轉基因技術的發(fā)展與食品安全

主講人 | 曹立勇

中國水稻研究所國家水稻改良中心分子育種研究室主任

中國農業(yè)科學院水稻遺傳育種博士研究生導師

轉基因技術的發(fā)展與食品安全

主講人 | 曹立勇

中國水稻研究所國家水稻改良中心分子育種研究室主任

中國農業(yè)科學院水稻遺傳育種博士研究生導師

轉基因是現代農業(yè)戰(zhàn)略性高新技術

在水稻常規(guī)育種領域有兩次技術革命：第一次是20世紀50年代末的矮桿育種，這次革命使水稻產量從每公頃2噸提高到4噸。第二次革命是20世紀70年代的水稻雜交技術，使產量從每公頃4噸提高到6噸。這兩次綠色革命奠定了高產基礎，但常規(guī)育種方法周期較長，工作量較大。隨著生物技術的發(fā)展，生物育種技術取得重大突破。轉基因技術就是生物技術育種的一種，它主要利用生物技術將人們期望的目標基因（抗病基因、抗蟲基因）克隆分離重組后整合導入生物體的基因組中，從而改變生物原有的性狀，獲得新的性狀。轉基因作物的經濟社會效益主要有三點：一是有效地控制了靶標害蟲和作物病害，穩(wěn)定作物產量。二是降低了化學農藥的施用，保護生態(tài)環(huán)境，增強食品安全性。三是降低了生產成本，提高了農產品質量，提高了農產品競爭力。

目前，轉基因生物應用領域非常廣泛，主要應用于醫(yī)藥、環(huán)保、新能源新材料等方面。從轉基因研發(fā)趨勢來看，全球商業(yè)化種植的轉基因品種有玉米、棉花、油菜、木薯、甜菜等28個品種。全世界轉基因技術商業(yè)化應用的有65個國家，前三個分別是美國、巴西和阿根廷。我國從1998年開始投入大量資金進行轉基因技術研發(fā)，目前轉基因技術在中國的商業(yè)化運用排在世界第六位，在我國大面積應用于種植Bt棉花和抗病毒番木瓜。作為一項重大技術創(chuàng)新，黨和國家非常重視。習近平總書記強調：轉基因是一個

新的技術，也是一項新的產業(yè)，具有廣闊的發(fā)展前景，要嚴格按照國家制定的技術規(guī)程規(guī)范進行，穩(wěn)扎穩(wěn)打、確保安全，大膽研究創(chuàng)新，占領轉基因技術制高點。

我國轉基因安全管理科學規(guī)范

我國轉基因安全管理體系非常嚴密，建立健全了整套監(jiān)管體系，目前已經走在世界前列。國務院制定了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》，農業(yè)部制定了《農業(yè)轉基因生物安全評價管理辦法》《進口安全管理辦法》等一系列公告、技術指南、標準和規(guī)范。國家農業(yè)轉基因生物安全委員會的構成有農業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生、食品、檢測檢驗等部門，具有廣泛專業(yè)代表性和政府權威性，它的成員有各個部委推薦的相關領域技術業(yè)務扎實、學術水平高超的專家，每五年一屆。他們的職責主要是負責轉基因生物安全評價和維持轉基因生物安全秩序。我國有全國農業(yè)轉基因生物安全管理標準化技術委員會作為技術支撐體系，主要工作是制定轉基因生物安全標準。目前已經發(fā)布標準150多項，其經國家認證的轉基因檢測機構檢測包括產品的成分安全、環(huán)境安全、食用安全三個類別，形成了功能完善、管理規(guī)范的農業(yè)轉基

因生物安全檢測體系。國務院設有農業(yè)轉基因生物安全管理部際聯席會議，負責研究協調重大問題，農業(yè)部有農業(yè)轉基因安全管理領導小組，縣級以上農業(yè)行政管理部門負責本行政區(qū)域內的監(jiān)管工作。我國發(fā)布了農業(yè)轉基因生物標識的國家標準，其標識為強制標識。2002年發(fā)布實施的第一批標識目錄，包括了大豆、油菜、玉米、棉花、番茄等作物，其中大豆包括大豆種子、大豆、大豆粉、油、豆粕。食品安全法明確監(jiān)管職責，規(guī)定第一責任人是研發(fā)人和研發(fā)單位，重大決策由國家農業(yè)轉基因生物安全委員會科學評審，轉基因和部際聯席會議綜合決策，以保證評價科學全面，程序規(guī)范嚴謹，結論真實可靠。

以抗蟲水稻的安全評價體系為例，首先實驗研究階段往往要五到六年，對基因進行克隆、定位、轉化，實驗室研究階段以后進行一到兩年的中間實驗，然后環(huán)境釋放一到兩年，生產性實驗一到三年，這些過程都是需要農業(yè)部安委會審核，再做食用性的安全、分子特征、環(huán)境安全評價之后才能發(fā)放安全證書。同時還要做對環(huán)境安全品種中的雜草性、入侵性、基因漂移等環(huán)境后果對植物健康的影響、動物和人體偶爾接觸的影響、對環(huán)境生物和食物網的影響等等方面的安全評價。種植轉基因水稻的周邊200米是有圍墻隔離的，因為水稻花粉在2至5米之間可以漂移，借助風力時可以達到300多米，所以在中間實驗與生產性實驗之間做了非常嚴格的隔離。我們對轉基因水稻做了病理分析，它能殺死昆蟲是因為昆蟲體內有殺蟲蛋白的受體，人體當中沒有這樣的殺蟲蛋白的受體，所以說這個殺蟲蛋白對人體是無害的。同時我們借鑒食品、食品添加劑、農藥、醫(yī)藥安全性評價的理念，用超過常規(guī)劑量的超常量實驗，應用公認的實驗模型做了長期食用的安全性評價，都證明是安全的。

和轉基因水稻一樣，轉基因棉花也在我國大量種植。我國從1998年開始批準商業(yè)化種植轉基因棉花，種植以后進行了長期的安全性監(jiān)測，對靶標生物、非靶標、生物多樣性進行檢測，沒有任何不良的影響。同時種植抗蟲棉有效控制了小農戶多種作物棉鈴蟲危害。棉鈴蟲防治效果達到80%以上。

轉基因生物食用飼用及環(huán)境安全

轉基因生物的安全評價主要從兩方面來講，第一個方面就是要食用和飼用安全，第二個方面是進行環(huán)境安全的評價。食用和飼

用安全要求轉基因食品進行毒性、致敏性和抗營養(yǎng)作用分析。環(huán)境安全要從生產競爭能力評價，進行基因漂移的評價，非靶標生物和生物多樣性影響評價、害蟲地位演化的影響評價、靶標害蟲抗性進化影響評價等等。對于食用飼用環(huán)境安全，種植轉基因作物都需要進行安全性評價的管理。安全性的評價與管理，從轉基因生物研發(fā)和應運角度出發(fā)。我們首先從基因的定位、挖掘、克隆來看，從基因的蛋白安全來進行鑒定，通過遺傳轉化、材料創(chuàng)制對功能進行鑒定，對功能安全性進行鑒別。品種培育以后再進行大田中試，生產性實驗，進行環(huán)境食用飼用安全性評價，商業(yè)化種植也要進行環(huán)境安全性監(jiān)控。在市場上流通，要進行產品檢測、監(jiān)測。這些是轉基因生物安全評價與管理的步驟。

食用和飼用安全，首先要進行毒性評價，我們用的是一些動物，主要是白鼠、老鼠、小白兔、豬、雞。包括急性毒性實驗、30天的喂養(yǎng)實驗、90天的慢性飼養(yǎng)實驗等。過敏性評價主要包括新表達蛋白質與已知致敏原氨基酸序列的同源分析，看其對人類是不是構成新的過敏源，通過特異性血清篩選實驗、致敏動物模型實驗等一套程序來進行過敏性的評價。食用飼用還有抗營養(yǎng)作用的評價，外源基因導入作物當中營養(yǎng)成份有沒有改變？對此我們要做粗蛋白質、碳水化合物、脂肪酸、纖維素、礦物質、氨基酸等分析。

環(huán)境安全方面，要進行轉基因植物演化成雜草的風險控制與研究。要對它的生殖率、花粉傳播能力、雜交結實率、落粒性和落粒率等指標進行環(huán)境安全評價。還有基因漂移評價，轉基因作物外源基因向栽培作物與野生的近緣植物漂移的風險與控制。比如抗蟲的轉基因水稻，它產生的花粉是否能夠向栽培的野生稻栽培稻轉移結實。我們還要對非靶標生物影響進行評價，抗蟲棉針對棉鈴蟲，針對另外的昆蟲到底會不會造成影響。

從各種研究評價來看，世界衛(wèi)生組織認為，“目前尚未發(fā)現批準民眾食用轉基因食品對人體健康產生任何影響”。美國從90年代開始到現在將近20多年，他們食用轉基因食品對人類健康沒有產生任何影響。聯合國糧農組織也認為，目前上市的所有轉基因食品都是安全的，20年的種植經驗證明轉基因食品的種植是安全可控的。

（本文系曹立勇在杭州市科協、杭州市科技工作者服務中心、《杭州》雜志社聯合主辦的第108期“杭州科學大講堂”上的演講，文中觀點不代表本刊立場）