轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù),現(xiàn)代生物育種產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新產(chǎn)業(yè),都具有廣闊的發(fā)展前景。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將人工分離或修飾的基因?qū)肷矬w,使其在抗病蟲、抗逆、改善營養(yǎng)和品質(zhì)等方面滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類消費(fèi)需求的一種技術(shù),是現(xiàn)代生物技術(shù)的前沿領(lǐng)域。
目前,全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)勢頭強(qiáng)勁,發(fā)達(dá)國家都在搶占這個(gè)技術(shù)的制高點(diǎn),發(fā)展中國家很多都在積極跟進(jìn)。我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,也是農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)大國,人多、地少、水缺,旱澇、病蟲災(zāi)害頻繁。保障糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給,必須走科技創(chuàng)新之路,在轉(zhuǎn)基因這項(xiàng)高技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地,掌握話語權(quán)。
縱觀世界科技發(fā)展史,重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、理論創(chuàng)新和技術(shù)突破,往往會伴隨激烈的爭論,但從沒有因爭論而止步,而是在爭論中不斷完善,最后服務(wù)社會,造福人類,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展也不例外。在我國,近幾年關(guān)于轉(zhuǎn)基因問題爭論的焦點(diǎn)先是科學(xué)層面的食用安全和環(huán)境安全,后來逐漸延伸到了產(chǎn)業(yè)安全等問題。
總體看來,公眾對轉(zhuǎn)基因主要有三個(gè)方面的擔(dān)心,一是擔(dān)心吃了之后不安全,害怕會危害身體健康、影響下一代;二是擔(dān)心轉(zhuǎn)基因作物釋放后引起雜草耐藥性、害蟲抗性和危害生物多樣性等生態(tài)環(huán)境問題;三是擔(dān)心一旦放開轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化種植,可能會影響我國的產(chǎn)業(yè)安全。
應(yīng)該說,公眾有疑慮和擔(dān)心是正常的,主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù),在我國的研究和應(yīng)用起步晚,公眾對轉(zhuǎn)基因技術(shù)及我國的轉(zhuǎn)基因生物安全管理情況還不夠了解。同時(shí),一些公眾對轉(zhuǎn)基因安全性的認(rèn)識也往往受負(fù)面言論和“寧可信其有”心理的影響。
為普及農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)和安全管理知識,提高公眾認(rèn)知水平,國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理部際聯(lián)席會議辦公室和中國科協(xié)科普部組織專家編寫了《理性看待轉(zhuǎn)基因》的科普宣傳大綱,期望能向社會傳遞科學(xué)、權(quán)威、客觀的信息,使公眾能科學(xué)理性地對待轉(zhuǎn)基因技術(shù)及產(chǎn)品。
■ 什么是轉(zhuǎn)基因技術(shù)
通常所說的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指人為將一種生物的一個(gè)或幾個(gè)已知功能基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)安家落戶,使該生物獲得新功能的一種技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是科技進(jìn)步的產(chǎn)物。1856年奧地利科學(xué)家孟德爾揭示了生物性狀是由遺傳因子控制的規(guī)律,1910年美國科學(xué)家摩爾根建立了基因?qū)W說,1953年美國科學(xué)家沃森和英國科學(xué)家克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,1973年基因克隆技術(shù)誕生,1982年利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)重組了世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌,用于生產(chǎn)胰島素,同年誕生了全球首例轉(zhuǎn)基因煙草。1996年起轉(zhuǎn)基因作物開始大規(guī)模商業(yè)化種植。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)目前主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域
轉(zhuǎn)基因技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)首先在醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,1982年美國食品藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)利用轉(zhuǎn)基因微生物生產(chǎn)的人胰島素商業(yè)化生產(chǎn),是世界首例商業(yè)化應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。此后,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的藥物層出不窮,如重組疫苗、抑生長素、干擾素、人生長激素等。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用的第二個(gè)領(lǐng)域在農(nóng)業(yè),包括轉(zhuǎn)基因動物、植物及微生物的培育,其中轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展最快,具有抗蟲、抗病、耐除草劑等性狀的轉(zhuǎn)基因作物大面積推廣,品質(zhì)改良、養(yǎng)分高效利用、抗旱耐鹽堿轉(zhuǎn)基因作物紛紛面世。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用也有長久歷史,如利用轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)食品用酶制劑、添加劑和洗滌酶制劑等。此外,轉(zhuǎn)基因技術(shù)還廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和能源領(lǐng)域,如污染物的生物降解以及利用轉(zhuǎn)基因生物發(fā)酵燃料酒精等。
轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)有什么區(qū)別
育種技術(shù)隨著科技進(jìn)步不斷發(fā)展,經(jīng)過最初的自然馴化、人工選擇、人工誘變、雜交育種,逐步發(fā)展到現(xiàn)在的分子標(biāo)記輔助育種、分子設(shè)計(jì)育種和轉(zhuǎn)基因育種技術(shù),所以,轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)與傳統(tǒng)育種技術(shù)一脈相承。
傳統(tǒng)育種是依靠品種間的雜交實(shí)現(xiàn)了基因重組,而轉(zhuǎn)基因育種是通過基因定向轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)了基因重組,兩者本質(zhì)上都是通過改變基因及其組成以獲得優(yōu)良性狀。轉(zhuǎn)基因育種的優(yōu)勢在于可以實(shí)現(xiàn)跨物種的基因發(fā)掘,拓寬遺傳資源的利用范圍,實(shí)現(xiàn)已知功能基因的定向高效轉(zhuǎn)移,使生物獲得人類需要的特定性狀,為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗農(nóng)業(yè)生物新品種培育提供了新的技術(shù)途徑。
這種基于對基因進(jìn)行精確定向操作的育種方法,效率更高,針對性更強(qiáng)。例如,抗蟲棉花就是將蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲蛋白基因轉(zhuǎn)移到棉花中,從而能夠?qū)R恍砸种泼掴徬x發(fā)生,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、提質(zhì)增效;抗除草劑作物就是將抗除草劑草甘膦的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物,從而在使用除草劑(草甘膦)除草時(shí)就能夠做到只除草而不危及作物,既增加了種植密度,有效去除雜草,又能降低勞動強(qiáng)度和除草成本,從而能夠提高種植效益。
國際上的轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展態(tài)勢如何
現(xiàn)在全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)勢頭強(qiáng)勁,發(fā)達(dá)國家都在搶占這個(gè)技術(shù)的制高點(diǎn),發(fā)展中國家有很多也在積極跟進(jìn)。美國政府態(tài)度積極,方向明確,已經(jīng)占據(jù)了全球轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī),在全球種業(yè)具有明顯優(yōu)勢。美國是最早商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因作物的國家,轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米和抗除草劑大豆的種植面積已分別超過玉米、大豆面積的90%。美國市場上70%的加工食品都含有轉(zhuǎn)基因成分。歐洲轉(zhuǎn)基因的研發(fā)水平曾一度領(lǐng)先于美國,但之后態(tài)度趨于謹(jǐn)慎,目前已大大落后于美國。如今,歐盟部分成員國也在積極推動政策調(diào)整,2013年西班牙、葡萄牙、羅馬尼亞、捷克和斯洛伐克等5個(gè)歐盟國家抗蟲玉米的種植面積已達(dá)到14.8萬公頃,其中西班牙種植面積最大,占其種植面積的94%。2014年2月11日,歐盟部長會議還通過了對杜邦先鋒良種公司培育的一種新型轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米TC1507的種植許可。這表明,歐盟的轉(zhuǎn)基因政策正在發(fā)生一些變化。
我國為什么要發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)
我國是人口大國,解決13億人的吃飯問題始終是頭等大事。
我國人多地少,耕地面積遞減的趨勢難以逆轉(zhuǎn),農(nóng)業(yè)資源短缺,生態(tài)環(huán)境脆弱,重大病蟲害多發(fā)頻發(fā),干旱、高溫、冷害等極端天氣條件時(shí)有發(fā)生,農(nóng)藥、化肥過度使用,農(nóng)業(yè)用水供需矛盾突出。據(jù)估計(jì),我國約60%的耕地缺乏灌溉條件,4669億多平方米農(nóng)田常年受旱災(zāi)威脅,335億平方米鹽堿地有待改良。農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的剛性制約因素越來越突出,單純依靠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模很難滿足不斷增長的農(nóng)產(chǎn)品需求。確保谷物基本自給,口糧絕對安全,中國人的飯碗里主要裝中國糧,必須突破耕地、水、熱等資源約束,必須依靠科技創(chuàng)新。推進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用,既是著眼于未來國際競爭和產(chǎn)業(yè)分工的必然選擇,也是解決我國糧食安全、生態(tài)安全、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,既是順勢而為,也是大勢所趨。
全球轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐表明,抗蟲和抗除草劑等轉(zhuǎn)基因作物的廣泛應(yīng)用能夠提高作物抗蟲、耐除草劑、耐鹽、抗旱等能力,防止減產(chǎn),減少損失,從而達(dá)到提升品質(zhì),保護(hù)環(huán)境,提高產(chǎn)量的效果。如,巴西、阿根廷等國種植轉(zhuǎn)基因大豆后產(chǎn)量大幅提高,已成為全球第二、第三大豆出口國。南非推廣種植轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米后,因蟲害得到抑制,種植密度增加,使單產(chǎn)提高了一倍,一舉由玉米進(jìn)口國變成出口國。印度引進(jìn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉后,由棉花進(jìn)口國變成了出口國。2013年,我國抗蟲棉種植面積420萬公頃,其中自主研發(fā)的抗蟲棉占95%,不僅能減少農(nóng)藥使用,而且提高了棉農(nóng)收入。
(未完待續(xù))