基因工程离我们有多远？——兼谈转基因食品安全性
最近有关转基因食品安全性的讨论热火朝天。作为从事生物学专业的一员，觉得有必要把我的所学与各位网友分享，进行基因工程知识的普及。因为真正了解转基因食品、了解基因工程的老百姓寥寥无几。
随着1996年克隆羊“多利”的诞生，基因、克隆等名词成为人们茶余饭后的热门话题。也许你还未留意，转基因食品就已经悄悄地进入了你家的厨房，或许你吃的进口奶粉、进口食品中就含有转基因成分。美国有60%以上的加工食品含有转基因成分。我国每年进口的农产品有很多是转基因产品。超市里九成以上的大豆色拉油含有转基因成分，调和油中含有一定量转基因油菜籽成分。基因工程技术早已走进了我们的日常生活当中。
基因工程（gene engineering）或称基因操作（gene manipulation）是在分子生物学和分子遗传学等学科综合发展的基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物科学技术。随着基因操作技术的发展，生物领域各学科的研究都经历了革命性的变化，发展日新月异。在1973年美国斯坦福大学S.Cohen等人成功地进行了第一个基因工程实验之后的第三年——1976年，美国投机资本家Robert Swanson和加州大学教授Herb Boyer建立了第一家生物技术公司（Genetech 公司），宣告了一个新行业——生物技术行业的诞生。
简单说，基因工程就是从原宿主生物种中分离出一段DNA来，使其在同种或不同种的宿主中得以复制，这种技术又称为克隆（cloning）。把DNA引入活细胞称为转化，目前针对动植物的转化方法主要采用物理方法即显微注射和生物弹（又称基因枪）。显微注射是使用一个非常精细的注射器将DNA分子直接注入将要被转化的细胞核内；生物弹是把DNA用金或钨包装成颗粒，通过特殊装置轰击细胞，从而DNA被射入到活细胞中。基因工程可以打破自然界物种的界限，将来自不相关物种的基因放入一个宿主中复制、表达或调控宿主相关基因的表达。
基因工程具有广泛的应用价值，为工农业生产和医药卫生等事业开辟了新的应用途径，也为遗传病、癌症等疾病的发病机理研究、诊断和治疗提供了有效方法。通过基因工程技术改变基因组构成的生物称为转基因生物，包括转基因植物、转基因微生物和转基因动物。有关转基因的术语及定义有多种，目前国际上比较通用的是遗传改良生物体（genetically modified organisms，GMOs），相应的含有转基因生物成分的食品称为转基因食品，英文名称为GM food。
转基因生物最直接的应用就是作为生物反应器生产药物和化学制品。1977年，Genetech 公司在微生物中生产出第一种人类蛋白（促生长素抑制素）；1982年第一种基因工程药物（人类胰岛素）投放市场（Genetech 公司产品，经营许可证属于Lilly公司）。转基因应用到农业主要用于育种，改良农作物的性状。与传统育种相比，基因工程改良作物具有克服育种周期长、效率低的缺限、打破物种间隔离障碍、按人们意愿改造物种等优越性。改良的性状有以下应用：（一）改良农艺性状，体现在杂草控制，抗虫，抗病（真菌、病毒、细菌及线虫病害），抗逆（热、冷、干旱、盐碱、铝毒、重金属毒害等），固氮等方面；（二）改良品质，体现在增加营养价值（增加维生素、矿物质，蛋白质、油脂、碳水化合物成分的改良等）；（三）工业应用，主要有延迟果实成熟，花色改变、风味及质地改变，去除有毒物质、抗营养因子及过敏原等；（四）生产高价值的化学制品，如特殊用途的油脂，重组或工程蛋白如酶类，制药（药物、抗体、疫苗等），可更新的非食物产品（燃料、塑料等）；（五）生物去污染等。目前应用最广的是转基因抗除草剂作物如抗除草剂大豆、玉米、油菜、棉花等，其次是转基因抗虫作物，如抗虫棉花、抗虫玉米等。抗病及品质改良转基因作物也已得到广泛用。
1983年，世界第一例转基因作物——转基因烟草诞生；1986年，转基因植物首次进入田间实验；1994年，美国实现第一例转基因植物——延迟成熟转基因番茄“Flavr-Savr”的商业化种植。随后一些国家如加拿大、阿根廷、中国也开始种植转基因作物。1996年——转基因生物商业化的第一年，仅有六个国家种植转基因作物，种植面积只有174万公顷，此后转基因作物的累计种植面积持续增加，2008年全球累计达到八亿公顷。 在2008年，转基因作物种植国的数量激增到了25个。种植转基因作物的发展中国家数目超过了发达国家，即15︰10。种植面积排名前三位的国家分别为：美国（6250万公顷）、阿根廷（2100万公顷）和巴西（1580万公顷）。中国种植面积达380万公顷，在全球转基因作物种植面积超过100万公顷的八个国家中排名第六。大多数国家转基因作物以大豆、棉花、玉米为主。2008年，玻利维亚首次种植转基因大豆，巴西首次种植转基因玉米，而澳大利亚首次开始种植转基因油菜，美国和加拿大则开始种植新的转基因作物——转基因甜菜。中国种植的转基因作物包括棉花、番茄、杨树、牵牛花、抗病毒木瓜和甜椒。中国农民有710万人种植转基因作物，大多数选择种植转基因棉花。
转基因农作物的广泛种植会带来巨大的经济效益，在美国，转基因食品的销售额达百亿美元。但是，有关GMC及其产品（包括转基因食品）的安全性问题一直是人们关注的焦点。
注：转基因食品定义，欧盟新型食品条例中规定为：一种由转基因修饰的生物体生产的或该物质本身的食品。我国《转基因食品卫生管理办法》规定：转基因食品系指利用基因工程技术改变基因组构成的动物、植物和微生物生产的食品和食品添加剂，包括①转基因动植物、微生物产品；②转基因动植物、微生物直接加工品；③以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂。
乌有网站有相关文章介绍了“Pusztai事件”、“大斑蝶事件”、加拿大“超级杂草”、墨西哥“玉米妈妈”事件、“阿根廷种植转基因大豆农药用量反而增加”以及奥地利科学家的研究结果（长期食用型转基因玉米MON810会使实验鼠生育能力下降, 而且后代重量轻、体质弱。经过几代的繁殖养育，一直用转基因玉米喂养的雌鼠的生殖器官也出现了一些变化。）各位网友可自行查找。
从以上事件可以看出转基因植物及其产品的安全性问题主要包括两个方面。一是环境安全性问题，主要包括五个方面：1、转基因农作物本身对生态环境的影响，如转变为杂草等；导致“超级害虫”的出现；2、基因漂移，破坏优质野生种质资源；3、抗病抗虫转基因农作物对非靶标生物的影响；4、抗病毒转基因作物对环境的影响；5、其它环境安全性问题。二是食品安全性问题，即转基因食品和饲料的安全性，主要包括三个方面：1、转入基因的食品安全性问题；2、转基因编码蛋白的安全性；3、非预期效应。
有关转基因食品安全性的文章发表得非常少。就发表的文章而言，有关数据也仅限于短期动物实验，有关毒理的信息也非常少。各国的研究结果也不一样，奥地利科学家发现实验鼠食用MON810会引起实验鼠生育能力下降，而美国Monsanto （孟山都）公司食品安全中心的喂养实验鼠试验却表示MON810没有副作用。中国农业科学院通过短期（14天）实验鼠研究认为Cry1Ab/Ac融合蛋白对人无害。在2005年一份医学调查报告显示：在印度，有数百名接触转Bt抗虫棉的农民过敏。
意大利的科学家在2008年发表了他们的实验结果。他们用抗草甘膦转基因大豆喂养雌性小鼠长达24个月，结果发现食用GM大豆的雌性小鼠肝脏蛋白表达图谱和对照不一致，39种蛋白表达上调，10种蛋白表达下调。这些差异表达的蛋白质和肝脏实质细胞代谢、应激反应、钙信号转导以及线粒体有关，影响代谢途径和尿素循环。线粒体内膜、外膜的长度比例比对照组小。电子显微镜下显示食用GM大豆的雌性小鼠肝脏实质细胞细胞核较对照组小。
由此看来，对转基因食品应采取严格的态度。应借鉴欧盟的做法，采用“过程评价法”，做生化、毒理性、过敏性、免疫学等方面的长期实验，来规避DNA的潜在危险。
转基因作物除了有上述安全问题处于争论焦点之外，还存在基因专利、经济利益、伦理等社会问题。例如：转基因植物的研制前期投入大量资金，而植物种子是可以自我繁殖的。生物技术公司为了保护自身利益，开发出“终结者技术”，使种子败育，无法繁殖后代。迫使农民向开发商购买种子。而“终结者基因”很可能会扩散到野生植物中，产生不可预测的结果。1998年3月，Pine Lands公司对类似的几种生物技术申请专利并获得批准，随后孟山都公司买下了这些技术。由于各界的反对迫使“孟山都”公司于1999年10月宣布“不把“终结者”技术商业化。但“孟山都”公司已研制了另一项基因保护技术——“特殊性状的遗传利用限制技术”（T—Gurt）。农民如果需要具有某种特殊性状的种子，如耐盐或者耐旱，则要到有关公司去购买专卖的化学品喷洒种子，否则，种子则不表现为耐盐或者耐旱能力。
恩道尔在他的《粮食危机》中叙述了发达国家发动基因革命的幕后动机。我们国家不能不防，对转基因食品的推广不能以人的生命与健康以及生态平衡的打破、种质资源的破坏为代价。中国的生物种质资源非常丰富，跨国公司虎视眈眈，孟山都公司在中国境内设有办事处，目的就是广泛搜集中国遗传资源。因此，科研人员尤其要注意保护本国丰富的基因资源，要开发出拥有自主知识产权的技术和产品，使我国在基因专利的争夺战中不受制于人，维护我国的利益。这次获得农业部安全证书的抗虫转基因水稻“华恢1号”和“Bt汕优 63” 至少涉及了11～12项国外专利，如果国外起诉，后果不堪设想。
科学具有两面性。新技术革命总是利弊共存。基因工程技术既可以造福人类也可以毁灭人类。如果被人性不好的人掌握，完全可以用来制造生物武器，或通过申请专利控制种质资源达到控制他国的目的。对于转基因作物的商业化种植，要慎而又慎。凡是含有转基因成分的产品应严格遵守法律，进行标示，让老百姓有知情权，自由选择。
在本文即将完稿时，我又从网上获悉江苏盐城转基因棉花事件，深感担忧…..
参考文献
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4. http://science.aweb.com.cn/ 2009/5/6 /359200905061459950.html
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11. Manuela Malatesta et al.A long-term study on female mice fed on a genetically modified soybean： effects on liver ageing. Histochem Cell Biol，2008， 130：967~977
12. http://discover.news.163.com/09/ 1002/09/5 KK2LBOP000125LI.htm
13. 恩道尔著，《粮食危机》，知识产权出版社，2008年
14. 灭种之患：转基因作物敲响中国粮食主权警钟 http://www.wyzxsx.com/Article/Class4/200904/77493.html
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