转基因技术与传统育种技术有两点重要区别:
常见的转基因植物技术有:
转基因动物技术包括有:
Church获得了首例转基因牛。
1982 年, Palmiter 等人用小鼠金属硫蛋白基因(MT) 启动子与人生长激素基因构建的融合基因, 成功地建立了整合并表达人生长激素的转基因/ 超级鼠( Palmiter等, 1982) 。
到2006年,在不足20年的时间里,全世界已经有近50个国家开展了转基因植物田间实验,涉及60多种植物。全球转基因作物的种植面积已经从1996年的l70万公顷增加到2001年的5260万公顷,或1.30亿英亩,相当于西班牙的国土面积。
关于转基因药物的发展主要集中在四个方面:
四、利用转基因动物生产药物。
成果
国际上转基因生物新品种已从抗虫和耐除草剂等第一代产品,向改善营养品质和提高产量等第二代产品,以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变,多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。
传统新作物培育是通过挑选两种或几种拥有不同优良基因的父、母本杂交,选择同时拥有这几种优良基因的子代进一步繁殖,最终通过一代代的筛选,当性状稳定后定种。这里存在的不足是:杂交后代的性状体现具有极大的随机性,抗病的不一定高产,抗倒的不一定防虫。想要取得想要的成果必须进行一次次的选育。而转基因可以选择任一个其他物种的优异基础转进作物,具有强烈的目的性,不再需要花费大量的时间和精力筛选,只需观察产品的性状表现是否优异、稳定,极大地提高了育种效率。
转基因作物可以克服季节、地域上的限制,进一步扩展农业的发展空间,可以在高寒、高海拔地区作物植入抗冻基因,缺水地区作物植入低蒸发基因等等,扩大种植面积,提高耕地使用效率。同时,丰富了老百姓的餐桌,使其可以在不同季节都可以吃到新鲜的绿色瓜、果、蔬菜,提高生活质量。
人工转基因
将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中。如今,改变动植物性状的人工技术往往被称为转基因技术(狭义),而对微生物的操作则一般被称为遗传工程技术(狭义)。
自然转基因
植物转基因
动物转基因
目前,转基因技术已广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。
目前国内转基因食品的范围很小,主要包括大豆、玉米等,我国现在从美国进口的大豆有相当一部分是转基因大豆。国内的转基因产品主要是一些非食品的产品,例如棉花等。
1、建立人类疾病的实验动物模型。
2、改良动物品种。
基因技术和抗体技术等现代生物技术导致美国生物技术产业的起飞。
20世纪70年代到1980年代,很多美国大学教授除了发明和应用DNA相关技术外,纷纷在校外开公司。麻省理工学院的教授、诺贝尔奖得主夏普和哈佛大学诺奖得主吉尔伯特于1978年成立Bio基因工程n公司(全球生物技术产业巨擘)。生物技术利润远高于人们熟知的信息产业,繁荣了经济。
生物技术的兴起,在农业和医药方面起到了其他技术无可替代的作用。在医药方面,为治疗人类疾病、减轻人类痛苦,起了很大作用。基因工程生产胰岛素、基因工程生产肝炎疫苗都是直接改善了包括我国在内的全世界人民健康的药物。单克隆抗体治疗疾病,包括一些肿瘤,发挥了传统化学药物不能达到的疗效。随着转基因技术的不断完善和发展,转基因食品、转基因药品、转基因保健品相继进入市场。
通过对转基因技术的研究,了解该技术的利弊关系,通过正确的引导和规范管理,才能很好地利用该技术,使之为人类更好的服务。下面我们从利与弊两个方面来讨论转基因技术。对于转基因技术我们不能全部的否定也不能全部的肯定。从利的方面来说转基因技术对人类有百利而无一害。转基因技术既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。比如说,抗虫的转基因玉米不会被虫咬,可以让人们放心食用;将能产生人体疫苗的基因转入植物食品,人们就可以在食用食物的同时增加自身对疾病的抵抗力。
自1983年世界第一例转基因植物——烟草问世以来仅20多年的时间里,转基因植物的研究和应用就已经得到了迅猛的发展,已有近1000例转基因植物被批准进入田间试验,涉及的植物物种有50余个,已有48个转基因植物品种被批准进行商业化生产。
优势
第一,增加产量。在传统作物中植入快速生长基因后,农作物的特性得到了改善,不仅可缩短生长期而且还增加作物产量,使土地得到了最大限度的充分利用,也使人类从此告别缺粮的历史。
第二,改良品质。植入不同的基因片段,可使食品的外观、味道、口感甚至营养成分完全改变,将使人类的食物进入一个随心所欲的新时期。例如转基因大米是通过人为改变大米的基因使其拥有更好的性状的一种稻子结出来的大米。它可能是更具有抗涝、抗旱、抗虫害、增加了大米里的蛋白质含量。
第三,增强抗逆性。通过基因改变,使传统作物具备了抵御病虫害的能力,因此可大大减少农药和杀虫剂的使用,防止环境污染;通过改良基因,人类能让作物具有耐寒、耐热、耐干旱或耐涝的不同特性,从而适应不同的生长环境,农作物将彻底告别靠天种植的历史。例如20世纪80年代初期由我国学者周光宇提出的,我国目前推广面积最大的用花粉管通道法培育出来的转基因抗虫棉,是对转基因技术对人类有利的最好的证明。该转基因抗虫棉最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单不需要,装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。
危害
危害实例
1999年,美国康奈尔大学的研究者约翰•洛希在英国《自然》杂志上发表报告,用涂有转Bt基因玉米花粉的叶片喂养斑蝶,导致44%的幼虫死亡。
2004年,瑞士联邦技术研究院踢球植物学研究所海尔比克教授发现,先正达研发的转基因Bt-176玉米中,用来毒杀欧洲玉米螟的Bt毒素,无法分解,最终毒死了奶牛。
2007年,在奥地利政府的资助下,泽特克教授及其研究小组对孟都山公司研发的“转基因抗除草剂玉米NK603和转基因抗虫玉米MON810的杂交品种”进行了实验。在经过长达20周的观察之后,发现转基因产品影响了小鼠的生殖能力。
2007年10月和11月,美国《纽约时报》等媒体报道,经过长期周密跟踪观察,发现有两种转基因玉米种植导致伤害蝴蝶生存,对生态环境安全的威胁程度已经超出可接受水平。为此,欧盟已经做出了初步决定、禁止该转基因玉米的种子销售使用。
转基因技术对生态系统和人类健康存在危害
第一,基因飘逸即基因流或基因水平转移到其他近缘物种。如加拿大发现转基因油菜与野生近缘种间发生过交叉杂交,从而形成所谓超级杂草,导致野生等位基因的丢失,从而造成遗传多样性的丧失,影响生态平衡。
另外,它们可能会对生态环境造成新的污染,即遗传基因污染,而且这种新的污染源很难被消除。
在转基因争论不下的时候,公众希望更多标识内容出现。除了转基因之外,食品的各种成分也希望能够被印刷在标签上。对于标注的问题,不同的国家有不同的政策。
作为全球转基因种植面积最大的国家,美国的转基因食品所占比例也是全球最大的,目前也未对标识有特别的规定。
在转基因使用第二大的国家巴西,目前有91.8%的大豆、81.6%的玉米、65%的棉花都是转基因的。巴西农业科学院博士AlexandreLimaNepomuceno介绍称:“在新型法规的规定下,只要食品当中有超过1%的转基因材料就必须要进行标识,在巴西是黄色的三角形,中间有大写的"T"。
欧盟和日本是强制性的,达到5%,韩国是2%,澳大利亚是1%,欧盟是成分达到0.9%,就要标识。
应该说明的一句话是国际上还没有任何一个国家对所有转基因产品进行标识。
联合国
联合国环境署于1998年组织起草了生物多样性公约,已有175个国家签署并批准了这一国际协议,现已正式生效。
1999年,联合国粮农组织(FAO)制定了《植物保护公约》(PPC),提出优先考虑建立基因生物的风险分析测试和释放标准。
联合国环境署经过努力,促成通过了《卡塔赫纳生物安全议定书》,该议定书是第一部管理活性转基因生物体(LM O)的国际法规,是由134个国家的代表经谈判达成的一个法律性文件。该议定书的核心是预防原则,目标是保证转基因生物及其产品的安全性,即确保不危害人体健康和生态环境,强调在缺乏足够的科学依据情况下,宁可对LMO采取严格的管理措施。《卡塔赫纳生物安全议定书》将对转基因产品在国际贸易和生物技术方面的发展产生深远的影响。
目前国际上对转基因农产品主要有3种管理模式:一是宽松型。以美国为代表,只要经过FDA的有关分析,达到要求即允许上市。二是严格型。以欧盟为代表的,对转基因潜在风险、产品实验、商品化与环境释放等均做了严格的规定。三是实行标识制度,即由消费者自行选择。
美国
中国
中国先由原国家科学技术委员会制定了《基因工程安全管理办法》,随后农业部在此基础上制定了《农业基因工程安全管理实施办法》,并同时成立了农业生物工程安全委员会,以负责全国农业生物遗传工程体的安全性审批。
2001年,国务院出台了《农业转基因生物安全管理条例》,对转基因农作物的安全评价、种植批准和监管,都有了严格法规。一个转基因作物要进行商业化种植,首先要遵照《条例》获得国家农业转基因生物安全委员会的安全评价,获得安全证书。这个安全委员会从事农业转基因生物研究、生产、加工、检验检疫、卫生、环保等方面的数十位权威专家组成,定期换届。
2002年3月,农业部颁布了《农业转基因生物标识管理办法》,并在附件中明确列出第一批实施标识管理的农业转基因生物目录:一、大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕;二、玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉;三、油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕;四、棉花种子;五、番茄种子、鲜番茄、番茄酱。
在种植管理方面,我国每年都开展转基因作物安全执法检查,各省按照属地化原则都有转基因作物监管办公室,对地方新种植的农作物品种,在区试和审定环节,都有转基因成分检测,凡是发现有非法种植转基因作物的,发现一起查处一起。我国对种子市场也有定期抽检,没有转基因作物种子的外流,不可能大规模种植。因此,我国现在转基因作物种植总体情况是可控的,不存在“滥种”的问题。
目前,国际上基于五个领域(公共研究投资领域、生物安全管理领域、食品安全领域、国际贸易领域和知识产权领域)将政策类型分为以下四类:
其在公共研究投资领域有很明确的优先发展战略和规划,并投入大量的财政资金。在生物安全管理领域则仅参照别国的情况,象征性的评价或管理,也有则不进行安全性检测与评价。对于食品安全领域,促进型政策不要求转基因食品在上市时加识特别标签。在国际贸易政策上,则主张转基因产品的进出口贸易不应受到额外的检测制度的限制。对于转基因生物技术知识产权,则实行专利保护和新品种保护的双重保护体系。
该政策在公共研究投资领域的战略和规划有其优先发展的目标;而财政资金主要投入于已有的转基因技术在本国的应用,并非开发新的转基因技术。在生物安全管理领域,采用以产品为基础的科学的个案分析。食品安全领域,实行不太严格的加标签制度和上市时的隔离制度。国际贸易政策实行不太严格的检测标准。在转基因生物技术知识产权领域,只实行新品种保护。
即在公共研究投资领域并没有制定优先的战略和规划,用于转基因生物技术研究和开发的资金投入主要来自国外的援助而不是国内的财政资金。生物安全管理领域,谨慎型政策认为转基因技术本身具有潜在的危险性,采用以技术为基础的严格的生物安全管理审批程序。在食品安全领域,实行严格的强制加标签制度以及市场销售的隔离政策。在国际贸易政策领域也实行严格的检测标准并限制转基因产品的进口。在转基因生物技术知识产权领域,实行新品种保护。
随着转基因市场的不断扩大,关于转基因产品的争论也持续升热。
美国、加拿大两国的消费者大多已接受了转基因食品,仅有27%的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。
还有部分西方人反转基因是出于宗教原因:不能改变上帝的杰作。
国际科学界对转基因农作物的判断是明确,并非不确定的。世界卫生组织、美国医学会、美国国家科学院、英国皇家学会等在内的国际科学和医学组织,都支持转基因食物。
所有的科学证据都显示,用于特定作物改良的转基因方法对人和动物没有任何负面影响。大规模商业化种植转基因作物18年以来,几亿人群和数十亿家畜长期食用转基因作物,并未发现转基因食物会导致疾病或其他问题。农作物中能抵抗农作物病虫害的基因,其产物对人体完全没有作用。如常用的抗生素可以杀死细菌,但对人的细胞毫无作用一样,这些转基因产物的靶点只存在于农作物的致病害虫。