转基因食品:利国利民,安全无害
王品达
当前,转基因技术是国际热议的焦点话题。而国际上对转基因技术以及有关食品的反对声音,以中国最为剧烈。实际上,与一般人想象的不同,目前尚无证据表明转基因技术会对人类健康或环境造成危害。正相反,转基因技术的普及和推广,使农民获利很多,也极大地提高了人类的农业发展水平。
什么是转基因技术?
转基因(Transgenesis)是“将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译和表达”的操作。通俗地讲,转基因就是将生物A的某基因导入到生物B中,使生物B也具有该基因的功能。
20世纪70年代,人类发现了限制性核酸内切酶,使转基因技术成为可能。人类可以将基因转入到动物体内,使动物分泌某些药用蛋白;可以将基因转入到微生物体内,使微生物通过发酵,产生各种用途的蛋白质;也可以将基因转入到植物体内,使植物具有抗虫、抗病等优良性状。其中,植物转基因与我们的生活关系最大,也是争论最多的话题。1983年,美国成功将外源基因导入烟草,这是人类历史上第一例转基因植物。十年之后的1994年,美国孟山都公司研制出转基因延熟西红柿,并被批准上市。
从此以后,转基因作物迅速普及,蓬勃发展,其产量甚至可以与同种传统作物势均力敌。今天,全球有11.3%的耕地(1.7亿公顷)种植的是转基因作物,其中绝大部分集中在5个国家:美国、巴西、阿根廷、加拿大、印度。在全球转基因作物第一大生产国----美国,转基因棉花占全部棉花的比例为90%,玉米为90%,大豆达93%。
中国的转基因作物种植面积也在迅速扩张,现已达到约400万公顷,成为全球第六大转基因作物种植国。虽然中国政府对于国内转基因作物的种植有一定限制,但政府总体上鼓励转基因作物的研究,并积极进口转基因食品。比如,中国政府禁止在国内种植转基因大豆,但中国从美国进口的转基因大豆数量,约为中国本土生产的大豆总量的4倍。
以下是几种具有代表性的转基因作物:
(一)抗草甘膦大豆。1976年,美国孟山都公司研制出一种除草剂----草甘膦。它是一种对人畜毒性较低的广谱除草剂,能够有效地去除各种杂草,而且杀灭非常彻底,所以应用十分广泛。1995年,全球草甘膦用量便达到67100吨,销售额17.75亿美元。现在,草甘膦更成为全球使用量遥遥领先的高效除草剂。然而,使用草甘膦的同时,不可避免会对作物造成损伤,而除草过程中的翻松土壤等操作,又极大地增加了耕种的劳动量。这在很大程度上限制了草甘膦的使用。1997年,美国孟山都公司从一种土壤农杆菌中提取出了抗草甘膦基因,并将其成功转移到棉花、大豆等作物体内。作物中转入抗草甘膦基因,可以使施用于土地中的草甘膦只除去杂草,而不影响作物的生长。自抗草甘膦作物投入商业化生产以来,农民的除草工作大大地得到简化,劳动量大幅减少,从而使收益大幅增加。2013年,美国抗草甘膦大豆种植面积比例为93%,巴拉圭、阿根廷则达到100%。
(二)转基因抗虫棉。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)可以产生δ-内毒素(即Bt毒蛋白),杀灭鳞翅目等多类昆虫。20世纪90年代,我国科学家将苏云金芽孢杆菌编码δ·内毒素的基因转入棉花体内,成功培育出了转基因抗虫棉。早些时候,美国孟山都公司也独立研制出转基因抗虫棉,但早期进入中国的孟山都抗虫棉迅速被国产抗虫棉取代。目前,孟山都抗虫棉的主要产地是印度和西方国家,而中国的抗虫棉使用的都是国内技术。种植转基因抗虫棉,可以极大地减少杀虫剂的使用,既保护了环境,使之免受传统杀虫剂的污染,又使农民获得了很大收益。
(三)黄金大米。水稻的绿色叶片可以产生β-胡萝卜素,以进行光合作用,而胚乳(也就是我们食用的大米)却不能合成β-胡萝卜素。然而,水稻等高等植物产生β-胡萝卜素的基因比较复杂,不适用于转基因技术。最终,科学家在一种细菌中发现了crtl基因,可以实现合成β-胡萝卜素的其中一步反应。随着另外一些基因的发现,向水稻中转入β-胡萝卜素基因成为可能。科学家把crtl基因以及一种来自水仙的psy基因导入水稻体内,使水稻的胚乳(大米)可以合成胡萝卜素。这样生长出来的大米,由于含有β-胡萝卜素而呈金黄色,故称为黄金大米。早期的黄金大米,即I型黄金大米,β-胡萝卜素的含量较低,不能投入实际生产。随后科学家对它进行改良,研制出了II型黄金大米,它的β-胡萝卜素含量比I型黄金大米高23倍。β-胡萝卜素在人体内可被消化吸收,转化成维生素A,而在中国等许多发展中国家,维生素A缺乏症十分普遍。因而黄金大米的投产和普及,可以极大地改善这些国家人民的健康状况。目前,黄金大米在菲律宾和台湾已准备投入商业化生产。




