基因安全新科技能否為轉基因農業(yè)“松綁”
    2008-03-31    本報記者:章苒    來源:經濟參考報

  從美國的“星聯(lián)玉米危機”、加拿大的“轉基因油菜事件”到墨西哥的“玉米基因污染”,轉基因農業(yè)幾乎每前進一小步,都伴隨著基因污染的陰影。
  不過最近浙江杭州一小片水稻試驗田上取得的新發(fā)明,令生物技術領域的科學家和轉基因種子生產大鱷都興奮不已:一種被事先做了基因工程處理的水稻,就像為水稻戴上了一個“緊箍咒”,一旦基因被污染,就可以以十分低廉的成本徹底將被污染的轉基因作物從自然界清除。如果這項發(fā)明可以應用到所有植物身上,轉基因農業(yè)也許自此走出了環(huán)境安全與產業(yè)化兩難的泥潭。

基因屢屢“逃跑” 帶來轉基因恐慌

  現(xiàn)代基因科學技術已經可以做到把動物的基因移植到植物上,把植物的基因移植到動物身上。比如為了不讓家畜生病,必須給它注射疫苗,美國普羅德轉基因公司就把疫苗的基因轉移到玉米上,種出的玉米就可以當疫苗給家畜吃,那就不用給家畜打針了。
  但是這種疫苗玉米外表上和普通玉米一樣,萬一不小心,人吃到這種玉米怎么辦?那不是變成天天吃“藥”了?美國普羅德轉基因公司就出了這個問題,結果公司關門大吉。
  浙江大學的這項研究就是基于轉基因農業(yè)安全性的擔憂,從三年前展開的。
  不讓疫苗玉米和普通玉米混雜在一起,這是困擾生物學研究界多年的難題!耙话阄覀冎荒苡梦锢矸椒ò逊N轉基因玉米的地和普通的田地隔開。但如果一陣大風刮過來,把種子刮跑了呢?如果蜜蜂采蜜時把花粉傳播出去了呢?如果一只老鼠從這片地里穿過,帶著種子跑到另一塊地里去呢?”浙江大學農學院教授沈志成說。
  據了解,過去十年中有報道的基因逃逸事件就有10多起。
  美國的阿凡迪斯公司生產的一種“星聯(lián)”轉基因玉米,由于可能引起人體的過敏反應,美國環(huán)保局僅批準其用于動物飼料,禁止其用于食品生產。但是,2000年9月及隨后進行的檢測卻發(fā)現(xiàn),許多玉米食品中竟然含有星聯(lián)。阿凡迪斯為消費者的集體訴訟支付了900萬美元。此外,為回收市場上可能含有星聯(lián)的300多種食品,阿凡迪斯和相關保險公司支付了約10億美元。
  2002年9月美國普羅德基因公司在愛荷華州的轉基因人胰島素玉米污染了周圍的農田。一個月以后,同一家公司在內布拉斯加州的豬疫苗玉米混入了大豆中。
  2006年,美國出口大米種植田因混入拜耳公司尚未通過審批的轉基因水稻,使美國每年10億美元的大米出口市場受到嚴重影響。歐盟、日本紛紛宣稱,除非美國確保出口大米不受轉基因污染,否則拒絕進口美國大米。

人類能否給轉基因農作物戴上“緊箍咒”

  如果轉基因農作物是一個會七十二變的“孫悟空”,那么科學界最近幾年都在努力給孫悟空帶上一個“緊箍咒”,讓轉基因農作物能夠完全受人類的掌控。
  不過,目前的物理隔離、分子檢驗方法,不是安全性不夠高,就是可操作性不強,都還不能讓人完全放心。愛荷華州立大學沃爾特教授認為,如果應用傳統(tǒng)的隔離方式,不管管理有多嚴格,都不能保證轉基因農作物的完全隔離。而一旦基因發(fā)生逃逸進入到自然界中,這位“不速之客”對整個生物鏈帶來的風險誰也沒法預料。
  浙江大學最近宣布的這項發(fā)明將基因安全又推進了一步。課題負責人、國家自然科學杰出青年基金獲得者浙江大學教授沈志成介紹說,這種方法通過基因工程手段,使植物失去對一種常規(guī)除草劑的抗性,經過這種方法獲得的轉基因水稻,即使混雜在常規(guī)水稻中,也可以在使用苯達松這種除草劑時簡單快捷地全部發(fā)現(xiàn)并消滅。目前這項發(fā)明在水稻和玉米中獲得成功,同樣原理也可以應用在其他谷類農作物上。
  沈志成說,以后要檢查一塊地有沒有轉基因水稻時就很簡單,噴除草劑“苯達松”,如果有水稻死掉,那就證明已經混雜進轉基因水稻了。
  專家評價浙江大學的這種技術使轉基因農作物的控制和隔離產生了根本性的進步。美國農作物轉基因公司艾森尼克有限公司負責研究的副總裁尼克-達克博士在接受記者采訪時表示:“利用這個技術就能夠使運用于工業(yè)、能源和醫(yī)藥的轉基因農作物在控制下生長并且與其他用途的農作物安全隔離!
  不過,這項專利發(fā)明能在多大程度上影響轉基因農業(yè)產業(yè)化的進程,目前還沒有定論。中國水稻研究所前所長張志濤說,從理論上說,這項技術可以應用到所有谷類農作物的轉基因產業(yè)中;但是在進入大規(guī)模產業(yè)化種植之前,仍然需要進一步的論證和研究。

轉基因農業(yè):千億產值何時不再沉睡

  從全世界來看,國外專家估計農作物生物反應器如果現(xiàn)在得于產業(yè)化,五年內產值就可以達到1000億美元以上,而到2020年可能將超出傳統(tǒng)農業(yè)的總產值。
  據了解,現(xiàn)代生物科技不僅能夠利用轉基因技術改造農作物使之獲得抗蟲、抗病、抗除草劑等優(yōu)良性狀,轉基因農作物也能夠作為生物反應器生產具有重大經濟價值工業(yè)用蛋白質,例如治療各種疾病的抗體、各種藥物蛋白質、食品加工酶、飼料添加劑、功能性蛋白質食品等。
  利用轉基因農作物的方法生產這些蛋白質在成本往往不到傳統(tǒng)生產方法的1/10。例如一般需要培養(yǎng)一萬升的動物細胞才能提取一公斤抗體,而種植一英畝轉基因玉米就可以同樣獲得一公斤抗體。
  據了解,浙江大學實驗室研發(fā)的乳鐵蛋白水稻2畝就能生產一噸人乳中所含有的乳鐵蛋白,生產人血白蛋白的轉基因水稻1畝能生產200升血液中所含有的人血白蛋白。如果能夠產業(yè)化生產,每畝產值可以達到10萬元以上。
  不過,由于農作物生物反應器生產的高價值蛋白質不是用作食品或者飼料為目的,它們如果在環(huán)境中傳播和混雜,對環(huán)境和人類的健康可能造成嚴重危害。因此各國對生物反應器的農作物管理相當嚴格,使得這類轉基因農業(yè)的實際應用遠遠落后于現(xiàn)有的科研成果。出于基因污染的考慮,目前全世界僅有79萬畝土地被批準用于種植轉基因農作物。
  浙江大學植保系教授胡萃說,基因安全是轉基因農業(yè)發(fā)展的瓶頸,因此現(xiàn)在世界各國在轉基因產業(yè)的競爭,很大一部分取決于誰能率先在預防控制基因污染這個癥結上破題。
  胡萃認為,我國人均耕地面積少,通過提高單位面積產量已經不能大幅度提高產值。在我國,解決三農問題的出路是利用現(xiàn)代生物技術農業(yè)發(fā)展高附加值的分子農業(yè),而轉基因農作物生物反應器正是實現(xiàn)農業(yè)的工業(yè)化和生物技術化的核心技術。

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