帶來變革的“轉基因”

風信子

2014年1月15日，農業部副部長陳曉華在農業部新年首場新聞發布會上表示，轉基因研發要積極，推廣要慎重。他指出，要加強科學研究，盡快研發出具有自主知識產權的新品種，占領該領域制高點；同時，在推廣和應用上，以嚴格的法律法規和監管鏈條保證其安全性。轉基因研發成果的產業化，要成熟一批、推進一批，沒有時間表。

實際上，近年來，轉基因話題持續引發公眾關注和熱議。去年9月以來，方舟子、崔永元關于轉基因的微博大戰更將爭議推向高潮。

什么是轉基因

自1973年美國斯坦福大學斯坦利-科恩教授首次研究成功轉基因技術至今，轉基因作物研發已走過41年的歷程。轉基因技術自開始研發以來，就受到世界各國的高度重視并積極推動其產業化進程。

曾有人預言，利用轉基因技術生產的新型作物，將引發第二次綠色革命：充足的改良食物、燃料和纖維將滿足人類糧食需求，為農民帶來收益，并促進環境好轉。有專家指出，誰控制了種子，誰就控制了糧食，誰就控制了農業！

從許多層面來看，轉基因革命已經開始了。

那么，什么是轉基因，你了解嗎？

轉基因，是指運用科學手段，從某種生物體中提取所需要的優質基因，將其轉入另一種生物中，使之與另一種生物的優質基因進行重組，再從結果中進行數代的人工選育，從而獲得特定的具有優質遺傳性狀的物質。

該技術利用優質基因提取，可以創造新的優質體系，改變原有動植物不良狀態，使遺傳物質得到改造的生物在性狀、營養和消費品質等方面向人類需要的目標轉變。例如，科學家把微生物體內的抗蟲基因轉到普通棉花中，棉花就獲得了抗蟲性。

“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉化”均為轉基因的同義詞。目前，轉基因在農業生產、動物飼養和醫藥研究等諸多領域有著廣泛的應用前景。

人們通常說到的轉基因，其實是3個概念，即轉基因技術、轉基因生物、轉基因食品。我們目前所說的轉基因生物（植物或動物），就是利用轉基因技術將分離克隆的單個或一組基因轉移到某一種生物，這樣的生物就是轉基因生物。由這些轉基因生物生產加工成的食品，被稱之為轉基因食品，例如，轉基因大豆及其制成的豆油、豆腐、醬油、豆豉等豆制品都是轉基因食品。

轉基因技術帶來醫學研究新方向

轉基因技術作為一門強有力的研究手段，在農業、醫學、動植物優良種類的培養、生命科學研究等方面都具有廣泛應用。

基因治療的原理，是將正常的外源基因導入生物體內，以彌補所缺失的基因、關閉或降低異常的基因，以達到治療遺傳性疾病的目的。目前基因治療的方法在治療惡性腫瘤、心血管疾病及傳染病方面有重要應用。世界上大多數人類遺傳疾病是由于單基因缺陷引起的。轉基因技術的發展，為治療這些遺傳疾病開辟了一條新的希望之路。

1990年，人類基因組計劃（Human GenomeProject，HGP）正式啟動。在醫學方面，轉基因技術可以用來為治療遺傳性疾病、惡性腫瘤、艾滋病等提供研究手段，具有重要的意義。人類基因組測序的完成，將有利于轉基因技術對這些疾病的定位、克隆和鑒定，從而為這些疾病的基因診斷和未來的基因治療奠定基礎，為防治危害人類的各種疾病如傳染病、遺傳性疾病、惡性腫瘤和心血管疾病等開辟新的天地。

人們“談癌色變”，而近幾年，由于艾滋病患者數量不斷增加，加上艾滋病的致死特點，使得人們又多了“談艾滋病色變”的各種擔憂。現在，美國科學家正嘗試利用轉基因技術抑制艾滋病病毒HIV的繁殖和傳播。除此之外，正在研究如何將轉基因技術用于治療人乳頭瘤病毒、巨細胞病毒及肝炎病毒的感染。

動物轉基因技術的發展

轉基因技術在動物體上的應用，能提高動物體的肉品質量、乳產量、毛的質量，提升多產性、抗病性以及其他重要的經濟特征。

1983年，美國將大白鼠的生長激素基因注射到小白鼠的受精卵內，經移植和胚胎發育成功地培育出“超級鼠”，其體重比一般小白鼠超出2倍；此外，將反轉錄病毒為載體攜帶生長激素基因導入動物，相繼培育出快速生長的轉基因豬、羊、雞、兔和牛等；將牛的生長激素注射到乳牛或羊羔體內，可以改善食物的轉換效率，提高蛋白質與脂肪的比例，生產出更加符合人們要求的較瘦的肉類。上述幾個例子都是轉基因技術在動物研究方面的例證。

首先，轉基因技術能提高動物生長速率。生長激素基因是動物轉基因研究中適用最早，也是迄今使用最為頻繁的基因。轉基因豬、羊、魚的問世及對經濟效益的提高，給人們極大的鼓舞。

其次，轉基因技術提高了動物抗病能力。轉基因技術能夠生產出可以自身防御病原體的動物。預先被設定轉入動物體內的基因，要對特殊刺激或生理狀態做出反應并表達產生免疫抗體，這樣轉基因動物針對疾病就有了免疫能力。

在農業上利用轉基因技術，通過引入特殊基因提高動物抗病能力引起人們極大重視。1981年，具有抗流行性感冒病毒能力的轉基因小豬誕生。盡管被錄入小豬體內的MX1蛋白質可能對豬有害，但此研究依舊引起了重大轟動。

再次，轉基因技術提高了毛發和纖維的品質。轉基因方法可以改變綿羊和山羊的羊毛和絨毛的卷曲度、細度、長度，還可以提高纖維的柔韌度和纖維的長度，防止衣物縮水。

目前，利用轉基因山羊的乳汁來生產有用的纖維已經取得了成功。拖絲便是其中之一，它是由蛋白單體聚合形成的。通過轉基因技術在山羊乳汁中生產出這種蛋白單體，然后在實驗室中或工廠里把蛋白單體聚合，就生產出類似天然蜘蛛絲的纖維，它伸展性能相當于凱夫拉纖維。這種纖維可用來做醫療器械、縫合、彈道防護、航空等材料。

動物轉基因技術發展了近30年，它為農業發展做出了很多貢獻，雖然技術還不是很成熟，有很多問題需要深入研究，但是它在今后還會繼續影響和推動未來的農業生產發展。

轉基因在農業中的應用endprint

植物培育方面，可運用轉基因改良植物的遺傳性質，還可應用于動植物病害防治。除了培育眾所周知的轉基因抗蟲和抗除草劑農作物外，轉基因技術還可應用于培育為提高產量、改善品質、抗性增強等性狀而改良的多種植物新品種。

轉基因植物按照特性，可分為抗除草劑轉基因植物；抗病毒、抗細菌、抗真菌轉基因植物；抗蟲轉基因植物；抗逆境轉基因植物；改良品質的轉基因植物；控制果實成熟的轉基因植物；復合性狀轉基因植物等。

轉基因技術在農業上的應用較為廣泛。

作物的優質一直是人們追求的目標，目前利用轉基因植物可以有效地改良植物的品質特性。如韓國用轉基因技術育成了一種便于淀粉加工的特異性微型薯種，個體如葡萄，結果性狀也似葡萄，產量高達普通馬鈴薯產量的3倍，淀粉含量達40%。目前用于改良作物產品質量的基因主要有：控制果實成熟的基因，谷物種子貯藏蛋白基因，控制脂肪合成基因等。

植物病害和蟲害往往使農業生產蒙受嚴重損失。人們通過使用農藥，采用高水平的生產管理技術和培育、種植抗病蟲的作物品種等手段與病蟲害做斗爭，雖然取得了長足進步，但并未完全成功。基因工程的發展為培育抗病蟲的作物提供了新的手段，從而開辟了植物抗病蟲育種的新時代。

近年來，科學家將病毒外殼蛋白基因移植到農作物中，使農作物能抵抗病毒感染，培育出抗病毒番茄、煙草、黃瓜等新品種作物。這些轉基因作物能減少殺蟲劑和農藥的用量，降低殺蟲劑和農藥及其殘留物對食物鏈、水體造成的污染，有利于保護生態環境。

植物在自然界生長過程中易受外界環境影響，如旱澇、鹽堿、強光、寒冷、高溫、低溫等作用于植物，會引起植物體內發生一系列的生理代謝反應，表現為代謝和生長的可逆性抑制，嚴重時甚至引發不可逆傷害導致整個植株死亡。研究發現，將與脯氨酸、甜菜堿及脂質合成有關的酶的基因克隆后轉入植物，可提高植物相應的抗逆性。

轉基因是否有害尚無定論

盡管與傳統常規品種相比，轉基因食品因為汲取了別的物種諸多優勢，往往有更加高產、抗病蟲害能力強之說。然而，也有言論指出目前轉基因食品高產、抗蟲害之說只是個例。

大多數人對“轉基因主糧”最擔心的一點是，某些含抗蟲基因的轉基因作物，含有一種叫做BT毒蛋白的物質——BT是細菌“Bacillus Thuringiensis”的縮寫，毒蛋白則是其產生的一種伴胞晶體。“毒”是指它并非對所有生物都有毒，而是只對某些特定物種有毒性。這些毒蛋白會殘留在土壤中，對土壤生態系統造成影響。蟲子吃了這種BT毒蛋白后自然會被毒死，目前還不能確認長期攝入該物質會不會對人造成傷害。

除此之外，公眾還擔心轉基因技術是否發展成熟到能夠進行大規模生產；轉基因食品是否對人體肝臟、腎臟和免疫系統產生副作用，副作用如何測定，是否對人體安全等問題。

許多國家政府和農業研究機構，正在研究如何利用現代生物技術，幫助公眾改善生活水平和糧食安全。然而以目前的科學水平，還不能完全精確地預測“好基因”移居到新的遺傳背景中后能否適應，會不會染上新的毛病。出于嚴格的安全考量，許多國家尚未開放和允許種植轉基因食品，轉基因食品的未來，尚有漫長的路要走。轉基因技術在未來人類的生產生活中，是否會帶來巨大的變革，將繼續引發世人關注。（來源：本刊資料室責任編輯/王興麗）endprint