轉(zhuǎn)基因,從字面上不難理解,指的就是基因的轉(zhuǎn)移。實(shí)際上,轉(zhuǎn)基因有廣義和特定的兩種含義。廣義的轉(zhuǎn)基因就是泛指生物間基因轉(zhuǎn)移。自然界中物種間的天然雜交和自然選擇、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的雜交育種,都發(fā)生了基因的重新組合,都經(jīng)過(guò)了轉(zhuǎn)基因。例如,我們現(xiàn)在種植的絕大部分作物、吃的幾乎所有的食品,并不是自然進(jìn)化而生的野生品種,而是經(jīng)過(guò)千百年的人工選育,就是轉(zhuǎn)移基因所創(chuàng)造的新物種或新品種。從這種意義上講,轉(zhuǎn)基因與生物進(jìn)化和遺傳改良相隨,古已有之,并不新奇。
人們現(xiàn)在常說(shuō)的轉(zhuǎn)基因卻有特定的含義,它專(zhuān)指利用現(xiàn)代基因工程(又稱(chēng)遺傳工程)技術(shù),將人們期望的目標(biāo)基因,經(jīng)人工分離和遺傳修飾,重新導(dǎo)入生物體的基因組中,從而能夠改善生物體原有性狀或賦予其新的優(yōu)良性狀。利用上述手段獲得的生物就是轉(zhuǎn)基因生物,國(guó)際上普遍稱(chēng)作“遺傳修飾生物”(GMO)。我國(guó)現(xiàn)已習(xí)用“轉(zhuǎn)基因”一詞,其實(shí)后一種表述比前者更為貼切,更有針對(duì)性。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)自上世紀(jì)70年代問(wèn)世后便成為現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,引發(fā)了包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的生命科學(xué)領(lǐng)域的深刻技術(shù)革命。以農(nóng)作物為例,轉(zhuǎn)基因育種突破了傳統(tǒng)方法難以解決的遺傳障礙,能夠更有效地改造作物的遺傳特性,從而培育出更加高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、高效的新品種;能夠降低農(nóng)藥、化肥使用,更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境;能夠緩解資源約束、拓展農(nóng)業(yè)功能、進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。我國(guó)是人口大國(guó),解決13億人口吃飯始終是頭等大事。在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展中,要想突破耕地、水、能源等資源約束,保障農(nóng)產(chǎn)品長(zhǎng)期有效供給,歸根結(jié)底要靠科技創(chuàng)新及其應(yīng)用。因此,抓住轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展機(jī)遇,推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技革命,就成為確保國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,是提升農(nóng)業(yè)科技和產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。
從全球范圍來(lái)看,轉(zhuǎn)基因作物自1996年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以來(lái)始終保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。據(jù)國(guó)際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用服務(wù)組織整年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)資料,2010年全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積已達(dá)到了1.48億公頃(折合22.2億畝,是我國(guó)耕地面積的1.2倍),是1996年應(yīng)用面積的87倍,創(chuàng)造了近代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的奇跡。目前已有涉及抗病蟲(chóng)、抗除草劑、品質(zhì)改良等13類(lèi)目標(biāo)性狀、24種轉(zhuǎn)基因作物在世界各地田間種植或投放市場(chǎng)銷(xiāo)售。全世界81%的大豆、64%的棉花、29%的玉米、23%的油菜都是轉(zhuǎn)基因品種。大面積種植轉(zhuǎn)基因作物的國(guó)家有美國(guó)、巴西、阿根廷、印度、加拿大、中國(guó)等29個(gè),其中也包括8個(gè)歐盟成員國(guó);另有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)雖未正式批準(zhǔn)商業(yè)化種植,但允許轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)口用作飼料和食品加工。
另?yè)?jù)不完全統(tǒng)計(jì),1996—2009年,全球因種植轉(zhuǎn)基因作物創(chuàng)造了650億美元的經(jīng)濟(jì)效益(其中增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)占56%,節(jié)約工本占44%)、增加或挽回產(chǎn)量損失2.29億噸、減少農(nóng)藥用量39.3萬(wàn)噸。發(fā)展中國(guó)家1440萬(wàn)農(nóng)戶(hù)因種植轉(zhuǎn)基因作物而增加收益和擺脫貧困。由于效益顯著,許多發(fā)展中國(guó)家急起直追,大力推進(jìn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。自2009年起,發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)基因作物種植面積增長(zhǎng)速度已超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家。
我國(guó)轉(zhuǎn)基因研究已有20多年的發(fā)展和積累,現(xiàn)已初步建成世界上為數(shù)不多的、包括基因克隆、遺傳轉(zhuǎn)化、品種選育、安全評(píng)價(jià)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、應(yīng)用推廣等各環(huán)節(jié)在內(nèi)的比較完整的轉(zhuǎn)基因育種創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系。雖然研究開(kāi)發(fā)的整體實(shí)力同發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距,但已擁有一批抗病蟲(chóng)、抗除草劑、優(yōu)質(zhì)、抗旱等基因的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù),取得了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉花、抗蟲(chóng)水稻、植酸酶玉米等一批達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究成果,初步形成了自己的特色與優(yōu)勢(shì)。如我國(guó)獨(dú)立研制的抗蟲(chóng)棉,推廣12年來(lái)創(chuàng)造了超過(guò)330億元的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收發(fā)揮了巨大作用。
經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因育種巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益已在國(guó)內(nèi)外進(jìn)一步顯現(xiàn),其推廣應(yīng)用速度之快更令世人矚目。值得注意的是,這種增長(zhǎng)是在時(shí)起時(shí)伏的“安全”的爭(zhēng)議中取得的,更說(shuō)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)的強(qiáng)大生命力;轉(zhuǎn)基因已是大勢(shì)所趨,成為農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的必然??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品不僅為廣大農(nóng)民所歡迎,也將為更多的消費(fèi)者所接受,轉(zhuǎn)基因育種的前景將更加廣闊。
?。ㄖ袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員 黃大昉)