现代生物技术已经在医药卫生、农业生产、食品加工、资源开发、环境保护等领域显示出广泛的应用前景,成为最为活跃的高新技术之一。现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、组织工程、酶工程、生物信息技术等。而人们常说的转基因技术又是现代生物技术的核心。那么,什么是转基因技术呢?
生物体的基本遗传物质是基因,生物的一切生命活动和生命现象都是由基因调控的。所谓转基因就是把结构明确、功能清楚地DNA片段通过分子生物学手段导入并整合到动、植物基因组内,使导入的外源基因成为宿主动植物可遗传的基因组的一部分。转基因是一项极其复杂的技术体系,它整合了基因筛选、载体构建、细胞转染、模式动物验证、转基因动物制备、基因整合分析与功能检测、环境释放及生物安全等等一系列技术,是细胞生物学、分子遗传学、胚胎学、基因工程、组织工程、畜牧兽医学、种植及养殖学等多学科的交叉与融合,使多个生命高端技术的集成与体现。转基因技术反映了小到一个研究单位,大到一个国家的生命科学的发展层次与水平。
1982年,科学家把大鼠的生长激素基因导入小鼠受精卵内,获得了比普通小鼠大一倍的"超级"小鼠。"超级小鼠"的诞生标志着人类可以通过转基因技术在不同动物种类之间进行遗传物质的转移,从此人类开始拥有一双创造新物种的"上帝之手"。转基因技术最早应用于作物的培育是在1983年,世界第一例转基因植物——含有抗生素类药物抗体的烟草在美国培育成功。同年,转基因保鲜延熟西红柿在美国投放市场;1996 年开始大规模进行转基因作物的商业化种植。不到10年的时间里,全球转基因作物的种植面积增加了近40倍。
与传统的非转基因育种技术相比,转基因技术所带来的好处是显而易见的:第一,转基因操作可以将原本毫无关联的生物品种,包括动物、植物和微生物间的基因进行时空转换,打破物种间天然的杂交屏障,加快育种速度,产生出人们所希望的生物新品种;第二,转基因产品的品质将更加优良,因为其中可含有经过科学家设计的、对人类健康有益的保健营养成分;第三,通过转基因技术可以去除一些引起人体过敏的致敏原基因,让过敏体质的人群充分享受原来不敢触及的美食、美容等产品;第四,通过转基因可以改变食物的构成,以满足不同人群的膳食需求,增加其附加值;第五,抗逆转基因动、植物的成功培育,不仅使动、植物具有了抵抗各种灾害的能力,更重要的是避免或减少了农药的使用,对于保护生态环境具有重要的意义。
处于对农业可持续发展和占领未来种业制高点的战略考虑,各国政府均十分重视转基因育种技术,都投入了巨资挖掘遗传资源、研发新型转基因技术、抢占有育种价值的基因与调控元件。转基因技术已经在现代生物技术领域掀起一场巨大革命,这也正是以美国为首的发达国家投入巨资进行转基因研究,以达到占领世界转基因育种领域制高点的根本目的。从这个角度看,转基因已经成为重要的国际政治问题,而非简单的科学问题。在美国的转基因大豆及其产品已经大量进入中国市场并大规模挤压国内大豆种植业的时候,中国的转基因工作才刚刚起步。我国的转基因育种研究严重落后。启动于2008年的转基因生物新品种培育科技重大专项,是政府为了保持我国农业可持续发展而做出的重大举措,反映了国家政府严肃对待转基因育种这一战略重大课题。然而,转基因重大专项自实施以来,就备受争议,出现不少的反对声,受到不同阶层的质疑,甚至是阻挠。转基因技术与转基因产品真的就那么可怕吗?转基因真的"猛于虎"吗?面对国外转基因作物逐年提高的大规模种植与销售,我们的转基因研究难道就要被逼夭折吗?如果真的是这样,只能应了一句话:仇者快,亲者痛!是一些不愿意甚至是阻挠中国人搞转基因产品的外国政府或团体组织最希望看到的结局。如果中国人没有自主知识产权的转基因育种技术与育种产品,那么中国未来的种(子)业必然要受制于人,仰人鼻息,被人家牵着鼻子走。花大把的银子买人家的种子,而这些高价购来的种子往往都是一次性使用的。此等景观,何等可怕!
转基因生物育种的安全性到底如何呢?转基因产品真的存在生物安全和食品安全问题吗?这得从转基因技术的具体操作说起。转基因就是通过一系列分子生物学技术,首先获得具有重要价值和自主知识产权的基因,再将这些基因转导入植物或动物的基因组内。换句话说,就是有选择的把一些对人类健康或对动植物健康的基因人为的植入动植物体内,培育出能抗病虫、抗逆、优质、高产的生物新品种。在转基因过程中,人为地将目的基因插入到动、植物基因组中,这种插入可以是随机的,也可以是定点的。在插入基因的过程中,人们通常使用一些介质和标记物,如可以自主复制的环状质粒载体、高效特异型启动子以及便于检测筛选的报告基因。根据我国制定的转基因操作规程,使用的生产性的转基因载体及启动子必须是安全的,具有潜在传染能力的病毒是绝对禁止使用的;而报告基因也必须在某一环节上被删除掉。每一个转基因生物的诞生,都必须进行生物安全、环境安全、食品安全等一系列的检验检测。只有通过了一系列"安检"的产品才被允许进入生产和销售。也就是说,转基因生物从实验室到大田、牧场或者工厂,到市场售卖,再端上我们的餐桌,是要经过一系列的检查、检测关口,只有在实验室安全、生产检测、市场准入、运输隔离、食品标签等都获得认可后,最终才到达消费者。进入消费者面前的转基因产品一定是安全的。
国家实施转基因生物新品种培育重大专项,对于增强农业科技自主创新能力,提升我国生物育种水平,促进农业增效和农民增收,提高我国农业国际竞争力,具有重大战略意义。自2001年以来,先后制定了《农业转基因生物安全管理条例》和《农业转基因生物安全评价管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》、《农业转基因生物标识管理办法》、《农业转基因生物加工审批办法》等四个管理办法。基本形成了包括技术标准体系、技术检测体系、安全评价体系和安全监测体系等在内的农业转基因生物安全技术支撑系统,对农业转基因技术及其产品可能对生态环境和人类健康构成的潜在风险进行综合分析和评估,在风险与收益利弊平衡的基础上做出应用转基因生物安全管理决策。
其实,自然界中任何新物种的诞生都是基因改变的结果,这是转基因技术得以发展的根本。为什么没有人质疑袁隆平院士的杂交水稻新品种的安全性?那是因为人们普遍以为,传统的杂交方式是安全的,而人为的基因改变就是不安全的。对于转基因生物及其产品来说,所改变的基因数量实际上远远低于传统杂交育种方式所改变的基因数量。至于人们担心的转基因产品中的外源基因是否引起动物和人的排斥反应,这一点并不成为问题。因为不同人群对环境、饮食等都存在不同的反应,就如花粉过敏人群一样,年龄、体质、季节等都可能是诱因。又如抗虫转基因作物中的杀虫蛋白,其蛋白酶活性抑制剂是特异针对昆虫的,对哺乳动物和人类不起任何作用。
随着相关现代生物技术的发展,转基因技术在基础研究、粮食安全、工业生产、能源保护以及医药创新等领域将拥有更大的发展空间。转基因技术已经成为可以影响一个国家农业可持续发展,长治久安的战略性的大事情。大家应当注意一个事实,就在我们还在为转基因技术及其产品争论不休的时侯,美国的转基因大豆、转基因玉米已经进入了寻常百姓家。
重要的是不要再继续争论转基因生物育种及其产品存在的合法性,而是要加强在转基因研发过程中的监管、检查与评价力度,确保转基因产品的安全性。政府应该做的是加大投入和正确引导,科学家必须做的是要研制出真正好的、具有自主知识产权的优良新品种,企业家要做的是要与政府和科学家积极配合、形成一套让农民安心使用、放心使用、增收增效的优质服务体系。最好是能够形成以企业为研发平台和研发本体、形成强大的科学家 + 企业的育种技术团队,以包括转基因技术在内的现代生物技术为主导,根据国家未来的战略需求,针对性地开展农业种业研发。只有这样,才有可能逐渐缩小与发达国家业已存在的现代育种业的差距,走出自己的现代育种之路。
为了国家的长治久安,为了国家农业的可持续发展,对转基因研究及转基因产品的质疑与反对可以休矣。
(李光鹏、刘慧、申琦元)
2011年9月