對我國農業轉基因作物研發及安全管理的思考

郭金超，付仲文，于 晴，高立志* (.上海交通大學科學技術發展研究院，上海0040;.農業部科技發展中心，北京00;.上海交通大學生命科學技術學院，上海0040)

轉基因生物技術就是通過現代分子生物學技術將人工分離和修飾過的目標基因導入并整合到生物體基因組中，由于導入基因的表達而引起生物體的性狀發生可遺傳性改變的技術［1］。隨著現代分子生物學技術的發展，轉基因生物技術在農作物改良育種領域得到了快速的應用和發展，農業轉基因技術成為現代農業史上發展和應用最為迅速的作物育種技術［2］，并在現代農業育種發展過程中起到了創新引領的作用。在我國，推動農業轉基因生物的技術研究及產業化應用已成為我國現代種業發展的重要戰略決策，將有助于緩解我國糧食生產的面臨的嚴峻挑戰。然而，作為一種新技術，轉基因生物技術在作物育種方面的發展和應用一直飽受爭議，圍繞轉基因作物的食用安全爭論也未曾休止，相關轉基因安全的事件不時出現在一些新聞媒體中，甚至一些有影響力的科學家也對農業轉基因生物技術的應用產生質疑，致使當前我國轉基因作物育種產業的發展受到了一定的影響。筆者就我國轉基因作物研發現狀及安全管理進行了簡要的論述，并就我國轉基因作物的研發和安全管理提出了部分思考建議，一是期望筆者研究的內容能起到一定的科普作用，二是期望筆者部分思考建議能對促進我國農業轉基因生物技術的研發、應用，以及提高其安全管理水平起到一定積極作用。

1 全球轉基因作物商業化種植、應用現狀

1983年，世界首例轉基因植物(抗病毒煙草)誕生，標志著人類利用轉基因生物技術進行作物改良育種的開始［3］。隨著1996年商業化轉基因作物首次開始在美國大規模種植以來，轉基因作物商業化應用在世界范圍內迅速發展，種植面積不斷擴大。據國際農業生物技術應用服務組織(ISAAA)的統計，全球種植的轉基因作物在2014年超過了1.81億hm2(約27.2億畝)，這個面積超過我國“18億畝”的耕地紅線總面積約50%，較1996年的170萬hm2增加了100多倍，占到了全球作物種植總面積15億hm2的12.1%左右。在2014年全球種植轉基因作物的28個國家中，我國轉基因作物種植面積位居世界第六位，種植面積390萬hm2，主要種植轉基因作物是抗蟲棉和抗病毒木瓜［4］。

目前，全球商業化應用的轉基因作物中，抗蟲和抗除草劑仍然是兩個最主要的作物性狀，被單獨和復合應用于在轉基因作物。含有兩種或兩種以上性狀的復合性狀轉基因作物成為農業轉基因生物技術研究與應用的重點，2014年有13個轉基因作物種植國在種植復合性狀的轉基因作物，種植面積為5 100萬hm2，占全球的28%，預計更多復合性狀的轉基因作物種植將穩定增長［6］。耐旱和高效用水成為轉基因農作物研發中最優先考慮的因素，被看作是轉基因作物商業化的第二個十年內(2006～2015年)及將來能夠獲得商業化的最重要的性狀［5］。一批新的轉基因作物最近獲得批準，包括比較重要的蔬菜作物孟加拉國的蔬菜皇后——茄子和美國的世界第四大主食——土豆，預計于2015年以后開展商業化［4］。

農業轉基因生物技術在農業生產中的優越性，使其在節約能源資源、保護生態環境、保障糧食安全等方面做出了顯著貢獻。ISAAA 2014年統計報告顯示，從1996～2013年的18年間，通過持續增加農業生產力和提高農民經濟利益，轉基因作物在全球產生了大約1 333億美元的農業經濟收益;通過減少使用農藥和除草劑，極大地減少了CO2的排放，有助于減緩氣候變化及減少溫室氣體;由于提高了抗性、增加了單位面積的生產率，有助于節約水資源、防止砍伐森林和保護生物多樣性。此外，轉基因作物種子的市值占有率逐年提高，2013年轉基因種子的全球市場價值就達到了約157億美元，占全球商業種子市場價值的35%［4］。

2 我國轉基因作物研發及應用現狀

我國對農業轉基因生物技術的研究開始于20世紀80年代［6］。鑒于我國農業面臨的眾多嚴峻挑戰:耕地數量逐年減少、人口仍在持續增加，水資源短缺矛盾凸現、干旱缺水狀況呈加重趨勢，主要作物的病蟲危害逐年加重，過量使用化肥農藥相當普遍，環境惡化，農作物品質有待進一步提高等等［1］。多年來，國家一直高度重視農業轉基因生物技術的發展，在“863”、“973”等國家科技計劃中給與了大力支持［6］。為加快發展我國農業轉基因生物技術在作物育種方面的研究和應用，我國于2008年由農業部牽頭組織實施了“轉基因生物新品種培育”國家科技重大專項，轉基因生物技術育種成為與航天工程、大飛機工程并列的一大工程，農業轉基因生物技術得到了資金和政策上更進一步的支持。2011年，國務院《關于加快推進現代農作物種業發展的意見》中將推進實施轉基因生物新品種培育重大專項作為我國加快推進現代農作物種業發展的重點任務之一。

當前我國對于轉基因作物新品種的研發，主要是轉基因棉花、水稻、玉米、大豆和小麥5種作物。其中，轉基因棉花是我國研究最成功、應用最廣泛的轉基因作物，2013年我國轉基因抗蟲棉種植面積達到420萬hm2，占全國棉花種植總面積的80%以上，整體提升了我國農業轉基因生物技術研發的水平［7］;我國對水稻轉基因技術的研究走在世界前列，成功選育了抗蟲、抗除草劑、營養高效等一系列轉基因水稻新材料/品系［8］，抗蟲水稻的研究成果較為突出，轉基因抗蟲水稻華恢1號和Bt汕優63已經完成了全部的安全評價試驗，于2009年獲得農業部頒發的安全證書，具備了商業化應用的基本條件。此外，進展較快的抗除草劑轉基因水稻已完成了生產性試驗［9］;我國在玉米轉基因技術研究方面也具有了非常好的技術儲備，培育了一批抗蟲、抗除草劑、轉植酸酶基因等轉基因玉米新材料/品系［10］。2009年，轉植酸酶基因玉米獲得生產應用的安全證書，同轉基因抗蟲水稻一樣也具備了進行產業化的基本條件。此外，抗蟲轉基因玉米己完成環境釋放，正進行生產性試驗階段安全評價，抗除草劑轉基因玉米也已進入環境釋放［10］;我國對轉基因大豆和小麥的研究也有較好的進展，部分轉基因抗蟲(如抗大豆食心蟲和苜蓿夜蛾、抗蚜蟲)和抗除草劑大豆進入環境釋放階段，轉基因抗旱和耐鹽小麥新品系已經進入環境釋放階段轉基因，抗黃花葉病小麥新品系進入生產性試驗階段［9］。

據統計，自2002年我國實施《農業轉基因生物安全評價管理辦法》以來，至2012年我國共批準上述5種轉基因作物的安全評價試驗3 183項，此外還批準開展了油菜、馬鈴薯、花卉、果樹等作物的安全試驗共313項［7］，這些試驗的開展為我國農業轉基因生物技術的應用和產業化的發展奠定了良好的基礎。在批準的轉基因生物試驗中，完成生產性試驗獲得生產應用生物安全證書的轉基因作物有7種，分別是棉花、番木瓜、番茄、矮牽牛、甜椒、玉米和水稻，其中批準商業化種植的只有轉基因棉花、番木瓜、番茄、矮牽牛和甜椒，實現大規模種植的僅有轉基因棉花和轉基因木瓜［11］。

我國在進行轉基因作物自主研發的同時也批準進口了大量的轉基因作物，包括轉基因棉花、大豆、玉米、油菜和甜菜，除部分轉基因棉花可以種植外，其余轉基因作物的用途僅限于加工原料。截止2013年底，我國累計批準農業轉基因生物進口用做加工原料的申請共98項。其中，轉基因大豆是我國進口量較多的轉基因作物，2013年大豆進口量達到6 300多萬t，2014年突破了7 000萬t，約為我國本地大豆產量的4倍左右，這其中絕大多數為轉基因大豆;此外，進口的轉基因玉米和油菜也已達到幾百萬噸的水平［6］。

3 我國轉基因生物的安全管理

長期以來，轉基因安全性問題不斷遭受各種質疑，相關轉基因生物安全問題的事件不時出現［2，12］，引起了社會各界對轉基因生物安全問題的普遍重視。為此，國際上從事轉基因生物技術研發和應用的國家或地區大都建立了比較系統、完善的以科學為基礎的安全管理體系，安全管理普遍采用風險分析的方法，包括風險評價、風險管理和風險交流，并由此成立了相應的管理機構、制訂了一系列轉基因生物安全管理的法律法規［13－16］，這些法律法規的制訂和實施對于規范農業轉基因生物的技術研究和試驗健康而有序的開展、保護本國進出口貿易、維護市場秩序和消費者權益等起到了重要的積極作用。

我國農業轉基因生物安全管理始于1996年，農業部根據原國家科委于1993年發布的《基因工程安全管理辦法》制定了《農業生物基因工程安全管理實施辦法》［17］。經過多年的努力，安全管理成果顯著，目前已經形成了一整套比較系統的、適合我國基本國情的法律法規、行政管理和技術支撐體系，為我國農業轉基因生物技術研究和產業化應用的健康可持續發展起到了重要的保障作用［14］。

3.1 轉基因生物安全法律法規體系 為了給我國轉基因生物安全管理提供執法依據和法制保障，我國制定了一系列專門的相關轉基因生物安全問題的法律、法規和政策。2001年，國務院頒布實施了《農業轉基因生物安全管理條例》(簡稱《條例》)，這是指導我國轉基因生物安全管理工作的重要法律依據。隨后，依據《條例》規定，制定了5個配套管理辦法，分別是:2002年發布的《農業轉基因生物安全評價管理辦法》、《農業轉基因生物進口安全管理辦法》和《農業轉基因生物標識管理辦法》，2004年發布的《進出境轉基因產品檢驗檢疫管理辦法》，以及2006年發布的《農業轉基因生物加工審批辦法》。一個《條例》，5個配套管理辦法規范了從研究、試驗到生產、加工、經營和進出口等各個環節的農業轉基因生物安全管理工作［18］。

3.2 轉基因生物安全行政管理體系 我國轉基因生物安全行政管理體系大體上可分為三個層面。一是根據《條例》規定，國務院建立農業轉基因生物安全管理部際聯席會議，全面負責研究、協調我國農業轉基因生物安全管理工作中的出現的重大問題;二是農業部為我國農業轉基因生物安全的監督管理的部門，設立農業轉基因生物安全管理辦公室，負責全國轉基因生物安全評價、監督檢查等組織、協調管理工作。三是縣級以上地方各級人民政府農業行政主管部門負責本行政區域內的農業轉基因生物安全的監督管理工作，實行屬地化管理制度，負責對本區域內的轉基因生物安全評價申報、田間試驗監管等工作。

3.3 轉基因生物安全技術支撐體系 我國轉基因生物安全管理技術支撐體系主要包括安全評價體系、檢測機構體系和標準體系［18］。我國的轉基因生物安全評價工作國家農業轉基因生物安全委員會(簡稱安委會)負責，安委會由農業部按照《條例》的規定組建，同時負責為轉基因生物安全管理提供技術咨詢。當前我國安委會每年召開至少三次，主要是組織對農業轉基因生物環境釋放階段和申請安全證書階段的安全評價申請進行評審;轉基因生物安全檢測工作由分散在全國的農業轉基因生物安全檢測機構負責，這些檢測機構由農業部負責籌建，負責為農業轉基因生物安全管理提供技術支撐、服務安全評價、主導轉基因生物檢測標準研制，以及開展風險交流等，是技術支撐體系中的重要組成部分［19］。目前已有40個檢測機構通過實驗室資質認定、農業部審查認可和農產品質量安全檢測機構考核程序和規定進行建設和組織認證，獲得獨立開展轉基因相關檢測工作的法律資質［6］;轉基因生物相關的國家標準制訂和修訂工作由國家農業轉基因生物安全管理標準化技術委員會(簡稱標委會)負責，標委會由國家標準化管理技術委員會依法批準成立，日常工作由農業部科技發展中心負責［18］。

4 對我國轉基因作物研發及安全管理的思考和建議

我國農業轉基因生物技術歷經20年的發展，已經成為解決我國當前農業生產中面臨的主要困難的重要手段之一。特別是在轉基因生物新品種培育重大專項實施以后，國家加大了對農業轉基因生物技術研究和應用的人力和物力投入，在主要轉基因作物(水稻、玉米、棉花、大豆和小麥)功能基因克隆、遺傳轉化、新品種培育或商業化應用方面取得了重要進展［8，10，20－22］。轉基因生物育種已被列為我國新興戰略性產業，政府對轉基因生物技術研究應用的基本政策積極穩妥。一方面，要大膽研究創新，占領轉基因技術制高點，擁有自主知識產權，積極參與國際間的競爭;另一方面，轉基因農作物產業化、商業化推廣，要嚴格按照國際標準和國家技術規程規范進行，穩步推進，確保安全［23］。2015年“中央一號”文件更是明確提出要強化農業科技創新驅動作用，并首次提出了“加強農業轉基因生物技術研究、安全管理和科普宣傳”，這對加快我國轉基因生物技術研發和產業化發展是利好因素。

4.1 我國轉基因作物研發及安全管理存在困難和問題 當前國際上農業轉基因生物產業發展迅速，一些農產品出口大國(如:美國、加拿大、巴西)普遍種植了大量轉基因作物。盡管我國農業轉基因技術研究起步較早，然而在關鍵共性技術研究、重要育種價值基因克隆及評估，以及轉基因作物推廣應用等方面與國際上一些發達國家相比還存有明顯差距，主要表現在當前我國轉基因作物遺傳轉化、基因組操作等等鍵共性技術研發投入偏少，自主創新能力不足［24］，擁有的轉基因技術領域國際專利偏少且覆蓋面小［9］;轉基因作物轉化效率較低、轉化規模較小、穩定性較差［8，10，20－22］;對關鍵育種基因應用價值評估體系不完善，自主開發的具有重大育種價值的關鍵基因不多［9］;育種規模偏小，產業化支撐能力偏弱，轉基因作物的研發目前還是主要以科研院所和高校為主，這也導致了核心技術創新的動力的不足原因之一。

此外，在轉基因作物安全管理方面，我國的安全管理主要法規基本是在2006年以前建立的，隨著農業轉基因生物技術研究的深入和產業發展政策調整，新情況和新變化不斷出現，需要對部分法規內容進行調整和完善，如:安全評價試驗階段間的劃分過于復雜、試驗周期較長，標識閾值設置不科學、市場監管難度較大等［17］;田間試驗基地建設缺乏統一標準;多數研發單位還存在管理人員專業知識缺乏、制度落實不到位、對農業轉基因生物安全管理的重要性認識不足等問題;我國的轉基因生物技術的發展受到社會輿論的影響較大，加之一些食品生產廠家過分強調非轉基因產品的優點，客觀上對我國的轉基因生物育種產業的發展進程造成一定的阻礙。

4.2 我國轉基因作物研發的建議 ①加強農作物基因組學的研究，重視具有重大育種應用價值的關鍵功能基因的發掘，并積極做好相關知識產權保護，保證我國在國際基因知識產權的爭奪中占據優勢地位，以增強農業轉基因生物育種產業發展的可持續性。②加強安全轉基因技術的研究，加快建立科學、規范的功能基因驗證、價值評估體系，促進真正具有重大育種價值基因安全、有效地開發和應用。③不斷完善轉基因操作技術體系，促進轉基因操作技術的規模化和標準化，進一步提高轉基因作物轉化的效率和穩定性。④進一步引導育種企業參與轉基因作物育種，通過加強產學研合作，快速提升育種企業農業轉基因生物技術研發和產業化的自主創新能力和市場競爭力，培育具有國際競爭力的大型轉基因生物育種企業，增強我國轉基因生物育種產業發展得國際競爭力。⑤通過“轉基因生物新品種培育”重大專項的實施，建立轉基因作物基因克隆、轉基因操作、新品種培育、安全評價等各環節的有機銜接的機制，使各領域的最新研究成果能快速地應用到轉基因作物新品種的培育的過程中，切實有效服務于我國農業轉基因作物育種產業的發展。

4.3 我國轉基因作物安全管理的建議

4.3.1 按照分類管理要求，盡快研究完善法律法規。新的發展形勢下，相關部門應進一步完善相關法律法規，特別是轉基因生物安全評價管理制度、標識管理制度和轉基因作物產業化相關政策。在評價管理方面應進一步規范不同試驗階段、不同研究目的轉基因生物審批管理要求，特別是基因功能性驗證目的的轉基因試驗應簡化審批流程;在標識管理制度方面應擴大轉基因產品標識辦法管理范圍、合理設置轉基因產品標識閾值等，以增強法規在實際過程中的可執行性和可操作性，同時規范“非轉基因”標識范圍;在轉基因作物產業化政策方面要盡快明確轉基因作物獲得安全證書到可以進行產業化的過程中具體可操作的實施程序和辦法，推動轉基因作物新品種產業化進程。

4.3.2 加大對研發單位轉基因生物安全管理的指導和監管。開展農業轉基因生物研究和試驗，研發單位的硬件設施、制度保障至關重要。在強化落實轉基因生物安全屬地管理制度和研發者第一責任人責任的同時，要加強對研發單位安全評價試驗開展、田間試驗基地建設的指導和監管，不僅要讓研發人、更要讓研發單位認識到農業轉基因生物安全管理的重要性，從源頭上做好轉基因生物安全的管理工作。

4.3.3 加強轉基因生物安全評價支撐能力建設，深入開展轉基因生物環境安全評價技術、食用安全評價技術和分子特征識別技術研究，同時加強田間試驗基地的規范化建設，為我國農業轉基因生物安全評價管理提供更加全面、科學的依據，保障轉基因作物育種產業化進程的順利推進。

4.3.4 提高轉基因生物安全檢測機構的質量和服務意識。隨著全球商業化轉基因作物品系的增加和轉入基因性狀的多樣性，以及我國轉基因生物技術研究和應用的深入發展，轉基因檢測的任務和復雜性將不斷增加。因此，對現有的檢測機構要不斷加強工作人員檢測和服務能力培訓，進一步規范管理，提高檢測的質量和服務意識水平，為轉基因生物安全管理提供可靠的技術支撐。

4.3.5 積極開展轉基因生物技術科普宣傳。科普宣傳要講究策略，不應孤立地宣傳農業轉基因技術的優劣，在介紹其基本的科學原理的同時，還應從整個農業育種發展歷史的角度進行科普，同時結合水土資源等環境壓力、人口增長壓力、國家發展戰略等綜合因素宣傳農業轉基因生物技術發展的重要性;宣傳要有組織、有規模，形成一定的影響力，廣泛地引導公眾科學、客觀的了解農業轉基因生物技術及其安全性，提高公眾認知水平，以創造農業轉基因生物技術研究與育種產業發展的良好社會環境氛圍。

［1］張啟發.大力發展轉基因作物［J］.華中農業大學學報(社會科學版)，2010(1):1 －6.

［2］范云六，黃大昉，彭于發.我國轉基因生物安全戰略研究［J］.中國農業科技導報，2012，14(2):1 －6.

［3］肖景華，陳浩，張啟發.轉基因作物將為我國農業發展注入新動力［J］.生命科學，2012，23(2):151 －156.

［4］JAMES C.2014年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢［J］.中國生物工程雜志，2015，35(1):1 －14.

［5］JAMES C.2012年全球生物技術/轉基因作物商業化發展態勢［J］.中國生物工程雜志，2013，33(2):1 －8.

［6］羅云波，賀曉云.中國轉基因作物產業發展概述［J］.中國食品學報，2014，14(8):10 －15.

［7］付仲文，寇建平，田志宏.安全監管視角下我國轉基因種子產業化發展分析［J］.南京農業大學學報(社會科學版)，2014，14(2):58 －64.

［8］張欣，付亞萍，周君莉，等.水稻規模化轉基因技術體系構建與應用［J］.中國農業科學，2014，47(21):4141 －4154.

［9］萬建民.我國轉基因植物研發形勢及發展戰略［J］.生命科學，2012，23(2):157 －167.

［10］劉允軍，賈志偉，劉艷，等.玉米規模化轉基因技術體系構建及其應用［J］.中國農業科學，2014，47(21):4172 －4182.

［11］儲成才.轉基因生物技術育種:機遇還是挑戰［J］.植物學報，2013，48(1):10 －12.

［12］DLUGOSCH K M，WHITTON J.Can we stop transgenes from taking a walk on the wild side?［J］.Mol Ecol，2008，17(5):1167 －1169.

［13］李寧，付仲文，劉培磊，等.全球主要國家轉基因生物安全管理政策比對［J］.農業科技管理，2010，29(1):1 －6.

［14］李寧，劉培磊，連慶，等.農業轉基因生物安全評價申請人應具備的素質要求［J］.農業科技管理，2010，29(6):4 －6.

［15］劉培磊，李寧，周云龍.美國轉基因生物安全管理體系及其對我國的啟示［J］.中國農業科技導報，2009，11(5):49 －53.

［16］ZHANG D B，GUO J C.The development and standardization of testing methods for genetically modified organisms and their derived products［J］.J Integr Plant Biol，2011，53(7):539 －551.

［17］付仲文，楊景華，寇建平.推進我國轉基因技術研究與產業化法律法規修改的幾點思考［J］.生物技術進展，2012，2(1):5 －10.

［18］農業部農業轉基因生物安全管理辦公室.農業轉基因生物知識百問［M］.北京:中國農業出版社，2011.

［19］宋貴文，李飛武，張明，等.我國農業轉基因生物安全檢測機構體系運行現狀分析［J］.農業科技管理，2011，30(1):40 －43.

［20］葉興國，徐惠君，杜麗璞，等.小麥規模化轉基因技術體系構建及其應用［J］.中國農業科學，2014，47(21):4155 －4171.

［21］劉傳亮，田瑞平，孔德培，等.棉花規模化轉基因技術體系構建及其應用［J］.中國農業科學，2014，47(21):4183 －4197.

［22］侯文勝，林抗雪，陳普，等.大豆規模化轉基因技術體系的構建及其應用［J］.中國農業科學，2014，47(21):4198 －4210.

［23］農業轉基因生物安全管理部際聯席會議辦公室和中國科協科普部.理性看待轉基因［M］.北京:科學普及出版社，2014.

［24］劉蓉蓉.我國轉基因作物研發重點與支持對策探討［J］.生物技術通報，2014(9):1－6.