我國轉(zhuǎn)基因作物的安全與評價(jià)

    轉(zhuǎn)基因技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心，運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、高效的新品種，能夠降低農(nóng)藥、肥料投入，對緩解資源約束、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善產(chǎn)品品質(zhì)、提高農(nóng)業(yè)效率等具有重要作用。目前，許多國家把應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略選擇，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已逐步成為各國搶占科技制高點(diǎn)和增強(qiáng)農(nóng)業(yè)國際競爭力的戰(zhàn)略重點(diǎn)。

　　轉(zhuǎn)基因植物的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

　　1983年，第一例轉(zhuǎn)基因植物（轉(zhuǎn)基因煙草）誕生。直到1996年，一種延遲成熟的西紅柿在美國上市。此后的20年間，轉(zhuǎn)基因植物得到了迅速的發(fā)展。截止2015年，全球已有29個(gè)國家批準(zhǔn)了91種轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化種植，種植面積由1996年的170萬公頃發(fā)展到2015年的1.8億公頃，增長了106倍。2015年6月30日，美國農(nóng)業(yè)部公布了美國2015年轉(zhuǎn)基因作物的種植情況。2015年美國轉(zhuǎn)基因玉米、大豆和棉花的種植比例分別為92%，94%和94%；可見，美國在玉米、大豆、棉花三大作物已全面普及轉(zhuǎn)基因品種。放眼國內(nèi)，目前我國已批準(zhǔn)商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因植物有棉花、番茄、甜椒、番木瓜和白楊。其中，種植面積最大的是轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花，其次是抗病毒番木瓜。2009年，我國農(nóng)業(yè)部依法批準(zhǔn)發(fā)放了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米“BVLA430101”、轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢1號”及其雜交種“Bt汕優(yōu)63”生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書，這是我國首次在糧食作物上頒發(fā)的該類證書。但由于對轉(zhuǎn)基因科學(xué)知識的匱乏，公眾對轉(zhuǎn)基因作物的安全性表現(xiàn)出極大的擔(dān)憂，大量媒體也都紛紛組織轉(zhuǎn)基因安全性的辯論。當(dāng)前對轉(zhuǎn)基因作物和食品的指責(zé)，多是在部分極端組織的有意誤導(dǎo)之下，由于普通公眾缺乏相應(yīng)生物學(xué)知識而出現(xiàn)的社會(huì)恐慌。這樣的爭論，并無多少的科學(xué)含量，算不上是一場科學(xué)的爭論。究其原因，主要在于普通公眾對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和轉(zhuǎn)基因作物安全評價(jià)過程的不了解。

目前我國種植面積最大的轉(zhuǎn)基因作物是轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花，其次是抗病毒番木瓜（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）

　　轉(zhuǎn)基因作物的作用原理與優(yōu)勢

　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是將一些抗蟲、抗病、抗逆、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)等性狀相關(guān)的基因?qū)氲侥繕?biāo)植物中，以獲得我們想要的功能。通常是將某種生物中具有特殊功能(如抗病蟲害、增加營養(yǎng)成分等)的基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)加入到目標(biāo)植物當(dāng)中，使該基因在目標(biāo)植物中表達(dá)，從而使目標(biāo)植物獲得了該基因的功能。

　　通過利用這樣的技術(shù)，能夠克服物種間的生殖隔離，對不同物種中有用的功能基因進(jìn)行聚合。需要指出的是，轉(zhuǎn)入的功能基因往往只會(huì)改變我們想要的某一個(gè)特定性狀。例如，轉(zhuǎn)基因抗病水稻，它們的營養(yǎng)成分，外觀等不會(huì)發(fā)生改變；如果發(fā)生改變，農(nóng)業(yè)部是不會(huì)發(fā)放安全證書的。從總體上來說，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是傳統(tǒng)育種方法的延伸，只不過比傳統(tǒng)育種目的性更強(qiáng)、更為高效和精確、更加容易控制而已。

　　轉(zhuǎn)基因作物的食用安全性評價(jià)

　　由于一些媒體對轉(zhuǎn)基因作物危害環(huán)境或試驗(yàn)動(dòng)物的個(gè)案報(bào)道，使得人們對轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境和食用安全性產(chǎn)生了極大的擔(dān)憂。部分反對者認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因技術(shù)對作物的遺傳物質(zhì)進(jìn)行改造后，會(huì)產(chǎn)生對人體有毒害的物質(zhì)。例如，獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書的兩種轉(zhuǎn)基因水稻，外源Bt基因來自人工改造合成的蘇云金芽胞桿菌，其表達(dá)產(chǎn)物可以專一、高效地控制水稻二化螟、三化螟和稻縱卷葉螟等水稻鱗翅目害蟲。對于這種轉(zhuǎn)基因水稻，因?yàn)橥庠椿蚴莵碓从谔K云金芽孢桿菌，所以普通大眾擔(dān)憂是否食用這種轉(zhuǎn)基因水稻后會(huì)對人類的健康產(chǎn)生危害。事實(shí)上，這種轉(zhuǎn)基因水稻之所以抗蟲，是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)生的Bt蛋白可與鱗翅目害蟲腸道上皮細(xì)胞的特異受體結(jié)合，引起害蟲腸麻痹，從而造成害蟲死亡；而人類腸道上皮細(xì)胞沒有該蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，因此不會(huì)對人體造成傷害。如今新一代轉(zhuǎn)基因水稻，還可以通過生物技術(shù)手段使抗蟲基因只在水稻的莖稈和葉片等受害蟲侵害的部位表達(dá)，而稻米中不表達(dá)，這將徹底消除轉(zhuǎn)Bt基因稻米的食用安全隱患。

　　除此之外，普通民眾還疑惑轉(zhuǎn)基因作物是否會(huì)有長期安全性隱患，他們擔(dān)心轉(zhuǎn)基因的核酸（遺傳物質(zhì)）會(huì)對整合進(jìn)人體，改變?nèi)祟愖陨淼幕颉；诔Ｒ?guī)的生理學(xué)知識，我們知道，除了少數(shù)的難以消化的蛋白質(zhì)、多糖外，生物大分子都會(huì)被人體（以及其他生物）的消化系統(tǒng)降解為基本的小分子，然后為人體所消化吸收。再則，我們每天都在補(bǔ)充食物，我們的祖先必然已經(jīng)品嘗過成千上萬種動(dòng)物、植物、微生物（我們現(xiàn)在的食品還有一些是微生物發(fā)酵制成的食物）的遺傳物質(zhì)，而人類基因組仍然保持穩(wěn)定。況且，我國農(nóng)業(yè)部明文規(guī)定，申請安全證書的轉(zhuǎn)基因作物需要提供目標(biāo)蛋白的毒理性試驗(yàn)和致敏性評價(jià)數(shù)據(jù)，可見轉(zhuǎn)基因生物的食品安全性問題是可以認(rèn)識的，并且是可以控制的。關(guān)于“轉(zhuǎn)基因食品的安全性還沒有定論”，這種媒體上較為常見的說法是不準(zhǔn)確的，國際權(quán)威機(jī)構(gòu)一致認(rèn)定已被批準(zhǔn)上市的轉(zhuǎn)基因食品是安全的。

　　轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境安全性評價(jià)

　　人們對轉(zhuǎn)基因作物的另一個(gè)擔(dān)憂在于它的環(huán)境安全性，擔(dān)心轉(zhuǎn)基因作物會(huì)改變生態(tài)環(huán)境中的種群結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生超級雜草等。例如，已在美國等國家大面積種植的轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆，它是在大豆中，轉(zhuǎn)入抗除草劑基因，從而使大豆具有抗除草劑的功能。雖然現(xiàn)有研究未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因作物對非目標(biāo)生物產(chǎn)生危害，農(nóng)業(yè)部在安全評價(jià)過程中也嚴(yán)格要求對非靶標(biāo)生物的影響要進(jìn)行檢測。此外，有些基因的安全性是公認(rèn)的，比如目前正在進(jìn)行研究的轉(zhuǎn)抗白葉枯病和稻瘟病基因的水稻。白葉枯病、稻瘟病都是水稻生長過程中毀滅性的病害，水稻被這些病害感染后將減產(chǎn)10%-30%，嚴(yán)重的時(shí)候甚至顆粒無收。生物學(xué)家通過長期的田間觀察發(fā)現(xiàn)，不同的水稻品種有的抗病，有的感病。后來發(fā)現(xiàn)，水稻之所以抗病是因?yàn)樗陨砗嗅槍@種病害的抗性基因。生物學(xué)家于是從抗病水稻中克隆出這些抗病基因，然后轉(zhuǎn)入到感病品種中去，從而得到了品質(zhì)優(yōu)良且抗病的品種。這不僅減少了農(nóng)藥施用量，也增加農(nóng)民的收入，對生態(tài)環(huán)境更加友好。簡而言之，這樣的轉(zhuǎn)基因水稻就是從水稻中來到水稻中去；更為直接的證據(jù)是通過常規(guī)雜交育種方法育成的含有這些抗病基因的水稻，人們已經(jīng)種植和食用多年，未發(fā)現(xiàn)任何不良影響。

　　我國轉(zhuǎn)基因安全評價(jià)的監(jiān)管體系以及具體流程

　　在對轉(zhuǎn)基因作物推廣的過程中，少部分公眾對國家和農(nóng)業(yè)部相關(guān)部門的積極態(tài)度進(jìn)行指責(zé)和誹謗。殊不知，其實(shí)我國對轉(zhuǎn)基因作物的監(jiān)管是極其負(fù)責(zé)而又嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹＾r(nóng)業(yè)部等相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)建立了一整套適合我國國情并與國際慣例接軌的法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)程和管理體系。早在1993年，當(dāng)時(shí)的國家科委就發(fā)布了《基因工程安全管理辦法》，規(guī)定在從事基因工程研究的同時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行安全性評價(jià)。1996年農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》，對農(nóng)業(yè)生物基因工程項(xiàng)目的審批程序、安全評價(jià)系統(tǒng)以及法律責(zé)任等做了具體規(guī)定。2001年，國務(wù)院又頒布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》，對在中國境內(nèi)從事的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究、試驗(yàn)、生產(chǎn)、加工、經(jīng)營和進(jìn)出口等活動(dòng)進(jìn)行全過程安全管控。為了進(jìn)一步完善我國轉(zhuǎn)基因生物的安全管理，農(nóng)業(yè)部和質(zhì)檢總局又相繼制定了5個(gè)配套規(guī)章。即《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》、《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物加工審批辦法》和《進(jìn)出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗(yàn)檢疫管理辦法》。除制定法律法規(guī)外，農(nóng)業(yè)部組建了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)、全國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)等監(jiān)管機(jī)構(gòu)，并要求縣級以上的各農(nóng)業(yè)主管部門要設(shè)立專門的轉(zhuǎn)基因安全管理和監(jiān)督工作小組。此外，農(nóng)業(yè)部還建設(shè)了一批安全監(jiān)督檢驗(yàn)測試機(jī)構(gòu)，對轉(zhuǎn)基因生物的各個(gè)階段進(jìn)行安全評價(jià)、監(jiān)督和檢測。

　　目前，轉(zhuǎn)基因生物的研究需要得到轉(zhuǎn)基因安全委會(huì)的許可和農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)后，才能進(jìn)行轉(zhuǎn)基因生物的中間試驗(yàn)，環(huán)境釋放和生產(chǎn)性試驗(yàn)。中間試驗(yàn)的目的是分析外源基因在轉(zhuǎn)基因后代中的分子特征、表達(dá)的特異性，比較表達(dá)產(chǎn)物與已知毒蛋白、抗?fàn)I養(yǎng)因子的相似性等。通過中間試驗(yàn)后，才能申請進(jìn)行環(huán)境釋放。在環(huán)境釋放階段，必須明確轉(zhuǎn)化事件的有效性、轉(zhuǎn)基因后代的遺傳穩(wěn)定性、是否對環(huán)境存在潛在威脅等。環(huán)境釋放階段通過后，進(jìn)行擴(kuò)大規(guī)模的生產(chǎn)性試驗(yàn)；該階段需要測試轉(zhuǎn)基因植物的生存競爭力、對非靶標(biāo)生物和生物多樣性的影響、以及必要的食品毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)等。經(jīng)過一系列的安全性評價(jià)試驗(yàn)后，確定該轉(zhuǎn)基因不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境和食用安全性問題后，才有資格申請生產(chǎn)應(yīng)用的安全證書。申請后，轉(zhuǎn)基因安全委員會(huì)將對轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行復(fù)核檢測，之后才能獲得安全證書。生產(chǎn)應(yīng)用證書的獲得并不等同于準(zhǔn)許轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化生產(chǎn)，這之前還需要依據(jù)我國《種子法》的規(guī)定，進(jìn)行品種審定。在獲得品種審定證書后，還要依次獲得生產(chǎn)許可證、經(jīng)營許可證。至此，轉(zhuǎn)基因作物才能允許進(jìn)行商業(yè)化種植和銷售。

李振聲院士和薛勇彪所長等專家在海南轉(zhuǎn)基因水稻試驗(yàn)基地指導(dǎo)工作

　　轉(zhuǎn)基因作物的展望

　　轉(zhuǎn)基因的安全性在新一代的轉(zhuǎn)基因作物中將得到進(jìn)一步的改進(jìn)。生物學(xué)家已經(jīng)開發(fā)了提高轉(zhuǎn)基因作物安全性的分子策略，其中包括選擇標(biāo)記的去除，轉(zhuǎn)基因的組織特異表達(dá)和誘導(dǎo)性表達(dá)，以及轉(zhuǎn)基因逃逸的控制等。例如，通過控制目標(biāo)基因的表達(dá)部位，將抗病基因只在水稻的發(fā)病部位表達(dá)，而不在稻米中表達(dá)，從而消除食用安全隱患。此外，不帶有抗生素選擇標(biāo)記、只含有目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)基因作物，以及通過轉(zhuǎn)基因降低水稻自身的一些基因的表達(dá)量，從而改善稻米口感，這樣的轉(zhuǎn)基因水稻就不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境與食用安全性問題。這樣的轉(zhuǎn)基因水稻由于沒有抗生素基因，不會(huì)產(chǎn)生除草劑殺不死的超級雜草，另外由于只是改變水稻本身基因的表達(dá)，在轉(zhuǎn)基因水稻中并沒有產(chǎn)生新的蛋白，因此也不會(huì)帶來食用安全性問題。

　　事實(shí)上，經(jīng)過轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)的轉(zhuǎn)基因作物不僅是安全的，而且往往比同類非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品更有益于環(huán)境和人類健康。例如，轉(zhuǎn)基因抗病水稻由于減少了農(nóng)藥的使用，進(jìn)而減少了食品中農(nóng)藥的殘留，降低了對食品的污染。誠然，當(dāng)前大規(guī)模種植的轉(zhuǎn)基因作物主要是抗除草劑和抗蟲害品種，它們能減少農(nóng)藥的使用，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量，主要是對農(nóng)民、環(huán)境有益，對消費(fèi)者的好處還不是那么直接。新一代的轉(zhuǎn)基因作物能改善食物中的營養(yǎng)成分，將會(huì)讓消費(fèi)者更切身地體會(huì)到其好處。就像普通公眾當(dāng)初由于重組DNA藥物（如乙肝疫苗）獲益而迅速消除了對重組DNA技術(shù)的恐慌一樣，也許新一代轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)，也能讓人們更普遍地接受轉(zhuǎn)基因食品。