王子騫 陳彥宇 齊俊生
摘要:
轉基因技術在農業生產上的應用越來越廣泛,通過轉基因作物生產的轉基因食品出現在大眾視線之中,隨之而來的就是轉基因食品的安全性問題。本文對轉基因技術的應用、優勢和弊端,以及轉基因食品的安全性進行探討。
關鍵詞:
轉基因;食品;安全性
中圖分類號:S-3
文獻標識碼:A
DOI:1019754/jnyyjs20200630063
隨著科學技術的進步,遺傳物質的發現和DNA雙螺旋結構的發現,轉基因技術開始進入人類的視野,并逐漸走進人們的生活。轉基因技術是指利用DNA重組、轉化等技術將特定的外源目的基因轉移到受體生物中,并使之產生可預期的、定向的遺傳改變,這一特點使其成為現代農業生物技術的核心組成部分[1]。經過轉基因技術得到的轉基因作物生產的產品稱為轉基因食品,轉基因食品在營養價值和外觀上均優于非轉基因食品。
1轉基因技術的應用
在農業上,通常將植物基因工程稱為“轉基因技術”,所獲得的產品被稱為轉基因植物或轉基因作物,有時也會使用“遺傳修飾生物”或“工程作物”等名稱。目前,轉基因技術廣泛應用于農業領域,通過轉基因技術定向對農作物進行改造,可以加快農作物的生長速度、增加產量,豐富作物的營養成分或刪除有害性狀[2],增強農作物的抗病性、對環境的適應能力及抗除草劑和殺蟲劑的能力[3]。常見的轉基因植物如Bt(蘇云金芽孢桿菌)轉基因棉花,具有抗棉鈴蟲特性,在美國普及種植的Bt轉基因玉米,由于攜帶抗蟲基因,從而大幅度減少了化學農藥的使用量,因此產品中的農藥殘留也隨之降低。未來,“生物農業”的優勢將遠遠超出“化學農業”,這種趨勢是必然的,也是不可逆轉的[4]。目前,北美洲、南美洲和亞洲一些地區已經對轉基因作物進行大規模的商業種植,其產品已經銷往其它國家[5],預計2020年轉基因的生物經濟規模將達到15萬億美元[6],可見轉基因經濟的發展速度之快。
在動物生產上,轉基因技術可以將特定的基因導入動物體內[7],調節動物的激素合成,加快動物的生長發育,縮短生長周期,獲得更高的經濟效益。另外,應用轉基因技術可以增強動物的免疫力,對于動物的某些疾病,從其它動物中提取抵抗該病的相關基因,有可能培育出性狀穩定遺傳的抗病品種,大大降低該病的病發率,降低生產成本的同時得到更好的經濟效益。在畜牧業上,應用轉基因技術改善動物乳汁的營養成分,或增加動物毛發生長,可使生產出的乳汁營養更豐富,毛發的品質更好。
在醫學上,通過轉基因技術將外源基因導入植物體中,使植物成為很好的外源蛋白生物反應器[8],用來生產帶有抗原基因的水果,只需要通過食用該水果就可以達到免疫的目的。如,在蘋果中乙型肝炎的抗原[9],蘋果中含有乙型肝炎的蛋白,食用后使人體中產生該疫苗的抗體,預防乙型肝炎。轉基因動物還可以生產藥用蛋白質,如人血清蛋白、抗胰蛋白酶等,極大地降低了藥品的生產成本,同時促進了藥品產量的提高。對于某些基因缺陷的疾病,可以應用基因治療的方法進行治愈。
2轉基因食品的安全問題
轉基因食品一詞出現以來,便伴隨著各種各樣的質疑。雖然轉基因食品的保質期得到延長,口味和品質也得到改善,但其潛在的安全問題是沒有辦法忽視的。轉基因產品在給人們帶來巨大經濟效益和社會效益的同時,也給人們帶來憂慮:轉基因農產品究竟對人類健康是否存在威脅。
21外源基因毒性問題
所轉入的基因是否屬于有毒蛋白或抗營養因子,這一問題國家早已在轉基因安全評價的中間試驗階段就有所關注,如果屬于這2類,那么這種轉基因農產品的生產就會直接被否決。轉基因作物里的抗生素標記基因,有可能使人們對大量抗生素產生抗體[10],目前含有這類標記基因的轉基因作物不會通過安全評價。在獲得更高級別的安全評價之前,還需要解答轉基因植物產品是否對動物有害等。因此,綜合來看,獲得轉基因安全評價證書的轉基因產品具備很好的安全性。至于公眾所關注的轉基因食品當中外源基因潛在的其它不確定性方面,則需要經歷漫長的時間去驗證,需要通過立法對轉基因食品的安全進行監督[11]。
22倫理道德問題
轉基因食品的另一個問題即是否違反道德倫理問題,多數人認為答案是否定的,只有部分反對轉基因的人認為其違反道德倫理[12]。人們需要明確,其實自然界中本來就存在轉基因現象,只不過是科學家利用這種現象找到其原理,進而利用這些原理發展為現代的轉基因技術,從這一角度看,其并不違反道德倫理問題。紅薯是人類主要的作物之一,在自然條件下轉入了外源基因,這是農桿菌強行植入造成的[13],人們已經食用紅薯幾千年,到現在也沒有發現安全問題。不只是紅薯,平時常見的蔬菜、水果,也可能經歷了轉基因的過程,最終形成現在人們所見的樣子。轉基因本就是自然界中存在的現象,所以其并不違反道德倫理。
23抗生素抗性問題
抗生素標記基因主要用來檢測外源基因轉移是否完成,在轉基因作物當中抗性基因會一起表達,在食用轉基因食品時抗性基因所表達的抗生素會進入人體,由此引發人們對抗性標記基因的恐慌。目前來說,沒有辦法證明抗性標記基因對人體無害,但也沒有確切的報道說明抗性基因對人體有害,有些專家以轉基因豆粕喂養大鼠,并對大鼠身體健康多項參數進行檢測,實驗組和對照組之間沒有差別[14],但還不能下定論,抗性標記基因是否會對人體有害還需要歷經很長時間去驗證。
24轉基因作物對環境的影響
目前常用于轉基因的外源基因為抗蟲抗病基因,在種植過程中轉基因作物與傳統作物沒有分開種植,會出現雜交情況。如,轉入抗除草劑基因的草與雜草一起種植,新生的雜草有可能會獲得抗除草劑基因,對除草劑產生抗性,針對這一問題,農民采用間種或隔離的方法來解決基因漂移問題。
轉基因作物由于傳入了外源基因,使得昆蟲、細菌、病毒沒辦法侵害作物,只有那些成功侵害植物的個體可以存活下來,這就變成了一種篩選,轉基因作物沒辦法抵抗細菌和病毒的入侵,農藥沒辦法殺死害蟲,由此造成的損失無法想象。為了避免這一問題的出現,常用混種進行種植,避免上述情況發生。
3轉基因監管
2019年1月21日,農業農村部科技教育司發布2019年農業轉基因生物安全證書批準清單[15],清單上包括2個玉米品種和1個大豆品種。在主要農作物品種上獲得轉基因生物安全證書,意味著我國將進一步重視轉基因技術在主要農作物上的應用,這也在一定程度上推動種子行業的發展。但是,獲得安全證書并不意味著產品實現產業化,要想使轉基因作物產業化,使轉基因食品和其它非轉基因食品一同擺上人們的餐桌,就需要相關企業下大功夫,同時也需要相關部門的通力合作。我國大部分農民對于轉基因食品一直抱有消極態度[16],這不僅僅是因為其缺乏對轉基因食品的認識,更是因為一些媒體和網絡傳播轉基因食品的虛假信息甚至放大負面信息。很多時候都是由于媒體和網絡的虛假新聞、捏造事實讓大眾對于轉基因感到恐懼,因此對于轉基因知識的科普,還需要加大力度,用通俗易懂的方式宣傳轉基因技術,讓大眾對轉基因技術有一定程度的認識,消除大眾對轉基因技術的恐慌,進而推動轉基因技術的發展。否則,轉基因技術的使用和轉基因食品的發展仍將受到很大阻力。
美國從20世紀90年代至今使用的轉基因產品都沒有發現任何安全問題,歐洲部分國家同樣沒有發生任何轉基因食品安全問題,這主要是因為美國和歐洲對于轉基因食品有一套相對完善的監管體系,對轉基因食品的審核過程相比于非轉基因食品更為嚴格,以確保轉基因食品的安全。對轉基因食品的監督是一個漫長的過程,從轉基因食品的研發到實際生產銷售都需進行監督,我國目前并沒有形成完善的全面監督體系,在這方面還需要國家和政府下功夫。2020年4月26日,我國生物安全法草案二審稿提請十三屆全國人大常委會第十七次會議審議,明確開展生物技術研究、開發活動應當遵守國家生物技術研究開發安全管理規范,進行風險類別判斷,密切關注風險變化,及時采取應對措施。該草案的制定一定程度上加強了對轉基因技術的監管,監管越嚴格越有利于轉基因技術的健康發展,國家也在出臺更多的相關法案保證轉基因技術的發展,相信在愈發完善的監管體系下,轉基因技術和轉基因食品將能夠被大眾所接受。
4展望
轉基因技術是一柄雙刃劍,利用其優點的同時也要及時發現其潛在的缺陷,每一項新技術的產生都會伴隨著各種各樣的問題,但不能因此徹底否定,發展轉基因技術仍然是大勢所趨。近年來,CRISPR-Cas9基因編輯技術的應用愈發廣泛,其出現和應用在一定程度上改變了人們對轉基因的認知,作物經過基因編輯改造后,可以定向地增加農作物營養成分、產量和抗性等,這在一定程度上大大減少了農藥使用,同時生產的產品又不含外源基因,消除了外源基因帶來的潛在危險,是更為安全的轉基因食品。隨著全球人口的不斷增加,自然資源的短缺和氣候的多變,人類對于糧食的需求日益增加,采用傳統的雜交育種方式,需要經歷很長的時間才能培育出滿足生產需要的可遺傳性狀,而轉基因技術就可以很好地解決這一問題,相信轉基因食品在以后會有很大的發展空間。未來,人們將更需要轉基因技術這類高效的工具去解決遇到的各種問題[17]。
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(責任編輯周康)