轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性一直備受關(guān)注，基因在作物“體內(nèi)”到底是怎樣“轉(zhuǎn)”的？我們國(guó)家在公眾關(guān)心的轉(zhuǎn)基因安全問(wèn)題上又做了哪些工作？《瞭望》新聞周刊記者就此采訪了部分專家。
轉(zhuǎn)基因是中性技術(shù)
“轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指利用基因重組技術(shù)，將人工分離或修飾的功能基因?qū)肷矬w，從而使其在抗病蟲、抗逆、營(yíng)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)。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所所長(zhǎng)林敏告訴《瞭望》新聞周刊記者，轉(zhuǎn)基因技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)本質(zhì)上都是通過(guò)基因轉(zhuǎn)移獲得優(yōu)良品種，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以打破物種界限，實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)、快速、可控的基因重組和轉(zhuǎn)移，提高育種效率。
“機(jī)理上講，自然界中存在自然的轉(zhuǎn)基因，比如基因會(huì)整合、染色體會(huì)交換，本身的變異等等，紅薯的大根莖就是在自然條件下自然轉(zhuǎn)基因的結(jié)果。我們做的轉(zhuǎn)基因是通過(guò)人為的方式，定向定點(diǎn)的轉(zhuǎn)基因。”中國(guó)農(nóng)科院深圳基因組研究所研究員蕭玉濤告訴《瞭望》新聞周刊。
“轉(zhuǎn)基因雖然是一項(xiàng)新技術(shù)，但沒(méi)有脫離生物學(xué)的規(guī)律。”中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員朱禎認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因是一種中性技術(shù)，產(chǎn)生結(jié)果的好壞在于轉(zhuǎn)入的是何種基因。
林敏也表示，轉(zhuǎn)基因安全不安全關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)什么基因、選擇什么性狀。如轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米可以減少害蟲對(duì)玉米的侵害，減少玉米感染真菌的機(jī)會(huì)，在存儲(chǔ)過(guò)程中不會(huì)像非轉(zhuǎn)基因玉米一樣受真菌引起的毒枝菌素污染。
歐盟委員會(huì)根據(jù)500多個(gè)獨(dú)立科學(xué)團(tuán)體、歷時(shí)25年開(kāi)展的130多個(gè)研究項(xiàng)目，得出“生物技術(shù)特別是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，并不比傳統(tǒng)育種更有風(fēng)險(xiǎn)”的結(jié)論。1967年，美國(guó)科學(xué)家利用雜交技術(shù)要培養(yǎng)一種含水量較少的土豆品種，結(jié)果培育出了有毒生物堿含量高的品種。
“美國(guó)科研進(jìn)展最快，原來(lái)大部分轉(zhuǎn)基因通過(guò)基因槍或農(nóng)桿菌介導(dǎo)導(dǎo)入基因，現(xiàn)在基因編輯技術(shù)，可以把某些功能突變掉，對(duì)某些病蟲害產(chǎn)生抗性。最典型的是把蘑菇產(chǎn)生孢子的過(guò)程突變掉，這樣蘑菇存放的時(shí)間就很長(zhǎng)，不會(huì)變黑。”清華大學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室生物信息學(xué)部研究員謝震告訴記者。
“馬鈴薯用基因組編輯技術(shù)破壞基因，可以減少糖分，從而減少馬鈴薯在高溫烹炸時(shí)產(chǎn)生的丙烯酰胺，這是一種神經(jīng)毒素，這項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)試驗(yàn)成功。”朱禎說(shuō)。
專家認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在抗病蟲等性狀改良方面具有重要作用，能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人工成本，降低農(nóng)藥使用量，在緩解資源約束、保護(hù)生態(tài)、推動(dòng)綠色發(fā)展方面有潛力。
僅批準(zhǔn)了兩種可商業(yè)化種植
棉鈴蟲和紅鈴蟲是我國(guó)棉花生產(chǎn)的主要害蟲。以往棉農(nóng)防治棉鈴蟲一年需要打藥10～20次，大量用藥已導(dǎo)致害蟲對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性。“上世紀(jì)90年代，我國(guó)曾遇棉鈴蟲大爆發(fā)，全國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)面臨滅頂之災(zāi)。當(dāng)時(shí)棉鈴蟲已經(jīng)抗農(nóng)藥了，用農(nóng)藥浸泡都?xì)⒉凰?，但是一只雞把這個(gè)蟲吃掉以后卻被毒死了。”林敏介紹當(dāng)時(shí)的情況說(shuō)。
1997年轉(zhuǎn)基因棉花的商業(yè)化種植，為我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)帶來(lái)生機(jī)。我國(guó)成為繼美國(guó)之后，第二個(gè)擁有自主研制抗蟲棉技術(shù)的國(guó)家。目前，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉和轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜是我國(guó)僅有的兩種被批準(zhǔn)可商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品。
“自然界本身有細(xì)菌，細(xì)菌產(chǎn)生的毒素能殺死害蟲，怎么讓棉花植物本身產(chǎn)生這種毒素？就是把細(xì)菌本身的基因克隆出來(lái)，再通過(guò)轉(zhuǎn)基因的方式轉(zhuǎn)到棉花里面，棉花就能夠表達(dá)這樣的毒素，蟲子吃了就能被殺死。”蕭玉濤告訴記者。
“這種轉(zhuǎn)入棉花的基因就是蘇云金桿菌分離出的基因Bt蛋白。”朱禎說(shuō)。
種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉之后，我國(guó)科學(xué)家對(duì)棉區(qū)農(nóng)田生態(tài)和自然環(huán)境的影響進(jìn)行了連續(xù)10多年的跟蹤監(jiān)測(cè)。
據(jù)中國(guó)農(nóng)科院植物保護(hù)研究所研究員、國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)委員彭于發(fā)介紹，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種本身就具有良好的抗蟲效果，一般只需要打藥2到5次，就能有效控制棉鈴蟲和紅鈴蟲這兩種主要害蟲，不僅棉花上農(nóng)藥用量減少70%以上，而且大豆、玉米、花生上棉鈴蟲的數(shù)量也顯著減少。
“但長(zhǎng)期使用Bt蛋白基因，會(huì)使棉鈴蟲耐受性增強(qiáng)。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已經(jīng)對(duì)耐受種群不起作用，國(guó)內(nèi)已經(jīng)存在這種情況。”朱禎坦言。
蕭玉濤也認(rèn)為，昆蟲正在慢慢進(jìn)化，在美國(guó)、澳大利亞、印度等，已經(jīng)有對(duì)轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)生抗性的害蟲種群，能夠在轉(zhuǎn)基因棉花上完成生活史。
為應(yīng)對(duì)新問(wèn)題，朱禎通過(guò)利用RNA干擾技術(shù)殺滅棉鈴蟲，并在煙草植被上完成了實(shí)驗(yàn)。“維持昆蟲存活的有蛻皮激素、保幼激素，使用RNA干擾技術(shù)，在棉花中轉(zhuǎn)入昆蟲的保幼激素基因的一段序列，就能干擾昆蟲的保幼、蛻皮激素的分泌，使棉鈴蟲體內(nèi)激素失衡。我們做的昆蟲激素含量測(cè)定，分析出導(dǎo)致昆蟲死亡的原因就是由于激素失衡。”
朱禎介紹說(shuō)，由于棉花繁殖慢，需要收集大量抗蟲數(shù)據(jù)，這種RNA干擾技術(shù)應(yīng)用到棉花中還需要一段時(shí)間，但使用后將延長(zhǎng)棉花對(duì)抗耐受害蟲種群的時(shí)間。
轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品安全性需個(gè)案分析
食用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性問(wèn)題受到更多的關(guān)注。部分專家認(rèn)為對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品不必過(guò)于擔(dān)心，目前也沒(méi)有科學(xué)證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因作物影響消費(fèi)者健康，但同時(shí)也認(rèn)為潛在的風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注，如食用轉(zhuǎn)基因食品能否改變?nèi)说倪z傳特性等。
“每個(gè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)出的產(chǎn)品都不一樣，要個(gè)案分析。例如導(dǎo)入的抗蟲基因，分泌蛋白殺死蟲子，只有這些昆蟲有被殺死的機(jī)制，才能殺死昆蟲。而人沒(méi)有這種機(jī)制，這種轉(zhuǎn)基因?qū)θ司突緹o(wú)害。”謝震說(shuō)。
“一把鑰匙開(kāi)一把鎖，分離出的基因Bt蛋白，具有專一性，只對(duì)棉鈴蟲起作用，不抗蚜蟲，對(duì)家蠶都沒(méi)有傷害。”朱禎認(rèn)為，抗蟲轉(zhuǎn)基因作物中的Bt蛋白是一種高度專一的殺蟲蛋白，其他昆蟲、哺乳動(dòng)物和人類腸道細(xì)胞沒(méi)有Bt蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，因此不會(huì)影響到人類健康。
彭于發(fā)也認(rèn)同這一觀點(diǎn)。他告訴記者，轉(zhuǎn)基因水稻中的殺蟲蛋白，可與鱗翅目害蟲腸道上皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，引起害蟲腸麻痹，造成害蟲死亡。只有鱗翅目害蟲的腸壁細(xì)胞上含有這種蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，而其他昆蟲和動(dòng)物腸道上皮細(xì)胞沒(méi)有該蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，因此不會(huì)造成傷害。
不過(guò)，抗生素基因水平轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)還需注意。“轉(zhuǎn)基因成功率非常低，加入抗生素基因可用來(lái)篩選轉(zhuǎn)基因品系，能夠提高轉(zhuǎn)基因成功率，但抗生素基因轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)不好排除。”謝震提醒道。
中國(guó)農(nóng)科院專家同樣認(rèn)為，基因水平轉(zhuǎn)移使腸道內(nèi)細(xì)菌有獲得抗生素抗性的可能。盡管國(guó)際糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織專家組認(rèn)為動(dòng)物體攝入抗性基因后，其水平轉(zhuǎn)移到腸道細(xì)菌并對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生不利影響的概率很小，但仍需對(duì)其潛在的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。
“轉(zhuǎn)基因大豆磨成大豆油，生產(chǎn)過(guò)程中抗生素基因變成碎片，基本不可能發(fā)生基因轉(zhuǎn)移。相比較而言，因?yàn)槲覀優(yōu)E用抗生素而產(chǎn)生的抗性細(xì)菌對(duì)人類健康危害程度要大得多。”謝震說(shuō)。
嚴(yán)格進(jìn)行安全評(píng)價(jià)
目前，世界各國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因的態(tài)度和政策有所不同，比如巴西、阿根廷大力種植轉(zhuǎn)基因大豆并向全球出口，而俄羅斯則禁止種植轉(zhuǎn)基因作物。在我國(guó)，關(guān)于農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因的方針政策十分明確，即研究上要大膽，推廣上要慎重，管理上要嚴(yán)格。
“每種轉(zhuǎn)基因技術(shù)都要個(gè)案分析，已有的基因品種用了這么多年，經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間驗(yàn)證，沒(méi)有太大危險(xiǎn)。但有新的轉(zhuǎn)基因品種出來(lái)時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試。”謝震強(qiáng)調(diào)道。
按照《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》及配套規(guī)章規(guī)定，我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實(shí)行分級(jí)、分階段安全評(píng)價(jià)制度，農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會(huì)負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)工作。安全評(píng)價(jià)按照實(shí)驗(yàn)研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放、生產(chǎn)性試驗(yàn)和申請(qǐng)獲取安全證書5個(gè)階段進(jìn)行。
安全評(píng)價(jià)分為食用安全評(píng)價(jià)、環(huán)境安全評(píng)價(jià)兩部分。食用安全評(píng)價(jià)包括毒性、致敏性、致畸形性等，環(huán)境安全評(píng)價(jià)包括基因漂移、遺傳穩(wěn)定性、生存競(jìng)爭(zhēng)能力、生物多樣性等。
食用安全評(píng)價(jià)方面，受訪的中國(guó)農(nóng)科院專家認(rèn)為，若轉(zhuǎn)基因玉米中轉(zhuǎn)入基因所表達(dá)的蛋白有致敏性或者因轉(zhuǎn)入基因的表達(dá)而產(chǎn)生新致敏原都會(huì)使其產(chǎn)生致敏性。所以，轉(zhuǎn)基因玉米安全性評(píng)價(jià)的重要問(wèn)題之一是致敏性評(píng)估。
環(huán)境安全評(píng)價(jià)方面，轉(zhuǎn)基因作物基因漂移備受關(guān)注。受訪專家認(rèn)為，花粉、種子和無(wú)性繁殖器官都會(huì)介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因漂移。而轉(zhuǎn)基因漂移會(huì)使非轉(zhuǎn)基因種子混雜轉(zhuǎn)基因種子，降低種子純度。并且，傳統(tǒng)品種種子中混雜了轉(zhuǎn)基因種子會(huì)破壞傳統(tǒng)品種種質(zhì)資源的完整性。
異形雜交存在潛在的生物安全威脅，對(duì)環(huán)境有影響。“抗除草劑大豆基因有跟雜草發(fā)生基因轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。如果抗除草劑的基因到了雜草里面，就有可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草。因此種植轉(zhuǎn)基因植物方面有嚴(yán)格要求，以降低基因轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。”謝震說(shuō)。
2016年，農(nóng)業(yè)部對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究試驗(yàn)環(huán)節(jié)監(jiān)管情況開(kāi)展專項(xiàng)督導(dǎo)，檢查發(fā)現(xiàn)，有11家單位違反農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理規(guī)定，違規(guī)種植轉(zhuǎn)基因作物。例如遼寧省丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米選系基地內(nèi)違規(guī)種植轉(zhuǎn)基因玉米試驗(yàn)材料。農(nóng)業(yè)部決定，暫停該院2017～2019年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)中間試驗(yàn)資格，終止該院承擔(dān)的玉米現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系丹東綜合試驗(yàn)站項(xiàng)目，取消該院“十三五”期間承擔(dān)農(nóng)業(yè)部科技項(xiàng)目的資格。
