一、為什么要研究轉(zhuǎn)基因
轉(zhuǎn)基因就是利用現(xiàn)代生物技術(shù),將人們期望的目標(biāo)基因,經(jīng)過(guò)人工分離、重組后,導(dǎo)入并整合到生物體的基因組中,從而改善生物原有的性狀或賦予其新的優(yōu)良性狀的技術(shù)。為什么要轉(zhuǎn)基因呢?主要原因是社會(huì)需要。
對(duì)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō),現(xiàn)在作物的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性都達(dá)到了瓶頸,種子是農(nóng)業(yè)的芯片,總書記說(shuō),不論什么時(shí)候都要把中國(guó)人的飯碗端在自己的手中,飯碗里要盛中國(guó)糧,但是育種談何容易?種子很重要,育種很困難,常規(guī)育種最快育出一個(gè)品種至少10年,這個(gè)品種一開始就選對(duì),選不對(duì),一輩子也育不出一個(gè)。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以把育種的時(shí)間縮短一半以上。轉(zhuǎn)基因的目標(biāo)精準(zhǔn)性更強(qiáng)。對(duì)人的健康來(lái)說(shuō),許多不治之癥束手無(wú)策,有的是目前的治療方法太痛苦。但是轉(zhuǎn)基因技術(shù)給我們提供了一條新的路徑。
二、轉(zhuǎn)基因成果
(一)轉(zhuǎn)基因植物(作物)
1. 轉(zhuǎn)基因植物(作物)概況。
全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積從1996年的170萬(wàn)公頃,發(fā)展到2019的1.9億公頃,年復(fù)合增長(zhǎng)率22.8%。2019年,美國(guó)、巴西、阿根廷、加拿大和印度,種植轉(zhuǎn)基因作物排名世界前五,種植面積均超過(guò)1000萬(wàn)公頃,中國(guó)320萬(wàn)公頃,位列第7位。
轉(zhuǎn)基因植物全球已有35科,120多種,其中進(jìn)入試驗(yàn)應(yīng)用已有40多種。世界上種植的轉(zhuǎn)基因植物種類主要有:大豆(占54%),玉米(占28%),棉花(占9%),油菜(占9%)。我國(guó)批準(zhǔn)投入商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物只有兩種,一是轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花,二是轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜。
2.轉(zhuǎn)基因植物(作物)研究。
世界上對(duì)轉(zhuǎn)基因作物研究開展十分廣泛,經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,中國(guó)已獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、重大育種價(jià)值的關(guān)鍵基因100多個(gè),轉(zhuǎn)基因?qū)@倲?shù)位居世界第二。
(二)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)治療、疾病模型的構(gòu)建、器官移植等方面。而轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品很難拿到安全批文,因?yàn)樯L(zhǎng)素原因和潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。首例上市的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物食品就是前面提到的美國(guó)轉(zhuǎn)基因三文魚。
器官移植一直是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究的一大方向,前段時(shí)間全球首例移植豬心臟者在存活2個(gè)月后死亡。其移植手術(shù)中使用的豬就經(jīng)過(guò)基因改造,被“敲除”了引起人類排異反應(yīng)的基因,植入了防止豬心過(guò)度增長(zhǎng)的基因。
(三)轉(zhuǎn)基因微生物制品
常見(jiàn)的有奶酪、面包、啤酒等。奶酪是一種常見(jiàn)的食品,在制作過(guò)程中有發(fā)酵和凝乳兩個(gè)過(guò)程。起到凝乳作用的凝乳酶來(lái)源于沒(méi)有斷奶的小牛的胃的皺襞中。常規(guī)方法需要屠宰小牛后,從胃中提取凝乳酶來(lái)生產(chǎn)奶酪。現(xiàn)在利用轉(zhuǎn)基因微生物已能夠使凝乳酶在體外大量產(chǎn)生,避免了小牛的無(wú)辜死亡,也降低了生產(chǎn)成本。
(四)轉(zhuǎn)基因疫苗
疫苗是將病原微生物及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)人工減毒、滅活或利用轉(zhuǎn)基因等方法制成的用于預(yù)防傳染病的自動(dòng)免疫制劑。
轉(zhuǎn)基因(基因工程)疫苗包含:重組抗原疫苗、重組載體疫苗、DNA疫苗、轉(zhuǎn)基因植物疫苗等。其中轉(zhuǎn)基因植物疫苗利用可食用的植物如馬鈴薯、香蕉、番茄的細(xì)胞作為載體,通過(guò)食用其果實(shí)或其它成分而啟動(dòng)保護(hù)性免疫反應(yīng)。
三、轉(zhuǎn)基因食物的安全性
(一)歐美吃不吃轉(zhuǎn)基因
美國(guó)是全球最大的轉(zhuǎn)基因作物消費(fèi)國(guó),75%-80%的食品都含有轉(zhuǎn)基因成分,目前已經(jīng)批準(zhǔn)了22種轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化,每年種植轉(zhuǎn)基因作物11.3億畝左右,占其耕地面積的40%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)人過(guò)去10年總共消費(fèi)了3萬(wàn)億份轉(zhuǎn)基因食品。
歐盟每年進(jìn)口大量轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品,主要是大豆、玉米、油菜、甜菜和其加工品。根據(jù)國(guó)際貿(mào)易數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),歐盟2020年轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)口量占其大豆總消費(fèi)量的81%。
(二)轉(zhuǎn)基因?yàn)楹巫屓苏勚?/span>
1. 技術(shù)、產(chǎn)業(yè)未完全成熟。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)誕生只有不到40年,規(guī)模化種植只有20余年。食用轉(zhuǎn)基因食品、使用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的后續(xù)影響還未完全可知,至少需要2代人去驗(yàn)證。
2. 對(duì)新鮮事物的天然恐懼。
人類發(fā)展史就是一部新事物不斷出現(xiàn)和被認(rèn)識(shí)的歷史。曾經(jīng)的蒸汽機(jī)、火車、飛機(jī)、照相機(jī)、疫苗、X光和核能等新科技的誕生,幾乎無(wú)一不帶來(lái)一定程度的恐新癥。
3. 媒體和網(wǎng)絡(luò)的渲染。
部分媒體和網(wǎng)絡(luò)大V利用民眾本身對(duì)轉(zhuǎn)基因的不了解制造話題,加劇了民眾的恐懼。相對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),媒體和網(wǎng)絡(luò)大V有較強(qiáng)的傳播優(yōu)勢(shì)、語(yǔ)言技巧,而科學(xué)家表達(dá)出來(lái)的晦澀難懂的科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),很難被社會(huì)大眾所理解。
(三)生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品
除了常見(jiàn)的轉(zhuǎn)基因食品外。生活中還有一些已經(jīng)廣泛使用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,如之前提到的轉(zhuǎn)基因制成的人胰島素。人胰島素由51個(gè)氨基酸組成,也就是153個(gè)堿基對(duì)編碼得來(lái),將生產(chǎn)人胰島素的基因序列導(dǎo)入到細(xì)菌中,細(xì)菌就變成了胰島素的工廠,可以批量生產(chǎn)人胰島素。
(四)轉(zhuǎn)基因的未來(lái)發(fā)展方向
工業(yè)領(lǐng)域:降解環(huán)境污染、提高光合效率、生物柴油。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:農(nóng)作物高產(chǎn)、抗逆、抗蟲、復(fù)合性能。
醫(yī)藥領(lǐng)域:基因藥物和疫苗,動(dòng)植物生物反應(yīng)器。
四、應(yīng)當(dāng)開展轉(zhuǎn)基因研究
中國(guó)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),也應(yīng)當(dāng)在國(guó)際轉(zhuǎn)基因技術(shù)上占有一席之地。國(guó)家批準(zhǔn)設(shè)立了轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)以來(lái),我國(guó)科研人員克隆了100多個(gè)重要基因,獲得1000多項(xiàng)專利,專利總數(shù)僅次于美國(guó),居世界第二位。這有利于我們實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的突破,打破國(guó)外專利的壟斷。