(yù)防轉(zhuǎn)基因食品成為過敏 原.事實(shí)上,國際上早已有關(guān)于能產(chǎn)生過敏反響的食品及有關(guān)基因的清單.4 .爭議背后的復(fù)雜背景轉(zhuǎn)基因研究從一開始就遇到了不少的非難,但這些非難所提出的根本上都不是科學(xué) 問題.孟三都等跨國公司在北美和南美大面積推廣轉(zhuǎn)基因作物的過程中

29、,就一直受到“綠色和平組織等民間組織及宗教團(tuán)體的批評.在這些跨國公司擬將轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入歐洲市場 時,引發(fā)了世界性的對轉(zhuǎn)基因作物的爭議.引起爭議的原因十分復(fù)雜,包括：歐洲相對落后的技術(shù)成熟度,被媒體和一些民間組織夸大了的Pusztai事件和帝王蝶事件, 瘋牛病、二惡英等.市場保護(hù)和貿(mào)易沖突也是歐洲拒絕轉(zhuǎn)基因作物的重要原因.三科學(xué)界對轉(zhuǎn)基因作物的態(tài)度國際上出現(xiàn)的關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物的爭議,引起了科學(xué)界的極大關(guān)注.許多科學(xué)家、 學(xué)術(shù)團(tuán)體紛紛以各種形式發(fā)表對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的支持態(tài)度.1 .全球七大科學(xué)院發(fā)出聯(lián)合聲明2000年7月11日,英國皇家學(xué)會、巴西、中國、印度、墨西哥、美國科 學(xué)院及第三世界科學(xué)院發(fā)表聯(lián)合

30、聲明指出,應(yīng)改進(jìn)食品的生產(chǎn)和分配以滿足日益增長的世界人口的生活需要,同時減少對環(huán)境的不利影響和為低收入地區(qū)提供更多的就業(yè)時機(jī).聲明強(qiáng)調(diào),利用基因改造技術(shù)能生產(chǎn)出更有營養(yǎng)、更宜儲存和促進(jìn)健康的食品,對工業(yè)化國家和發(fā)展中國家的消費(fèi)者都會帶來好處.應(yīng)該通過有方案地一致行動研究基因改造技術(shù)可能給環(huán)境帶來的正面和負(fù)面的影響, 但這些影響應(yīng)與目前使用的常規(guī)農(nóng)業(yè)技術(shù)所產(chǎn)生的影響相比擬而 加以評估.2 .全球3000多科學(xué)家簽署聲明主持農(nóng)業(yè)生物技術(shù)由美國Tuskegee大學(xué)Prakash教授2000年1月起草了題為“科學(xué)家支持農(nóng)業(yè)生物 技術(shù)的聲明,已征集到世界上3,000多位科學(xué)家的簽名,其中包括DNA雙螺旋

31、結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 者、諾貝爾獎得主 James Watson ,綠色革命的創(chuàng)始人、諾貝爾獎得主Norman Borlaug ,世界糧食獎獲得者、國際水稻研究所首席育種家Gurdev Khush.該聲明說道：“對植物負(fù)責(zé)任的遺傳修飾既不新也不危險.如抗病蟲等諸多性狀已通過有性雜交和細(xì)胞培養(yǎng)的方法經(jīng)常 性地引入作物中.與傳統(tǒng)的方法相比擬, 通過重組DNA技術(shù)引入新的或不同的基因并不一定 會有新的或更大的風(fēng)險,且商品化的產(chǎn)品的平安性那么由于目前的平安治理規(guī)那么而得到了更進(jìn) 一步的保證.遺傳新技術(shù)為作物改進(jìn)提供了更大的靈活性和精確性.3 .美國科學(xué)界的支持態(tài)度美國眾議院科學(xué)委員會根底研究分委員會在對大量研究

32、結(jié)果進(jìn)行分析和許多科學(xué)家 參與的聽證的根底上, 于2000年4月13日以“機(jī)遇的種子： 對植物基因組和農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 效益、平安和監(jiān)理的評價為題,向國會提交了一個報告.該報告就人們對轉(zhuǎn)基因植物普遍 關(guān)心的問題,得出了 13點(diǎn)發(fā)現(xiàn),提出了 6條推薦意見.13點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的要點(diǎn)主要是：農(nóng)業(yè)生物 技術(shù)具有巨大的潛在價值；沒有證據(jù)說明從其它生物向植物轉(zhuǎn)入基因會有特別的風(fēng)險；由農(nóng)業(yè)生物技術(shù)培育出的抗蟲品種對帝王蝶及其它非目標(biāo)昆蟲的威脅實(shí)際上不顯著；標(biāo)識農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品是提供誤導(dǎo)信息,可能會使消費(fèi)者對食品平安產(chǎn)生混亂；聯(lián)邦政府的治理應(yīng)重點(diǎn)放在植物的特性、對它方案的用途以及擬種植此植物的環(huán)境,而不是培育該植物的方法

33、等. 根據(jù)上述的結(jié)論,該報告提出了 6條推薦意見,包括：國會應(yīng)保證植物基因組根底研究有足 夠的經(jīng)費(fèi)；農(nóng)業(yè)部USDA現(xiàn)行的、環(huán)境保護(hù)局EPA提出的以生物技術(shù)的產(chǎn)品為對象的 治理方法應(yīng)修改；食品和藥物治理局 FDA應(yīng)保持它目前以科學(xué)為根據(jù)的治理政策；食品 和藥物治理局應(yīng)保持它目前在食品標(biāo)識上以科學(xué)為根據(jù)的政策；行政當(dāng)局應(yīng)努力保證農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品市場不受到一些沒有科學(xué)根據(jù)的舉措的限制；治理部門、企業(yè)和科學(xué)界應(yīng)教育公眾,使熟悉到農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)有了一個長期平安的記錄.4 .歐洲的現(xiàn)況歐洲由于受GMO議的影響較大,爭論仍較劇烈.但是歐盟委員會為推進(jìn)農(nóng)業(yè)生物 技術(shù)的開展作出了較大的努力.2000年7

34、月,歐盟委員會決定要求成員國采取舉措恢復(fù)公眾GMO比準(zhǔn)程序白M言心.2001年7月,歐盟委員會提出了關(guān)于對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品實(shí)行標(biāo)識的 法案,也可看作是恢復(fù)公眾對GMOt心的一項(xiàng)舉措.雖然遭遇到了不少反對,歐洲仍然進(jìn)行了大量的轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn).據(jù)歐盟聯(lián) 合研究中央的數(shù)據(jù)顯示,到2001年4月止,歐盟國家共進(jìn)行了 1, 668例田間試驗(yàn).在反對聲比擬強(qiáng)烈的英國,也新增了58處田間試驗(yàn)點(diǎn),并在蘇格蘭選了5處作農(nóng)場規(guī)模的試驗(yàn).5 .我國科學(xué)界對 GMO議的反響近年來,中國工程院、農(nóng)業(yè)部等部門就轉(zhuǎn)基因植物的問題組織專家進(jìn)行了屢次討論. 專家們認(rèn)為,由于黨中央和國務(wù)院的高瞻遠(yuǎn)矚,80年代中期不失時機(jī)啟動的

35、863方案和近期批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?xiàng)方案,使我國在植物基因組和轉(zhuǎn)基因研究的許多領(lǐng)域都取得了相對優(yōu) 勢.專家們認(rèn)為,我國叨年代建立起來的農(nóng)業(yè)生物平安治理法規(guī)已根本能滿足從中間試驗(yàn)到商業(yè) 化生產(chǎn)科學(xué)有序地治理的要求,在平安評價中所采用的“實(shí)質(zhì)等同" Substantial equivalence 和“個案分析"Case-by-case 的原那么是非常科學(xué)合理的.我國已批準(zhǔn)商 品化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因作物都是平安的.專家們還認(rèn)為,我國現(xiàn)已培育出了一批轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物材料,有些已經(jīng)過了多年的田間試驗(yàn), 產(chǎn)業(yè)化的條件已完全成熟,應(yīng)該進(jìn)一步不失時機(jī)地推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化.否那么,不僅會喪失我們已經(jīng)取得的一些相對

36、優(yōu)勢,失去在國際競爭中的先機(jī), 而且還會影響到農(nóng)業(yè)生物技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域研究的開展,并使科研隊(duì)伍失去凝聚力,導(dǎo)致人才的進(jìn)一步流失.四對轉(zhuǎn)基因作物的治理轉(zhuǎn)基因生物平安性的治理從一開始就受到世界各國的重視,從事轉(zhuǎn)基因研究和開發(fā) 的國家各自均有比擬完善的、以科學(xué)為根底的治理規(guī)那么,這些制度的建立對轉(zhuǎn)基因的研究和 開發(fā)的健康而有序地開展起到了很好的作用.1.國際上對轉(zhuǎn)基因作物的治理從已查到資料看,美國對轉(zhuǎn)基因作物的治理體系最為完善.在這個治理體系最基 層的是各研究單位的生物平安委員會,其責(zé)任是監(jiān)測各單位在生物研究中可能出現(xiàn)的平安問題,保證研究工作遵守生物平安的程序.在聯(lián)邦政府的層面上,有一個由農(nóng)業(yè)部 U

37、SDA、環(huán)境彳護(hù)局EPA、食品和藥 物治理局FDA參與的協(xié)調(diào)治理的框架.在這個框架中,USDA負(fù)責(zé)確定轉(zhuǎn)基因植物是否可能會成為有害生物,即對農(nóng)業(yè)和環(huán)境是否會產(chǎn)生不利影響,治理轉(zhuǎn)基因植物和種子的進(jìn)口、 運(yùn)輸和田間試驗(yàn).對于多數(shù)常見作物的運(yùn)輸和田間試驗(yàn),研究人員只需向USDA!報即可.對于一些不常種植的作物或風(fēng)險性較大的性狀,研究人員那么需要提交正式申請,經(jīng)許可后才可進(jìn)行運(yùn)輸和種植.在進(jìn)行田間試驗(yàn)的過程中,USD腰求有預(yù)防轉(zhuǎn)基因擴(kuò)散和進(jìn)入食品的舉措.轉(zhuǎn)基因植物的商品化生產(chǎn)前,研究人員要向USDA申請對該轉(zhuǎn)基因植物“解除管制.為此,研究人員需要提供關(guān)于轉(zhuǎn)基因及其植物生物學(xué)效應(yīng),對生態(tài)系統(tǒng)的影響等方面大量的數(shù)據(jù).當(dāng)作物進(jìn)入市場后,一旦發(fā)現(xiàn)問題,USDAt權(quán)停止銷售.FDA主要負(fù)責(zé)食品及食品成份平安的治理.FDA工作人員對研究人員提出咨詢,考查有關(guān)數(shù)據(jù),對基因來源于為過敏原的生物,還應(yīng)進(jìn)行過敏性的評價.如果轉(zhuǎn) 基因作物涉及到毒性物質(zhì)、或改變食品的營養(yǎng)構(gòu)成、或含有新的物質(zhì)成份、或帶有抗抗生素 的標(biāo)記等,那么需作進(jìn)一步的考查.2001年1月,FDA又公布了一項(xiàng)新規(guī)定,要求至少在商品 化生產(chǎn)之前的120天提交各種相關(guān)資料.EPA治理轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境平安性,主要