转基因技术的简介

 

转基因技术的基本概念

(一)转基因技术的定义


将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰,这一技术称之为转基因技术。人们常说的遗传工程基因工程遗传转化均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为遗传修饰过的生物体Genetically modified organism,简称GMO)。


(二)几种常用的植物转基因方法


遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类,第一类需要通过组织培养再生植株,常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法;另一类方法不需要通过组织培养,目前比较成熟的主要有花粉管通道法。


1
.农杆菌介导转化法


农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。

农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。


2
.基因枪介导转化法


利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备被称为基因枪),将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中,然后通过细胞和组织培养技术,再生出植株,选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比,基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单,因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。


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,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于80年代初期由我国学者周光宇提出,我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单,不需要装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。


(三)常用的动物转基因技术


1
.显微注射法


在显微镜下,用一根极细的玻璃针(直径1-2微米)直接将DNA注射到胚胎的细胞核内,再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内,使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。


2
.体细胞核移植方法


先在体外培养的体细胞中进行基因导入,筛选获得带转基因的细胞。然后,将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中,生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中,产生的仔畜百分之百是转基因动物。


(四)转基因技术与传统技术的关系


自从人类耕种作物以来,我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用,通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法,进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。


因此,转基因技术与传统技术是一脉相承的,其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上,转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一,传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选择,对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合,可相得益彰,大大地提高动植物品种改良的效率。



国内外转基因动植物研究和产业化现状


(一)转基因农作物研究和产业化


1983
年世界首例转基因植物培育成功,标志着人类用转基因技术改良农作物的开始。1986年转基因农作物获得批准进入田间试验,1994年美国Calgene公司培育的延熟保鲜的转基因番茄被批准商品化生产,2000年全世界转基因农作物的种植面积达4,420万公顷,发展速度非常迅猛。


据不完全统计,转基因研究至少在35120种植物中获得了成功,所涉及到的性状包括抗虫、抗病毒、抗细茵、抗真菌、抗除草剂、抗逆境、品质改良,以及对生长发育的调控以提高产量潜力等。

根据经济合作与发展组织OECD)的数据,从1986年到2000年的15年间,OECD国家共批准10313例转基因生物进入田间试验,其中植物占总数的984%,细菌占10%,病毒占03%,真菌占02%,动物占01%。在全部被批准的10313例田间试验中,美国占总数的711%。


全球范围内转基因农作物的种植面积近年来呈逐年大幅度增长的趋势,1996年为170万公顷,1997年为1100万公顷,1998年增加到2780万公顷,1999年进一步增加到3990万公顷,虽然受到国际上关于GMO争议的影响,2000年的种植面积仍有增加,达4420万公顷。种植面积在100万公顷以上的有大豆、玉米、棉花和油菜,所用的主要为抗除草剂基因和抗虫基因。尤其值得指出的是,根据1999年的数据分析,美国该年种植转基因大豆面积为1500万公顷,占全国大豆面积的50%;转基因玉米的种植面积为1030万公顷,占全国玉米面积的33%。


目前我国有6种转基因植物被批准进入商品化生产,包括我国自己培育的耐储存番茄(1997)、抗虫棉(1997)、观赏植物矮牵牛(1997)、抗病毒甜椒(1998)、抗病毒番茄(1998),以及美国孟三都公司培育的抗虫棉(1997)。在上述转基因作物中,种植面积最大的是抗虫棉,到2000年底止,国产抗虫棉的累计推广面积达37万公顷,减少农药用量达80%,创造效益77亿元人民币。根据山东省2000年的统计,抗虫棉的推广减少农药用量1300多吨。孟三都公司的抗虫棉也有很大面积的种植。


从整体水平看,我国在转基因作物研究技术方面的进展与国际上基本同步,在发展中国家中居领先地位。但与国际先进水平相比,我们的差距仍然很大,主要表现在拥有自主知识产权的基因很少,因此缺乏后劲;产业化滞后,活力不足。


(二)转基因动物研究和产业化


国际上从九十年代初开始花费大量人力和财力研究和开发动物乳腺生物反应器技术,取得大量成果。从2001年起,将会有抗胰蛋白酶因子、C蛋白、凝血酶、葡萄糖苷酶和乳转铁蛋白等5-6种产品陆续上市,年产值约10亿美元。从1995年起又大量投资开发体细胞克隆技术,研发重点是生产干细胞,用于组织修补等治疗性目的。


我国在转基因鱼的研究和开发上处于国际领先地位,已生产出生产性能优良的转基因鱼,对生态环境无不良影响,现已通过中试和安全评价试验,具备了投入商品生产的条件。我们已较好地建立了动物乳腺生物反应器和体细胞克隆技术平台。动物乳腺生产的IBDV疫苗和干扰素,将在十五期间完成中试,创造商业生产条件。

转基因技术对我国农业发展的意义和前景


(一)我国农业生产中的一些主要问题


第一,主要作物的病虫危害逐年加重,每年喷施的大量农药既加重了农民负担,使农民增产不增收,又严重破坏了人类赖以生存的生态环境,还造成了食物中的大量农药残留,危害人类健康。因此,增加品种的抗虫性,减少农药的施用量是一个十分紧迫的问题。


第二,高产品种需肥量大。目前我国大部分地区作物生产的施肥量已经超过了土地的承受能力,大量施肥除加重农民负担外,土壤退化、江河湖海的富营养化正成为农业和环境可持续发展的严重障碍。培育肥料高效利用的品种,在保持高产稳产的同时降低肥料用量也已迫在眉睫。


第三,水资源日趋短缺。除西北长期缺水、华北旱灾频繁外,旱灾在长江流域发生的频率近年也有很大提高。据统计,我国农业耗水约占全国总耗水量的70%,而水稻的用水几乎占整个农业耗水的70%,在水资源日益短缺的今天,培育耐旱品种,降低水稻的用水对国民经济乃至人类社会的生存和发展均有着十分重要的意义。


第四,我国北方的盐碱地面积很大,南方热带、亚热带土壤普遍为酸性,铝离子的毒害是一个严重问题。这些不良环境对作物的种植和产量潜力的发挥均有限制作用。


第五,我国的主要作物的品质较差,既不能适应人民生活水平提高的要求,且又因其偏低的售价影响了农民的积极性,亟待改良。


第六,近二十年来各种作物产量均现徘徊局面,新育出的品种在产量潜力上没有大的突破。


(二)转基因技术在我国农作物改良中的前景


近年来,国内外应用转基因技术培育出了抗虫性强的棉花、玉米、水稻等。抗虫棉花在国内外已大面积种植,抗虫玉米在国外已有很大的种植面积,它们的推广大幅度地降低了农药的用量。抗虫水稻为我国独有,已完成了中间试验,具备了产业化的条件。


国外已培育出氮肥高效利用的转基因小麦,磷肥利用效率明显提高的转基因烟草。近年国内外均已鉴定分离出一些与氮、磷肥料利用效率有关的基因,将这些基因导入到其它作物,将可能有效地提高各种作物的肥料利用效率,降低肥料用量。


随着分子生物学研究的进展,国际上已获得了不少调节植物水分状态使植物耐旱的基因,这些基因的利用将会培育出耐旱农作物品种。


近年在耐盐碱、耐铝毒分子生物学研究取得了很好的进展,已分别培育出耐盐碱、耐铝毒的转基因植物。转基因技术的应用将在不久的将来培育出耐盐碱、耐铝毒的作物新品种。


应用转基因技术培育的耐储藏保鲜番茄,在国内外都率先获准进行商品化生产。国内已培育出直链淀粉含量明显降低、蒸煮和食味品质明显改善的水稻。瑞士科学家培育的富含维生素A金米由于其科学意义和政治意义,近年在国际上更是引起了轰动。在食品的营养品质、微量元素的改良方面,转基因技术预期将会发挥重要作用。


应用转基因技术修饰植物的生理生化代谢途径,可以大幅度地提高作物的生产力,改进产量潜力。例如我国科学家通过转基因技术培育的延缓叶片衰老的水稻,单株生产力显著提高。


此外,转生长激素基因的鱼、猪表现出快速生长、饵料利用效率提高、品质改良等优点,既提高产出,又可降低养殖成本。对我国畜牧业、渔业的发展和人民生活水平的改善,均会起到保障作用。



转基因农作物的安全性及管理


(一)转基因作物的安全性


近年来,转基因作物的安全性已成了公众关心的焦点之一,现针对本人接触到的国内外公众和媒体对转基因作物安全性的一些常见的疑虑,作一些讨论。


1
.转基因食品的安全性

转基因食品是否安全?这是人们对转基因食品的主要担心。


要认识这一问题,有必要先讨论一下关于食品安全性的概念。经合发展组织”1991年将安全的食物定义为:如果能合理地肯定,在预期的条件下消费某食品不会有害,则该食品就被认为是安全的。在如何对转基因生物作安全性评价,国际上有一个广泛接受和采用的实质等同Substantial equivalence)原则。这一原则强调,评价转基因食品安全性的目的,不是要了解该食品的绝对安全性,而是评价它与非转基因的同类食品比较的相对安全性。在评价时注重个案分析,即对转基因食品的安全性不一概而论。


采用实质等同原则作个案分析,我们不难得出结论:现已批准商品化生产的转基因生物生产的食品,都是安全的。例如,国际国内都是第一例批准上市的延熟保鲜的转基因番茄,转进去的外源基因的作用是产生反义mRNA部分抑制乙烯形成酶基因的活性,转入基因的本身没有可检测到的基因产物,在番茄果实中没有任何添加成份,作为食品,与非转基因的番茄同样安全。


另一个广泛关心的例子是抗虫植物。常听到有人问:抗虫转基因植物能毒杀昆虫,对人是否有毒?要回答这一问题,有必要解释一下抗虫基因的杀虫机理。目前已培育出的转基因抗虫作物,大都带有一个苏云金芽孢杆菌(Bt)的杀虫蛋白基因。苏云金杆菌是自然界中普遍存在的一类细菌,苏云金杆菌中存在一大类杀虫基因,已被作为生物杀虫剂广泛应用了60多年,国内外对其杀虫机理进行了比较透彻的研究。Bt基因编码产生的杀虫蛋白存在于伴胞晶体中,当害虫取食后,在昆虫中肠的碱性(pH10-12)条件下晶体溶解产生原毒素,由中肠内酶系统的作用,释放出活性毒素,由毒素与昆虫中肠内特异的受体结合而产生毒杀作用。这一杀虫机理使得某一特定的Bt基因只对某一类昆虫有特异的毒杀作用。而哺乳动物的胃液为强酸性(pH1-2),而肠胃中也不存在着与Bt毒素结合的受体,当Bt蛋白进入到哺乳动物肠胃中后,在胃液的作用下几秒钟之内全部降解。多年的研究已反复证实这种Bt毒蛋白对哺乳动物、鸟、鱼以及非目标昆虫无害。美国多年大面积种植转基因抗虫的玉米、棉花未出现过一例人畜中毒的报道。而且,现在的技术还允许转基因在特定的组织、特定的条件下表达,如培育抗螟虫水稻,可让植株仅在茎秆中、仅在受到昆虫取食时产生杀虫蛋白,在种子中不产生杀虫蛋白。因此,我们完全可以放心地食用转Bt基因的抗虫作物生产的食品。


有人担心吃了转基因食物,外源基因进入人体后会改变人的基因并遗传给后代。持这种担心的人是不知道一个简单的事实,即每个生物细胞中都有几千至几万个基因,我们每吃一口食物都要吃进数亿个基因。人类社会生存、繁衍了数百万年,从来没有人担心食物中的动物、植物、微生物基因会影响人的遗传。还有一个需要知道的事实是,近几年的大规模基因组测序发现,在动物、植物、微生物的基因组间,大量的基因存在同源性。换句话说,我们平常所说的动物、植物、微生物是指生物的整体而言,在基因的水平上看,很多基因都不是动物或植物所特有的。


还有一种说法:自然食品是安全的,转基因食品来自人工修饰过的作物,是不安全的。这里有个严重的误解。首先,遗传修饰并非自转基因开始,媒体普遍将转基因作物称为GMO而不将传统作物品种称为GMO,本身就是一个概念错误,而且容易引起误会。作为我们食物的主要农作物,都经过了近万年的人工遗传修饰,修饰的基因数以千计,在人类的食物中很少还有自然食品。其次,自然的不一定是安全的。自然界的大多数植物都不同程度的产生毒素,作为在进化过程中形成的一种防卫机制,来抵御那些危害它们的动物和昆虫。人类对动植物的几千年的改良巳经大大减少了食物中的毒素水平,但众所周知很多食品仍对人体有着不同程度的不良影响,人类的很多疾病都与食品有关。此外,安全性只是相对的,对于一部分人群安全的食品,对另外一部分人不一定安全,如虾、蟹等海鲜食品是大多数人的美味佳肴,但对少数人则产生过敏反应。


还有人认为,在批准商品化之前,应该弄清转基因食品安全性的长期效应。但我们都知道,今天所吃的主要食品,在将它们开辟成食物之前,都没有经过毒性检验,也未对它们进行过长期安全效应评价,人们都没有认为这些食品不安全。还有一些已知长期大量食用不利于健康的食品(如高脂肪、高糖等),没有人认为应该禁止。转基因作物大面积种植已达7年,食用转基因食品的人群至少已有10亿之多,至今没有转基因食品不安全的任何实例。转基因食品安全性的长期效应由此可见一斑。对待转基因食品安全性比较科学的态度应该是遵循安全性的定义,坚持实质等同的原则。


2
.转基因作物是否会演化为超级杂草


人类历史上几千年的作物改良,所产生的一个总体效应是:作物遗传改良的程度越高,对人类创造的环境的依赖性就越大,在自然条件下越难生存。现代的作物与其野生亲缘相比在很多性状上都发生了改变,这种改变涉及到大量基因。农作物尤其是优良的农作物品种不可能因为导入一个或几个与杂草无关的基因而变成杂草。


但值得注意的是,有证据表明农作物的基因向杂草转移的现象是存在的,因此应该防止转基因向杂草的转移。对转抗除草剂基因的作物,尤其应该防止抗除草剂基因向杂草的转移而使得杂草无法控制(即成为所谓的超级杂草)。在有作物野生亲缘群落和作物近缘杂草的地区应注意监测基因的转移,采取相应的防范措施。

3.
转基因作物对生态环境是否安全


按国家法规规定的程序批准商品化生产的转基因作物,不会比非转基因的农作物对生态环境产生更大的不良效应。例如前述的耐储存番茄,以及一些类似的品质改良的转基因作物,与其原来的品种比,没有任何添加成分,对环境中性。而另外一些转基因作物则对生态环境有益,如抗虫作物。对我国抗虫棉田间调查数据表明,由于对棉铃虫不打或少打药,害虫天敌大量增加,对蚜虫类的害虫也得到了有效控制,因此对蚜虫也可不打或少打药。预期其它抗虫转基因作物的推广也会得到类似的效果。如果在主要作物和蔬菜的生产中能显著减少农药用量,我国的生态环境将会得到极大的改善。


4
.转基因作物是否会影响生物多样性


有人担心转基因作物替代传统作物品种的结果会减少品种的多样性,这种可能性显然是存在的。不过这种可能性不仅限于转基因作物,优良品种的应用导致种植品种多样性的减少是农业生产的一个普遍现象。而从技术上讲,转基因只是向生物体添加了个别基因,基因添加的本身并不改变生物多样性。应该说,从长远看,转基因作物将会增加作物的生产力,从而少用农田,少用农药,有助于保护生物多样性。


为防止作物品种多样性的减少,应注意作物品种资源的保护,以保证各种基因资源被保存下来。在农业生产中还应注意作物品种的合理搭配,避免大面积地种植单一品种给作物造成可能的病虫危害。


(二)关于转基因作物安全性的争议


近年来,在国际上(尤其是欧洲)对转基因作物出现了较大的争议,这些争议在一定程度上影响了转基因作物的研究、开发和产业化的进程。这些争议的爆发在与以下几个事件有一定的关系。


1
Pusztai事件


英国苏格兰Rowett研究所的研究人员ArpadPusztai1998年秋在电视台宣称,他用转雪花莲凝集素基因的马铃薯饲喂大鼠,导致大鼠体重及器官重量严重减轻,免疫系统被损坏。此事引起轰动,从此引发了国际上对转基因作物安全性的争论。英国皇家学会对此十分重视,组织了专门的同行评议,并于19995月公布报告,指出Pusztai的研究从试验设计、方法,到研究结果及数据分析都有严重缺陷。Pusztai本人也因此而被劝提前退休。


2
.帝王蝶(Monarch butterfly)事件


1999
年美国康奈尔大学Losey等报道在实验室内以拌有转Bt基因抗虫玉米花粉的马利筋草喂养帝王蝶幼虫可导致死亡,这一结果被解释为转基因威胁非目标昆虫。环境主义组织据此提出应限制转基因玉米的生产与销售。


当年夏天,美国环境保护局(EPA)组织昆虫专家们对帝王蝶问题进行了专题研究。结论是,抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁,其原因是:


1)玉米花粉大而重,扩散不远,在田间所有花粉只落在10以内,在距玉米5的马利筋杂草上,每平方厘米叶子上只发现一粒玉米花粉;


2)帝王蝶通常并不吃玉米花粉,它们在玉米散完粉后才大量产卵;


3)在经调查的美国中西部转Bt基因玉米占玉米面积的25%,但田间的帝王蝶数量却很大。美国环境保护局在最近的一个报告中指出,评价转基因作物对非靶标昆虫的影响,应以野外实验为准,而不能仅仅依靠试验室的数据。


但这一事件也表明,抗虫转基因玉米还存在有待改进的地方,如可以让花粉不产生Bt杀虫蛋白,这样就可使得花粉对非目标抗虫完全没有威胁。


3
.巴西坚果事件


美国先锋种子公司的科学家在对大豆作品质改良时发现巴西坚果中有一种蛋白质富含甲硫氨酸和半胱氨酸,并将这一基因转到大豆。但他们发现一些人对巴西坚果有过敏反应,而且引起过敏反应的正是这一蛋白。他们随即对带巴西坚果蛋白的转基因大豆也进行检验,发现对巴西坚果过敏的人对这种转基因大豆也过敏。该公司于是取消了这项研究计划。


这件事一度被说成是转基因大豆引起食物过敏,显然不准确。但我们可以从两个方面来看待这件事:一方面,转基因技术有可能将一些造成食物过敏的基因转移到农作物中来,因此需要防止;另一方面也说明对转基因植物的安全管理能有效地防止转基因食品成为过敏原。事实上,国际上早已有关于能产生过敏反应的食品及有关基因的清单。


4.
争议背后的复杂背景


转基因研究从一开始就遇到了不少的非难,但这些非难所提出的基本上都不是科学问题。孟三都等跨国公司在北美和南美大面积推广转基因作物的过程中,就一直受到绿色和平组织等民间组织及宗教团体的批评。在这些跨国公司拟将转基因作物进入欧洲市场时,引发了世界性的对转基因作物的争议。引起争议的原因十分复杂,包括:欧洲相对落后的技术成熟度,被媒体和一些民间组织夸大了的Pusztai事件和帝王蝶事件,疯牛病、二恶英等。市场保护和贸易冲突也是欧洲拒绝转基因作物的重要原因。


(三)科学界对转基因作物的态度


国际上出现的关于转基因作物的争议,引起了科学界的极大关注。许多科学家、学术团体纷纷以各种形式发表对转基因技术的支持态度。


1
.全球七大科学院发出联合声明


2000年7月11
,英国皇家学会、巴西、中国、印度、墨西哥、美国科学院及第三世界科学院发表联合声明指出,应改进食品的生产和分配以满足日益增长的世界人口的生活需要,同时减少对环境的不利影响和为低收入地区提供更多的就业机会。声明强调,利用基因改造技术能生产出更有营养、更宜储存和促进健康的食品,对工业化国家和发展中国家的消费者都会带来好处。应该通过有计划地一致行动研究基因改造技术可能给环境带来的正面和负面的影响,但这些影响应与目前使用的常规农业技术所产生的影响相比较而加以评估。

2
.全球3000多科学家签署声明主持农业生物技术

由美国Tuskegee大学Prakash教授20001月起草了题为科学家支持农业生物技术的声明,已征集到世界上3,000多位科学家的签名,其中包括DNA双螺旋结构的发现者、诺贝尔奖得主James Watson,绿色革命的创始人、诺贝尔奖得主Norman Borlaug,世界粮食奖获得者、国际水稻研究所首席育种家Gurdev Khush。该声明说道:对植物负责任的遗传修饰既不新也不危险。如抗病虫等诸多性状已通过有性杂交和细胞培养的方法经常性地引入作物中。与传统的方法相比较,通过重组DNA技术引入新的或不同的基因并不一定会有新的或更大的风险,且商品化的产品的安全性则由于目前的安全管理规则而得到了更进一步的保障。遗传新技术为作物改进提供了更大的灵活性和精确性


3.
美国科学界的支持态度


美国众议院科学委员会基础研究分委员会在对大量研究结果进行分析和许多科学家参与的听证的基础上,于2000413机遇的种子:对植物基因组和农业生物技术效益、安全和监理的评价为题,向国会提交了一个报告。该报告就人们对转基因植物普遍关心的问题,得出了13点发现,提出了6条推荐意见。13点发现的要点主要是:农业生物技术具有巨大的潜在价值;没有证据表明从其它生物向植物转入基因会有特别的风险;由农业生物技术培育出的抗虫品种对帝王蝶及其它非目标昆虫的威胁实际上不显著;标识农业生物技术产品是提供误导信息,可能会使消费者对食品安全产生混乱;联邦政府的管理应重点放在植物的特性、对它计划的用途以及拟种植此植物的环境,而不是培育该植物的方法等。根据上述的结论,该报告提出了6条推荐意见,包括:国会应保证植物基因组基础研究有足够的经费;农业部(USDA)现行的、环境保护局(EPA)提出的以生物技术的产品为对象的管理办法应修改;食品和药物管理局(FDA)应保持它目前以科学为根据的管理政策;食品和药物管理局应保持它目前在食品标识上以科学为根据的政策;行政当局应努力保证农业生物技术产品市场不受到一些没有科学根据的措施的限制;管理部门、企业和科学界应教育公众,使认识到农业生物技术的产品已经有了一个长期安全的记录。


4
.欧洲的现况


欧洲由于受GMO争议的影响较大,争论仍较激烈。但是欧盟委员会为推进农业生物技术的发展作出了较大的努力。20007月,欧盟委员会决定要求成员国采取措施恢复公众对GMO批准程序的信心。20017月,欧盟委员会提出了关于对转基因产品实行标识的法案,也可看作是恢复公众对GMO信心的一项措施。


虽然遭遇到了不少反对,欧洲仍然进行了大量的转基因作物的田间试验。据欧盟联合研究中心的数据显示,到20014月止,欧盟国家共进行了1668例田间试验。在反对声比较强烈的英国,也新增了58处田间试验点,并在苏格兰选了5处作农场规模的试验。


5
.我国科学界对GMO争议的反应


近年来,中国工程院、农业部等部门就转基因植物的问题组织专家进行了多次讨论。专家们认为,由于党中央和国务院的高瞻远瞩,80年代中期不失时机启动的863计划和近期批准的转基因专项计划,使我国在植物基因组和转基因研究的许多领域都取得了相对优势。


专家们认为,我国叨年代建立起来的农业生物安全管理法规已基本能满足从中间试验到商业化生产科学有序地管理的要求,在安全评价中所采用的实质等同Substantial equivalence)和个案分析Case-by-case)的原则是非常科学合理的。我国已批准商品化生产的转基因作物都是安全的。


专家们还认为,我国现已培育出了一批转基因农作物材料,有些已经过了多年的田间试验,产业化的条件已完全成熟,应该进一步不失时机地推进产业化。否则,不仅会丧失我们已经取得的一些相对优势,失去在国际竞争中的先机,而且还会影响到农业生物技术及其相关领域研究的发展,并使科研队伍失去凝聚力,导致人才的进一步流失。


(四)对转基因作物的管理


转基因生物安全性的管理从一开始就受到世界各国的重视,从事转基因研究和开发的国家各自均有比较完善的、以科学为基础的管理规则,这些制度的建立对转基因的研究和开发的健康而有序地发展起到了很好的作用。


1
.国际上对转基因作物的管理


从已查到资料看,美国对转基因作物的管理体系最为完善。在这个管理体系最基层的是各研究单位的生物安全委员会,其责任是监测各单位在生物研究中可能出现的安全问题,保障研究工作遵守生物安全的程序。


在联邦政府的层面上,有一个由农业部(USDA)、环境保护局(EPA)、食品和药物管理局(FDA)参与的协调管理的框架。在这个框架中,USDA负责确定转基因植物是否可能会成为有害生物,即对农业和环境是否会产生不利影响,管理转基因植物和种子的进口、运输和田间试验。对于多数常见作物的运输和田间试验,研究人员只需向USDA通报即可。对于一些不常种植的作物或风险性较大的性状,研究人员则需要提交正式申请,经许可后才可进行运输和种植。在进行田间试验的过程中,USDA要求有防止转基因扩散和进入食品的措施。转基因植物的商品化生产前,研究人员要向USDA申请对该转基因植物解除管制。为此,研究人员需要提供关于转基因及其植物生物学效应,对生态系统的影响等方面大量的数据。当作物进入市场后,一旦发现问题,USDA有权停止销售。


FDA
主要负责食品及食品成份安全的管理。FDA工作人员对研究人员提出咨询,考查有关数据,对基因来源于已知为过敏原的生物,还应进行过敏性的评价。如果转基因作物涉及到毒性物质、或改变食品的营养构成、或含有新的物质成份、或带有抗抗生素的标记等,则需作进一步的考查。20011月,FDA又颁布了一项新规定,要求至少在商品化生产之前的120天提交各种相关资料。


EPA
管理转基因植物的环境安全性,主要监管对象为植保型的转基因植物,如抗虫棉花、抗病毒番茄等。EPA监管具有含抗虫、抗菌类物质的植物及微生物的扩散、销售、利用和试验,还监管食品中的抗虫、抗菌类的物质,以及遗传修饰过的微生物。


2
.关于转基因食品的标识


各国对转基因食品标识的管理存在较大的差异。美国对食品安全的管理由FDA负责,对食品标识的总原则是真实、不误导truthful and not misleading),要求标识食品的成份、营养组成、过敏性等。他们认为不应将转基因食品作为一类特殊食品,进行特别标识。


日本对20014月开始对转基因食品实行标识。他们表示,标识的目的不是基于安全性的考虑,而是给消费者提供知情权选择权。其基本做法是由管理部门每年提出应该标识的食品种类的清单。对于转基因的DNA或蛋白质可被检测到、所用的转基因作物原料在该食品中为3种最大量成份之一、且转基因作物原料重量超过5%的食品(如豆腐、豆奶、煮熟的大豆、玉米点心等),应作标识。反之,如果DNA/蛋白质不能被检测到、或在所用原料中不为3种最大量成份之一、或在重量上达不到5%(如油、酱油、玉米糖、马铃薯制品等),则不必标识。


在欧洲,欧盟委员会于20017月提出一项法案,要求对转基因产品实行标识,并要求对从生产到销售的全过程实行代码跟踪管理。


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.我国对农业转基因生物安全的管理


在我国,原国家科委于1993年颁布了《基因工程安全管理办法》,为我国转基因生物安全管理提供了基本框架。根据这一基本框架,农业部于1996年颁布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》,1997年又发布了《关于贯彻执行(农业生物基因工程安全管理的实施办法)的通知》,并于同年成立了农业生物基因工程安全委员会农业生物基因工程安全管理办公室2001年国务院又颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,使得我国对转基因生物的安全管理更加完善具体。


这些法规所管理的农业转基因生物包括转基因动植物(含种子、种畜禽、水产苗种)和微生物、转基因动植物、微生物产品、转基因农产品的直接加工品、含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。


在安全性评价时,根据受体的生物学特征和基因操作对生物体安全等级的影响,将农业转基因生物安全性分为:尚不存在危险、具有低度危险、具有中度危险、具有高度危险等四个等级,评价过程分为五个阶段,即实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和生物安全证书。


在管理上,已颁布和正在制定农业转基因生物安全评价制度、转基因种子、种畜禽、水产苗种生产许可证制度、农业转基因生物经营许可证制度、农业转基因生物标识制度、农业转基因生物进口管理制度等一系列的制度。


转基因技术正在领导一场新的农业科技革命。目前我国公众对转基因技术和转基因食品还存在一些疑虑,应该采用多种形式进行普及生命科学知识的教育,使公众对转基因技术有一个较为科学的认识,主动地接受转基因食品。使转基因技术贴近民众,造福于人类。

 

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