王子騫 陳彥宇 齊俊生

摘 要：隨著人口的日益增長(zhǎng)以及耕地減少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件隨著自然環(huán)境惡化日趨嚴(yán)峻，因此亟需培育抗逆性、適應(yīng)性更廣泛的農(nóng)作物新品種。而傳統(tǒng)育種方法周期長(zhǎng)、效率低，因此需要采用包括轉(zhuǎn)基因技術(shù)在內(nèi)的現(xiàn)代生物育種新技術(shù)對(duì)已有品種進(jìn)行精確改造，以減少農(nóng)藥施用，提高產(chǎn)量，并提高農(nóng)民收益。轉(zhuǎn)基因技術(shù)如同其它新生事物一樣，自出現(xiàn)之日起就飽受爭(zhēng)議。本文從轉(zhuǎn)基因新品種的推廣應(yīng)用以及由此生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因食品的安全性層面論述，期望能夠從科學(xué)角度為公眾解讀轉(zhuǎn)基因技術(shù)的本質(zhì)。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)基因技術(shù);應(yīng)用;轉(zhuǎn)基因食品;安全性;科普

中圖分類號(hào)：S-1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115058

收稿日期：2020-07-02

作者簡(jiǎn)介：王子騫（1996-），男，碩士。研究方向：植物逆境機(jī)理;陳彥宇（1997-），女，碩士。研究方向：植物逆境機(jī)理;通訊作者齊俊生，男，博士，教授。研究方向：棉花黃萎病抗性分子遺傳。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以把某一物種的基因定向轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)物種中（如抗除草劑性狀），也可以把相同物種的基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移（如植酸酶基因）。轉(zhuǎn)抗除草劑基因目的是減少除草工作量，有利于降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還能得到更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)還能夠更快地獲得人類所需要的優(yōu)良性狀（如黃金大米）。此外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)還能夠打破不同物種間的生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)在不同物種間的傳遞（如將蘇云金桿菌的Bt基因轉(zhuǎn)入棉花，即抗蟲棉）。傳統(tǒng)的雜交育種想要獲得所需要的性狀，需要花費(fèi)數(shù)年時(shí)間，是轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種的好幾倍，因此轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用可以極大地縮短新品種培育的時(shí)間。

轉(zhuǎn)基因抗除草劑大豆、耐儲(chǔ)運(yùn)番茄、抗旱玉米以及抗蟲棉等轉(zhuǎn)基因植物的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，不僅減少生產(chǎn)過(guò)程中的農(nóng)藥用量、減少勞動(dòng)力投入，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還對(duì)保護(hù)環(huán)境作出很大貢獻(xiàn)。如，轉(zhuǎn)基因Bt抗蟲棉的出現(xiàn)，極大地提高了棉花的抗棉鈴蟲功能，大幅度減少了種植棉花過(guò)程中的農(nóng)藥用量，生產(chǎn)出來(lái)的棉花質(zhì)量更好，產(chǎn)量更高。利用轉(zhuǎn)基因植物還可以生產(chǎn)藥用的蛋白[1]，大幅度降低藥物成本?？梢哉f(shuō)，得益于轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)，解決了糧食短缺這一世紀(jì)難題[2]。

1?轉(zhuǎn)基因作物現(xiàn)狀

四大轉(zhuǎn)基因作物大豆、棉花、玉米和油菜在全世界得到了大范圍地推廣。截至2018年，全球五大轉(zhuǎn)基因作物種植國(guó)家包括美國(guó)、加拿大、阿根廷、巴西和印度，其中美國(guó)的種植面積最大，2017年達(dá)到7500萬(wàn)hm2，巴西緊隨其后為5020萬(wàn)hm2，阿根廷為2360萬(wàn)hm2，加拿大1310萬(wàn)hm2，印度則是1140萬(wàn)hm2。五大國(guó)種植轉(zhuǎn)基因作物面積占全球種植面積的91.3%[3]，1996—2014年，轉(zhuǎn)基因作物對(duì)農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)很大，農(nóng)作物產(chǎn)量增長(zhǎng)22%，農(nóng)藥使用率降低37%，農(nóng)民收入增長(zhǎng)68%[4];1996—2018年，全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增加了約113倍[5]。2019年，歐洲、美洲、澳洲或多或少地對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的種植與轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的銷售亮起綠燈，我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新批準(zhǔn)的2個(gè)進(jìn)口農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物為抗蟲大豆和抗病番木瓜[6]。但截至目前，我國(guó)對(duì)于轉(zhuǎn)基因作物的種植還處于謹(jǐn)慎階段，據(jù)2013年統(tǒng)計(jì)，全國(guó)種植轉(zhuǎn)基因作物面積累計(jì)為3300萬(wàn)hm2，總共減少抗蟲棉農(nóng)藥使用量100多萬(wàn)t，新增產(chǎn)值550億元，農(nóng)民增收300億元。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的轉(zhuǎn)基因方法被科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用于作物上。2013年CRISPR-Cas9技術(shù)在作物上的成功應(yīng)用，翻開了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的新一頁(yè)，該技術(shù)屬于基因編輯技術(shù)，CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)可以精確控制單個(gè)或多個(gè)基因，發(fā)展速度更快，成本更低，監(jiān)管過(guò)程更簡(jiǎn)單。目前，基因編輯技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)的轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展過(guò)程中，肯定少不了基因編輯技術(shù)的身影。

2?轉(zhuǎn)基因植物的食品安全性

隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用和偶爾發(fā)生的食品安全問(wèn)題，人們開始對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的轉(zhuǎn)基因食品安全性也產(chǎn)生了懷疑[7]。2016年全世界種植轉(zhuǎn)基因大豆占到全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的50%[8]，其種植成本比我國(guó)的非轉(zhuǎn)基因大豆便宜很多，但轉(zhuǎn)基因大豆卻沒(méi)有在我國(guó)種植。我國(guó)只允許進(jìn)口國(guó)外的轉(zhuǎn)基因大豆用于飼料加工，究其原因，還是因?yàn)閷?duì)轉(zhuǎn)基因大豆的安全性抱有質(zhì)疑態(tài)度。于是，轉(zhuǎn)基因作物生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品面臨著各種爭(zhēng)議與質(zhì)疑，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品銷售受阻，公眾質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因食品是否具有潛在的毒性問(wèn)題、過(guò)敏反應(yīng)以及抗生素風(fēng)險(xiǎn)等[9，10]，在一定程度上影響了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展。美國(guó)是第一大轉(zhuǎn)基因食品消費(fèi)國(guó)，在過(guò)去的二十多年里，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何一起嚴(yán)格意義上的有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品有害研究報(bào)道[11]，原因在于轉(zhuǎn)基因作物有一整套嚴(yán)格的安全評(píng)估程序。相較于非轉(zhuǎn)基因作物來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)基因作物有著更為嚴(yán)格的監(jiān)管制度，其安全性是可控且有保障的[12]，因此比非轉(zhuǎn)基因作物更安全。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）明確指出轉(zhuǎn)基因食品是安全的，也是合法的，1993年轉(zhuǎn)基因作物開始商業(yè)化，直到今天在世界各地尚未發(fā)現(xiàn)可驗(yàn)證的、因使用由轉(zhuǎn)基因作物加工的食品而導(dǎo)致中毒或有損營(yíng)養(yǎng)的情況。

傳統(tǒng)的雜交育種，利用不同性狀的親本進(jìn)行雜交，將兩者的優(yōu)良性狀整合到一起，從而獲得具備兩者優(yōu)良性狀的子代，從某種意義上講，傳統(tǒng)的雜交育種也算是大規(guī)模的轉(zhuǎn)基因（約發(fā)生了50%的基因融合）。今天人們經(jīng)常見(jiàn)到的水稻、玉米、谷子及大豆等農(nóng)作物，都是經(jīng)過(guò)人工馴化而來(lái)的，在長(zhǎng)期地篩選過(guò)程中肯定發(fā)生了基因的改變，這也是一種轉(zhuǎn)基因，大眾很坦然地接受雜交培育的品種生產(chǎn)出來(lái)的糧食，但不能接受轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出來(lái)的作物品種，并且抗拒轉(zhuǎn)基因食品，出于對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的不了解，也是大眾輿論的誤導(dǎo)所致。

每一種技術(shù)都不能說(shuō)是絕對(duì)安全的，轉(zhuǎn)基因技術(shù)同樣如此，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)所轉(zhuǎn)入的基因是人為控制的，通過(guò)國(guó)家安全性評(píng)估的產(chǎn)品也屬于安全食品。自然界中本就存在著很多對(duì)人體有害的植物，如魚腥草中含有的馬兜鈴酰胺就是一種致癌物質(zhì)，蕨菜中的原蕨苷，其進(jìn)入人體和動(dòng)物體內(nèi)會(huì)與氨基酸發(fā)生反應(yīng)，對(duì)DNA造成損傷，誘發(fā)癌癥。另外，還有很多常見(jiàn)的食品同樣含有毒性，食用不當(dāng)時(shí)同樣會(huì)導(dǎo)致人體中毒，如果通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)這些作物進(jìn)行改造，就能夠降低其所含的毒性，變得更為安全，這是傳統(tǒng)育種無(wú)法做到的。人們認(rèn)為某些食品是安全的，但其也會(huì)含有毒性物質(zhì)，因其劑量很少，沒(méi)有出現(xiàn)中毒情況，才被人們所忽視?！吨腥A人民共和國(guó)食品安全法》規(guī)定只要培育的轉(zhuǎn)基因品種中外源基因表達(dá)產(chǎn)物無(wú)毒、無(wú)過(guò)敏成分，或者表達(dá)產(chǎn)物的過(guò)敏物質(zhì)低于食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，就可以說(shuō)該轉(zhuǎn)基因食品是安全的，因此無(wú)需擔(dān)心轉(zhuǎn)基因食品會(huì)對(duì)人體有害。

美國(guó)是目前轉(zhuǎn)基因作物種植最多的國(guó)家，目前共種植10種轉(zhuǎn)基因作物，其中99%的甜菜、95%的大豆和93%的玉米都是轉(zhuǎn)基因的，同理美國(guó)也是轉(zhuǎn)基因食品最多的國(guó)家，其生產(chǎn)的絕大部分甜菜、80%的玉米以及60%的大豆都用于本國(guó)消費(fèi)，其余也出口到國(guó)外。從20世紀(jì)90年代到今天，并沒(méi)有哪種疾病表現(xiàn)出長(zhǎng)期增長(zhǎng)的規(guī)律，也沒(méi)有相關(guān)報(bào)道稱轉(zhuǎn)基因食品是對(duì)人體有害的。對(duì)于很多質(zhì)疑轉(zhuǎn)基因食品的聲音，美國(guó)科學(xué)家最后拿出了證據(jù)，證明轉(zhuǎn)基因食品是安全的，并不存在危害性。

某些反對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的聲音轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)基因作物的種植方面，認(rèn)為轉(zhuǎn)基因作物種植會(huì)影響生物多樣性，如棉鈴蟲食用轉(zhuǎn)入抗蟲基因的棉花后，會(huì)導(dǎo)致其中毒死亡，使得棉鈴蟲數(shù)量減少;轉(zhuǎn)基因作物種植過(guò)程中還有可能出現(xiàn)基因漂移，如轉(zhuǎn)入抗除草劑基因的作物，在種植過(guò)程中有可能使雜草獲得抗除草劑基因，產(chǎn)生抗除草劑雜草;這些問(wèn)題有可能出現(xiàn)，但都提出并采取了有效的解決辦法，因此，不能因?yàn)檗D(zhuǎn)基因作物的某些缺點(diǎn)去全盤否定種植轉(zhuǎn)基因作物帶來(lái)的利益。

轉(zhuǎn)基因食品受到更嚴(yán)格地監(jiān)管，由于其轉(zhuǎn)入的抗性基因提高農(nóng)作物的抗病和抗蟲性，在生產(chǎn)過(guò)程中可降低化學(xué)農(nóng)藥的使用，大大降低農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量，因此，相比于非轉(zhuǎn)基因食品更為安全，更符合大眾的消費(fèi)觀念。市場(chǎng)上能看到的轉(zhuǎn)基因食品都是經(jīng)過(guò)國(guó)家安全認(rèn)證的，大可放心購(gòu)買，由此來(lái)看，轉(zhuǎn)基因食品是更為安全的選擇。雖然轉(zhuǎn)基因食品當(dāng)中含有抗蟲基因或抗病基因的蛋白，但對(duì)人畜是無(wú)害的，可以說(shuō)是安全的。

3?展望

目前，轉(zhuǎn)基因食品已隨處可見(jiàn)，選擇食用與否，是個(gè)人的自由。轉(zhuǎn)基因植物的出現(xiàn)并非人為創(chuàng)造，而是自然界在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中所產(chǎn)生的，科學(xué)家的責(zé)任是告訴公眾轉(zhuǎn)基因食品的全部真相，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以用來(lái)造福人類，同時(shí)向大眾宣傳普及轉(zhuǎn)基因知識(shí)，科學(xué)公正對(duì)待轉(zhuǎn)基因食品。發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)的同時(shí)也應(yīng)以科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度對(duì)待，這也是推動(dòng)我國(guó)轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展的前提[13]。隨著社會(huì)發(fā)展水平的不斷提高，大眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的認(rèn)識(shí)也會(huì)隨之提高，但仍然需要政府以及相關(guān)部門做好宣傳工作，讓公眾了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品的本來(lái)面目，消除其對(duì)轉(zhuǎn)基因的恐慌，才能更好地推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一，發(fā)展前景難以估量，我國(guó)是人口大國(guó)，人民的飯碗必須牢牢掌握在自己手中，要想保障國(guó)家糧食安全，發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)是不可或缺的，也是大勢(shì)所趨。鄧小平說(shuō)過(guò)：“將來(lái)農(nóng)業(yè)問(wèn)題的出路，最終要由生物工程來(lái)解決，要靠尖端技術(shù)?！盵14]習(xí)近平總書記也說(shuō)過(guò)：“要大膽創(chuàng)新研究，占領(lǐng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制高點(diǎn)，不能把轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)都讓外國(guó)大公司占領(lǐng)。”我國(guó)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展水平仍落后于世界上很多國(guó)家，要想跟上步伐就必須積極推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因技術(shù)作為新興高端技術(shù)，不僅應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，還應(yīng)在醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。相信未來(lái)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)將會(huì)得到更廣泛地應(yīng)用，轉(zhuǎn)基因食品也將越來(lái)越深入老百姓的日常生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的食品還需要很長(zhǎng)時(shí)間才能為大眾所接受，但這不能成為阻礙轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展的理由。隨著人口的增長(zhǎng)和耕地面積的減少，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)會(huì)愈發(fā)明顯，將來(lái)所面臨的糧食問(wèn)題更是需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)去解決，因此，應(yīng)該以樂(lè)觀積極的態(tài)度去對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，去發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)。

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（責(zé)任編輯?周康）