转基因技术及相关.doc

1、转基因技术_百度百科转基因运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有优良遗传形状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出人类所需要的生物制品，用于医药、食品等方面。转基因技术的定义将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术（Transgene technology） 。人们常说的“遗传工程 “、“基因工程“、“ 遗传转化 “均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体“

2、（Genetically modified organism，简称 GMO） 。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了 21 世纪的转基因技术将走向合成生物学时代。编辑本段 几种常用的植物转基因方法遗传转化的方法按其是否需要通过组织培养、再生植株可分成两大类，第一类需要通过组织培养再生植株，常用的方法有农杆菌介导转化法、基因枪法；另一类方法不需要通过组织培养，目前比较成熟的主要有花粉管通道法。编辑本段1 农杆菌介导转化法农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶

3、植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有 Ti 质粒和 Ri 质粒，其上有一段 T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将 T-DNA 插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的 T-DNA 区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌介导转化在一些单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。编辑本段2 基因枪介导转化法利用火药爆炸或高压气体加速（这一加速设备被称为基因枪） ，将包裹了带目

4、的基因的DNA 溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单，因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。编辑本段3 花粉管通道法在授粉后向子房注射合目的基因的 DNA 溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源 DNA 导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该方法于 80 年代初期由我国学者周光宇提出，我国目前推广面积最大的转基因抗虫棉就是用

5、花粉管通道法培育出来的。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，常规育种工作者易于掌握。编辑本段 常用的动物转基因技术(1)核显微注射法 核显微注射法是动物转基因技术中最常用的方法。它是在显微镜下将外源基因注射到受精卵细胞的原核内，注射的外源基因与胚胎基因组融合，然后进行体外培养，最后移植到受体母畜子宫内发育，这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有新的 DNA 片段。-这种方法的缺点是效率低、位置效应(外源基因插入位点随机性) 造成的表达结果的不确定性、动物利用率低等，在反刍动物还存在着繁殖周期长，有较强的时间限制、需要大量的供体和受体动物等特点。(2)精子

6、介导的基因转移 精子介导的基因转移是把精子作适当处理后，使其具有携带外源基因的能力。然后，用携带有外源基因的精子给发情母畜授精。在母畜所生的后代中，就有一定比例的动物是整合外源基因的转基因动物。同显微注射方法相比，精子介导的基因转移有两个优点：首先是它的成本很低，只有显微注射法成本的 110。其次，由于它不涉及对动物进行处理，因此，可以用生产牛群或羊群进行实验，以保证每次实验都能够获得成功。(3)核移植转基因法 体细胞核移植是近年来新出现的一种转基因技术。该方法是先把外源基因与供体细胞在培养基中培养，使外源基因整合到供体细胞上，然后将供体细胞细胞核移植到受体细胞去核卵母细胞，构成重建胚，再把其

7、移植到假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到转基因的克隆动物。编辑本段1 显微注射法在显微镜下，用一根极细的玻璃针（直径 1-2 微米）直接将 DNA 注射到胚胎的细胞核内，再把注射过 DNA 的胚胎移植到动物体内，使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。编辑本段2 体细胞核移植方法先在体外培养的体细胞中进行基因导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞核移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中，产生的仔畜百分之百是转基因动物。编辑本段 转基因技术与传统技术的关系自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。

8、过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。遗传学创立后近百年的动植物育种则是采用人工杂交的方法，进行优良基因的重组和外源基因的导入而实现遗传改良。因此，转基因技术与传统技术是一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。但在基因转移的范围和效率上，转基因技术与传统育种技术有两点重要区别。第一，传统技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移，而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制。第二，传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行，操作对象是整个基因组，所转移的是大量的基因，不可能准确地对某个基因进行

9、操作和选择，对后代的表现预见性较差。而转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因，功能清楚，后代表现可准确预期。因此，转基因技术是对传统技术的发展和补充。将两者紧密结合，可相得益彰，大大地提高动植物品种改良的效率。下面分别对转基因动物和转基因植物来进行描述。编辑本段1 、转基因植物转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产外源基因的表达产物，如人的生长素、胰岛素、干扰素、白介

10、素 2、表皮生长因子、乙型肝炎疫苗等基因已在转基因植物中得到表达。编辑本段2 、转基因动物转基因动物就是基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先的设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再以生殖工程技术，有可能育成转基因动物。通过生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等基因转移，可能育成生长周期短，产仔、生蛋多和泌乳量高，转基因超级鼠比普通老鼠大约一倍。生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性，已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。还可将转基因动物作为生物工

11、厂（Biofactories ）,如以转基因小鼠生产凝血因子 IX、组织型血纤维溶酶原激活因子（t-PA） 、白细胞介素 2、1-抗胰蛋白酶，以转基因绵羊生产人的 1-抗胰蛋白酶，以转基因山羊、奶牛生产 LAt-PA，以转基因猪生产人血红蛋白等，这些基因产品具有高效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性，且多随乳汁分泌，便于分离纯化。但由于转基因动物受遗传镶嵌性和杂合性的影响，其有性生殖后代变异较大，难以形成稳定遗传的转基因品系。因而，尝试从受体动物细胞中分离出线粒体，以外源基因对其进行离体转化，再将转基因线粒体导入受精卵，所发育成的转基因动物雌性个体外培养的卵细胞与任一雄性个体交配或

12、体外人工授精，由于线粒体的细胞质遗传，其有性后代可能全都是转基因个体。编辑本段 转基因水稻从实验室走向田野据新华社杭州电广受世人关注的转基因水稻研究正从实验室走向田野，记者最近从中国水稻研究所获悉，转基因水稻已进入大田释放阶段，现正申请商品化生产。 1996 年，中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组，在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻，为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。这项成果名列由我国 500 位两院院士评选出的“1997 年中国十大科技进展”榜首。之后，课题组又成功配制出抗除草剂转基因直播水稻，可省工省时除尽稻田杂草。 去年 3 月，中国水稻所与浙江钱江生物化学股

13、份有限公司联合组建了浙江金穗农业基因工程有限公司，正式拉开了将转基因水稻推向产业化的序幕。 目前，黄大年等人已选育出一批优良的转基因水稻组合和新品系，经农业部基因产品安全委员会的安全审定和批准，这些新品种已开始在浙江的富阳、临安、丽水等地进行继实验室研究和中间试验后的大田释放和试种示范，并正在向有关部门申请商品化生产。转基因食品你敢吃吗？ 2000 年 3 月，克隆小猪“横空出世” 。随之而来，欧美之间也为转基因食品吃与不吃的问题争论不休。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作物仅有 6 种，其中有 3 种涉及食品，两种西红柿、一种甜椒。但是，

14、随着我国加入 WTO 的推进和全球经济一体化的到来，食用转基因食品将成为不可回避的现实。那么，什么是转基因食品？转基因食品到底能不能吃？十几年来一直从事基因工程方面研究的中国农业大学食品学院院长、博士生导师罗云波教授的答疑或许能为转基因食品的食用者壮壮胆。编辑本段 转基因食品的由来所谓转基因食品，就是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变，以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。它的研究已有几十年的历史，但真正的商业化是近十年的事。90 年代初，市场上第一个转基因食品出现在美国，是

15、一种保鲜番茄，这项研究成果本是在英国研究成功的，但英国人没敢将其商业化，美国人便成了第一个吃螃蟹的人，让保守的英国人后悔不迭。此后，转基因食品一发不可收。据统计，美国食品和药物管理局确定的转基因品种已有 43 种。美国是转基因食品最多的国家，60以上的加工食品含有转基因成分，90以上的大豆、50以上的玉米、小麦是转基因的。转基因食品有转基因植物，如：西红柿、土豆、玉米等，还有转基因动物，如：鱼、牛、羊等。虽然转基因食品与普通食品在口感上没有多大差别，但转基因的植物、动物有明显的优势：优质高产、抗虫、抗病毒、抗除草剂、改良品质、抗逆境生存等。1、转基因食品的安全问题面对越来越多的转基因食品，人们

16、的认识并非一致，以美国为首的主吃派和欧洲为首的反对派在全球范围内形成了两大阵营。不久前调查表明，美国、加拿大两国的消费者大多已接受了转基因食品，仅有 27的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。而在欧洲，大多数人是反对转基因食品的，英国尤为明显。缘由是 1998 年英国的一位教授的研究表明，幼鼠食用转基因的土豆后，会使内脏和免疫系统受损，这是对转基因食品提出的最早质疑，并在英国及全世界引发了关于转基因食品安全性的大讨论。虽然英国皇家学会于 1999 年 5 月发表声明：此项研究“充满漏洞” ，得出转基因土豆有害生物健康的结论完全不足为凭。但是，转基因食品的安全性问题已引起了消费者的怀疑

17、。79的英国人反对试种基因改良作物，抵制转基因食品进入市场。那么，转基因食品的安全性到底怎么样？是否能吃？罗云波教授认为，从本质上讲，转基因生物和常规育成的品种是一样的，两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰，或增加新性状，或消除原有不利性状。常规育成的品种仅限于种内或近缘种间，而转基因植物中的外源基因可来自植物、动物、微生物。虽然，目前的科学水平还不能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中会产生什么样的相互作用，但从理论上讲，转基因食品是安全的。罗云波教授说，他自己就吃转基因食品，他的同行包括做这方面研究和推广的人员，也不拒绝转基因食品。当问及长期食用转基因食品是否会对人体产生慢性副作

18、用时，罗教授认为不会产生副作用，一是因为转基因食品上市之前是经过大量试验和许多部门严格检验的；二是由于转基因食品在体内不积累。至于人们怀疑转基因食品可能对人体产生种种危害，主要是他们对基因工程不了解，而且这些“危害”是毫无科学根据的。罗云波教授认为，在转基因食品大范围地走进我们的生活之前，仅有农业作物基因工程安全管理实施办法是远远不够的。因为此办法未涉及到进口的农产品，国外的转基因食品进入我国未做严格的限制，因此应尽早立法，这样才能对进口的转基因食品进行严格的安全检测，真正确保消费者的利益。基因工程如果能在相应的法律、法规严格控制下，有序健康地朝着有利于人类需要的方向进行发展，它将给人类带来不

19、可估量的贡献。2、转基因食品前景乐观虽然对于转基因食品还存在这样那样的争论，但它的优势还是表现得越来越显著。在美国得到普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了 20。色氨酸是人体必需的氨基酸，无法自己合成，只能从外界摄取，一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至没有，只有靠动物性食物中获取，转基因玉米的出现，对于素食主义者而言，无疑是个喜讯。转基因油菜，不饱和脂肪酸的含量大增，对心血管有利。转基因工程牛奶，增加了乳铁蛋白、抗病因子的含量，降低了脂肪含量西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景，并注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品，但该国超过 7000 种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日

20、用品，可能含有经过基因改造的大豆副产品，而且英国政府对转基因食品的研究非常支持，布莱尔首相就是转基因食品的推崇者。在我国，人多地少状况突出，基因工程是解决粮食产量、提高粮食质量的重要途径。近年来，我国转基因食品的研究有了长足的进步，目前的研究开发居世界中等水平，仅次于美国和加拿大。罗教授认为，随着转基因食品商业化的步伐不断加快，转基因食品必将成为人们餐桌上的美味佳肴。3、转基因作物的潜在生态风险关于转基因作物的潜在生态风险早在 1992 年公布的生物多样性公约条款中就已明确提出来，要求制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物(LMO 或GMO)在使用和释放时可能产生的危险，既可

21、能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险。对环境产生不利的影响，包括了对农田生态系统的影响，以及自然生态系统的影响，影响是多方面的，我们已有文章报道（钱迎倩等，1998转基因作物因为是人工制造的品种，我们可以把这些品种看作为自然界原来不存在的外来种。一般说来，外来种对环境或生物多样性造成威胁或危险会有一段较长的时间。有时需 10 年的时间，或更长的时间。转基因作物商品化种植至今最长也就是 56 年的时间，一些潜在风险在这么短的时间内不一定能表现出来。可是有些风险在实验室水平上已经证实。如 Mikkelsen 等证实抗除草剂转基因油菜的抗除草剂基因可

22、以通过基因流在一次杂交、一次回交的过程已转到其野生近缘种中（Mikkelsen et al., 1996） 。这就是表中所指出的在农田生态系统中可能产生新的农田杂草。没有预料到的是转基因作物自身变为杂草成为现实的时间来得如此之快。根据 2001 年 8 月的报道，在加拿大主要的转基因作物是耐除草剂的 GM 油菜，但它们正在变成杂草。农民们正在与他们农田里的一种新的有害植物作斗争。因为在他们农田里已出现了未种植过的 GM 油菜，而这种植物能抗常规使用的除草剂，要杀死它们还较困难。曼尼托巴大学的植物科学家 Martin Entz 说， “GM 油菜传播的速度要比我们想到的要快很多，而要控制它是绝对

23、不可能的 “。加拿大食品检验署已劝告农民们用另外的药剂来杀死他们。可是其它的药剂能把农民种的作物杀死，在某些情况下，GM 油菜对这些药剂却具有抗性。这些 GM 油菜真正成为所谓的“ 超级杂草“。4、对环境有害的影响农田生态系统 Agro-ecosystem 增加杀虫剂的使用 抗性的选择和转运到可相容的其它植物中 产生新的农田杂草 基因流和杂交 转基因植物自身变为杂草 插入性状的竞争 产生新的病毒 不同病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白的重组 产生新的作物害虫 病原体-植物相互作用 食草动物-植物相互作用 对非目标生物的伤害 食草动物的误食5 相关阅读遗传与变异，是生物界不断地普遍发生的现象，

24、也是物种形成和生物进化的基础。 微生物遗传学作为一门独立的学科诞生于 40 年代，病毒遗传学作为微生物遗传学的重 要组成部分，对于生物遗传和变异的研究起到了重要的促进作用，也为分子遗传学的 发展奠定了基础。病毒的许多生物学特性，包括结构简单、无性增殖方式、可经细胞 培养、增殖迅速、便于纯化等，使其具有作为遗传学研究材料的独特优势。 众所周知，包括病毒在内的各种生物遗传的物质基础是核酸。事实上，这一结论 最初的直接证据正是来自于对病毒的研究。为了说明这一点，首先让我们回顾两个经 典的实验：噬菌体感染试验：T2 是感染大肠杆菌的一种噬菌体，它由蛋白质外壳( 约 60%)和 DNA 核芯(约 40%

25、)构成，蛋白质中含有硫， DNA 中含有磷。把放射性同位素(32)P 和放射性同位素 (35)S 标记 T2， 并用标记的噬菌体进行感染试验，就可以分别测定 DNA 和蛋白质的功用。Hershey 和 Chase(1952)在含有 3 2P 或 3 5S 的培养液中将 T2 感染大肠杆菌，得到标记的噬菌体， 然 后用标记的噬菌体感染常规培养的大肠杆菌，再测定宿主细胞的同位素标记，结果用 3 5S 标记的噬菌体感染时，宿主细胞中很少有同位素标记，大多数的 3 5S 标记噬菌 体蛋 白附着在宿主细胞的外面，用 3 2P 标记的噬菌体感染时，大多数的放射性标记在宿主细 胞内。显然感染过程中进入细胞的

26、主要是 DNA。病毒重建实验：烟草花叶病病毒 (tobacco mosaic virus，TMV)由蛋白质外壳和 RNA 核芯组成。可以从 TMV 分别抽提得 到它的蛋白质部分和 RNA 部分。Fraenkel Courat(1956)实验证明，用这两种成分分 别接种烟草，只有病毒 RNA 可引起感染。虽然感染效率较低，但足以说明遗传物质为 RNA。Fraenkel Courat 利用分离后再聚合的方法，先取得 TMV 的蛋白质外壳和车前病 毒(Holmes Rib Grass Virus，HRV)的 RNA，然后把它们结合起来形成杂合病毒，这种 杂合病毒有着普通 TMV 的外壳，可被抗 TM

27、V 抗体所灭活，但不受抗 HRV 抗体的影响。当 用杂合病毒感染烟草时，却产生 HRV 感染的特有病斑，从中分离的病毒可被抗 HRV抗体 灭活。反过来将 HRV 的蛋白质和 TMV 的 RNA 结合起来也得到类似的结果。目前已经能够由 许多小型 RNA 病毒和某些 DNA 病毒提取感染性核酸。如第四章所述，这些感染性核酸在 感染细胞以后，可以产生具有蛋白质衣壳和脂质囊膜的完整子代病毒。由脊髓灰质炎 病毒的 RNA 与柯萨奇病毒的衣壳构成的杂合病毒，在感染细胞后产生的子代病毒将是完 全的脊髓灰质炎病毒。以上事实说明，核酸是病毒遗传的决定机构，而蛋白质衣壳和 脂质囊膜不过是在病毒核酸遗传信息控制下

28、合成或由细胞“抢来”的成分。这些成分 虽然决定着病毒的抗原特性，而且与病毒对细胞的吸附有关，在一定程度上影响着病 毒与宿主细胞或机体的相互关系，例如感染与免疫，但从病毒生物学的本质来看，它 们只是病毒粒子中附属的或辅助的结构。核酸传递遗传信息的基础在于其碱基的排列 顺序，病毒核酸复制时能够产生完全同于原核酸的新的核酸分子，从而保持遗传的稳 定性。但是，病毒没有细胞结构，缺乏独立的酶系统，故其遗传机构所受周围环境的 影响，尤其是宿主细胞内环境的影响特别深刻；加之病毒增殖迅速，突变的机率相应 增高，这又决定了病毒遗传的较大的动摇性变异性。采用适当的选育手段，常可 较快获得许多变异株。应用各种理化学

29、和生物学因子进行诱变，也能较快看到结果。 而病毒粒子之间以及病毒核酸之间的杂交或重组，又为病毒遗传变异的研究，开辟了 广阔前景。这些便利条件使病毒遗传变异的研究远远超出了病毒学本身的范围，成为 人类认识生命本质和规律的一个重要的模型和侧面。 遗传和变异是对立的统一体，遗传使物种得以延续，变异则使物种不断进化。本 章主要论述病毒的变异现象、变异机理以及研究变异的方法和诱变因素等，关于病毒 的遗传学理论请参阅有关的专业书籍。 病毒的遗传变异常常是“群体” ，也就是无数病毒粒子的共同表现。而病毒成分， 特别是病毒编码的酶和蛋白质，又常与细胞的正常酶类和蛋白质混杂在一起。这显然 增加了病毒遗传变异特性

30、鉴定上的复杂性。 变异是生物的一般特性。甚至在人类尚未发现病毒以前，就已开始运用变异现象 制造疫苗。例如 1884 年，巴斯德利用兔脑内连续传代的方法，将狂犬病的街毒(强毒) 转变为固定毒。这种固定毒保留了原有的免疫原性，但毒力发生了变异非脑内接 种时，对人和犬等的毒力明显降低，因而成功地用作狂犬病的预防制剂。此后，在许 多动物病毒方面，应用相同或类似的方法获得了弱毒株，创制了许多优质的疫苗。选 育自然弱毒变异株的工作，也取得了巨大成就。但是有关病毒遗传变异机理的认识， 则只在最近几十年来才有显著的进展。这不仅是病毒学本身的跃进，也是其它学科， 特别是生物化学、分子生物学、免疫学以及电子显微镜

31、、同位素标记等新技术飞速发 展的结果。必须慎重对待转基因主粮商业化生产2009 年 11 月 27 日，农业部批准了“华恢 1 号” 、 “Bt 汕优 63”两种转基因水稻，一种 BVLA430101 转基因玉米的安全证书，两个产品分别限在湖北省和山东省生产应用。获得两个转基因水稻安全证书的是华中农业大学张启发教授及其同事。这是中国首次为转基因水稻颁发安全证书，也是全球首次为转基因主粮发放安全证书。但是，有关转基因水稻商业化种植的消息引来了各种担忧，也引起了绝大多数网民的强烈反对。世界上对转基因食物分为两大阵营：欧盟日本韩国强烈反对，美国提倡。比如，法国、德国、奥地利等欧盟国家至今都禁止在本土

32、种植转基因玉米。欧盟规定，转基因物质含量0.9以上就需清晰标明“本产品为转基因产品” 。日本与韩国禁止在本土种植转基因粮食，禁止进口转基因粮食。美国虽然大规模种植转基因大豆和玉米，但其中大部分大豆用于出口，剩下的大豆和玉米则主要用于制作动物饲料和生物燃料。美国人吃的食品，的确有一部分属于转基因食品，但偶尔吃吃的转基因西红柿或者土豆，跟每天都要吃的主食全换成转基因食品，是完全不同的，否则美国消费者也会反对。最能说明问题的事实就是，虽然美国基因技术发达，但作为美国人主粮的小麦至今没有进行转基因商业化生产。中国于 2000 年 8 月 8 日签署了国际生物多样性公约下的卡塔赫纳生物安全议定书 ，国务

33、院于 2005 年 4 月 27 日批准了该议定书，中国正式成为缔约方。议定书的目标是保证转基因生物及其产品的安全性，尽量减少其潜在的对生物多样性和人体健康可能造成的损害，在缺乏足够科学依据的情况下，可对他国试图入境的转基因生物及产品采取严格的限制与禁入措施。该公约的第 23 条规定，对转基因生物要进行严格的风险评估、风险管理和增加决策的透明度和公众参与，应在决策过程中征求公众意见，向公众通报结果。但是，关于我们 13 亿人民主粮的水稻进行转基因商业化生产，农业部根本就没有向公众征求意见。根据“绿色和平”和网友的揭露，迫不及待要让中国老百姓把转基因食品当主食的“精英”学者，都跟全球最大的转基因

34、技术公司美国孟山都（Monsanto）公司有密切的利益关系。绿色和平组织经过调查指出，种植转基因作物，受益最大的不是农民，而是科学家和生物公司。转基因技术具有专利权，科学家和转基因种子公司掌握着专利，将获取巨大的商业利益。有些人打着解决我国粮食问题的旗号力推转基因主粮，却没有看到 2007 年我国的粮食总产量突破 1 万亿斤，根本不存在所谓粮食紧缺问题，而且这仅是在传统小农经济条件下提供的粮食，还存在巨大的粮食浪费。三农问题专家李昌平指出，我国现在的水稻、玉米、土豆等主粮在目前的技术下，至少 10-20 年内根本不会短缺，而且还有很大的增产潜力，甚至是净出口国。所以在这样的情况下，根本没有必要

35、急于大规模推广转基因主粮商业化生产转基因商业化的重点在商业化，资本控制而不仅仅在于转基因技术。在现阶段，转基因商业化的最大缺点是急功近利和没有诚信，换句话，缺少行政监督和对公共利益的最基本保护，甚至当前有优势可能几年后没有优势的品种可以说时不我待就匆匆商业化这样的相对优势根本就是完全无政府状态下的混乱。为避免急功近利，避免出现转基因品种危害事件瞒报，避免严重侵害公众利益的事件不断发生，必须控制所有的商业化品种都一步步地控制规模，从全盘管理转基因商业化这件事，对低水平的重复必须整合深化、对国内的研究必须给予保护引导以便它们可以与大资本支持的国外项目抗衡、必须从生态，生物多样性、稳定性，从中国农业

36、、农产品加工行业、人业人口等等方面考虑积极主动地管理转基因项目立项和品种安全性。方舟子：转基因作物安全吗反对种植转基因作物的人们，并非都是由于科学上的疑虑(且不说其理由是否站得住脚) ，有的是出于其信仰，认为人类不应该种植“不自然”的作物。但是人类今天种植的作物，没有一种是“自然”的，全都是人工改造过的。这个改造过程发生于大约一万年前的新石器时代，人类开始尝试种植粮食的时候。在种植过程中，发现有的植株有人们想要的性状(比如产量比较高、味道比较好) ，于是其种子被保留下来，继续种下去。在下一代中，又选择“品质”最好的往下种，这样一代代地选择下去，就能得到“优良”品种。达尔文后来把这个过程称为“人

37、工选择” 。这个过程非常缓慢。在新石器时代， “驯化”一种野生植物要花上千年的时间。1719年，英国植物学家费尔柴尔德发明了一种创造作物新品种的方法杂交育种，把作物的不同品种进行杂交，在其后代中选育具有优良品性的品种。到了 20 世纪初，遗传学的创立为作物育种提供了理论依据，植物学家用杂交育种方法创造出了许多在农业生产上有巨大实用价值的新品种，这些新品种都是自然界原先没有的。但是不同物种之间的杂交很难成功。在 20 世纪 30 年代，植物学家发现使用秋水仙碱能有效地克服远缘杂种不育的难题。之后又发明了细胞质融合技术，把来自两个物种的细胞融合在一起，从中培育出杂交后代。有了这些技术，杂交打破了物

38、种障碍，杂交育种不再限于物种内部，两个不同的物种之间，甚至不同的属之间的杂交成为了可能。比如，通过把属于不同属的小麦和黑麦杂交，就能创造出既有小麦的高产又有黑麦的抗锈病能力的新物种小黑麦。在第二次世界大战之后，一种新的育种技术诱变育种获得了广泛应用。它通过使用化学诱变剂或辐射来诱发种子产生基因突变，从中筛选出具有优良性状的新品种。比起杂交育种，诱变育种更加“不自然” ，因为它直接改变生物体的遗传物质，创造出了新的基因。这些方法都属于经典育种技术，育种学家在使用这些技术时，其实是相当盲目的，并不知道他们给植物新品种引入了什么基因。从遗传学诞生日起，人们就梦想着有一天能够直接而精确地改变生物体的基

39、因，或者说，对生物体实施“遗传工程” 。这只有在分子遗传学诞生以后，才成为可能。第一次遗传工程是 1971 年在美国斯坦福大学的生物学家伯格实验室完成的。他们把噬菌体 的 DNA 片段插入猿猴病毒 SV40 的基因组，首次在体外将来自不同物种的 DNA重组起来。这个重组 DNA 分子由于含有哺乳动物病毒序列，有可能被结合进哺乳动物细胞的染色体中；又由于含有噬菌体 序列，有可能在细菌(例如大肠杆菌) 中扩增。虽然由于许多人担心扩增含有病毒序列的大肠杆菌的危险性使得伯格中断了进一步的实验，但是伯格实验已为未来的遗传工程绘制了蓝图：用细菌扩增重组 DNA，并把重组DNA 引入生物体中。伯格在 197

40、1 年 6 月冷泉港会议上首次报告其实验结果时，就引起了分子生物学家们的担忧：伯格采用的病毒 SV40 是一种致癌病毒，这种研究有可能培育出携带致癌基因的重组大肠杆菌，由于人体肠道内就生长着大肠杆菌，一旦重组大肠杆菌从实验室中逃逸，就有可能在人群中传播它们所携带的致癌基因。1973 年 1 月 2224 日在加州阿斯洛马举行会议讨论了重组 DNA 技术的危险性问题。这一年的 3 月份，波义耳、科恩实验室大大改进了重组 DNA 技术，成功地进行了“分子克隆” 。他们采用细菌的质粒作为重组 DNA 的载体。质粒是一种环形的 DNA 分子，携带着能抵抗抗生素的基因，一旦进入细菌细胞中，就能自动大量地

41、复制，并表达被重组进去的基因。这个实验进一步引起了分子生物学家们的担忧。美国科学院建立了一个专门的委员会，由伯格任主席，在 1974 年同时给美国科学院院刊和科学写了一封信，建议分子生物学家自愿地暂停重组 DNA 实验，召开一次讨论会讨论重组 DNA 技术潜在的危险性。会议于 1975 年 2 月 2427 日在阿斯洛马举行，衡量了重组 DNA 技术的潜在危险，建议继续从事这方面的研究，同时应采取措施降低实验的危险性。1976 年 6 月 23 日，美国国家卫生院在阿斯洛马会议所提出的建议的基础上，公布了重组 DNA 研究规则。与此同时，欧洲国家也制定了类似的规则。阿斯洛马会议之后，科学界有关

42、重组 DNA 技术的争议告一段落，但是在媒体的煽动下，公众中却出现了恐慌。人们担心重组 DNA 实验会创造出新的病原体，引发致命流行病，会创造出难以控制的怪物，会被用于改变人类基因组，导致“优生学”运动等，其中最主要的是担心会从重组 DNA 实验室逃逸出新的病原体。这种恐慌在 19761977 年间达到了顶峰。就在美国国家卫生院公布重组 DNA 研究规则的同一天，麻省剑桥市市长针对哈佛大学拟建一个用于重组 DNA 技术研究的新实验室，举行了一次听证会，然后禁止哈佛大学建造实验室。在经过了几个月的争论之后，市政委员会听从专家的意见，推翻了市长的决定，同意建造该实验室。与此同时，参议员爱德华肯尼迪

43、抨击科学家们想要自我管理重组 DNA 研究，举行国会听证会打算通过立法限制重组 DNA 研究。1977 年，美国科学院举行大会时，示威者举着反科学牌子冲进会议室，抢夺话筒。国会又多次举行听证会，并提出多项法案严厉限制重组 DNA 研究。美国科学界在美国科学院的领导下奋起抗争，没有一项这样的法案获得通过，而到了 1978 年底，这场媒体和立法恐慌就基本平息了。为什么这场恐慌能在如此短的时间内获得平息？通过举行一系列的评估会议，科学界出示了大量的证据，让公众们相信，只要遵循国家卫生院制定的规则，重组 DNA 技术就是安全的。同时，科学界也让公众们明白，以重组 DNA 技术为代表的遗传工程不仅能够帮

44、助科学家们从事生物医学方面的基础研究，而且有着与公众切身利益息息相关的应用前景。这些应用前景包括：将人的基因重组进细菌质粒，让细菌大量地生产具有重大医疗价值的生物制剂；改良农作物，使它们能抵抗虫害、疾病或具有固氮能力；检测、治疗人的遗传病。生物学家们很快用实验结果表明他们并不是在开空头支票。1977 年秋天，波义耳实验室用重组细菌合成人生长激素抑制素，证明了用细菌合成人体蛋白质是可能的。1978年，Genentech 公司的科学家首先把人胰岛素基因克隆进大肠杆菌，并成功地让大肠杆菌合成人胰岛素。1979 年和 1980 年，人生长激素和人干扰素也先后在重组细菌中合成出来。1982 年，重组人胰

45、岛素成为第一种获准上市的重组 DNA 药物。1980 年，分子生物学家首次把外源 DNA 结合进了植物细胞中。由于从一个植物细胞就可以克隆出一株植物，那么这个结果意味着人们很快就可以培育出转基因植物。3 年后，第一种转基因植物(一种携带了抵抗抗生素基因的烟草 )诞生了。 1985 年，能抗虫害、病害的转基因作物开始了田间试验。1992 年，中国种植了世界上第一批商用转基因作物转基因烟草。1994 年，市场上首次出现了转基因食品，一种软化缓慢的西红柿。目前，转基因作物已得到广泛的推广、栽培和使用。最常见的是转入抗除草剂基因，这样的转基因作物可以抵抗普通的、较温和的除草剂，因此农民用这类除草剂就可

46、以除去野草，而不必采用那些毒性较强、较有针对性的除草剂。其次是转入抗虫害基因，用得最多的是从苏云金芽孢杆菌克隆出来的一种基因，有了这种基因的作物会制造一种毒性蛋白，对其他生物无毒，但能杀死某些特定的害虫，这样农民就可以减少喷洒杀虫剂。转基因技术也可用于改变食物的营养成分，例如减少土豆的水分，这样炸出来的土豆片更脆；降低植物油中的不饱和脂肪酸，能延长储存期限；消除虾、花生、大豆中能导致过敏的蛋白质，这样原来对虾、花生、大豆过敏的人也可以放心地吃它们了。通过转基因技术让水稻变成“金大米” ，制造胡萝卜素(在人体内变成维生素 A)，有助于消灭在亚洲地区广泛存在的维生素 A 缺乏症。转基因技术可提高稻

47、米中铁元素的含量，以减少以大米为主食的人群当中常见的贫血症，也可提高稻米的蛋白质含量。在研究、开发中的其他项目还包括用转基因技术让作物具有抗旱、固氮、抗病能力等。由于转基因作物的巨大优势，推广非常快。全球已有 25 个国家批准了 24 种转基因作物的商业化种植，种植面积由 1996 年的 170 万公顷发展到 2009 年的 1.34 亿公顷，14 年间增长了 79 倍。其中最常见的转基因作物是转基因大豆、棉花、玉米、油菜。转基因大豆已经占全球大豆种植总面积的 72%，转基因棉花占全球棉花种植总面积的 47%。美国是转基因作物最大的生产国，转基因玉米、大豆、棉花都占种植面积的 80%以上。美国也是转基因食品最大的消费国，在美国市场上，大约 70%的食品含有转基因成分。但是在转基因作物迅速推广的同时，社会上也出现了反对的声音。和重组 DNA 药物的推广不同的是，反对推广转基因作物的呼声不仅没有很快平息下去，反而在“环保组织” 、政客的推动下，愈演愈烈，并时不时地引起社会恐慌。 转基因水稻的核心问题是什么？我认为，转基因水稻的关键问题不在于它是否安全，而在于我们的权利能否得到保证。这是我给中国日报评论的译文。批准种植转基因水稻，即便仍是实验性的，也已经引发了争议：中国是否应当在世界上率先把一种主粮转基因化？