科学认识农业转基因技术

　　摘要： 近年来， 现代生物技术在我国迅猛发展，越来越多的转基因技术应用到现代农业育种体系中，转基因技术的安全性一直是大众十分关心的问题。 本文介绍了转基因的技术手段、 国内外转基因技术的发展历程及安全监管措施等， 以期帮助大众科学认识农业转基因相关知识。

　　关键词： 转基因; 安全性; 监管措施; 展望

　　曹伟平; 宋健; 丰硕， 现代农村科技 发表时间：2021-11-11

　　转基因，是利用现代生物技术将一种生物体的一个或几个基因转移到另外一种生物体内，从而让后一种生物体获得新的性状。比如，将昆虫病原细菌苏云金芽胞杆菌(Bt)的抗虫基因转入棉花、水稻或玉米，培育成对棉铃虫、卷叶螟及玉米螟等昆虫具有抗性的转基因棉花、水稻或玉米。基因的交换、转移和改变是自然界中常见的现象，是推动生物进化的重要力量。

　　1 转基因技术是否安全

　　1.1 转基因技术手段的安全性。通俗地说，转基因技术就是把一个生物物种中控制优良性状的基因拿出来，跟另外需要这种优良性状的生物物种进行杂交的技术。中国农业科学院植物保护研究所彭于发研究员形象地把转基因的三个关键技术比喻为剪刀、浆糊和筛子。剪刀即“内切酶”，用于把抗虫抗病等基因片段从一种生物物种的染色体上剪下来，然后用“浆糊”也就是“连接酶”把剪下来的基因片段粘贴在目的物种的基因链上，基因筛子负责把能够达到预期效果的优秀“选手”选出来。最佳“选手”不但要保证目的基因被安放在母本基因链中恰当的位置上，发挥目的基因应有的作用，还要保证母本物种中负责植株正常生长的基因没有被破坏掉。

　　运用转基因技术获得的农作物与运用传统育种技术获得的农作物相比，二者既有相同点，也有不同点。相同点是：非转基因和转基因的植株本身或种子，在颜色和外表上是没有差别的，总体来说，所有产品都是碳水化合物组成的，果实、种子及其附属产品如油脂、蛋白、中间代谢产物等都是相同的。二者的不同点是：如以营养为目标的转基因农作物产品，其质量优于传统育种产品，如蛋白质中必需氨基酸含量增加。

　　1.2 转基因作物食用的安全性。转基因食品的安全性一直是大众关心的问题，甚至有人提出“转基因食品是新东西，需要长期多代人验证”的说法。那么，转基因食品是否安全?“长期多代人验证”的说法是否科学呢?

　　早在二十世纪八十年代，转基因技术就被应用在医药和食品工业领域，如人胰岛素、抗生素、疫苗、食品添加剂、食品酶制剂、干扰素和啤酒酵母等都是利用转基因技术手段生产的。转基因作物开始商业化种植始于 1996 年，20 多年来，全世界近 30 个国家和地区累计种植了 300 亿亩转基因作物，人类规模化生产应用转基因大豆、玉米和油菜也经历了 25 年，几十亿人直接或间接使用或食用过转基因产品，至今尚未出现一例食品安全事故。

　　以转 Bt 基因抗虫作物为例，苏云金芽胞杆菌一直存在于自然界中，Bt 杀虫蛋白具有高度专一性，只能与棉铃虫等鳞翅目害虫肠道上皮细胞的特异性受体结合，引起害虫肠道穿孔，从而导致害虫死亡，而其他昆虫、哺乳动物和人类肠道细胞没有与 Bt 蛋白的结合位点，因此不会对非靶标昆虫和哺乳动物造成伤害。

　　2 转基因作物的发展与应用

　　2.1 我国转基因作物的发展历程。我国转基因作物研究始于 20 世纪 80 年代，已成为仅次于美国的第二个拥有自主知识产权转基因研发强国[1]，至 2019 年底，我国共培育成转基因抗虫棉新品种 176 个，我国具有自主知识产权的抗虫棉品种市场份额已达到 99%以上，累计推广 4.7 亿亩，极大地减少了化学农药的使用量。目前我国批准大规模种植的转基因作物只有抗虫的转基因棉花，另外还有少量的抗病毒病的转基因木瓜。

　　2.2 世界各国转基因作物的最新种植情况。美国是转基因作物种植种类和使用用途最多的国家，美国农业部动植物卫生检验局于 2021 年 1 月 15 日批准了转基因棉花 MON88702 的解除管制申请，该转基因棉花含有苏云金芽孢杆菌 mCry51Aa2 基因，具有抗盲蝽蟓的特性。

　　2017 年 9 月 29 日，澳大利亚批准转基因油菜 MS11 用于食品;2018 年 2 月 14 日批准了转基因棉花 SYN-1R102-7 用于 食品、 饲 料 以 及 商 业 种 植 ; 2018 年 6 月 21 日，批准转基因棉花 MON88702 用于食用的申请;2020 年 10 月 15 日批准转基因棉花 MON88701 用于食品、饲料和种植，该转基因棉花含有 dmo 基因和 bar 基因，兼具耐麦草畏和耐草铵膦的特性。2017 年 10 月 4 日，台湾批准抗虫耐除草 剂 大 豆 (MON87751 ×MON87701 ×MON87708 MON89788 ) 和抗虫耐除草剂玉米(Bt11 ×MIR162 MIR604 ×TC1507 ×5307 ×GA21)的食用;2019 年 4 月 17 日 和 23 日 批 准 了 转 基 因 抗 虫 棉 花 MON88702 和转基因抗虫耐除草剂玉米 MZIR098 用于食品。2018 年，埃塞俄比亚政府首次进行了转基因玉米的田间试验。2017 年 11 月 17 日，阿根廷农业部批准了转基因耐草甘膦和 HPPD 类除草剂大豆 SYN-000H2-5 的商业化种植;2019 年 2 月 5 日批准了转基因耐除草剂棉花 GHB811 用于食品、饲料和种植。2017 年 6 月 8 日，巴西批准了转基因甘蔗 CTC20BT 的商业化;2018 年 10 月 4 日，批准了转基因玉米 MZIR098 用于食品和饲料、转基因棉花 DAS-81910-7 用于食品、饲料和种植。2017 年 12 月韩国批准了转基因玉米 MZHG0JG 的食用和饲用、转基因玉米 Bt11 ×MIR162 ×MON89034 GA21 的饲用以及转基因玉米 MON89034 ×TC1507 NK603 ×MIR162 和 转 基 因 大 豆 MON87708 ×MON89788 ×A5547-127 的食用。2017 年 10 月 23 日，新加坡新批准了 7 项转基因产品用于食品或食品原料。分别 为 ： 转 基 因 油 菜 MON-88302-9、 转 基 因 大 豆 MON87769-7、 转 基 因 玉 米 SYN-BT011-1、 SYN-IR162-4、 SYN-IR604-5、 MON-00021-9 以 及 转基因苜蓿 MON-00179-5。2017 年 7 月 31 日，加拿大 批 准 了 转 基 因 土 豆 品 种 (SPS-000W8-4， SPS-00X17-5，SPS-000Y9-7)的食用、饲用和种植。 2017 年 3 月 30 日，马来西亚批准了同时具有抗虫和耐除草剂性状的转基因棉花 GHB119、耐除草剂转基因棉花 LLCotton25 和 T304-40 的食用和饲用许可。

　　3 我国转基因作物的安全监管

　　3.1 我国的转基因作物安全评价政策。国际上用于评价转基因技术的安全性，一种是美国模式，仅针对后期的产品进行安全性评估;另外一种是欧盟模式，仅仅对操作过程进行安全性评估。我国执行的是同时对转基因过程和产品进行安全性评估，是全球范围内最严格的评估体系。

　　3.2 我国转基因作物种植和进口政策。截至 2016 年底，我国批准了两类转基因作物安全证书，一类是批准了自主研发的抗虫棉、抗病毒番木瓜、高植酸酶玉米、抗虫水稻、抗病甜椒、改变花色矮牵牛、延熟抗病番茄等 7 种作物的生产应用安全证书，目前商业化种植的只有转基因抗虫棉花和转基因抗病毒番木瓜。第二类是批准了国外公司研发的具有抗虫和抗除草剂性状的大豆、油菜、玉米、甜菜、棉花等 5 种转基因作物的进口安全证书。

　　我国对转基因农产品的进口审批决策非常审慎，安全审批过程同样极为严格。只有满足以下四个前提，才能在我国申请转基因产品进口安全证书：一是输出转基因产品的国家或者地区已经允许作为相应用途使用并已投放市场，二是输出转基因产品的国家或者地区已经过长期大量的科学试验证实了该农产品对人类、动植物和生态环境没有危害，三是转基因产品必须通过我国相关检验机构对产品进行的对人类、动物和生态环境风险检测，四是具有相应的用途安全管制措施。我国的 《农业转基因生物安全管理条例》 《专利法》 和 《种子法》规定不允许私自种植转基因作物，如果发现有未经批准而私自种植的转基因作物，相关人员和部门会依法受到严肃查处。

　　3.3 我国转基因标识管理工作。许多国家对转基因产品实行标识管理。欧盟采取定量标识制度，规定所有产品中凡转基因成分≥0.9%的必须标识。日本采取按目录定量标识制度，在目录范围内的产品，对转基因成分≥5%的进行标识。美国实行自愿标识制度。

　　我国 《农业转基因生物安全管理条例》 规定，在我国境内销售列入农业转基因生物目录的转基因作物，应当由生产单位、分装单位和经营个人负责设置明显的转基因标识，标识应当载明产品中含有转基因成分的主要原料名称，未标识的，不得销售。经营单位和个人收到转基因生物货物和产品时，应当对其标识进行核对，拆开原包装进行销售的，应当重新标识;有特殊销售范围要求的，还应当载明销售范围，并在指定范围内销售;凡是列入标识管理目录并用于销售的农业转基因生物，即使最终产品检测不出转基因成分，都必须进行标识。

　　4 公众对转基因的顾虑

　　4.1 公众对转基因品种的误解。随着人们健康意识的提高，认为紫色的东西营养成分更高，于是市场上就出现了紫薯、紫土豆、紫山药、紫甘蓝，有些人就以为这些都是通过转基因得来的，实际上都不是，目前我国市场上销售的紫薯、彩椒和圣女果等都是自然界中原来就有的，只是比较稀有，后来经过大量繁殖现在才得以出现在人们的餐桌上，有的是人类对野生植物进行栽培和驯化得来的，有些是从国外引进的，只是之前数量少没有广泛推广而已。

　　4.2 国外是否食用转基因食品。国际农业生物技术应用服务组织报告显示，2018 年全球有 44 个国家进口了转基因农产品及其制品。2020 年 3 月，美国食品药品监督管理局(FDA)官网发布的信息显示，美国市场上四分之三以上的食品含有转基因成分，种类和品牌超过 3 000 个，如果加上凝乳酶等转基因微生物来源的食品，美国转基因来源的食品已超过了 5 000 种。欧盟和日本也在大量进口和消费转基因农产品，年均转基因产品进口量接近 2 000 万吨。

　　5 转基因技术的发展展望

　　农业的增产与否受多种因素影响，应用转基因抗虫、抗除草剂等品种不但能减少害虫和杂草危害，减少产量损失，同时也加快了少耕或免耕栽培技术的推广，显著促进了农业的增产增效[2] 。进入二十一世纪以来，全球转基因产业化应用发展迅速，就单一转基因农作物种植面积占种植总面积的比例而言，全世界转基因大豆比例最高，占 78%;其次是棉花，占 64%;玉米、油菜分别占 33%、 24%。在世界上，美国转基因农作物种植面积所占种植总面积的比例是最高的，第二名至第七名依次是：巴西、阿根廷、加拿大、印度、巴拉圭、巴基斯坦、中国。

　　中国作为农业生产大国，农业在我国经济中占据着举足轻重的地位，在掌握农业转基因技术上必须拥有自主成果。为此，2008 年国务院批准设立了转基因育种重大专项，经过十多年的不懈努力，我国科研人员获得 1 000 多项转基因技术相关专利，取得了抗虫抗除草剂转基因作物等一批重大科研成果。转基因并不是什么让人亡族绝种的毒药，科学家们正是希望通过推广这些转基因技术，为食品安全、环境保护及对资源更加有效的利用，提供一剂良药。