我國轉基因生物安全評價現狀及展望

馬宇浩，蔡甘先，鄧曉恬，李 瑞，高 爽，董向會，孫光澤，邰鈺溶，夏添蘭，賀 旗，鄧學梅*

（1.中國農業(yè)大學動物科學技術學院，動物遺傳資源與分子育種實驗室，北京 100193；2.內蒙古草原金峰畜牧有限公司，內蒙古赤峰 025350）

從1928 年英國細菌學家格里菲斯利用肺炎雙球菌感染小鼠的試驗到1952 年赫希與蔡斯用噬菌體侵染細菌的試驗，再到1953 年DNA 雙螺旋結構被解析，科學家歷經24 年證實了決定生物性狀的遺傳物質是核酸，并進一步闡述了遺傳物質的傳遞規(guī)律。基因指DNA 分子上具有遺傳功能的特定核苷酸序列，是生物體攜帶和傳遞遺傳信息的單位?；蛑笇У鞍踪|的合成來表達自身的遺傳信息，從而影響生物個體的性狀表現。1972年生物學家保羅貝格成功創(chuàng)造出第一個重組DNA 分子，開啟了轉基因操作的大門[1]。轉基因技術指將特定（人工合成）基因片段導入目標生物體，通過生物體基因重組及人工選育，從而獲得穩(wěn)定表現特定遺傳性狀的個體。隨后在1974 年第一例轉基因動物（小鼠）誕生[2]，1983 年首例轉基因植物（煙草）誕生[3]。

21 世紀以來，生物技術快速發(fā)展。轉基因技術在醫(yī)學、生態(tài)、農業(yè)等諸多方面取得成就?？茖W家利用轉基因技術生產出常規(guī)技術難以獲得的產品，轉基因技術具有增強動植物優(yōu)良性狀[4]、提高畜產品產量[5]的作用；同時還可制備生物反應器，生產藥物[6]或富集特定營養(yǎng)成分。轉基因技術還用于制作人類疾病的模型，研究人類疾病產生的原理和治療方法[7]。

美國最先于1994 年批準轉基因馬鈴薯的種植，開啟了轉基因商業(yè)化的大門。根據國際農業(yè)生物技術服務組織（International Service for the Acquisition of Agribiotech Applications,ISAAA）統(tǒng)計，截止到2019 年，全球轉基因作物種植面積已達1.917 億hm2，包括21個發(fā)展中國家和5 個發(fā)達國家。最大的種植國美國全年種植轉基因作物高達7 500 萬hm2，其中占全球44.4%轉基因作物在南美地區(qū)種植。全球種植的轉基因作物排名前四位的分別是棉花、玉米、大豆和油菜。轉基因食品已成為人類生活中重要的一部分。

轉基因技術是一項革命性的生物工程技術，它可以突破群體或物種的界限定向產生新的性狀，但人們對轉基因技術仍然存在爭論[8]，因此轉基因生物安全評價體系應運而生。安全評價的目的是保證轉基因動物、植物以及微生物等在安全可控的條件下進行研究及生產。20 世紀70 年代，在美國加利福尼亞召開的阿西洛馬（Asilomar）會議，對基因工程技術及其產品的安全性提出了一系列的指導方案，這場會議奠定了基因工程監(jiān)管的雛形[9]。我國在出臺轉基因安全監(jiān)管的政策后不斷進行完善發(fā)展，目前已經建立一套完整的轉基因生物安全評價管理與技術體系，有利于推動轉基因技術良性發(fā)展。本文將簡述轉基因生物安全及評價標準，探討我國的轉基因生物安全評價內容。

1 我國轉基因生物安全評價概況

1.1 我國與美國和歐盟轉基因安全評價對比 我國的轉基因生物安全評價體系主要是依據國際組織相關規(guī)定，同時借鑒美歐等國的做法并依據我國實際情況而制定的。

目前，國際社會對轉基因食品安全評價主要參考世界糧農組織（Food and Agriculture Organization，FAO）和世界衛(wèi)生組織（World Trade Organization，WTO）編著的食品法典，其中對轉基因食品安全的基本原則可以概括為：不會產生毒性而直接影響健康；不存在致敏原，不會引起過敏反應；不存在有毒性或相關特性的組成部分；轉入的特定基因可以穩(wěn)定遺傳；不會因基因變化而產生其他非預期影響。這部法典對各國的法律不具有約束力，但是鼓勵將各國的標準與之協(xié)調一致，從而更加有利于轉基因產品在國際間的流通[10]。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）針對轉基因問題表示，“在國際市場上流通的轉基因產品均已獲得安全監(jiān)管，不會對人類健康產生危害”。2018 年，國際毒理學學會（Society of Toxicology，SOT）對轉基因作物的最新研究發(fā)表聲明，確認了轉基因作物的安全性，并表示每一個新的轉基因事件都經過了監(jiān)管部門評估；聲明還提到，在近20 年里沒有任何證據表明轉基因作物有可能對健康產生不利影響[11]。這顯示出國際社會對轉基因產品積極態(tài)度。

美國為全球最早提出轉基因生物安全評價的國家，在1986 年成立國家轉基因監(jiān)管委員會，由美國農業(yè)部、食品藥品局和環(huán)保署共同負責。同時美國也是轉基因作物種植和消費的世界第一大國，美國對轉基因產品實施自愿標識的標簽制度，即不要求給轉基因食品貼上標識，美國食品藥品局給出的理由是轉基因食品與傳統(tǒng)食品“實質等同”，這也是美國監(jiān)管的基本原則，反對將轉基因產品實施特殊管制[12]。因此，美國轉基因生物的研究發(fā)展迅速[13]。美國參議院在2016 年7 月8 日通過《國家生物工程食品披露標準》，開始制定轉基因食品標識方案，2018 年美國農業(yè)部發(fā)布的轉基因食品標識規(guī)定，自2020 年1 月1 日起，食品中含有轉基因成分在5%以上的需以適當方式標注相關信息[14]。美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院曾對30 多年來900 余項基因工程技術進行研究、分析，結果顯示與傳統(tǒng)培育的作物相比，轉基因作物不存在健康風險的差異，也未發(fā)現轉基因作物與疾病或環(huán)境問題的相關性[15]。因此美國的轉基因技術研究也是最為積極的。

歐盟具有專門負責轉基因食品管理的機構：歐盟食品安全局。1997 年歐盟發(fā)布了《關于新食品和新食品成分的條例》規(guī)定所有轉基因食品和含有轉基因成分食品必須具有轉基因標簽，標簽內容包括來源、過敏性、不同于傳統(tǒng)食品（成分、營養(yǎng)）等。歐盟的標簽制度規(guī)定當產品中含有1%以上的轉基因產品成分時，必須張貼轉基因標簽，2003 年將產品中轉基因成分這一標準調至0.9%，這一閾值的調整使歐盟的轉基因監(jiān)管變得更加嚴格[16]。其次，歐盟具有轉基因食品的追溯制度，追溯制度最早在2001 年《關于向環(huán)境有意釋放轉基因生物的指令》的文件中提出，最初對于追溯的標準并不明確。2003 年歐盟細化了追溯的流程和措施，在轉基因產品每一級的傳遞過程中都具有獨特標識碼，并且要求每一流通環(huán)節(jié)的經營者須將轉基因信息保存5 年[17]。歐盟委員會（European Commission，EC）認為“生物技術中的轉基因技術不會比傳統(tǒng)育種技術更具風險”。國際科學理事會（International Council for Science，ICSU）表示“目前流通的轉基因作物以及相關產品均采用合理的檢測方法，并已被證實是可以食用的”。這彰顯出歐盟對待轉基因產品既接受又謹慎的態(tài)度。

我國的轉基因安全監(jiān)管最早是在1993 年由國家科技委員會出臺的《基因工程安全管理辦法》政策文件進行引導，隨后農業(yè)部（現為“農業(yè)農村部”）及相關部門共同出臺相關監(jiān)管細則，在1997 年農業(yè)部成立農業(yè)生物基因工程安全委員會，中國轉基因生物安全評價由此開始[18]。2001 年，《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》發(fā)布，對在中國境內從事的農業(yè)轉基因生物研究、試驗、生產、加工、經營和進出口等活動進行全過程監(jiān)管。2008 年，“轉基因生物新品種培育重大專項”啟動，項目中涵蓋了農業(yè)轉基因技術的研發(fā)、轉基因新品種培育等內容，促進了我國農業(yè)轉基因商業(yè)化領域的發(fā)展。2018 年，農業(yè)農村部發(fā)布《農業(yè)轉基因生物安全評價管理方法》、《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，對轉基因的安全監(jiān)管做出更為細致的規(guī)定，同時組建了轉基因生物安全委員會、全國農業(yè)轉基因生物安全管理標準化技術委員會等監(jiān)管機構，并設立了轉基因安全檢測機構點，確保轉基因生物安全監(jiān)管覆蓋各個環(huán)節(jié)。我國轉基因生物安全管理體系架構如圖1 所示。

圖1 我國轉基因生物安全管理體系

1.2 我國轉基因生物安全評價制定標準及原則 我國的轉基因產品標識制度是按目錄定性強制標識，即在目錄中的產品，只要含有轉基因的成分或是轉基因加工的成分，必須進行標識。農業(yè)農村部在2002 年發(fā)布了《農業(yè)轉基因生物標識管理辦法》（http://www.kjs.moa.gov.cn/zcjd/201904/t20190418_6184800.htm），規(guī)定中對必須進行轉基因標識的產品進行說明，包括在我國境內銷售的大豆、玉米、油菜、番茄、棉花五大類產品，同時細分為17 種產品，都必須進行標識，其他轉基因產品自愿標識[18]。

我國轉基因生物安全評價以“個案分析、實質等同、堅持預防”為原則，“個案分析”的原則是生物安全評價的基本原則之一。由于生產轉基因產品所采用的基因供體、轉基因操作方法、用途等各不相同，因此，在針對具體的轉基因產品時，要進行個案的風險評估，最大限度地降低風險，保障轉基因產品的安全。“實質等同”原則最早是由國際經濟合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）提出，認為評價轉基因食品安全性的目的，不是要了解該食品的絕對安全性，而是評價它與非轉基因的同類食品比較的相對安全性，這一原則的標準是生物工程的產品成分與其相應的傳統(tǒng)食物或食物成分基本相同，則可以認為具有相同的安全性。這一原則也被認為是評價轉基因食品生物安全的起點[19]?！皥猿诸A防”原則強調在轉基因研發(fā)的過程中進行監(jiān)管，并根據實驗的進度分級進行評價。我國與美國和歐盟在轉基因生物安全評價上的區(qū)別見表1[20]。

表1 我國與歐美地區(qū)國家在轉基因生物安全評價上的對比

2 我國轉基因生物安全評價制度

我國轉基因生物安全評價包括報告制與審批制2 種制度，分別適用于不同生物安全評價等級。生物安全評價共有4 個等級，等級為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別對應尚不存在危險、具有低度危險、具有中度危險、具有高度危險4 個層面。

對于中外合作、合資、獨資的申報，在試驗研究階段就需要審批制審查。除此之外的企業(yè)單位申報時，進行安全等級為Ⅰ、Ⅱ級的試驗研究由本單位自行管理；進行安全等級為Ⅲ、Ⅳ級的農業(yè)轉基因生物的試驗研究和所有等級的中間試驗均需采取報告制；進行環(huán)境釋放、生產性試驗和申請安全證書時均需采取審批制。報告制的具體申報流程包括撰寫申報書、提交申報書、轉基因安全小組審核、審核通過提交申報材料、農業(yè)農村部轉基因生物安全管理辦公室審查、發(fā)放備案意見。報告制的備案時長通常為1～2 個月。審批制的安全評價申報書要求填寫的內容更為詳細，需要完善的研究試驗，驗證試驗也要求更加充分。審批制也需要進行申報，經過農業(yè)農村部科技處初審，再由轉基因安委會進行技術評審，以科學為依據，以個案審查為原則，實行分級分階段管理。報告制及審批制流程如圖2 所示。

圖2 轉基因生物安全評價報告制和報告制申報程序

3 我國轉基因生物安全評價內容

根據2019 年農業(yè)農村部轉基因生物安全評價指南（http://www.nybkjfzzx.cn/Detail.aspx?T=AT&I=231&N=33&ID=cab62be8-40e7-4bd9-b6cc-2ba41d21da8e）要求，安全評價主要包括分子特征、遺傳穩(wěn)定性、食用安全、環(huán)境安全4 個方面。

分子特征是指從基因水平、轉錄水平和翻譯水平，考察外源插入序列的整合與表達情況，主要包括表達載體相關資料、目的基因在宿主基因組中的整合情況和外源插入序列的表達情況，該部分需要對轉基因的操作方式和插入片段進行考量。遺傳穩(wěn)定性主要考察轉基因生物世代之間目的基因整合與表達情況，包括目的基因整合的穩(wěn)定性、目的基因表達的穩(wěn)定性、目標性狀表現的穩(wěn)定性，關注于插入的外源片段能否穩(wěn)定遺傳，世代間的傳遞是否穩(wěn)定。食用安全包括轉基因生物的新表達物質毒理學、致敏性、營養(yǎng)學、關鍵成分和全食品安全性評價，生產加工對安全性影響等，此部分更關注于轉基因食物與常規(guī)食物的差異以及食用安全的風險。環(huán)境安全是評價轉基因生物的生存競爭能力、基因漂移的環(huán)境影響、功能效率評價等方面的內容，對于轉基因植物的監(jiān)管更關注于有害生物抗性、轉基因植物對非靶標生物的影響、對植物生態(tài)系統(tǒng)群落結構和有害生物地位演化的影響等，對于轉基因動物監(jiān)管則關注于飼養(yǎng)環(huán)境、動物健康狀況、生存情況等方面內容。

4 我國轉基因生物安全評價各階段要求及方法

《農業(yè)轉基因生物安全評價管理辦法》規(guī)定，我國的轉基因生物安全評價分為5 個階段：試驗研究、中間試驗、環(huán)境釋放、生產性試驗、安全證書。當在任何一個階段出現問題時研究都將會被終止。其中，從事Ⅲ、Ⅳ級轉基因生物研究的單位在開展研究之前，應向農業(yè)農村部相關主管部門報告。試驗研究是指在分子生物學試驗場所內展開的非應用性質的基礎研究；中間試驗是指在可控制的條件或系統(tǒng)中進行的小規(guī)模試驗；環(huán)境釋放是指在相對封閉的自然條件下所進行的試驗，必須采取相應的安全監(jiān)管措施；生產性試驗是指在應用或者上市之前所開展的試驗，規(guī)模相較于之前更大，安全監(jiān)管措施更為嚴格。

上述的轉基因安全評價內容并非需要在監(jiān)管時一次性完成，根據轉基因安全評價所處的階段，針對性地完成相對應的安全評價內容。農業(yè)農村部在《農業(yè)轉基因生物（植物、動物、動物用微生物）安全評價指南》中對各生物在不同安全評價階段所需要完成的評價內容進行統(tǒng)一與完善。如在動物的安全評價中考慮到動物自身的健康狀況及動物逃逸的危險等內容；在植物的安全評價中考慮轉基因對植物群落的影響以及抗性效率等內容；在微生物的安全評價中考慮到微生物對動物健康狀況的影響及重組微生物在應用環(huán)境中的存活能力等內容。針對不同的生物類型，安全評價目的相同，說法各異。因此，對于動物、植物及微生物的安全評價考核的主要內容相同（均考察分子特征、遺傳穩(wěn)定性、食用安全、環(huán)境安全4 個方面）。以轉基因動物為例，表2 為安全評價時在各個評價階段對申請人或單位的不同要求。

表2 轉基因動物安全評價各階段要求及研究方法

5 總結與展望

我國在加大轉基因技術科研投入的同時，也十分重視轉基因生物安全的管理，目前已經形成一整套適合我國國情并與國際接軌的法規(guī)準則。相關法律法規(guī)仍在不斷改進和完善，為轉基因產品的研發(fā)和商業(yè)化提供了良好的環(huán)境。

轉基因技術及其產業(yè)在經歷了技術成熟期、產業(yè)發(fā)展期兩階段后，目前已進入至關重要的搶占技術制高點與經濟增長點的戰(zhàn)略機遇期[21]。從早期的利用同源重組、隨機整合的方式進行轉基因操作到如今采用基因編輯的方法實現定點的突變，基因編輯技術成為熱門的生物育種新技術?；蚓庉嬜畲蟮奶攸c是基因組精確修飾和縮短研發(fā)周期。轉基因產品與基因編輯產品是否等同？轉基因產品的監(jiān)管和基因編輯產品的監(jiān)管是否等同？目前均尚無統(tǒng)一的定論。各國對基因編輯的態(tài)度也各不相同，美國已經對超過40 種基因編輯作物免于監(jiān)管，但種植和商業(yè)化仍需接受審查[22]。歐盟對于基因編輯產品看法不一，他們認為若對基因組進行修飾，在沒有引入外來基因的情況下，可免于轉基因管理，也有專家認為，基因編輯和轉基因都應當受到同等嚴格的管理。我國科學家也已經開展基因編輯技術對生物進行修飾的研究，但依然參照轉基因管理條例《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》來執(zhí)行。有學者提出基因編輯產品更貼近于自然突變的產物，與傳統(tǒng)轉基因技術不能一概而論，同時對基因編輯產品和轉基因產品的檢測應該分別采取合理而有效的方法，但在我國的研究和監(jiān)管中，仍然將轉基因和基因編輯歸為一類。隨著基因編輯技術的不斷發(fā)展，關于基因編輯生物管理的法律法規(guī)也將更加完善。

根據我國農業(yè)農村部2020 年7 月發(fā)布的《農業(yè)轉基因生物安全證書（生產應用）批準清單》所示，目前我國已批準上市的轉基因作物包括抗蟲棉、玉米及大豆。批準進口用作原料加工的轉基因作物包括大豆及玉米。在轉基因動物方面，2015 年美國食品藥品管理局批準了轉基因三文魚的上市，這是全球唯一獲準上市的轉基因動物食品。轉基因三文魚生長周期更短，體型更大，經濟效益更高，與普通三文魚一樣有營養(yǎng)[23]。在此基礎上，越來越多的專家學者看好未來轉基因動物市場，在科學安全的監(jiān)管之下，希望更多的轉基因動物走向商業(yè)化。

在《農業(yè)農村部關于進一步加強轉基因生物安全監(jiān)督工作》的報告中指出，我國目前對待轉基因的態(tài)度可以概括為積極研究、慎重應用、科學宣傳、嚴格管理。在研究上要大膽，要做到占領科技制高點和主動權，堅持自主創(chuàng)新；在推廣上要慎重，在保證安全的前提下進行；在管理上要嚴格，技術進步也不能放松監(jiān)管，要堅持依法依規(guī)進行監(jiān)管；在科普上要積極，充分利用宣傳隊伍、宣傳平臺等方式在社會中營造好的轉基因科普氛圍，讓公眾了解轉基因的原理和監(jiān)管制度。站在科學的角度來看，技術是中性的，無論是生產轉基因動植物，還是用于其他方面，轉基因只是一項技術。從理論上來看，轉基因技術可以造福人類，也有可能產生風險，需要在政府的科學嚴格監(jiān)管之下發(fā)揮技術的優(yōu)勢，促進產業(yè)進步。