浅谈转基因粮食作物新品种是否应该推广
作物栽培学与耕作学 蒋洪涛 1317302003
一、转基因技术概述
生物体是由细胞组成的,细胞里面有细胞核,细胞核里有染色体。染色体上面携带着遗传物质 DNA。DNA的中文名字是脱氧核糖核酸,DNA就是我们的遗传物质“基因”的载体,基因的本质就是一段DNA。基因可以通过控制酶或结构蛋白质的合成来控制生物的性状,转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体的基因组中,由于导入基因的表达引起生物体的性状可遗传性的修饰,这一技术称之为转基因技术。目前,植物的遗传转化主要有两种方法,即基因枪法和农杆菌介导转化法。基因枪法是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),将目的基因随着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筛选出转化细胞并再生出转基因植株。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种细菌,它能在自然条件下感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生肿瘤。根癌农杆菌中分别含有Ti质粒,其上有一段T-DNA,能引起植物产生肿瘤。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。除了基因枪法和农杆菌介导转化法外,还有一种花粉管通道法。花粉管通道法是我国学者周光宇于80年代初期提出的,其主要原理是:作物的雌蕊在授粉后,利用微型注射器向花粉管顶端注射含目的基因的DNA溶液,让外源DNA通过植物开花、受精过程中形成的花粉管通道进入到子房的胚珠中。随着受精卵细胞的不断分裂,目的基因就有机会整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而生长成为带转基因的新个体。
二、发展转基因粮食作物的必要性
1950年以来,随着科学技术的发展以及农业生产资料不断改善,世界粮食生产的成本不断降低,总产量和人均产量都获得了前所未有的增长。据联合国粮农组织(简称FAO)统计,到2010年世界粮食产量已经超过23亿吨。2050年世界人口将达到93亿,比目前增长50%。人民的生活水平要继续提高,那么到2050年,世界粮食总产量必须至少再增加1倍,因此,世界农业仍将面临能否满足人类不断增长的粮食需求的严峻挑战。据联合国粮农组织统计,1960-2000年,世界3个主要粮食作物:小麦、水稻、玉米每公顷年均增长量分别为41、53、64公斤,每年增长幅度与过去同期相比大概是1.0%~1.2%。据Dobermann(2009)数据,从现在起到2020年,如果在技术上没有大的突破,每年的增长幅度将会小于1%;如果在技术上有所突破,每年的增长幅度将会大于1%。如果我们期望到2050年世界粮食生产总量比现在再翻一倍,就要求每
年增长的幅度在1.2%~1.5%之间。因此就需要加强农业科学研究,提高粮食生产中的科学技术比重,用各种技术来改良我们的作物品种,其中生物技术是作物品种改良中的主要技术之一。目前全世界的粮食生产面临一系列的严峻挑战战:近20多年来各种作物产量均徘徊不前,产量潜力出现瓶颈;作物病虫危害逐年加重,喷施农药污染环境,危害人类身体健康;过量施肥既会增加农民负担,又使土壤质地恶化,水质富营养化;旱灾频繁,水资源短缺;人民生活水平的提高与对作物品质要求的矛盾凸显。转基因技术被称为“人类历史上应用最为迅速的重大技术之一”,已成为世界各国增强农业核心竞争力的焦点。转基因技术作为现代农业生物技术的核心,在缓解资源约束、保障食物安全、保护生态环境、拓展农业功能等方面已显现出巨大潜力。我们应该大力发展转基因作物,同时制定严格的转基因生物安全管理规则和制度,让转基因作物的技术优势得到充分的发挥。
三、转基因作物带来的问题
有关转基因产品安全性的争论，已成为世界各国及联合国等国际组织关心的焦点问题。目 前对转基因作物的安全性评价一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性。
（1）转基因作物对生态环境的影响
在环境安全方面，转基因作物的超级杂草话问题是一个典型的问题，这里面包含这里面又包含两层含义：一是转基因作物自身的杂草化问题。多数研究表明转基因并没有提高作物的生存竞争能力，在没有选择压力的自然条件下，即使转入了抗病抗逆基因，转基因植株的生存存竞争能力也没有增加，因此杂草化的可能性很小；二是转基因作物通过基因漂移使得同种或近缘野生种获得某种抗性而成为更加难以防除的“超级杂草”问题。由于不同植物种间杂交能力不同，外源基因转移并稳定遗传的几率受到多种因素的影响，不同作物的风险也 不同，因此必须经过长期的监测才能得出科学的结论。例如1998年,加拿大Alberta转基因油菜田间发现了能够抗三种除草剂（草甘膦、固杀草和保幼酮）的油菜自播植物，其中抗草 甘膦和固杀草地特性来自转基因油菜。另外，转基因作物对作物遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性的影响，多数观点认为转基因作物会通过基因漂移，外来基因在农家品种或 野生种中固定及其竞争优势导致遗传多样性减少乃至丧失，转基因作物的种植可能带来人为 的“生物入侵”影响，在这方面，阿根廷单一的大豆种植结构所带来的负面影响即为典型例 证。
（2）转基因食品对人体健康产生的潜在影响
转基因食品是否对人类无毒无副作用，转基因食品与非转基因食品是否“实质等同”、无显著差异； 在人体内是否会发生突变而有害人体健康，是否会增加食物过敏；植物里引入
了具有抗除草剂或毒杀害虫功能的基因后，它是否也象其他有害物质一样能通过食物链进入 人体内；基因转入后是否产生新的有害遗传性状或不利于健康的成分等一系列问题是人们对 转基因食品的安全性产生怀疑的主要方面。转基因作物食品潜在影响有以下几个方面：
1、可能产生过敏反应；
2、抗生素标志基因可能使人和动物产生抗药性；
3、抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂可能对人畜健康又害。
2007年3月，法国科学家Seralini检查了孟山都公司为了获得欧盟上市批文所作的安全测试数据，发现饲喂了MON863转基因玉米的实验鼠肝和肾有毒反应。他们的研究驳斥了孟山都公司对400个实验鼠90天试验的研究报告，从而证实了MON863转基因有害。转基因作物在涉及上述的环境安全和食品安全问题外，还涉及技术、知识产权、生产及仓储、市场及价格等。
四、政策建议
(一)增加科研投入，保障转基因粮食作物和农业生物技术的可持续发展关于转基因食品的安全性及其他一系列涉及基因技术，以期占领未来科技竞争的制高点。因此，必须加大转基因科研的投入，尤其是加快具有自主知识产权的转基因技术的研究工作。在转基因作物研发过程中，要注重研发适应我国各种地理条件和自然环境需要的转基因作物品种，保障转基因作物的可持续发展。
( 二) 加强国际合作和知识产权保护转基因作物产业化的核心是拥有自主知识产权并具有巨大产业化潜力的重要功能基因。因此，要充分利用国际转基因作物的研发成果，加强人才 和技术交流，提升我国转基因作物的研发能力，加速我国转基因作物产业化步伐。加强与国家知识产权中心的沟通与协调，促进我国基因知识产权保护。加快与国外知识产权保护中介机构的合作，加快有关基因申请国际专利的进程。
(三)加强宣传，提高公众对转基因作物的认知水平要加强对农业转基因技术的有效宣传，充分发挥高等院校、科研院所特别是科协组织在科普宣传中的作用，新闻媒体作为大众舆论传播的载体要正确、有效对转基因作物进行宣传。通过正确引导舆论，提高公众的参与意识，尤其是提高生产者、消费者的科学素养，使公众对转基因作物有一个正确的认识，缩小社会各主体之间对转基因作物的认知偏差，提高公众对转基因技术及其安全性的认可程度，突破制约我国转基因作物产业化发展的瓶颈。
( 四) 加强转基因作物的安全管理
由于转基因产品的安全性问题一直没有定论，要慎重、稳妥地制定转基因产业政策，尤其要
加强转基因作物的管理。在对转基因作物进行客观、全面安全评估的基础上进行严格管理一方面，要加强转基因作物安全性评价管理体系和技术体系的建设，为转基因作物产业化提供科学依据。另一方面，在转基因作物的推广和应用环节，要注重与之相配套的风险控制技术和危害扑灭措施的研发，避免出现基因漂移等问题，同时要确保在最短的时间内控制和消灭出现的安全性问题。
(五)重视技术的有机结合
要加大对作物栽培技术研究的投入力度，加强对耕作、栽培技术的创新研究。要重视与转基因作物品种相关的配套技术的研究和推广，建立适合转基因作物生产的新型农作制度。 ( 六) 加快国内农业科技企业的发展
大型现代企业是转基因作物产业化的主体，因此，要完善我国农业生物技术产业化的各类政策，尤其是风险投资政策，调动企业投资积极性。同时，要推动国内本土化农业科技企业并购和产业整合，抓紧培育有核心竞争力的大型农业科技企业，引导企业和科研单位联合，吸收和转化转基因作物上游研究成果，使企业尽快成为转基因作物创新研究与产业化的主体。
五、结 语
转基因作物种植面积从1996 年到2012 年增长了100 倍，由170 万公顷增长至1.7亿公顷，这是前所未有的突破。转基因粮食作物的大力推广是大势所趋，转基因粮食作物的诞生很好的解决了世界局部地区粮食短缺的问题，也大大提高了粮食作物的品质。作为新的转基因粮食品种推广，我们必须要公开该品种的所有信息以及可能产生的潜在危险。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,但是我们应该认识到转基因技术为作物改良提供了新手段。尽管存在潜在的风险,但转基因技术本身能够进行精确的分析和评估,因此可以有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照,科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。因此,为了大力发展转基因作物,我们应该采用多种形式对公众进行普及生命科学基础知识的教育,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。
浅谈转基因粮食作物新品种是否应该推广
作物栽培学与耕作学 蒋洪涛 1317302003
一、转基因技术概述
生物体是由细胞组成的,细胞里面有细胞核,细胞核里有染色体。染色体上面携带着遗传物质 DNA。DNA的中文名字是脱氧核糖核酸,DNA就是我们的遗传物质“基因”的载体,基因的本质就是一段DNA。基因可以通过控制酶或结构蛋白质的合成来控制生物的性状,转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到生物体的基因组中,由于导入基因的表达引起生物体的性状可遗传性的修饰,这一技术称之为转基因技术。目前,植物的遗传转化主要有两种方法,即基因枪法和农杆菌介导转化法。基因枪法是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),将目的基因随着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筛选出转化细胞并再生出转基因植株。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种细菌,它能在自然条件下感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生肿瘤。根癌农杆菌中分别含有Ti质粒,其上有一段T-DNA,能引起植物产生肿瘤。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。除了基因枪法和农杆菌介导转化法外,还有一种花粉管通道法。花粉管通道法是我国学者周光宇于80年代初期提出的,其主要原理是:作物的雌蕊在授粉后,利用微型注射器向花粉管顶端注射含目的基因的DNA溶液,让外源DNA通过植物开花、受精过程中形成的花粉管通道进入到子房的胚珠中。随着受精卵细胞的不断分裂,目的基因就有机会整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而生长成为带转基因的新个体。
二、发展转基因粮食作物的必要性
1950年以来,随着科学技术的发展以及农业生产资料不断改善,世界粮食生产的成本不断降低,总产量和人均产量都获得了前所未有的增长。据联合国粮农组织(简称FAO)统计,到2010年世界粮食产量已经超过23亿吨。2050年世界人口将达到93亿,比目前增长50%。人民的生活水平要继续提高,那么到2050年,世界粮食总产量必须至少再增加1倍,因此,世界农业仍将面临能否满足人类不断增长的粮食需求的严峻挑战。据联合国粮农组织统计,1960-2000年,世界3个主要粮食作物:小麦、水稻、玉米每公顷年均增长量分别为41、53、64公斤,每年增长幅度与过去同期相比大概是1.0%~1.2%。据Dobermann(2009)数据,从现在起到2020年,如果在技术上没有大的突破,每年的增长幅度将会小于1%;如果在技术上有所突破,每年的增长幅度将会大于1%。如果我们期望到2050年世界粮食生产总量比现在再翻一倍,就要求每
年增长的幅度在1.2%~1.5%之间。因此就需要加强农业科学研究,提高粮食生产中的科学技术比重,用各种技术来改良我们的作物品种,其中生物技术是作物品种改良中的主要技术之一。目前全世界的粮食生产面临一系列的严峻挑战战:近20多年来各种作物产量均徘徊不前,产量潜力出现瓶颈;作物病虫危害逐年加重,喷施农药污染环境,危害人类身体健康;过量施肥既会增加农民负担,又使土壤质地恶化,水质富营养化;旱灾频繁,水资源短缺;人民生活水平的提高与对作物品质要求的矛盾凸显。转基因技术被称为“人类历史上应用最为迅速的重大技术之一”,已成为世界各国增强农业核心竞争力的焦点。转基因技术作为现代农业生物技术的核心,在缓解资源约束、保障食物安全、保护生态环境、拓展农业功能等方面已显现出巨大潜力。我们应该大力发展转基因作物,同时制定严格的转基因生物安全管理规则和制度,让转基因作物的技术优势得到充分的发挥。
三、转基因作物带来的问题
有关转基因产品安全性的争论，已成为世界各国及联合国等国际组织关心的焦点问题。目 前对转基因作物的安全性评价一方面是环境安全性，另一方面是食品安全性。
（1）转基因作物对生态环境的影响
在环境安全方面，转基因作物的超级杂草话问题是一个典型的问题，这里面包含这里面又包含两层含义：一是转基因作物自身的杂草化问题。多数研究表明转基因并没有提高作物的生存竞争能力，在没有选择压力的自然条件下，即使转入了抗病抗逆基因，转基因植株的生存存竞争能力也没有增加，因此杂草化的可能性很小；二是转基因作物通过基因漂移使得同种或近缘野生种获得某种抗性而成为更加难以防除的“超级杂草”问题。由于不同植物种间杂交能力不同，外源基因转移并稳定遗传的几率受到多种因素的影响，不同作物的风险也 不同，因此必须经过长期的监测才能得出科学的结论。例如1998年,加拿大Alberta转基因油菜田间发现了能够抗三种除草剂（草甘膦、固杀草和保幼酮）的油菜自播植物，其中抗草 甘膦和固杀草地特性来自转基因油菜。另外，转基因作物对作物遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性的影响，多数观点认为转基因作物会通过基因漂移，外来基因在农家品种或 野生种中固定及其竞争优势导致遗传多样性减少乃至丧失，转基因作物的种植可能带来人为 的“生物入侵”影响，在这方面，阿根廷单一的大豆种植结构所带来的负面影响即为典型例 证。
（2）转基因食品对人体健康产生的潜在影响
转基因食品是否对人类无毒无副作用，转基因食品与非转基因食品是否“实质等同”、无显著差异； 在人体内是否会发生突变而有害人体健康，是否会增加食物过敏；植物里引入
了具有抗除草剂或毒杀害虫功能的基因后，它是否也象其他有害物质一样能通过食物链进入 人体内；基因转入后是否产生新的有害遗传性状或不利于健康的成分等一系列问题是人们对 转基因食品的安全性产生怀疑的主要方面。转基因作物食品潜在影响有以下几个方面：
1、可能产生过敏反应；
2、抗生素标志基因可能使人和动物产生抗药性；
3、抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂可能对人畜健康又害。
2007年3月，法国科学家Seralini检查了孟山都公司为了获得欧盟上市批文所作的安全测试数据，发现饲喂了MON863转基因玉米的实验鼠肝和肾有毒反应。他们的研究驳斥了孟山都公司对400个实验鼠90天试验的研究报告，从而证实了MON863转基因有害。转基因作物在涉及上述的环境安全和食品安全问题外，还涉及技术、知识产权、生产及仓储、市场及价格等。
四、政策建议
(一)增加科研投入，保障转基因粮食作物和农业生物技术的可持续发展关于转基因食品的安全性及其他一系列涉及基因技术，以期占领未来科技竞争的制高点。因此，必须加大转基因科研的投入，尤其是加快具有自主知识产权的转基因技术的研究工作。在转基因作物研发过程中，要注重研发适应我国各种地理条件和自然环境需要的转基因作物品种，保障转基因作物的可持续发展。
( 二) 加强国际合作和知识产权保护转基因作物产业化的核心是拥有自主知识产权并具有巨大产业化潜力的重要功能基因。因此，要充分利用国际转基因作物的研发成果，加强人才 和技术交流，提升我国转基因作物的研发能力，加速我国转基因作物产业化步伐。加强与国家知识产权中心的沟通与协调，促进我国基因知识产权保护。加快与国外知识产权保护中介机构的合作，加快有关基因申请国际专利的进程。
(三)加强宣传，提高公众对转基因作物的认知水平要加强对农业转基因技术的有效宣传，充分发挥高等院校、科研院所特别是科协组织在科普宣传中的作用，新闻媒体作为大众舆论传播的载体要正确、有效对转基因作物进行宣传。通过正确引导舆论，提高公众的参与意识，尤其是提高生产者、消费者的科学素养，使公众对转基因作物有一个正确的认识，缩小社会各主体之间对转基因作物的认知偏差，提高公众对转基因技术及其安全性的认可程度，突破制约我国转基因作物产业化发展的瓶颈。
( 四) 加强转基因作物的安全管理
由于转基因产品的安全性问题一直没有定论，要慎重、稳妥地制定转基因产业政策，尤其要
加强转基因作物的管理。在对转基因作物进行客观、全面安全评估的基础上进行严格管理一方面，要加强转基因作物安全性评价管理体系和技术体系的建设，为转基因作物产业化提供科学依据。另一方面，在转基因作物的推广和应用环节，要注重与之相配套的风险控制技术和危害扑灭措施的研发，避免出现基因漂移等问题，同时要确保在最短的时间内控制和消灭出现的安全性问题。
(五)重视技术的有机结合
要加大对作物栽培技术研究的投入力度，加强对耕作、栽培技术的创新研究。要重视与转基因作物品种相关的配套技术的研究和推广，建立适合转基因作物生产的新型农作制度。 ( 六) 加快国内农业科技企业的发展
大型现代企业是转基因作物产业化的主体，因此，要完善我国农业生物技术产业化的各类政策，尤其是风险投资政策，调动企业投资积极性。同时，要推动国内本土化农业科技企业并购和产业整合，抓紧培育有核心竞争力的大型农业科技企业，引导企业和科研单位联合，吸收和转化转基因作物上游研究成果，使企业尽快成为转基因作物创新研究与产业化的主体。
五、结 语
转基因作物种植面积从1996 年到2012 年增长了100 倍，由170 万公顷增长至1.7亿公顷，这是前所未有的突破。转基因粮食作物的大力推广是大势所趋，转基因粮食作物的诞生很好的解决了世界局部地区粮食短缺的问题，也大大提高了粮食作物的品质。作为新的转基因粮食品种推广，我们必须要公开该品种的所有信息以及可能产生的潜在危险。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,但是我们应该认识到转基因技术为作物改良提供了新手段。尽管存在潜在的风险,但转基因技术本身能够进行精确的分析和评估,因此可以有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照,科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。因此,为了大力发展转基因作物,我们应该采用多种形式对公众进行普及生命科学基础知识的教育,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。