生物安全的現(xiàn)狀與對策

1、    生物安全的現(xiàn)狀與對策    1 對GMOs持截然不同的觀點(diǎn)所謂的GMOs (Genetically modified organisms)，是指經(jīng)遺傳修飾了的生物體。轉(zhuǎn)基因作物就是GMOs中的一種。在國際上對GMOs存在下列截然不同的觀點(diǎn)。一種是贊同大力GMOs的觀點(diǎn)，其理由是基于下列幾點(diǎn)。1)具有明顯的效益下面有幾個數(shù)字能說明。如美國，1996年時70%的轉(zhuǎn)基因Bt棉花不再噴灑殺蟲劑，產(chǎn)量提高70%，每公頃節(jié)約140180美元；美國原來每年約有一半的玉米田(3 200萬hm2)受棉鈴蟲危害，喪失金額達(dá)10

2、億美元，但種植轉(zhuǎn)基因Bt玉米后，產(chǎn)量提高9%，而經(jīng)濟(jì)效益1996年是190萬美元，1997年達(dá)1 900萬美元；在加拿大，在1996年種植了1 200萬hm2耐除草劑油菜后，產(chǎn)量提高9%，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)600萬美元；種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花，從19972000年的4年，總的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)3億3千7百萬美元。全世界2000年轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品的價(jià)值為30億美元，預(yù)計(jì)到2010年時價(jià)值可達(dá)300億美元。由此可見，經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。2)解決發(fā)展中國家人民的饑餓問題世界人口，特別在發(fā)展中國家，會不斷增長是肯定的，而糧食如何能隨著增長的人口同時增加，是一個全世界關(guān)心的嚴(yán)重問題。不少人認(rèn)為，基因工程技術(shù)，特別是轉(zhuǎn)基因技

3、術(shù)，將是解決21世紀(jì)不斷增加人口對糧食需求的唯一途徑。1999年，在英國皇家學(xué)會曾召開過一次世界上有關(guān)院共同討論GMOs問題的會議，會議上一個發(fā)展中國家科學(xué)院院長認(rèn)為："我們與歐洲的一些發(fā)達(dá)國家不一樣的是他們國家人口少，已經(jīng)有足夠的糧食，可以不發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)。而我們是發(fā)展中國家、人口多，需要大力發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)來解決我國的糧食問題"。轉(zhuǎn)基因技術(shù)不僅能提高糧食或作物的產(chǎn)量，并可提高其品質(zhì)。全球每年由于維生素A缺乏癥導(dǎo)致50萬人失明，100萬兒童死亡，這類事件多數(shù)是發(fā)生在以稻米為主食的發(fā)展中國家的貧困人口中，特別是非洲。瑞士科學(xué)家Ingo Petrykus領(lǐng)導(dǎo)的組用基因工程技術(shù)培

4、育出一種稱為"金稻"的水稻，這是一種具高含量維生素A原物質(zhì)的水稻，有可能解決維生素A缺乏癥問題。 3)可能大大縮短作物生長期西班牙科學(xué)家從擬南芥菜中提取一種基因插入柑橘樹中，使原來要56年才能成熟的柑橘樹，在一年內(nèi)就開花結(jié)果（Pena et al., 2001）；又如德國科學(xué)家培育的馬鈴薯在栽種后15周就能收獲馬鈴薯，比普通馬鈴薯塊莖收獲時間要提早7周之多，這種新品種并能產(chǎn)生一種細(xì)菌酶，可以把能使馬鈴薯萌芽的焦磷酸鹽分解而阻止其出芽（Farre et al., 2001）。2001年7月聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)發(fā)布的第12期2001年人類發(fā)展報(bào)告中對基因改良技術(shù)的可利用

5、性的一面也是充分肯定的。報(bào)告指出，盡管充滿爭議，基因改良生物(GMOs是一種翻譯方式)可能成為發(fā)展中國家的突破性技術(shù)。在承認(rèn)需要面對基因改良技術(shù)所帶來的環(huán)境和健康等方面風(fēng)險(xiǎn)的同時，仍要注意到這一技術(shù)在生成抗病毒、抗旱和富有營養(yǎng)的作物方面具有的獨(dú)特潛力，這些作物能夠大幅度減少目前仍困擾著全球8億人口的營養(yǎng)不良現(xiàn)象。報(bào)告認(rèn)為基因改良生物帶來的風(fēng)險(xiǎn)可以得到控制。 另一種觀點(diǎn)是全面對GMOs持否定的態(tài)度。特別是"綠色和平組織"等一些非政府組織，他們不僅游行、抗議，有時甚至采取行動。2001年8月28日中央電視臺新聞30分節(jié)目中播出了法國的反對GMOs的群眾，拿起了鐮刀大量的砍除已長

6、得很大的轉(zhuǎn)基因玉米，因?yàn)榉▏称钒踩珯C(jī)構(gòu)在遞交給政府的一份報(bào)告中說，"在受測試的玉米種子中，大概41%的樣品含有轉(zhuǎn)基因物質(zhì)成分。此外，一小部分油菜種子和大豆種子也含有轉(zhuǎn)基因物質(zhì)"。報(bào)告還指出，"我們觀察到的一些現(xiàn)象使我們得出結(jié)論，常規(guī)食品含有轉(zhuǎn)基因物質(zhì)的現(xiàn)象并不僅限于我們所研究的種子?，F(xiàn)在常規(guī)谷物的種子或作物含有微量轉(zhuǎn)基因物質(zhì)的可能性已成為現(xiàn)實(shí)"。 綠色和平組織在對一片贊揚(yáng)聲中上述的"金稻"也持截然相反的立場。當(dāng)然他們對任何轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都是反對的，他們認(rèn)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在著不可預(yù)測、不精確、和不可逆轉(zhuǎn)等問題。與其他基因工程技術(shù)一樣&quo

7、t;金稻"沒有解決根本的安全問題，對環(huán)境有潛在的威脅。他們引用營養(yǎng)學(xué)家的意見說，貧困人口的飲食結(jié)構(gòu)中缺乏脂肪，為之才了他們吸收大米中維生素A。因此"金稻"解決不了維生素A缺乏癥。從營養(yǎng)學(xué)角度考慮，轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠解決饑荒的是沒有充分依據(jù)的。他們甚至認(rèn)為不論是在發(fā)達(dá)國家或是發(fā)展中國家，想僅僅憑借某一種技術(shù)力量解決復(fù)雜的和經(jīng)濟(jì)問題是不可能的。    對上述能使傳統(tǒng)產(chǎn)品大大縮短生長期的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，環(huán)境保護(hù)主義者也持強(qiáng)烈反對的態(tài)度，他們認(rèn)為這些作物對環(huán)境和健康的長期還不得而知。在他們的強(qiáng)烈反對下，西歐實(shí)際上禁止對轉(zhuǎn)基因作物作商品化的種

8、植。2 轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)早在1992年公布的生物多樣性公約條款中就已明確提出來，要求制定或采取辦法酌情管制、管理或控制由生物技術(shù)改變的活生物(LMO或GMO)在使用和釋放時可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)，既可能對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，從而影響到生物多樣性的保護(hù)和持續(xù)利用，也要考慮到對人類健康的危險(xiǎn)。對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，包括了對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響，以及生態(tài)系統(tǒng)的影響，影響是多方面的，我們已有文章報(bào)道（錢迎倩等，1998），在Kjellsson(1997)的基礎(chǔ)上列了表1。表1中所列的不少是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，轉(zhuǎn)基因作物因?yàn)槭侨斯ぶ圃斓钠贩N，我們可以把這些品種看作為自然界原來不存在的外來種

9、。一般說來，外來種對環(huán)境或生物多樣性造成威脅或危險(xiǎn)會有一段較長的時間。有時需10年的時間，或更長的時間。轉(zhuǎn)基因作物商品化種植至今最長也就是56年的時間，一些潛在風(fēng)險(xiǎn)在這么短的時間內(nèi)不一定能表現(xiàn)出來?？墒怯行╋L(fēng)險(xiǎn)在實(shí)驗(yàn)室水平上已經(jīng)證實(shí)。如Mikkelsen等證實(shí)抗除草劑轉(zhuǎn)基因油菜的抗除草劑基因可以通過基因流在一次雜交、一次回交的過程已轉(zhuǎn)到其野生近緣種中（Mikkelsen et al., 1996）。這就是表中所指出的在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中可能產(chǎn)生新的農(nóng)田雜草。沒有預(yù)料到的是轉(zhuǎn)基因作物自身變?yōu)殡s草成為現(xiàn)實(shí)的時間來得如此之快。根據(jù)2001年8月的報(bào)道，在加拿大主要的轉(zhuǎn)基因作物是耐除草劑的GM油菜，但它們

10、正在變成雜草。農(nóng)民們正在與他們農(nóng)田里的一種新的有害植物作斗爭。因?yàn)樵谒麄冝r(nóng)田里已出現(xiàn)了未種植過的GM油菜，而這種植物能抗常規(guī)使用的除草劑，要?dú)⑺浪鼈冞€較困難。曼尼托巴大學(xué)的植物家Martin Entz說，"GM油菜傳播的速度要比我們想到的要快很多，而要控制它是絕對不可能的"。加拿大食品檢驗(yàn)署已勸告農(nóng)民們用另外的藥劑來殺死他們。可是其它的藥劑能把農(nóng)民種的作物殺死，在某些情況下，GM油菜對這些藥劑卻具有抗性。這些GM油菜真正成為所謂的"超級雜草"。 表1 轉(zhuǎn)基因植物釋放到環(huán)境后潛在的風(fēng)險(xiǎn)對環(huán)境有害的影響 造成影響的過程 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)Agro-ecosyste

11、m增加殺蟲劑的使用 抗性的選擇和轉(zhuǎn)運(yùn)到可相容的其它植物中 產(chǎn)生新的農(nóng)田雜草 基因流和雜交 轉(zhuǎn)基因植物自身變?yōu)殡s草 插入性狀的競爭 產(chǎn)生新的病毒 不同病毒基因組和轉(zhuǎn)基因作物的病毒外殼蛋白的重組 產(chǎn)生新的作物害蟲 病原體-植物相互作用食草動物-植物相互作用 對非目標(biāo)生物的傷害 食草動物的誤食 自然生態(tài)系統(tǒng)Natural ecosystem 侵入到新的棲息地 花粉和種子的傳播干擾競爭 喪失物種的遺傳多樣性 基因流和雜交競爭對非目標(biāo)物種的傷害 改變了互惠共生關(guān)系 生物多樣性的喪失 競爭環(huán)境的脅迫增加的影響(基因、種群、物種) 營養(yǎng)循環(huán)和地球化學(xué)過程的改變 與非生物環(huán)境的相互作用(如轉(zhuǎn)基因植物與N2固定

12、系統(tǒng)) 初級生產(chǎn)力的改變 改變了物種的組成 增加了土壤流失 增加的影響(與環(huán)境、物種組成的相互作用) 再舉一個例子是GMOs對生物多樣性的影響。Losey等（Losey et al., 1999）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在Nature上發(fā)表后引起了很大的轟動。他們在實(shí)驗(yàn)室中用加有Bt玉米花粉的馬利筋葉片來喂飼大斑蝶幼蟲，加普通玉米花粉及不加玉米花粉的馬利筋葉片作為對照，結(jié)果說明喂飼加有Bt玉米花粉的馬利筋的幼蟲第二天死亡10%以上，4天后死亡44%，而對照全部存活。此外，對加有Bt玉米花粉的馬利筋攝取量小，幼蟲生長緩慢，重量只有喂飼無花粉葉片的幼蟲的一半。從另外一角度也可能威脅大斑蝶的生存，在無轉(zhuǎn)基因抗除草

13、劑作物前，除草劑一般只能在作物種子萌發(fā)前噴灑一次。在種植抗除草劑作物后，就可在作物生長期多次噴灑除草劑，殺死雜草而對作物無威脅，隨著多次除草劑的噴灑，馬利筋就大量減少。由于大斑蝶的惟一的食物是馬利筋，隨著馬利筋大量減少，也就威脅到大斑蝶的物種的生存。大斑蝶是一種非常漂亮的蝴蝶，深受美國人民的喜愛。還有另外幾個對生物多樣性造成威脅的例子，已在另外文章中報(bào)道了（錢迎倩等，2001）。GMOs對環(huán)境的其它方面影響，我們也作過報(bào)道（錢迎倩、馬克平，1998），國際上近年來普遍重視生物安全的工作，隨著時間的推延，會不斷有新的報(bào)道。    順便也要提到關(guān)于對人體健康

14、，據(jù)報(bào)道，美國市場上已有千種以上的食品是從GM作物來源的，因?yàn)橹两襁€沒有一個實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明被政府批準(zhǔn)作商品化種植的GM產(chǎn)物對人身健康造成危害。即使這種情況，美國農(nóng)業(yè)部對某些GM產(chǎn)物還不允許作為人類的食物，只能作為牲口飼料。2000年美國曾發(fā)生一事件，StarLink公司培育的抗蟲的Bt玉米，農(nóng)業(yè)部擔(dān)心一部分人可能對這種玉米內(nèi)含有Cry9C蛋白質(zhì)而引起過敏反應(yīng)，因此只允許作為動物飼料。但是StarLink公司卻把這種玉米出售給生產(chǎn)人類食品的工廠，從而在雜貨店的食品架上就出現(xiàn)了含轉(zhuǎn)基因玉米成分的煎玉米卷、玉米點(diǎn)心和其它玉米食品。美國農(nóng)業(yè)部發(fā)現(xiàn)后，不僅迫使這些食品從貨架上收回，把去年生產(chǎn)的所有玉米都作

15、為轉(zhuǎn)基因玉米來處理。因?yàn)檗D(zhuǎn)基因玉米的價(jià)格要比常規(guī)玉米的低，因此造成種植常規(guī)玉米的農(nóng)民及中間商蒙受損失，也到整個玉米出口量下降。上面提到法國食品安全機(jī)構(gòu)在普通玉米種子中已檢測到轉(zhuǎn)基因物質(zhì)，其含量通常不超過0.1%，安全機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人聲稱，"食用這些谷物生產(chǎn)的食品對消費(fèi)者造成危險(xiǎn)的可能性非常小"。3 擬采取的對策生物技術(shù)這門高新技術(shù)在解決醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等各個方面問題確實(shí)是一條重要的途徑，并會帶來巨大的效益和效益，這一點(diǎn)是不容置疑的。但GMOs對環(huán)境及人體健康的安全性也是不能忽視的。UNDP2001年人類報(bào)告呼吁，人們應(yīng)對基因改良生物的長期影響做進(jìn)一步，并提倡對基因改良產(chǎn)品做標(biāo)記，

16、以便使顧客做出知情的選擇。報(bào)告并指出，生物技術(shù)和食品安全問題往往是政策欠妥、法規(guī)不當(dāng)和缺乏透明度的結(jié)果。 提出下列幾點(diǎn)對策：1）2001年5月23日國務(wù)院總理朱镕基簽署第304號中華人民共和國國務(wù)院令，公布了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例，規(guī)定了國務(wù)院農(nóng)業(yè)行政主管部門負(fù)責(zé)全國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的監(jiān)督管理工作，并建立農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全部際聯(lián)席會議制度；還規(guī)定列入農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物目錄的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物，由生產(chǎn)、分裝單位和個人負(fù)責(zé)標(biāo)識、未標(biāo)識的，不得銷售。農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識應(yīng)當(dāng)載明產(chǎn)品中含有轉(zhuǎn)基因成分的主要原料名稱等等。條例的頒布，為轉(zhuǎn)基因作物及其產(chǎn)品的安全使用打下了重要的基礎(chǔ)。下一步有兩個重要的工作可能應(yīng)

17、該重視的，一個是轉(zhuǎn)基因作物的安全問題涉及的部門多，部門之間的合作與協(xié)調(diào)是一個重要而復(fù)雜的問題；第二個是宣傳、貫徹落實(shí)問題，轉(zhuǎn)基因作物將涉及到廣大農(nóng)民，農(nóng)民對什么是轉(zhuǎn)基因作物、轉(zhuǎn)基因作物可能帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為什么要采取標(biāo)識制度等等方面的教育十分重視。2）切實(shí)加強(qiáng)生物安全的研究工作。發(fā)達(dá)國家，尤其是歐洲一些國家，在生物安全方面較早就開展了研究，而中國在這方面還處于剛起步或尚未開始的階段。對農(nóng)田及生態(tài)系統(tǒng)中一系列的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究如何起步，如何切入，得到的結(jié)果往往既有正面效應(yīng)、又有負(fù)面影響。對此又如何作等等一系列問題有待研究。在對人體健康影響問題，可能與生態(tài)效應(yīng)一樣，得到結(jié)論有一個時間問題?？赡茉诙唐?/p>

18、內(nèi)得不到結(jié)論。這些問題都是在考慮生物安全科研時可供思考的問題。 3）提高糧食產(chǎn)量，解決饑餓問題有一個創(chuàng)新的問題。前面已經(jīng)肯定，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是解決糧食短缺的一條重要途徑，但應(yīng)該說不是惟一的途徑。中國育種家袁隆平培育出來的"超級稻"最高畝產(chǎn)可達(dá)1139 kg，他的雜交水稻提高的產(chǎn)量可解決5 000萬人的吃飯問題。因此研究新的提高糧食產(chǎn)量及品質(zhì)的途徑，走創(chuàng)新之路是非常重要的。4）切實(shí)加強(qiáng)正確的全民宣傳活動。尤其要注意媒體的報(bào)道。2000年12月，北京一個發(fā)行量很大的媒體作了如下的報(bào)道，題目為"本報(bào)記者驅(qū)車百余里，尋找轉(zhuǎn)基因草"。記者在北京近郊見到6.67 hm2

19、由某農(nóng)業(yè)有限公司從美國引進(jìn)的轉(zhuǎn)基因草，在宣傳這草的一系列優(yōu)點(diǎn)外，最后一句話是"轉(zhuǎn)基因，讓小草也"瘋狂"。這里最少有兩個問題：一是任何轉(zhuǎn)基因植物種植這么大面積，必須經(jīng)過政府有關(guān)部門的批準(zhǔn)，可報(bào)道上并未提到一點(diǎn)；二是我們雖然不知道這種轉(zhuǎn)基因草是什么種，它在北京近郊是否有親緣關(guān)系很近的近緣種？一旦這種小草真的瘋狂起來，上面我們提到的加拿大轉(zhuǎn)基因油菜問題很快在北京近郊就會發(fā)生，有可能通過種子傳播到大量的農(nóng)田里成為雜草，如有近緣種，還可能通過雜交，讓本來不是雜草的近緣種也到處瘋狂起來。 5）不能讓的大地成為發(fā)達(dá)國家的實(shí)驗(yàn)場所?，F(xiàn)在在一些發(fā)達(dá)國家，雖然進(jìn)行大量的生物技術(shù)，包括GMOs的，但不允許作商品化的種植。如挪威等歐洲一些國家，GMOs作商品化種植要經(jīng)過國王或國會的批準(zhǔn)。國際上實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功的轉(zhuǎn)基因作物是大量的，但真正被各國政府批準(zhǔn)能作商品化種植的還極少。已有跡象表明一些發(fā)達(dá)國家通過各種途徑把實(shí)驗(yàn)室的成果拿到中國來作大田試驗(yàn)，甚至大面積的種植，而我們多數(shù)人還缺乏這方面的知識。上述"轉(zhuǎn)基因草"可能是一個很好的雙方都愿意接受的例子。但如果大面積種植后真出現(xiàn)嚴(yán)重的生態(tài)負(fù)效應(yīng)，后果將不可收拾。Farre, E.M. et al. 2001. Acceleration of potato tuber sproutin