王子騫 陳彥宇 齊俊生
摘要:
轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛,通過轉(zhuǎn)基因作物生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因食品出現(xiàn)在大眾視線之中,隨之而來的就是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題。本文對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)和弊端,以及轉(zhuǎn)基因食品的安全性進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:
轉(zhuǎn)基因;食品;安全性
中圖分類號(hào):S-3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
DOI:1019754/jnyyjs20200630063
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因技術(shù)開始進(jìn)入人類的視野,并逐漸走進(jìn)人們的生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指利用DNA重組、轉(zhuǎn)化等技術(shù)將特定的外源目的基因轉(zhuǎn)移到受體生物中,并使之產(chǎn)生可預(yù)期的、定向的遺傳改變,這一特點(diǎn)使其成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的核心組成部分[1]。經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的轉(zhuǎn)基因作物生產(chǎn)的產(chǎn)品稱為轉(zhuǎn)基因食品,轉(zhuǎn)基因食品在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和外觀上均優(yōu)于非轉(zhuǎn)基因食品。
1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用
在農(nóng)業(yè)上,通常將植物基因工程稱為“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”,所獲得的產(chǎn)品被稱為轉(zhuǎn)基因植物或轉(zhuǎn)基因作物,有時(shí)也會(huì)使用“遺傳修飾生物”或“工程作物”等名稱。目前,轉(zhuǎn)基因技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)定向?qū)r(nóng)作物進(jìn)行改造,可以加快農(nóng)作物的生長(zhǎng)速度、增加產(chǎn)量,豐富作物的營(yíng)養(yǎng)成分或刪除有害性狀[2],增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病性、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力及抗除草劑和殺蟲劑的能力[3]。常見的轉(zhuǎn)基因植物如Bt(蘇云金芽孢桿菌)轉(zhuǎn)基因棉花,具有抗棉鈴蟲特性,在美國(guó)普及種植的Bt轉(zhuǎn)基因玉米,由于攜帶抗蟲基因,從而大幅度減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用量,因此產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留也隨之降低。未來,“生物農(nóng)業(yè)”的優(yōu)勢(shì)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“化學(xué)農(nóng)業(yè)”,這種趨勢(shì)是必然的,也是不可逆轉(zhuǎn)的[4]。目前,北美洲、南美洲和亞洲一些地區(qū)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)種植,其產(chǎn)品已經(jīng)銷往其它國(guó)家[5],預(yù)計(jì)2020年轉(zhuǎn)基因的生物經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)到15萬(wàn)億美元[6],可見轉(zhuǎn)基因經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度之快。
在動(dòng)物生產(chǎn)上,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將特定的基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)[7],調(diào)節(jié)動(dòng)物的激素合成,加快動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育,縮短生長(zhǎng)周期,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。另外,應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以增強(qiáng)動(dòng)物的免疫力,對(duì)于動(dòng)物的某些疾病,從其它動(dòng)物中提取抵抗該病的相關(guān)基因,有可能培育出性狀穩(wěn)定遺傳的抗病品種,大大降低該病的病發(fā)率,降低生產(chǎn)成本的同時(shí)得到更好的經(jīng)濟(jì)效益。在畜牧業(yè)上,應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改善動(dòng)物乳汁的營(yíng)養(yǎng)成分,或增加動(dòng)物毛發(fā)生長(zhǎng),可使生產(chǎn)出的乳汁營(yíng)養(yǎng)更豐富,毛發(fā)的品質(zhì)更好。
在醫(yī)學(xué)上,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源基因?qū)胫参矬w中,使植物成為很好的外源蛋白生物反應(yīng)器[8],用來生產(chǎn)帶有抗原基因的水果,只需要通過食用該水果就可以達(dá)到免疫的目的。如,在蘋果中乙型肝炎的抗原[9],蘋果中含有乙型肝炎的蛋白,食用后使人體中產(chǎn)生該疫苗的抗體,預(yù)防乙型肝炎。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物還可以生產(chǎn)藥用蛋白質(zhì),如人血清蛋白、抗胰蛋白酶等,極大地降低了藥品的生產(chǎn)成本,同時(shí)促進(jìn)了藥品產(chǎn)量的提高。對(duì)于某些基因缺陷的疾病,可以應(yīng)用基因治療的方法進(jìn)行治愈。
2轉(zhuǎn)基因食品的安全問題
轉(zhuǎn)基因食品一詞出現(xiàn)以來,便伴隨著各種各樣的質(zhì)疑。雖然轉(zhuǎn)基因食品的保質(zhì)期得到延長(zhǎng),口味和品質(zhì)也得到改善,但其潛在的安全問題是沒有辦法忽視的。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品在給人們帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí),也給人們帶來憂慮:轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品究竟對(duì)人類健康是否存在威脅。
21外源基因毒性問題
所轉(zhuǎn)入的基因是否屬于有毒蛋白或抗?fàn)I養(yǎng)因子,這一問題國(guó)家早已在轉(zhuǎn)基因安全評(píng)價(jià)的中間試驗(yàn)階段就有所關(guān)注,如果屬于這2類,那么這種轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)就會(huì)直接被否決。轉(zhuǎn)基因作物里的抗生素標(biāo)記基因,有可能使人們對(duì)大量抗生素產(chǎn)生抗體[10],目前含有這類標(biāo)記基因的轉(zhuǎn)基因作物不會(huì)通過安全評(píng)價(jià)。在獲得更高級(jí)別的安全評(píng)價(jià)之前,還需要解答轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品是否對(duì)動(dòng)物有害等。因此,綜合來看,獲得轉(zhuǎn)基因安全評(píng)價(jià)證書的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品具備很好的安全性。至于公眾所關(guān)注的轉(zhuǎn)基因食品當(dāng)中外源基因潛在的其它不確定性方面,則需要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的時(shí)間去驗(yàn)證,需要通過立法對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的安全進(jìn)行監(jiān)督[11]。
22倫理道德問題
轉(zhuǎn)基因食品的另一個(gè)問題即是否違反道德倫理問題,多數(shù)人認(rèn)為答案是否定的,只有部分反對(duì)轉(zhuǎn)基因的人認(rèn)為其違反道德倫理[12]。人們需要明確,其實(shí)自然界中本來就存在轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象,只不過是科學(xué)家利用這種現(xiàn)象找到其原理,進(jìn)而利用這些原理發(fā)展為現(xiàn)代的轉(zhuǎn)基因技術(shù),從這一角度看,其并不違反道德倫理問題。紅薯是人類主要的作物之一,在自然條件下轉(zhuǎn)入了外源基因,這是農(nóng)桿菌強(qiáng)行植入造成的[13],人們已經(jīng)食用紅薯幾千年,到現(xiàn)在也沒有發(fā)現(xiàn)安全問題。不只是紅薯,平時(shí)常見的蔬菜、水果,也可能經(jīng)歷了轉(zhuǎn)基因的過程,最終形成現(xiàn)在人們所見的樣子。轉(zhuǎn)基因本就是自然界中存在的現(xiàn)象,所以其并不違反道德倫理。
23抗生素抗性問題
抗生素標(biāo)記基因主要用來檢測(cè)外源基因轉(zhuǎn)移是否完成,在轉(zhuǎn)基因作物當(dāng)中抗性基因會(huì)一起表達(dá),在食用轉(zhuǎn)基因食品時(shí)抗性基因所表達(dá)的抗生素會(huì)進(jìn)入人體,由此引發(fā)人們對(duì)抗性標(biāo)記基因的恐慌。目前來說,沒有辦法證明抗性標(biāo)記基因?qū)θ梭w無(wú)害,但也沒有確切的報(bào)道說明抗性基因?qū)θ梭w有害,有些專家以轉(zhuǎn)基因豆粕喂養(yǎng)大鼠,并對(duì)大鼠身體健康多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間沒有差別[14],但還不能下定論,抗性標(biāo)記基因是否會(huì)對(duì)人體有害還需要?dú)v經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間去驗(yàn)證。
24轉(zhuǎn)基因作物對(duì)環(huán)境的影響
目前常用于轉(zhuǎn)基因的外源基因?yàn)榭瓜x抗病基因,在種植過程中轉(zhuǎn)基因作物與傳統(tǒng)作物沒有分開種植,會(huì)出現(xiàn)雜交情況。如,轉(zhuǎn)入抗除草劑基因的草與雜草一起種植,新生的雜草有可能會(huì)獲得抗除草劑基因,對(duì)除草劑產(chǎn)生抗性,針對(duì)這一問題,農(nóng)民采用間種或隔離的方法來解決基因漂移問題。
轉(zhuǎn)基因作物由于傳入了外源基因,使得昆蟲、細(xì)菌、病毒沒辦法侵害作物,只有那些成功侵害植物的個(gè)體可以存活下來,這就變成了一種篩選,轉(zhuǎn)基因作物沒辦法抵抗細(xì)菌和病毒的入侵,農(nóng)藥沒辦法殺死害蟲,由此造成的損失無(wú)法想象。為了避免這一問題的出現(xiàn),常用混種進(jìn)行種植,避免上述情況發(fā)生。
3轉(zhuǎn)基因監(jiān)管
2019年1月21日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司發(fā)布2019年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書批準(zhǔn)清單[15],清單上包括2個(gè)玉米品種和1個(gè)大豆品種。在主要農(nóng)作物品種上獲得轉(zhuǎn)基因生物安全證書,意味著我國(guó)將進(jìn)一步重視轉(zhuǎn)基因技術(shù)在主要農(nóng)作物上的應(yīng)用,這也在一定程度上推動(dòng)種子行業(yè)的發(fā)展。但是,獲得安全證書并不意味著產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,要想使轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化,使轉(zhuǎn)基因食品和其它非轉(zhuǎn)基因食品一同擺上人們的餐桌,就需要相關(guān)企業(yè)下大功夫,同時(shí)也需要相關(guān)部門的通力合作。我國(guó)大部分農(nóng)民對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品一直抱有消極態(tài)度[16],這不僅僅是因?yàn)槠淙狈?duì)轉(zhuǎn)基因食品的認(rèn)識(shí),更是因?yàn)橐恍┟襟w和網(wǎng)絡(luò)傳播轉(zhuǎn)基因食品的虛假信息甚至放大負(fù)面信息。很多時(shí)候都是由于媒體和網(wǎng)絡(luò)的虛假新聞、捏造事實(shí)讓大眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因感到恐懼,因此對(duì)于轉(zhuǎn)基因知識(shí)的科普,還需要加大力度,用通俗易懂的方式宣傳轉(zhuǎn)基因技術(shù),讓大眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)有一定程度的認(rèn)識(shí),消除大眾對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的恐慌,進(jìn)而推動(dòng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展。否則,轉(zhuǎn)基因技術(shù)的使用和轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展仍將受到很大阻力。
美國(guó)從20世紀(jì)90年代至今使用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品都沒有發(fā)現(xiàn)任何安全問題,歐洲部分國(guó)家同樣沒有發(fā)生任何轉(zhuǎn)基因食品安全問題,這主要是因?yàn)槊绹?guó)和歐洲對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品有一套相對(duì)完善的監(jiān)管體系,對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的審核過程相比于非轉(zhuǎn)基因食品更為嚴(yán)格,以確保轉(zhuǎn)基因食品的安全。對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的監(jiān)督是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,從轉(zhuǎn)基因食品的研發(fā)到實(shí)際生產(chǎn)銷售都需進(jìn)行監(jiān)督,我國(guó)目前并沒有形成完善的全面監(jiān)督體系,在這方面還需要國(guó)家和政府下功夫。2020年4月26日,我國(guó)生物安全法草案二審稿提請(qǐng)十三屆全國(guó)人大常委會(huì)第十七次會(huì)議審議,明確開展生物技術(shù)研究、開發(fā)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)遵守國(guó)家生物技術(shù)研究開發(fā)安全管理規(guī)范,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)類別判斷,密切關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)變化,及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。該草案的制定一定程度上加強(qiáng)了對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的監(jiān)管,監(jiān)管越嚴(yán)格越有利于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的健康發(fā)展,國(guó)家也在出臺(tái)更多的相關(guān)法案保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,相信在愈發(fā)完善的監(jiān)管體系下,轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品將能夠被大眾所接受。
4展望
轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一柄雙刃劍,利用其優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也要及時(shí)發(fā)現(xiàn)其潛在的缺陷,每一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生都會(huì)伴隨著各種各樣的問題,但不能因此徹底否定,發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)仍然是大勢(shì)所趨。近年來,CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,其出現(xiàn)和應(yīng)用在一定程度上改變了人們對(duì)轉(zhuǎn)基因的認(rèn)知,作物經(jīng)過基因編輯改造后,可以定向地增加農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)量和抗性等,這在一定程度上大大減少了農(nóng)藥使用,同時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品又不含外源基因,消除了外源基因帶來的潛在危險(xiǎn),是更為安全的轉(zhuǎn)基因食品。隨著全球人口的不斷增加,自然資源的短缺和氣候的多變,人類對(duì)于糧食的需求日益增加,采用傳統(tǒng)的雜交育種方式,需要經(jīng)歷很長(zhǎng)的時(shí)間才能培育出滿足生產(chǎn)需要的可遺傳性狀,而轉(zhuǎn)基因技術(shù)就可以很好地解決這一問題,相信轉(zhuǎn)基因食品在以后會(huì)有很大的發(fā)展空間。未來,人們將更需要轉(zhuǎn)基因技術(shù)這類高效的工具去解決遇到的各種問題[17]。
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(責(zé)任編輯周康)