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實驗室主任張涌生病在西安住院,不便于接受采訪。張涌的弟子權富生教授向記者詳細介紹了近些年實驗室的研究進展及其成果。
今年1月23日,張涌及其團隊研究的克隆羊陽陽在過了15歲生日后去世,被做成標本永遠安置于克隆羊基地。“母羊的壽命一般是8到10歲,陽陽已算很高壽的了,因為身份特殊,得到了特殊照顧。”權富生說。
陽陽的特殊,在于她不僅是中國活下來的首例體細胞克隆山羊,在世界上也是第一例。
上篇 克隆羊及其應用
2000年6月22日晚間,西北農林科技大學克隆羊基地,一只白山羊誕下了一只青灰色的山羊。張涌親自替她取名為“陽陽”,希望她能健康成長。
“山羊一般是白色的,青山羊的顏色是灰青色,為了更直觀,所以用了青山羊。”權富生解釋選擇克隆青山羊的個中緣由。
陽陽并不是基地誕下的首例體細胞克隆山羊,卻是中國、乃至世界活下來的首例,且活成了羊界的壽星佬。
在陽陽出生六天前,基地迎來了第一只克隆山羊的出世。張涌為其取名為“元元”,意即“第一”。不幸的是,三十六小時之后,元元因“肺部發育不全”,加之天氣太熱等原因而死亡。面對逝去的元元,張涌的心如箭穿般地痛。
1956年3月,張涌出生于內蒙古邊陲的和林格爾縣。1981年,他從內蒙古農牧學院獸醫系畢業留校任助教。1984年考進西農大讀研,接著又讀了博士。
“張涌教授天賦高,聰明刻苦。”權富生介紹說,“29歲就已經是教授了。”
西農大的動物胚胎工程研究始于上世紀70年代,當時,中國家畜產科學開拓者之一的王建辰教授,亦即張涌的博士生導師,敏銳地意識到胚胎移植技術的廣闊發展前景,帶領一批研究人員開始進行胚胎移植試驗。1980年,兩只鮮胚胎移植山羊在這所學校誕生。1984年,西農大建立了山羊胚胎工程實驗室。
張涌一直專注于哺乳動物培育生物工程的理論及技術研究。讀碩士期間,他負責完成的“小鼠胚胎分割方法及同卵雙生試驗”被譽為開創我國哺乳動物胚胎分割成功先例;隨后,他負責完成的“山羊胚胎分割及同卵雙生試驗”,被同行專家鑒定為具有國際先進水平的優秀科研成果。
胚胎分割對現在的碩士生來說,是一個很簡單的實驗,因為可以使用先進的儀器,但在以前則屬于很前沿的一項研究。最具挑戰性的地方在于,胚胎要手工分割。張涌與此相關的碩士論文獲得了省科技進步一等獎。
讀博士期間,張涌主持完成的“小鼠山羊半胚冷凍和凍胚分割試驗”被同行專家鑒定為具有國際領先水平,其博士論文獲陜西省優秀博士論文。“當時還沒有全國優博論文。”權富生說。
1990年,張涌成功培育出了世界上首批7頭胚胎克隆山羊;1995年,他利用胚胎核移植―去掉一卵細胞的細胞核,植入另一受精卵的胚胎核,克隆出45只山羊,形成了當時世界上最大的一群胚胎克隆動物群體。張涌因而被譽為“中國克隆羊之父”。
1996年,西農大畜牧系的種羊場專門劃給了張涌作為哺乳動物發育生物工程科研基地。2000年,經國務院批準,該基地正式被命名為“中國克隆動物基地”。
克隆,“Clone”的音譯,即復制的意思,屬于“無性繁殖”的一種。后代與前代有著完全相同的遺傳特征。從技術層面講,克隆分為胚胎克隆和體細胞克隆兩個層級。
1997年,克隆綿羊“多莉”面世。“多莉”的誕生,打破了教科書上的“從成年動物的體細胞進行克隆是不可能的”這一教條,使世界生物遺傳技術向前跨進了一大步。
這對張涌來說是一個巨大的刺激。他利用胚胎核移植克隆出山羊后,就開始嘗試用體細胞克隆山羊,但一直沒能成功。
1999年末,張涌從一只山東小青羊耳朵后面取下一塊皮膚,進行單個細胞克隆,待其成熟后將細胞核取出,注入到去核后的卵母細胞中,卵母細胞來自另一只山羊,經培育形成克隆胚胎,并分別移入兩只白母山羊的子宮內。
2000年6月,隨著元元以及陽陽相繼出生,張涌終于登上世界動物克隆技術的制高點。
2001年8月8日,克隆羊陽陽成功誕生了一對龍鳳胎―“歡歡”和“慶慶”,其父親系世界首批胚胎克隆安哥拉山羊,證明體細胞克隆羊、胚胎克隆羊與普通羊一樣具有自然生殖繁衍的功能,這在世界尚屬首例。幾年后,陽陽已是五代同堂了。
據權富生介紹,克隆技術在胚胎育種、優良個體方面有不可比擬的優勢。日常生活中,有些羊主要用于產毛,有的羊是產肉的,有些羊主要是產奶的。應用克隆技術可以把兩種或三種羊的優點集于一種羊身上,克隆出肉好吃、產奶多、又能產毛的羊。
“中國克隆動物基地克隆出不膻的種羊,用以繁殖不膻的體重超過500公斤的肉羊;還克隆出日產奶是其它奶羊幾倍、甚至十幾倍的奶羊。最為神奇的是,該基地在培育高產奶山羊的同時,創造性地在山羊的胚胎中植入人乳基因,繁殖出了能產‘人奶’的山羊。”權富生說。
張涌和他的同事們圍繞兩個世界級“羊”難題開展工作:一是讓更多的克隆羊寶寶誕生,提高克隆動物的成功率;二是讓克隆羊“身價”更高,生產出有重要經濟、營養、醫療價值的轉基因克隆羊。
下篇 挑戰轉基因牛
2015年3月,張涌帶領的課題組成功培育出抗結核病的轉基因牛,其牛奶并不含轉基因成分。
牛結核病是一種慢性傳染病,在世界范圍內廣泛傳播,尤其在亞洲、非洲不發達地區,目前還沒有辦法有效地控制和消除。公開資料顯示,由牛結核分枝桿菌引起的結核病,還是一種人畜共患病,可由動物傳播給人,并在人類之間傳播,對公共衛生也產生嚴重威脅。
相關論文已發表在知名學術期刊PNAS(《美國科學院院刊》)上,論文題目為《TALEN介導插入sp110基因能增加牛對結核病的抗性》。TALEN是進行基因改造的方法之一,能精確地對目標基因進行缺失、插入等突變。與其他方法比,其特點是精確性。
論文稱,該研究將有助于控制和預防牛結核病,研究中建立的方法為其他抗病動物的育種工作提供了前瞻性探索。這是TALEN技術首次應用于牛基因組的改造。
2004年2月6日凌晨,張涌一直守候在羊圈旁,直到第四代體細胞克隆山羊出生,并為之取名“笑笑”。離開基地不久,張涌便病倒了,被確診為冠心病、大面積心肌梗死。
“治療期間使用了進口溶栓藥,很貴,一針幾十萬,是從一種牛的奶里提取的溶血蛋白。”權富生說:“病愈后的張涌教授,對牛有了濃厚的研究興趣。”
克隆牛項目是從2006年起步的。
第一個研究項目是克隆培育牛奶含溶血蛋白的牛,但沒進入生產階段。接著克隆一種肉牛,這種肉牛的肉很貴,在香港一公斤100美元,目前克隆牛基地有400多頭。
2009年11月25日,張涌培育的世界第一例轉人防御素基因的克隆奶牛通過剖腹產降生,其牛奶含有人的防御素。據介紹,實驗室將400枚轉基因胚胎移植到200頭黃牛受體,六個月后監測妊娠受體30頭,現獲17頭轉人防御素基因的克隆牛,3頭轉人溶菌霉素基因克隆牛。這項技術的應用前景是,奶牛的奶里含有能將細菌溶解的物質,這樣牛就不會得乳腺炎,可大大減少抗菌素的使用。
轉基因抗病牛的整個培育過程,可以簡單地歸結成三個部分:首先對細胞進行基因改造,在實驗室取一個牛的細胞,將外源抗病基因轉到細胞里;其次,待帶有此基因的細胞發育后,進行分割,將單個細胞放在取了核的卵細胞里;最后,將卵細胞移植到黃牛受體子宮里發育成個體。
抗口蹄疫轉基因克隆牛,是實驗室的另一項研究成果,目前只處于育種材料階段。
“之所以用黃牛做受體,是因為黃牛比奶牛便宜,可以降低實驗成本。”權富生解釋道。
截至目前,實驗室做的都是一種技術研究。轉基因牛都還沒進入實際應用中,牛奶、牛肉以及牛的排泄物的環境安全等一系列問題處于中試階段。“將轉基因牛的奶、肉給實驗鼠吃,進行對比實驗,觀察老鼠生長的情況,觀察器官、血液變化,如果沒發現變化,說明沒有不利影響,是安全的。實驗動物除了老鼠,還有豬、羊等大型動物。”權富生介紹說,“現在轉基因動物都處于安全隔離階段,即將牛圈在一個地方,不和外界接觸。等確定測試安全之后,才會和非轉基因牛混在一起養,進入環境釋放階段。”
2015年1月25日,由陜西省科技廳組織河南農業大學張改平院士等全國9名同行專家對張涌主持完成的“牛羊基因定點精確編輯技術研究與應用”項目進行成果鑒定,專家們認為該研究成果達到國際領先水平,對推動抗病基因工程育種和乳腺生物反應器技術的發展,提升我國牛羊業種質創新水平具有重大意義,具有廣闊應用前景。
今年4月,西農大進行的一場“與身邊的科學家面對面”活動中,張涌針對學生們關心的轉基因的安全性進行了科普。
論文摘要 對轉基因食品的安全性進行了討論,闡述了其對人類的直接影響和對生態系統的影響,并提出對轉基因風險的預防措施。
隨著經濟的發展、生活水平的提高,人們越來越關注食品安全。但是,轉基因食品領域的安全性沒有引起足夠的重視。我國轉基因作物的種植面積居世界第4位,排在美國、阿根廷、加拿大之后,雖然我國已制定了《農業轉基因生物安全管理條例》、《農業轉基因進口安全管理辦法》等相關規定,但處于轉型時期的中國經常有法律法規較為先進而執行不力的現象,更何況在這方面的制度還做得遠遠不夠。轉基因食品的安全問題有其特殊性,因為它較少引起急性中毒而帶來轟動效應,而消費者處于弱勢地位,局限于知識、財力、時間,不可能深入探討這個問題,只能依靠現行漏洞百出的食品安全保障體系,捉襟見肘地應對出現的情況與問題。前些年關于轉基因水稻的那場討論,已暴露出某些學者和官員已成為利益集團的代言人。因此,加強轉基因食品的安全性研究和控制,切實保障消費者的知情權和選擇權是亟待解決的問題。
1對人類的直接影響
轉基因食物對人類本身將帶來一系列直接或潛在的安全影響。
1.1沒有經過長期的安全性研究
轉基因食物從1993年出現到現在僅10多年,改變了人類食品的自然屬性,未經過長期的安全性試驗,沒有人知道轉基因食品是安全的。我們知道許多認為安全的藥物可能數年后才顯示出隱患,食物的效應應更為長期。
1.2減少食物的營養價值或降低食物中重要成分
轉基因食物的主要動機是滿足某種商品價值,如更高的產量、更好看的外表,而食物的某種成分的改變并沒有引起人們的注意。如美國有報道,在具有抗除草劑基因的大豆中,異黃酮類激素等防癌成分減少了。
1.3引起人類過敏反應
轉基因技術會在生物中產生不能預見的變態反應源。如把巴西胡桃的基因移植到黃豆上去,結果卻使一些對胡桃過敏的人在吃黃豆時產生過敏反應。
1.4產生對人類不利的毒素副產品
轉基因作物產生不可預見的生物突變,使原來的毒素水平提高,產生新的毒素或副產品。1999年Losey等試驗發現,在一種植物馬利筋葉片上撒有轉基因Bt玉米花粉后,普羅克西普斑蝶食用葉片減少,長得慢,4d的幼蟲的死亡率變為44%,而對照組(飼喂不撒Bt玉米花粉的葉片)死亡率為0%。轉基因作物產生的殺蟲劑毒素可由根部滲入周圍,但尚不清楚會產生何種影響。
1.5產生抗菌素耐藥性細菌
基因技術采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、鏈霉素等)基因來標識轉基因化的農作物,這就意味著農作物帶有耐抗菌素的基因。英國的研究顯示,轉基因作物中的突變基因可能會進入到生物有機體,突變的基因如跨越種群和轉移至細菌,其結果可能會導致新的疾病;如出現無法治療并廣泛傳播的、對生物造成嚴重威脅的疾病,其后果不堪設想。
1.6 直接引起人類急性中毒
有些基因在治病同時可能引起某些人急性中毒效應。如《南方周末》2006年10月19日報道,美國一名病人在接受生物藥品臨床試驗的過程中死亡,導致當時正在進行的12個基因治療項目全面遭禁。后來其他的一些病人也因為新增的基因而患上癌癥,美國食品藥品管理局下令中止此類試驗。
2對生態系統(包括環境)的影響
生態系統是各種動物、植物與環境的一種動態平衡系統,而轉基因食品是人為對特定物種進行干預,改變其性狀,因而也改變了該物種在食物鏈和生態系統中的位置,引起一系列不可預料和復雜的變化。
2.1轉基因技術本身的不足
雖然基因技術發展可以將DNA進行切割,將一異源基因引入另一生物,但不能完全準確地預見作用后產生的新的蛋白質的性狀是否完全吻合我們的要求。
2.2物種多樣性的破壞
基因技術加上商業營銷將使某類作物如超級水稻為某一公司壟斷供應種子,使原來多個品種減少為同一基因的單一品種,當真菌、病毒、蟲害侵襲這種植物時,會發生嚴重的產量減產,也引起生態平衡的變化。
2.3基因的污染
轉基因技術可能使某些基因流入自然界,引起難以預料的影響;基因化的生物、細菌、病毒等進入環境,保存或恢復是不可能的,其較化學或核污染嚴重,危害是不可逆轉的。
2.4引進自然界不存在的新物種
轉基因技術可能使自然界不存在的新物種出現,如超級雜草、超級昆蟲等,可能對地壤、野生近緣種、普通作物、相鄰的植物及環境造成破壞。
2.5環保的影響
有資料證明,基因化的農作物對除草劑具有抵抗力,實際耐用藥量高于正常的3倍,農民知道其對除草劑有抵抗力,會直接或不直接地提高除草劑等化學藥物的使用量。
2.6生態系統的破壞
轉基因技術使某種物種的性狀改變,如A昆蟲以B植物為食物,我們認為改變B植物為轉基因抗蟲植物,提高了B植物產量,但A昆蟲因缺乏食物使蟲的密度大幅下降,引起以A昆蟲為食物的天敵C生物的生存危機,進而引起整個生態平衡的破壞,將來可能暴發某種蟲害大面積流行等。
3對轉基因風險的預防
3.1嚴格控制境外轉基因食品進入
對國外轉基因食品進入我國必須嚴格按照相關程序審批,可以在WTO框架下采取必要的技術、措施進行限制,這方面檢驗檢疫系統應有較大作為空間。
3.2加強國內市場控制
雖然我國農業部已一系列對轉基因食品的管理措施,但是我國國內市場的管理是較為混亂,如轉基因水稻還未批準上市,但有眾多報道轉基因水稻已流入市場。因此,必須完善這方面的法規,嚴格執法,重罰甚至采用刑法嚴懲不法商人,當然這也依賴于整體執法環境的改善。
3.3加強轉基因生物的檢測技術研究
目前國內有眾多機構對轉基因生物的檢測技術進行研究,但食物加工從原料到成品經過多個加工環節,要嚴格區分轉基因成分存在較大困難,可采用以下檢測方法:①檢測轉基因成分所獨有的DNA序列。采用人工檢測或儀器檢測對堿基對進行測定,可精確確定轉基因成分。②采用PCR技術進行檢測。《國門時報》曾報道,檢驗檢疫科學院采用“親合吸附-PCE Hyb-ELISA”檢測方法,能特異的檢測35S啟動子和Nos終止子核酸系列,這2種核酸系列存在目前已知的絕大部分轉基因成分中。③基因ID法進行檢測。由John B. Fugan于2000年提出的新方法,或采用異酸胍鹽抽提法以避免DNA的降解和污染。④農作物身份識別系統。美國ADM公司稱他們建立了一套農作物身份識別系統,可以保證向國外供應農產品時,不含轉基因作物。
轉基因食品是基因修飾生物體(genetically modified objects, GMO)中的一類,又稱基因修飾食品(genetically modified food, GMF)。GMF是現代生物技術的產物,它利用現代分子生物學技術,將某些生物的基因轉移到其他物種中去,改造它們的遺傳物質,使某些生物的基因轉移到其他物種中去,改造它們的遺傳物質,使其在性狀、營養品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變。這種以GMO為食物或為原料加工生產出的食品就是GMF。現階段的GMF主要以GMC為食品(比如轉基因番茄)或以GMC作為原料而加工的食品(比如利用轉基因大豆生產的豆奶)。轉基因技術既給人類帶來了巨大的利益,也存在著一些潛在的危險。
一、GMF發展概況
1994年,第一例進入市場的GMF(轉基因番茄)在美國誕生。現在至少有13個國家種植了GMF,其中美國的種植面積最大,達3030萬公頃,68%;其次是阿根廷1000萬公頃,23%;加拿大300萬公頃,7%;我國50萬公頃,占1%。
美國食品和藥物管理局(FDA)確定的GMF品種達43個,有60%以上的加工食品有轉基因成分,GMF的銷售額達百億美圓;有調查顯示,美國、加拿大兩國的消費者大多接受了GMF,僅有27%的消費者我食用GMF可能對健康造成危害。
我國已批準了6種GMF的商品化,其中食品3種:抗病毒甜椒、抗病毒番茄、延遲成熟番茄。隨著我國對GMF的研究和開發,我國的GMF品種會越來越多。目前,研究重點是開發轉基因水稻、轉基因魚等食品。
根據GMF的來源可以將GMF分為植物源GMF、動物源GMFH和微生物源GMF。現階段的主要是植物源GMF,涉及的食品或食品原料包括:轉基因大豆、轉基因玉米、轉基因番茄、轉基因油菜、轉基因馬鈴薯等。全球轉基因種植中,轉基因大豆種植面積最大2580億公頃,占全球GMF的58%。
二、轉基因食品的特點
GMF與傳統的食品比較:傳統食品是通過自然選擇或人為的雜交育種來進行。雖然轉基因技術與傳統的以及新近發展的亞種間雜交技術相比,在基本原則是并無實質差別,但生產GMF的轉基因技術著眼于從分子水平上,進行基因操作(通過重組DNA技術做基因的 修飾或轉移),因而更加精致、嚴密和具有更高的可控制性。人們可以利用現代生物技術改變生物的遺傳性狀,并且可以創造自然界中不存在的新物種。比如,可以殺死害蟲的食品植物,抗除草劑的食品植物,可以產生人體疫苗的食品植物等。其具有如下特點:
(1)成本低、產量高。成本是傳統產品的40%60%,產量至少增加20%,有的增加幾倍甚至幾十倍。
(2)具有抗草、抗蟲、抗逆境等特征。其一可以降低農業生產成本;其二可以提高農作物的產量。2000年的GMC達4420萬公頃,其中抗除草劑的有3280萬公頃,占74%;抗蟲性狀的有830萬公頃,占19%;抗蟲肩抗除草劑的占7%。
(3)食品的品質和營養價值提高。例如,通過轉基因技術可以提高谷物食品賴氨酸含量以增加其營養價值,通過轉基因技術改良小麥中谷蛋白的含量比以提高烘焙(bei)性能的研究也取得一定的成果。
(4)保鮮性能增強。例如,利用反義DNA技術抑制酶活力來延遲成熟和軟化的反義RAN轉基因番茄,延長貯zhu藏和保鮮時間。
三、轉基因食品的安全性
1998年,英國蘇格蘭研究所的Arpad Pusztiai 教授用轉基因馬鈴薯喂老鼠,1998年秋在電視上宣布大鼠食用后,引起器官生長異常,體重和器官重量減輕,免疫系統受損。此事引起國際轟動。這是對轉基因食品提出的最早的,有所科學證據的質疑,并在英國及全世界引發了關于轉基因食品安全性的大討論。雖然,英國皇家學會于1999年5月宣布此項研究“充滿漏洞”,從中不能得出轉基因馬鈴薯有生物健康的結論。
轉貼于
1998年3月,美國專利和商標局批準了一項由美國農業部和DPL(Delta and Pine Land)公司聯合申請的所謂“終結者”技術(terminator technology)專利,“終結者”技術獲得專利后引起國際社會的強烈反響。因為該技術不是一般性技術,利用這個技術可以使作物第一年種植獲得的種子不育,在第二年種植時,種子會自動死亡。“終結者”技術是將一種終止子基因插入到作物基因組中得到轉基因作物種子,種子公司在種子出售前,在種子表面噴上一種誘導劑,農民播種后,種子可以長成正常的植株,結出成熟的種子。但是在誘導劑的作用下,插入的終止子基因會在種子成熟時激活啟動,產生毒素殺死種子胚胎,因此收獲的種子在第二年再種植不能正常發芽,但這種種子在油脂、蛋白質等方面完全正常。
美國農業部發言人聲稱,“終結者”技術是為了保護基因工程技術的知識產權。1998年10月,國際農業研究磋商小組(CGIAR)在華盛頓召開會議,明確提出禁止“終結者”技術,理由主要有:外觀上不能辨認終結者技術生產的種子,易造成不可彌補的損失;通過花粉非故意傳播造成生物安全風險。
1999年5月,康奈爾大學一個研究組報告,一個斑蝶食用了轉蘇云金桿菌的殺蟲蛋白基因(bt)玉米花粉后44%死亡,表明GMF可能存在安全隱患。此事引起科學家對GMF的廣泛爭論。Bt玉米中的殺蟲晶體蛋白CryLA是特異毒殺鱗翹目害蟲,斑蝶屬于鱗翹目昆蟲,自然會受到bt蛋白的影響。事實上,Science、Nature拒絕發斑蝶的文章,審稿人認為,這并不反映田間的情況,最后在Nature上以簡訊的形式報道。但該事件卻成為《紐約時報》、《華爾街日報》、《今日美國》等報刊的頭版消息。最后,該事件被科學界否定。
2001年7月9日聯合國開發計劃署承認,GMF可能會破壞生態平衡,它們可能把自身的基因傳遞給相關物種,產生超級雜草,也可能會對其他植物或動物產生意想不到的有害影響。有關GMF和GMC的潛在危險和安全性的許多問題,有待于進一步研究才能下結論。因此,對GMC和GMF的種植于市場化要慎重,否則可能對人體健康和生態環境造成不可估量的損失。
雖然目前沒有發現GMF對人類健康有害的案例,并不表明沒有危害,因為它進入人類的時間還太短,其潛在危害在短時間內不會表現出來。直到目前為止,人類長期食用是否安全仍然成疑,而科學界對這些食品是否安全也沒有共識。世界糧農組織、世界衛生組織及經濟合作組織這些國際權威機構都表示,人工移植外來基因可能令生物產生“非預期后果”。即是說我們到現在為止還沒有足夠的科學手段去評估轉基因生物及食品的風險。國際消費者聯會(成員包括全球 115個國家的250個消費者組織)表示“現時沒有一個政府或聯合國組織會聲稱轉基因食品是完全安全的。”
目前大量的轉基因技術的應用,給我們帶來了巨大的利益,但從上述的分析中我們仍可以看出,轉基因食品目前還沒有可以評估的安全性,轉基因食品是否安全還有待進一步的研究和時間上的驗證。
1999年4月,查爾斯王子授權BBC了自己撰寫的反轉基因的文章,同時還在電視上說出了“決不吃任何含DNA的食物”的話,這一言論后來被當作笑談。
1999年5月,美國康奈爾大學洛希實驗室向英國《自然》雜志報告說,他們用沾有抗蟲害轉基因玉米花粉的草葉喂養大花蝶的幼蟲,導致這些毛毛蟲死亡。但他們的實驗受到了同行質疑,并被檢查出數據有誤,《自然》雜志最后對論文撤稿。
1999年11月,英國政府開始進行大規模的科學試驗,考察轉基因作物對局部環境生物多樣性的影響。簡單地說,就是對農田雜草和蟲子的影響。試驗報告于2003年出爐,結果出乎人們意料:不是好的,也不是壞的,而是有好有壞的。
2002年6月,綠色和平組織在北京《轉Bt基因抗蟲棉環境影響研究的綜合報告》,聲稱已證實中國種植的轉基因棉對環境帶來了明顯的負面影響。這份報告的可靠性遭到了眾多中國農業專家的質疑,但也成了中國國內“反轉”的序曲。
2007年,維也納大學的澤特克教授聲稱,發現喂了20周的轉基因雜交玉米的小鼠產下的后代數量較少、體重較輕。這一結論立刻被綠色和平廣泛傳播,該消息傳到中國后,被簡單有力地翻譯為“轉基因玉米導致絕育”。不過,這一研究受到科學家及監管機構的質疑,并為此展開調查。2009年,包括歐洲食品安全局在內多家權威機構發表聲明,指出澤特克教授等人的數據分析方法是錯誤的,其研究是無效的。
2010年,《國際先驅導報》發表報道,稱山西地等出現動物異常現象,是因為吃了美國的“先玉335玉米”。該文引起消費者和農戶的恐慌。此后,山西農業廳認定為“該報道所述的因果關系缺失科學依據”。農業部隨后辟謠稱,“先玉335”并未檢出轉基因成分。
2012年,綠色和平組織曝光美國塔夫茨大學湯光文等研究人員在不告知的情況下,利用湖南省衡南縣的25名小學生進行黃金大米(一種轉基因大米)的營養實驗,引起軒然大波。12月6日,中國疾病預防控制中心調查通報稱,黃金大米試驗違反了相關規定、科研誠信。國家食品安全風險評估中心隨后表示,“黃金大米本身不會對人體健康產生不良影響”。
2012年9月,媒體廣泛報道法國卡昂大學研究者的一項報告,稱喂食美國孟山都公司NK603轉基因玉米的老鼠的壽命比正常老鼠短,并且前者長腫瘤的幾率更高。歐洲食品安全局對此展開調查,并于12月份表示,卡昂大學研究人員實驗結論不僅缺乏數據支持,而且相關實驗的設計和方法都存在嚴重漏洞。
轉基因大米“品嘗”啟事
從20世紀40年代起,人們開始研究性狀的控制基礎。1944年,美國科學家艾弗里和他的同事一起證實了DNA是遺傳物質。1953年,沃森一克里克提出DNA雙螺旋模型,由此開創了生命科學的新紀元。通常情況下,高等植物的世代交替途經花粉雙受精過程,實現雄雌配子的融合和子代種子的形成。隨著人們對基因結構和功能的了解,基因工程操作逐漸成熟。在此基礎上,利用超脫常規授粉技術的手段實現遺傳物質整合、培育轉基因植物應運而生。在自然界中,根瘤農桿菌可以將其Ti質粒上的T-DNA轉移并整合到寄主植物中,該原理被廣泛應用于轉基因植物的創建。此外,許多直接轉化方法也被用于轉基因操作。
轉基因操作是一項可以造福人類而不是禍害人類的技術,可以利用它讓作物具有抗病蟲害的特性,提高食物的營養價值,去除食物中的有害成分,增加作物產量等等,因此合理、有效地利用它,不僅可以降低生產成本,而且可以使食品更安全、更營養、更便宜,對消費者、對環境也都是大有好處的。當然,同其他科學技術一樣,如果使用不當,也會造成問題,比如轉入的新成分可能會導致過敏,可能會對生態造成不利影響,所以轉基因產品在推廣、上市之前都會經過一系列嚴格的檢測,排除這些可能的不良因素。從總體上來說,轉基因技術仍是傳統的育種方法的延伸,只不過比傳統育種技術更為精確,更有目的性,更容易控制而已。
1993年,美國第一例轉基因晚熟西紅柿上市,自此,全球轉基因食品蓬勃發展起來。所謂轉基因食品,就是利用分子生物學技術,將某些生物的基因轉移到其它物種中去,改造生物的遺傳物質,使其在性狀、營養品質、消費品質方面向人類所需要的目標轉變,以轉基因生物為直接食品或為原料加工生產的食品。到目前為止,轉基因食品遍及世界各地,其中,發達國家的轉基因產品占世界總量的85%,主要集中在美國和加拿大。據統計,美國食品和藥物管理局確定的轉基因品種已有43種。美國是轉基因食品最多的國家,60%以上的加工食品含有轉基因成分,90%以上的大豆、50%以上的玉米是轉基因的。除轉基因食品還有轉基因植物,如:西紅柿、土豆、玉米等,還有轉基因動物,如:魚、牛、羊等。雖然轉基因食品與普通食品在口感上沒有多大差別,但轉基因的植物、動物有明顯的優勢:優質高產、抗蟲、抗病毒、抗除草劑、改良品質、抗逆境生存等。
掀開“轉基因”面紗的一角,我們再進一步看看它的全貌,它究竟有傳說中的那么“可怕”嗎?
“轉基因”在發展過程中伴隨著諸多爭議,矛頭大都指向其安全性。1998年起發生的“英國普斯塔事件”、 “美洲斑蝶死亡”、 “加拿大超級雜草事件”、 “歐洲轉基因玉米對哺乳動物健康影響”、 “中國抗蟲棉破壞生態”等事件,讓國際上對“轉基因”的安全倍加關注。但這些事件最終被各國政府和權威研究機構一一否定。例如1998年,英國科學家普斯塔個人在電視臺(并不是通過學術論文或者通過權威機構)了他的實驗結果,稱用轉基因的馬鈴薯喂大鼠可以破壞免疫系統。英國皇家學會針對普斯塔的報告,專門組織專家進行了認真評估,最后的結論是,實驗結果不能證明轉基因土豆對大鼠有這樣的一些危害。這是第一個與轉基因生物安全有關的事件,它引發了一場持久的全球性的而且到現在依然沒有平息還愈演愈烈的轉基因生物安全之爭。2009年的所謂轉基因玉米品種對大鼠的腎臟、肝臟的實驗,指法國卡昂大學的研究團隊在國際生物科學雜志上發表的三種轉基因玉米品種對哺乳動物健康影響的報告。為什么說是所謂的事件?一是因為他們并不是做了實驗,而只是把孟山都公司用3個轉基因玉米進行90天大鼠喂養的數據進行了統計學重新分析;二是他們的工作受一些極端環境保護組織的資助,其報告發表的動機和結果的可信性也受到質疑。歐洲食品安全局轉基因小組對這些作了分析,并于2009年對這個問題形成了一個決議:論文提供的數據不能支持作者關于轉基因玉米對大鼠腎臟、肝臟造成傷害的結論。關于“Mon863喂養對老鼠造成免疫系統影響”的有關報道問題,美國、歐盟、澳大利亞等的主管機構、第三方研究機構的科學數據均已表明,轉基因玉米與傳統非轉基因玉米具有實質等同性,未發現額外的安壘問題,以科學事實否定了其不實傳言。國際上數十個國家,長達10余年的安全食用歷史,進一步證明了轉基因食品的安全性。
全球轉基因作物規模化應用已逾14年,種植面積、作物種類、加工食物種類和食用人群逐年擴大,但由于各國實施了規范管理和科學評價,全世界每年上億公頃土地種植轉基因作物,每年數化人群食用轉基因食品,迄今尚未發生具有科學實證的轉基因食用和環境安全問題。2004年聯合國糧農組織關于糧食和農業狀況的報告提到一個共識,目前市場上的轉基因產品可以放心用,并不是像某些人渲染的那么可怕。檢測目前市場上的轉基因產品安全性所采用的方法也是科學恰當的,包括中國,包括全世界。迄今為止,在世界各地尚未發現可驗證的、因食用由轉基因作物加工的食品而導致有毒或有損營養的情況。數以百萬計的人食用了轉基因作物加工食品未發現任何不利影響。
2009年,25個國家種植了1.34億公頃的轉基因作物,比2008年增長了7%。美國仍然是最大的轉基因作物種植國,種植面積為6400萬公頃。抗蟲和除草劑轉基因玉米占據了美國玉米種植面積85%,抗蟲轉基因棉花占據了美國棉花種植面積90%。美國人的膳食結構與中國人不盡相同,其主食中不僅有水稻,還有小麥、玉米和馬鈴薯等。除轉基因小麥產業化滯后外,玉米、水稻、馬鈴薯均有轉基因品種被美國政府批準種植和食用。2000年以來,美國先后批準了6個轉基因水稻的安全證書,伊朗批準了轉基因抗蟲水稻商業化種植。加拿大、墨西哥等四國批準了轉基因農產品進口允許食用。同時,美國批準了孟山都公司培育的耐草甘膦除草劑小麥品種。美國國家科學院于2010年4月13日在網絡媒體上發表的最新報告《轉基因作物對美國農業可持續性的影響》最具說服力。該報告從農戶視角對美國發展轉基因作物14年來的環境、經濟和社會效益作了全面和客觀的分析,指出從總體情況來看,與不使用轉基因技術的傳統農業相比,轉基因技術為美國農民創造了巨大的環境收益和經濟收益。
為確保轉基因食品的安全,防止具有潛在風險的轉基因食品進入消費市場,我國依照《農業轉基因生物安全評價管理辦法》、 《轉基因植物安全評價指南》,參考國際食品法典委員會、世界衛生組織、世界糧農組織和經濟合作組織等制定的轉基
因生物安全評價指南,制定了科學規范全面的評價指標體系,在轉基因食品上市前對轉基因生物的食用安全進行全面的評估。食用安全性評價主要包括營養學評價、抗營養因子評價、毒理學評價和過敏性評價等內容。
轉基因食品的營養學呼價。人們對食品的需求就在于它為人類提供生存所必須的能量和各類營養物質,因此,對營養成分的評價是轉基因食品安全性評價的重要組成部分。評價的營養物質主要包括蛋白質、淀粉、纖維素、脂肪、脂肪酸、氨基酸、礦質元素、維生素、灰分等與人類健康營養密切相關的物質。評價時,將不同年份或不同生長地點的轉基因食品的主要營養成分和對照的非轉基因食品進行比較,評估轉基因食品在營養上是否與非轉基因食品一樣具有等效的營養價值。除需要與對照非轉基因食品進行比較,還需要參考OECD、ILSI及本國已有的同類非轉基因作物營養成分,確定轉基因食品的營養成分是否在這些范圍內,如果在范圍內,則可以認定轉基因食品具有與非轉基因食品同等的營養功效。
轉基因食品的抗營養因子評價。食品不僅含有大量的營養物質,也含有廣泛的非營養物質,有些物質當超過一定量時則是有害的,稱為抗營養因子或者抗營養素。通常,抗營養素被理解為抑制或阻止代謝(特別是消化)的重要通路的物質,抗營養因子降低了營養物質(特別是蛋白質、維生素和礦物質)的最大利用,以及食物的營養價值。幾乎所有的植物性食品中都含有抗營養因子,這是植物在進化過程中形成的自我防御的物質。目前,已知的抗營養因子主要有蛋白酶抑制劑、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、單寧、硫甙等。然而大多數抗營養因子的有害作用是由未加工的食物引起的,經過簡單的處理都會消失,如加熱、浸泡和發芽處理等。如我們經常食用的豇豆中由于含有豇豆蛋白酶抑制劑不能生食,需要烹調熟制后,才能食用。對轉基因食品的抗營養因子的安全評價,是將轉基因品種中的抗營養因子含量與其對照非轉基因食品進行比較,其評估方法與營養成分的評估方法一致。
中圖分類號:F303文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)04-0649-03
伴隨著人類進入21世紀的腳步,作為生物技術革命前沿的轉基因農作物日益成為全球化進程中的熱點與焦點問題。圍繞著轉基因技術及產品的討論與爭端,諸如進出口貿易、生物安全、食品安全、知識產權等一系列問題,不僅頻頻出現在科技、經濟領域,也成為政治、社會學術領域中紛爭不斷的話題。轉基因技術被視為一種全球化的生物技術革命,而它在不同的國家,因各自不同的政治體制、社會構成與文化傳統,又遭遇不同的市場反映,有著不同的命運。因此,轉基因技術與產品可以成為全球化背景下透視與分析不同社會與文化及其變遷、融合的重要切入點。
在諸多轉基因農作物中,轉基因大豆是值得特別關注的一種。看似不起眼的大豆與人們的日常生活密切相關,又能從中透視出社會制度、文化傳統、全球化與地方化的演變過程與特性,正因如此,它當然應成為社會人類學關注與探討的對象。
1轉基因大豆的優缺點
轉基因大豆是大豆育種和生產領域重大的技術突破。目前,盡管國際社會對種植抗除草劑大豆仍有爭議,但與傳統大豆相比,轉基因大豆的應用優勢已在多方面得到證實,如它能簡便、高效地控制雜草,保護土壤以及減少除草劑活性成分從而利于改善環境等。
1.1轉基因大豆的優點
1.1.1控制雜草簡便、高效控制雜草簡便、高效是抗除草劑轉基因大豆最突出的技術優勢。目前在全球種植最為普及的轉基因大豆是抗草甘膦除草劑大豆,其改良功能在于能抵抗草甘膦除草劑[1]。“草甘膦”除草劑不僅可以有效去除多種雜草,還可將以前所使用的多種除草劑減少至“草甘膦”這一種。因為農戶在種植這種轉基因大豆之后,只需噴灑1~2次草甘膦除草劑即可控制雜草生長,而大豆生長卻不受影響。抗除草劑大豆的推廣,逐漸改變了除草劑使用的格局。
1.1.2保護土壤的技術優勢與傳統大豆耕作相比,轉基因大豆的種植還有保護土壤、防止水土流失的技術優勢。因為對于抗草甘膦轉基因作物而言,使用草甘膦這種非選擇性除草劑,可以不受土壤條件及施藥時間限制而都能達到穩定的除草效果。于是這鼓勵了許多大豆農戶紛紛采用少耕或免耕的耕作方法。在作物耕作中免耕或少耕法的長處有:一是免耕法因不再耕作土地,可以減少水土流失;二對于少耕法而言,由于耕作次數減少了,從而也減少了農用機械的使用,進而降低了燃料的使用,也就減少了二氧化碳的排放;三是抗除草劑作物(包括轉基因大豆作物在內)采用免耕或少耕的保護性耕作方法可以提高土壤固碳量。比如2007年,此法的使用使“二氧化碳固存達131億kg,相當于減少了580萬輛汽車的排放。”這對減輕全球氣候變暖、減少溫室氣體排放都起了積極作用[2]。
1.2轉基因大豆的缺點
1.2.1轉基因大豆及其產品可能會損害人體的內部系統轉基因大豆的組成物質與非轉基因大豆相比有較大的變化,如植物凝血素提高了約1倍、蛋白酶抑制劑高了26.7%,而蛋白質和苯丙氨酸有明顯下降,維生素B2復合體膽堿的含量低了29%等,這些組成物質的變化可能會使長期食用其的人身體生長發育緩慢,致身材矮小;轉基因大豆中還含有一種類似雌性激素的化學物質,它會破壞人體荷爾蒙,導致生殖器官異常,并損害免疫系統。此外,有證據表明,食用轉基因大豆食品與非霍奇淋巴瘤發病率的提高具有一定的相關性。
1.2.2轉基因大豆及其產品可能對人體產生過敏反應全世界有近2%的成年人和4%~6%的兒童發生過食品過敏,而90%的過敏是由蛋、魚、貝殼、奶、花生、大豆、堅果和小麥等8種食物引起的。轉基因大豆由于其引入外部基因所以可能對人體更容易產生過敏反應。世界上一些國家的事實也證實了轉基因大豆存在一定的過敏性[3]。
2我國的轉基因大豆油市場現狀
2.1轉基因大豆油的利用情況
中國是食用油消費大國,又是一個食用油缺乏的大國,每年需從國外進口食用油約占總量的2/3。我國本土傳統生產的大豆、花生、菜子、葵花子等農作物均屬于高油脂作物,可以直接用來榨取油脂。而由于轉基因大豆的“侵入”,這些農產品的價值沒有得到充分的體現和培育,致使轉基因大豆油不斷侵占我國的食用油市場,使中國消費者成為了國外轉基因大豆的“試驗品”,而對中國的農業造成了巨大的傷害。
由于受到國外轉基因大豆的沖擊,近幾年來,我國農民相繼出現了賣大豆難、賣油菜子難、賣花生難、賣葵花子難等“多難”現象。我國的大豆種植規模較小,即使是在土地資源豐富的黑龍江,專業農戶的土地規模也只有10 hm2左右。相比之下,美國、巴西和阿根廷的農場大豆生產規模遠遠超過我國,大豆的種植成本大大低于我國。按完全的種植成本比較,我國的大豆種植成本比美國高出33%。美國所種植的大豆基本上都是轉基因大豆,其中大部分出口到中國,主要用于生產大豆色拉油,其次是用于做豆漿、豆粉等。研究表明,轉基因大豆的出油率一般在19%~22%,比國產大豆16%~17%的出油率高出2~5個百分點。大豆的出油率每相差1個百分點,加工10萬t大豆,其效益就會相差1 500萬元。受效益影響的沖擊,使中國傳統的大豆這曾經的“金豆子”變成了“愁豆子”[4,5]。
我國是世界上的大豆、花生、菜子、葵花子主產國之一,大豆主要產于東北三省和華北地區,花生主要產于山東、河南、河北、安徽、遼寧、新疆等地區;菜子主要產自以湖北、湖南、四川、貴州等產區;葵花子是以華北為主產區。據不完全統計,我國種植油料作物的農民達2億以上,播種面積占我國耕地總面積的1/4以上,是一個油料作物的生產大國。同時,由于我國人口眾多,又是一個油脂需求大國,但是卻出現一種怪異現象:一方面我國大量生產油料作物,另一方面卻又大量進口轉基因大豆作為油脂原料,致使本土的油料產業逐步萎縮,農民賣油料難的現象日趨嚴重。
2.2轉基因大豆對中國食用油產業鏈的影響
轉基因大豆進入我國后,大部分進入了以外資為背景的食用油加工企業,形成小包裝的色拉油后進入市場。這種油品雖然有汽油殘留,但由于價格低廉,很能吸引一些消費者的眼球。而我國本土的一些食用油加工企業,例如黑龍江九三油脂公司、貴州長城油脂公司和以山東魯花為代表的花生油加工企業等,他們使用的是國內農民生產的非轉基因大豆、菜子、花生,采用的是傳統的壓榨工藝,其油品具有安全、營養、健康的優勢;但同時他們又具有成本高、價格貴的劣勢。在這種情況下,轉基因油品經營者斥巨資大力宣傳油品品牌,而模糊轉基因的可能危害,以改變轉基因食品的劣勢狀態。由于我國對轉基因大豆的警惕性不高,有針對性的宣傳不夠,如此背景下,國外轉基因油品在我國銷售勢頭良好,而國內食用油制造企業的經營舉步維艱。如貴州省有3家稍具規模的食用油企業,其中兩家常年遭遇行業性虧損。僅一家長城油脂公司由于2010年未開展生產而躲過一劫,2011年被迫將規模擴大至年處理300 t。2010年上漲的油菜子收購價格完全背離了市場規律,以2.80元/kg計,每噸成品油成本達6 600~6 800元左右,而當年的成品油價格最高為6 400元/t,因此生產得越多虧得也越多[6]。在轉基因大豆油的價格支配下,我國油脂企業效益急劇下滑,經營陷入困境。目前只有山東魯花等企業因實現了規模經營,加上千方百計降低生產成本和銷售成本,才有著較好的效益,使黃河流域的花生價格3年翻了一番。但這只能算作我們民族食用油加工企業的一個特例。
3我國大豆生產與加工的出路
3.1限制轉基因大豆的進口
從保護國民健康的目的出發,我國應抑制轉基因大豆大量進口的現狀。由于轉基因食品的安全性在國際上尚沒有得到科學的確認,我國政府也相繼出臺了《農業轉基因生物安全管理條例》、《農業轉基因生物安全評價管理辦法》等一系列政策法規,這些措施對抑制轉基因食品的大量進口起到了一定的作用。但從我國的實際情況來看,光有這些政策法規還遠遠不夠。我國已是WTO成員國,WTO農業協議允許成員國政府采取正當的以保護人類健康、動植物生命安全為目的的貿易限制措施。由此可以靈活運用《農業轉基因生物安全管理條例》,對以國產油料為原料的內資企業實行稅收、科技等扶持政策,促其提高生存與發展能力,有能力反哺國內農民,進一步提高中國農業、農民的市場競爭能力。而對于主要以進口轉基因大豆為加工原料的企業,可以考慮嚴格進口程序的審批,使這些企業的進口成本上升,拉大進口轉基因大豆成品油料與國產非轉基因作物油料的價差,擴大我國非轉基因油料的優勢。同時,對非轉基因原料產地進行保護,提高我國非轉基因油料的競爭優勢。并對轉基因農產品在市場流通的各個環節實行全國統一的強制性標識制度。從歐盟、日本和韓國的情況看,此舉可從很大程度上抑制轉基因大豆的市場需求,進而影響轉基因大豆的生產、加工、進口及銷售[7]。
3.2加大宣傳,發揮輿論導向作用,推動我國非轉基因產品的發展
根據我國的現有國情,有必要開展一場全民的食用油安全食用方面的宣傳教育運動。應大力公告轉基因油脂可能存在的安全風險,宣傳非轉基因油脂的安全性和營養價值,強調轉基因油脂與非轉基因油脂的本質區別。我國長期以來的輿論對于轉基因產品的報道,只注重了關于標識的問題,而對轉基因油脂對國內各領域產業構成的潛在威脅,以及對人類未來生存的可能不安全隱患并沒有給予更多的關注,這種狀況必須改變。建議我國輿論應深入、客觀地報道“轉基因”問題,將轉基因產品的知識逐步灌輸到消費者的思想意識中去。站在民族利益和道德的高度大力宣傳國內非轉基因產品的高價值和安全性,全面剖析轉基因與非轉基因產品之間的價值差別,讓廣大消費者樹立健康的綠色消費意識,倡導安全、營養、健康的消費理念,改變消費者的消費行為和習慣。只有這樣,才能從根本上保護中國農民的利益[8]。
3.3實行政策支持,保護本土非轉基因產業
長期以來,由于國家對轉基因食品沒有引起足夠的重視,同時對非轉基因產業政策支持力度也不夠,導致我國的油料產業長期處于弱勢地位。甚至還有幾個轉基因食用油品牌被評為了中國名牌產品,讓消費者更加無所適從,致使國內的非轉基因作物油料產業“雪上加霜”。鑒于此,呼吁我國制定相關政策時,應從國家和民族利益出發,用政策法規來大力扶持國內非轉基因油脂產業,使其不斷發展壯大,使我國農業和農民在安全健康的環境中生存與發展。
4展望
轉基因生物及其產品是現代生物技術和基因工程技術的產物,是當代科學技術的進步成果,但它也與科學技術一樣,對人類的發展來說是柄“雙刃劍”,福禍相倚。如何趨利避害、化險為夷,在于對其正反兩方面的關系和機制有充分的認識,要掌握得法、監管適宜、運用恰當,擺脫轉基因大豆對我國食用油產業鏈的影響。尋求我國非轉基因大豆生產與加工的出路,有針對性地采取措施以化解當前的危機。建立我國獨立的食用油原料基地,培育壯大本土食用油加工企業,進一步提高轉基因原料進口的門坎,以造福我國廣大農民。同時加大宣傳,發揮輿論導向作用,將轉基因油脂可能存在的安全風險、非轉基因油脂的安全性和營養價值、轉基因油脂與非轉基因油脂的本質差別等信息告之公眾。讓廣大消費者深刻了解非轉基因農作物的天然品質才是值得選擇的綠色健康消費,倡導安全、營養、健康的消費理念,從根本上改變消費者的消費習慣和行為。實行政策支持,保護和扶持本土非轉基因產業,使中國的農業和農民在安全健康的環境中生存發展,使中國的食用油產業鏈更加安全健康。
參考文獻:
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轉基因技術是人類有計劃的在最基礎的遺傳物質層面改造生物,這一巨大的力量及其伴隨的各種風險,使其自誕生之日就備受爭議,轉基因食品自然不能幸免。轉基因食品是指以轉基因生物直接作為食品,或者將轉基因生物作為食品原料加工而成的食品。轉基因食品主要包括兩類:第一類是可以直接用來吃的轉基因生物或者是包括了轉基因生物的食品;第二類是將轉基因生物加工而成的轉基因食品,但在最后的食品中不再包含活的轉基因生物體。第一類轉基因食品中的轉基因生物依然存活,危害生態系統的可能性仍然存在;第二類轉基因食品中由于不再存有活的改性生物,通常只會影響人類健康,而不會危害環境。為防范轉基因食品可能帶來的上述風險、保障消費者的知情權、維護不同食品提供商之間的公平競爭、尊重特定社會的文化和信仰,要求對轉基因食品加注標識,從而使其有別于普通食品,成為很多國家的立法選擇。必要的標識規制政策也被國際自由貿易法律體系所容許,并成為環境保護國際立法所極力追求的目標和要求。因而,從國外立法、國際立法兩個層面對轉基因食品標識規制制度進行比較探討,對于我國轉基因食品標識規制制度的完善可以提供有益參考。轉基因食品標識規制政策可以有不同分類,比如強制標識和自愿標識、全部標識和部分標識。每一種分類標準在一定程度上都可以視為基于標識管制的范圍、強度和程序的不同而形成的。完全采用一種標識政策的情形比較少見,比如美國被認為是采用自愿標識制度的典型,但這種自愿標識的自由并不具有絕對性,符合要求的產品也必須按規定加注標識。下面部分標識與全部標識為分類標準,以說明典型國家之間轉基因食品標識制度的差異。
2典型國家轉基因食品標識規制之比較
(1)部分標識政策。即只要求對部分轉基因食品加注標識。該政策又可分為三小類:第一,如果某一轉基因食品與傳統食品實質等同則不要求加注標識,若其與傳統食品實質不等同才要求加注標識。判斷轉基因食品與傳統食品是否實質等同的依據包括構成、營養作用、使用、過敏性等。采用這一標識政策的典型國家和地區有美國、加拿大。美國食品與藥品管理局認為,只有與食品的自身性質相關的信息才是實質性信息,轉基因技術導致食品在功效、儲存和管理條件等方面的改變,能夠影響食品安全或品質等情況,即屬于實質性信息,應當予以標識。依照美國《食品、藥品和化妝品法》的相關規定,除了其包裝標注沒有反映實質性的相關信息,才可能被認為具有誤導性。這種部分標識政策在美國具有很大的自由度,因為其要求標識的字樣為“來源于生物工程技術的”或“生物工程改造過的”等,這與直接標識為轉基因食品,還是有很大不同。由于該政策認為轉基因技術與雜交等傳統的普通生物工程方式相比沒有什么特別區別,因而對于與傳統食品實質不等同的轉基因食品標注為“來源于生物工程技術”或“生物工程改造過的”即可。第二,以食品中轉基因成分所占的百分比為標準確定是否加注標識。各國根據各自情況,結合標識管理的其他制度,規定具體的成分標準和標識要求。第三,規定需要強制標識的轉基因食品范圍,不在強制標識范圍的轉基因食品則不要求加注標識。(2)全部標識政策。即不論轉基因食品的種類和范圍,所有轉基因食品都要加注標識。這一政策可以分為兩種情況:第一,某一食品中轉基因成分達到一定含量才被要求加注標識。例如歐盟1997年的《新食品管理條例(258/97)》要求在歐盟范圍內所有的轉基因產品只要轉基因成分在產品中的比例達到1%才要求加注標識。2002年歐盟修改了上述標準,規定所有轉基因植物衍生的食品和飼料均要加以標識,并且將轉基因成分含量的最低標準降為0.9%,未超過上述標準的轉基因產品才無需標識。第二,沒有規定食品中轉基因成分的比例,只要在最終產品中檢測到有轉基因成分都要求加注標識。采用這一方法的典型國家有捷克、巴西、馬來西亞、沙特等。較之部分標識政策,全部標識政策體現了更廣的規制范圍和較高的規制強度。一些實行部分標識政策的國家,其標識政策甚至體現或接近于自由或自愿標識制度。此外,轉基因食品標識管理制度需要與轉基因食品其他相關管理制度互相銜接。依照歐盟相關立法,歐盟成員國要采取措施保證轉基因食品在市場的各個階段的可跟蹤性、檢測性,轉基因食品生產商需要經申請審批其產品才能夠上市,并要求確保轉基因食品在被確認對健康存在危害的時候能夠及時從市場上撤回。上述規定與標識規制規定相互配合,確保了歐盟市場上的轉基因食品處于更為嚴格的法律控制之下。
3轉基因食品標識規制的國際立法
相較于各國法律對于轉基因食品標識規制具體安排,國際立法中直接與轉基因食品標識規制相關的內容要少許多。不過,不同國家轉基因食品管理方面的差異,包含轉基因食品標識規制政策的不同選擇,都有可能演化為國際(貿易)沖突,并成為國際法關照的對象。轉基因食品國際規范間沖突的核心問題是貿易自由最大化與環保健康最大化的沖突,換言之,為了經濟利益最大化肯定會強調貿易自由和減少干預,為了保障環境和人類安全則必須對貿易自由進行必要限制。由此,以環保健康為中心的轉基因食品國際規范與以貿易自由為中心的轉基因食品國際標準之間必然存在諸多沖突,這一沖突在標識制度上的表現非常典型。以貿易自由最大化為中心的WTO協議缺乏對于轉基因食品標識問題的有力規則或直接規則。按照WTO規定,產品能否等同的標準是最終產品的功效、用處和物理化學性質等方面,而不是生產加工過程或方法,只要沒有科學研究證明轉基因食品有危害,就應該將其和傳統食品同等對待,也就不需要加注標識。然而,以《生物多樣性公約》及其《卡塔赫那生物安全議定書》為代表的涉及轉基因食品安全的國際規范則認為,轉基因食品有別于傳統食品,有必要予以專門規范,以預防其可能發生的、現有科學無法證明或預測的危害,這其中就包括采取標識措施。對于任何轉基因生物的越境轉移問題,上述國際立法對其標識規制提出了很高的標準,要求可能直接作為食品加工用的轉基因生物附有單據,闡明其中可能包括轉基因生物成分,并且無意將其引入社會環境,并要附上供提取資料的聯系方式或者地點;對于有意引入進口締約方環境的轉基因生物應該附有單據,標明其為轉基因生物,并詳細說明其稱號、個性,以及自身性質對于安全儲存、運輸和使用的任何要求。締約國發出通知所需提供的資料應包括轉基因生物的名稱和標志,如果出口國有轉基因生物的生物安全程度分類制度,應當列出其所屬類別。
4我國轉基因食品標識規制政策的完善
我國有關轉基因食品標識管理的法律和行政法規主要有2015年4月修訂的《中華人民共和國食品安全法》和2011年修正的《農業轉基因生物安全管理條例》,部門規章主要由農業部依據《農業轉基因生物安全管理條例》制定的《農業轉基因生物標識管理辦法》、國家質檢總局《食品標識管理規定》和國家衛生和計劃生育委員會出臺的《新食品原料安全性審查管理辦法》以及原衛生部出臺的《新資源食品管理辦法》,已作廢的《轉基因食品衛生管理辦法》和《轉基因食品衛生管理辦法》。學界對于我國轉基因食品標識管理制度存在的問題已有較多研討,結合這些研究,特別是域外經驗,有必要從以下方面完善我國的轉基因食品標識規制政策。(1)立法模式選擇與管理體制的重構。現行轉基因食品標識管理法律文件分布零散,一度存在著部門間規定不一致、管理體系不合理(比如承擔主要監管職責的農業部并無足夠執法力量對市場上的轉基因食品標識實行管理,質監部門主要是生產環節而非流通環節的監管)等缺陷,這些問題完全可以借助制定綜合性的標識管理制度加以解決,從而形成職權相對統一集中、部門間職責分工合理、符合轉基因食品標識規制要求的標識管理體制。2015年新修訂的《食品安全法》將此職能依法授權由食品藥品監督管理部門承擔,但舊有立法清理、配套制度完善、相關部門配合的問題仍待繼續解決。(2)立法層次提升。《食品安全法》第151條規定“轉基因食品和食鹽的食品安全管理,本法未作規定的,適用其他法律、行政法規的規定”。該法第153條規定,“國務院根據實際需要,可以對食品安全監督管理體制作出調整”。因而,制定專門的、綜合性的行政法規提升轉基因食品標識規制的立法層次,顯得很有必要。這既合乎《食品安全法》的相關立法精神,推動監管體制改革,也有助于增強立法的正當性,防止發生貿易爭端時陷于不必要的被動。(3)具體規則的細化和完善。具體而言,重點細化完善以下幾個方面的規則:①擴大強制標識范圍。轉基因食品標識規制是轉基因食品的安全尚未有科學定論的前提下所采取的必要舉措。依此初衷,只要某一食品中含有轉基因成分都應加以標識。目前國內強制標識的品種范圍較小、目錄更新遲緩,為了加強監管,應及時更新轉基因食品強制標識的名錄,添加將來一定時段內可能出現的轉基因食品類別。②完善強制標識的起點標準和檢測標準等標準體系。盡管各國對于食品中轉基因成分的閥值并無統一規定,但我國若無比例規定或比例規定不合理,顯然不利于國際競爭和市場監管。此外,與起點標準相配套的檢測標準體系也需同步完善,形成既符合當前國情又尊重國際經驗的轉基因食品標準體系。③細化、明確強制標識內容和形式。在標識內容上,對于利用含有轉基因生物加工制作而成的食品,且在銷售過程中也檢測不出轉基因成分的食品,也應作出類似“本食品加工原料中有轉基因,然而本食品中沒有含有轉基因成分”的提示說明。在標識形式上,應該采用能夠讓普通消費者也能一目了然的標識設計。④強化標識監管力度。目前,我國對于轉基因食品標識采用以政府為主導的監管方式,依照《食品安全法》第125條之規定,處罰金額已較高,但非政府力量的作用微乎其微。消費者協會、行業組織、環保組織、各類媒體特別是消費者自身,與市場接觸更多,較之政府監管更具靈活性,可以鼓勵支持他們通過公益訴訟、社會調解等方式參與監管,以強化標識監管力度。
參考文獻
記者:能不能生產出既高產又抗病蟲害的農作物新品種?能不能吃上口味好、品質更加優良的黃瓜、西紅柿?隨著轉基因食品的出現,這些昔日的幻想正在變成現實。轉基因食品擺上西方人餐桌已經五年了,一直平安無事,可是近來我們發現有關轉基因食品是否安全的爭論多了起來。爭論是從英國科學家發現“實驗鼠”吃了轉基因土豆以后,免疫功能受到損害開始的,那么轉基因食品到底能不能吃?請先介紹一下什么是轉基因食品。
凡:轉基因食品又叫做基因改良食品或基因食品,是利用基因工程技術將一種微生物、動物或植物的基因植入另一種微生物、動物或植物中,接受的一方由此而獲得了一種它所不能自然擁有的品質。
記者:三位專家對英國科學家的實驗結論有什么看法?
凡:以前,媒體把轉基因食品當做一個高科技的產品來正面宣傳,對它可能出現的負面影響很少提及。其實科技的發展是一把雙刃劍,它總會帶來這樣或那樣的問題。比如汽車,它方便了人們的出行,但同時也造成了污染。基因工程技術,一方面能解決困擾人類的不少重大問題,如資源短缺、環境污染、效益衰減等,顯示出巨大的作用,同時也存在潛在的威脅。英國科學家的實驗到底是否準確暫且不論,它至少給我們傳達了一個信息,就是要重視轉基因食品的安全性。
我聽說過英國的這個實驗。但轉基因食品是一個很廣泛的概念,是代表目前出現的一個新的生物技術領域。英國的實驗只是無數試驗中的一個,不能以偏概全。目前對轉基因食品我們是個案分析,即具體問題具體分析,不能一概而論。在美國,目前對轉基因食品研究搞得比較多,還沒有發現類似的問題。
記者:不知你們吃過轉基因食品沒有?
凡: 我沒有吃過,但如果有,我會吃。實際上,也只有通過國家嚴格檢測的轉基因食品才允許上市,所以肯定是安全的。
寧:我見過耐儲藏番茄,也就是西紅柿,顏色很綠,很好看。我覺得跟原來比只是改變了屬性,其他沒有改變,是安全的,如果放到我面前,我想我是敢吃的。
記者:從1983年起,在一些發達國家,陸續開始出現轉基因食品,在美國、加拿大等國家轉基因食品的商品化程度已經很高了,不知現在已經擴大到了什么范圍?
凡:從農產品來講可以分為五類:一是轉基因植物,如水稻、小麥、大豆、玉米、甜菜等;還有轉基因微生物,分為植物用微生物和獸物微生物(就是疫苗);還有一類轉基因動物,例如轉基因豬、轉基因羊、轉基因雞、轉基因魚等。
記者:據我了解、李健凡研究員正在研究轉基因雞,從雞蛋里提取寶貴的珍稀藥物。聽起來,這個過程還真有些奇妙。
凡:在國外,各種轉基因動物正陸續問世,像轉基因牛、羊、雞、兔子、老鼠等等,發展很快。一是做藥物試驗模型。二是提高動物的生長性能。比如,美國推出了一種轉基因虹鱒魚,它比普通虹鱒魚的生長速度要快十倍。這樣的試驗我國也正在進行。三是用于器官移植,比如,在豬的身上移植進入的基因,把它變成轉基因豬。由于豬的器官與我們人的器官大小相似,所以把轉基因豬的器官再移植到人身上不但比較適合,而且可能會最大限度地消除排斥反應。四是做生物反應器,可以從中得到珍貴的動物藥物蛋白。
記者:人們吃了轉基因食品,短期沒有影響,長期又如何呢?再就是公眾比較關注它對生態環境的影響。
寧:應該說,跟常規方法培育出的食品比較,轉基因食品更為安全,因為兩者都是對農產品生長發育性狀的一些修飾,增加進新的、好的因素,減掉不好的因素。但是也存在一個新食品的長遠影響還不清楚的問題,所以我們要嚴格監控它。對轉基因食品安全的評價分幾個檔次,包括從所需要的DN斷的載體開始檢測,即從分子層次做出檢測;接著對轉基因動植物進行檢測;然后還要看它們對環境有沒有影響,如它們的花粉傳播會不會污染其他生物。變成食品以后上市之前,還要進行最后的檢驗。
記者:有人說,轉基因食品的出現違反了自然界發展的客觀規律,有可能產生不良的后果。我想問,科學家能不能控制轉基因動植物變異的方向呢?
凡:現在的科學研究,正是要篩選出轉基因生物中有益的變異性狀,把它固定下來;對不好的變異就堅決淘汰掉。
寧:實際上也沒有某些人想得那么可怕。在美國則開始做轉基因研究的時候,研究人員甚至穿著太空服,戒備森嚴,后來慢慢覺得并沒那么可怕。實際上,轉基因食品在發達國家已經研究很長時間了,做過大量的安全實驗,而且明確規定:進行商品化生產的轉基因動植物,必須建立在嚴格管理的基礎上,必須有科學根據,經過嚴格的檢測才能生產和出售。
記者:對轉基因食品進行的安全是檢查包括哪幾方面呢?
寧:舉一個轉基因抗蟲棉做例子。大致說來有三個步驟:一、檢查受體棉花的安全性,看它對環境和人是否會產生不利影響;二、檢查基因的操作等級,包括棉花花粉會不會轉移到其他農作物上,會不會產生對環境有害的物質;三、最后評價成品轉基因抗蟲棉的安全等級。
記者:您怎樣看轉基因食品的安全性?
徐:前不久,幾位從事生物科學研究的英國專家曾跟我們交流過這個問題。我們問起他們對使用轉基因馬鈴薯飼喂老鼠所得結果的看法,他們的回答是,這個實驗到目前為止沒有正式發表任何科學論文,所有材料都是一些人私下向電視臺等新聞媒體透露的,所以無法確定它的科學性。可見,這個實驗的有效性還存在爭議,在英國許多嚴肅的科學家對此大多持懷疑態度。
記者:轉基因食品對人來說到底有沒有可能造成不良影響呢?
徐:這要看轉進去的基因對人體有利還是有害。舉個例子,如果轉進去的基因是一種有毒的蛋白,可能是針對某種昆蟲的,如抗蟲棉。那種毒對高等動物、哺乳動物都是無害的,只對鱗翅類昆蟲有毒,這樣對我們人類就是安全的。如果你轉進去的基因表達的是一種廣譜性的毒素,那可能會對其他生物造成危害。比如轉進一種神經毒素,就可能對另一些生物的神經系統造成危害。這個問題涉及的面較廣,要特別注意,對具體的轉基因食品是否安全,要個案分析。這包括:一、用嚴格的科學手段來保證它不會對人類產生大的影響;二、對非目標生物不能造成危害。比如轉基因抗蟲棉,除了對蟲子外,它不會對其他生物形成毒性攻擊。再比如轉基因魚,如果轉進去的生長素基因不是鯉魚、草魚基因,而是人類近緣物種的基因,這個生長素就可能影響到人類自身的生長。短期影響可能看不出來,長期的影響則難以預料。所以當前我們對轉進魚體內的基因,就嚴格控制在“魚”的范圍,對人則不會有影響。
記者:對生態環境會有什么影響呢?
徐:對環境的影響也可能存在。人們最擔心的是轉基因微生物,因為微生物通過雜交或別的途徑,很容易和其他微生物交換遺傳物質,就容易造成一些潛在的、不易察覺的危害。例如,利用抗生素基因和外緣基因連在一起,轉到受體生物中,抗生素基因就容易擴散到別的微生物中,使別的微生物產生抵抗抗生素的能力,從而造成病害流行。把耐除草劑的轉基因油菜籽和雜草一起培育,結果產生了耐除草劑的雜草,使得雜草瘋長,很難除掉,這表明,通過轉基因技術產生的基因有可能轉移到自然界中去,必須引起重視。
記者:不可否認,任何一項技術都是有利有弊的。人類已經有了濫用原子能的教訓,今后不應該再重蹈覆轍。請您介紹一下我國轉基因技術研究的現狀。
隨著基因生物工程技術的不斷發展和完善,其在農業中的應用也越來越廣泛,因而在未來農業發展中的作用將越來越大。據有關權威機構統計,2000年世界農產品國際貿易總額達到5600億美元,其中約三分之一的農產品國際貿易與基因生物工程技術有關。因此,轉基因食品逐步成為國際貿易爭端的重要焦點。這種現狀對作為傳統的農產品貿易(出口)大國的我國在該領域保持并擴大份額無疑會產生重大影響。因此,積極關注和預測轉基因技術的發展現狀與未來趨勢,研究轉基因食品國際貿易中的有關問題,制定相應的對策,尤其是建立完備的法律法規體系,已日顯緊迫。
一、轉基因食品及其安全性
基因(gene)是遺傳物質的基本單位,是DNA雙螺旋結構片段。無數特定的基因相互連結,構成生命遺傳的物質基礎。轉基因(genetransfer)是指利用分子生物學手段將外源性基因轉移至某種特定生物體中,使其生物性狀或機能發生部分改變的過程。以轉基因生物體直接作為食品或以其為原料加工生產的食品就叫做轉基因食品。
自從1983年首例轉基因煙草問世以來,轉基因食品的安全性問題受到廣泛關注,爭論甚為激烈,逐步形成了支持和反對兩種截然不同的意見。支持方的觀點為:(1)轉基因技術可增強糧食產量,減少食品生產的投人,有助于解決世界范圍的糧食間題;(2)轉基因農作物具有抗病蟲害特性,可減少殺蟲劑的使用,有利于環境保護;(3)可以利用某些基因增加食物品種,使食物更加可口;(4)轉基因技術可準確地生產人類想要的動植物品種,克服傳統嫁接及雜交技術的不確定性,使癌癥等頑癥的治療可望取得突破。反對方的觀點為:(1)轉基因技術使不同物種的基因相互融合,可能造成“基因污染”,引起生物學上的混亂;(2)轉基因食品可能存在毒性問題,疾病可能有很長的潛伏期,轉基因食品對人體的長期影響難以確定;(3)一些人對轉基因食品存在過敏反應;(4)轉基因食品的營養作用、對抗生素的抵抗作用、對環境的威脅等問題還未得到證實或解決;(5)一些實驗已經表明了轉基因食品的負面影響。上述兩派觀點爭論至今,雙方都未能找到令人信服的證據,因此,轉基因食品是否安全的問題,尚有待時間來證明。
二、當前國際轉基因食品的發展狀況
聯合國糧農組織提供的資料顯示,1997年全世界轉基因作物的播種面積約為1100萬公頃,1998年上升到近3000萬公頃,1999年底達4000萬公頃,2000年約為4500萬公頃,增長十分迅速。進人21世紀以來,其發展勢頭更是迅猛。
從全球范圍來看,美國是轉基因技術采用最多、最先進的國家。目前美國農產品的年產量中SS%的大豆、45%的棉花和40%的玉米已逐步轉化為通過基因改制方式生產。目前,大約有20多種轉基因農作物的種子已經獲準在美國播種,包括玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。據估計,從1999年到2004年,美國轉基因農產品和食品的市場規模將從40億美元擴大到200億美元,到2019年將達到7S0億美元。專家預計,在本世紀初,很可能美國的每一種食品中都含有一定量基因工程的成分。
1997年初,歐盟以安全為由禁止進口美國的轉基因玉米,使美國出口商每年蒙受約2億美元的損失。美國要求其出口商向歐盟提供他們出口的玉米并非轉基因產品的證明,但歐盟只認自己的檢驗標準。1999年7月,歐盟環境部長們決定無限期延長對轉基因農產品的進口禁令。美國農業部最新公布的調查報告表明,受歐洲國家和本國市場抵制的影響,2000年全美轉基因玉米的種植面積銳減了24 %,轉基因棉花的種植面積占棉花種植總面積的比例已由1999年的55%下降到2000年的48%轉基因大豆則由1999年的57%降至2000年的52%。
近年來,我國轉基因方面的研究與開發也有較大進展。中科院植物所提供的資料表明,我國已經開展了棉花、水稻、小麥、玉米和大豆等品種的轉基因研究,取得了一系列研究成果,并在轉基因藥物、轉基因作物、農作物基因圖譜與新品種等方面具有相對比較優勢。但目前我國只有抗蟲面、矮牽牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少數品種進入了商業化生產階段。據國外一家研究機構發表的報告,1999年中國種植了30萬公頃轉基因作物,較1998年增長了2倍,是全球增長最快的國家,主要品種是棉花。該報告表示,目前中國轉基因農產品的播種面積僅次于美國、加拿大和阿根廷,居全球第四位。另外,我國在轉基因產品檢測技術方面的研究也取得了重大突破。據報道,國家出人境檢驗檢疫局日前利用改進的PLR結合核酸雜交技術,從一批進口大豆中成功檢測出了轉基因成分。此外,廣東、江蘇等省的出人境檢驗檢疫局也具備了對轉基因產品的檢測能力。
三、各主要國家對轉基因食品的立場
在世貿組織的現有多邊貿易協議中,與轉基因食品國際貿易有關的協議有二,即《衛生與植物檢哭刻昔施協議》( SPS)和《技術貿易壁壘協議》(TBT)。前者規定:各成員國為保護境內人類和動物的生命或健康,可以采取必要的檢疫措施,并允許各成員國在認定某種商品進入本國市場缺乏充分的科學依據時,自行制定本國的規則并建立相應的貿易壁壘。后者規定:技術性貿易壁壘的實施必須有合理的目的,而且實施的成本必須與目標相稱。具體到轉基因食品,由于各種觀點的科學依據不足,人們的認識不同,現有多邊貿易協議的規定過于模糊,解釋空間過大,對轉基因食品缺乏約束力。
由于對轉基因食品的安全性存在疑慮,世貿組織有關協議的規定不甚嚴密,以及出于各自的利益考慮,世界各主要農產品貿易國都對轉基因食品的國際貿易采取了不同立場,使得轉基因食品的國際貿易爭端不可避免。以下為各主要國家對轉基因食品的立場:(1)美國:在生產、流通中不給予任何限制;不人為劃分消費食品是否屬于轉基因種類;基因改造作物毋須用標簽注明;反對在國際貿易中對轉基因食品施加貿易壁壘。(2)歐盟:對轉基因技術在食品中的應用持謹慎態度;要求在其市場上銷售的轉基因產品加貼標簽,提醒消費者可能存在風險;強調世貿組織成員國應有權采取預防性措施,主張制訂有關生物標簽的多邊規則。(3)英國:支持發展生物科技,但在沒有證據顯示基因食品是否有害的情況下,對轉基因食品持謹慎態度;大型連鎖超市和餐廳不得出售經基因改造的玉米、大豆等食物,多數地方禁止學校和老人院的餐廳使用轉基因食品;自1999年9月起,飲食行業必須在菜單上標明食品里轉基因成分,否則罰款5000英鎊。(4)俄羅斯:不明令禁止轉基因食品上市銷售,但對2000年7月1日前上市的轉基因食品有在包裝上做出提醒性標記的要求;從2000年7月1日起,沒有做出提醒性標記的轉基因食品將禁止上市。(5)日本:持較為中立的立場,一方面對轉基因食品有進口需求,另一方面對其安全性又有所顧慮;規定采用基因技術獲得的農作物及食品不能作為綠色食品;2000年4月公布30種轉基因食品目錄,對目錄中列明的品種需要加注標簽。
據上可知,對轉基因食品所持的不同觀點和立場,將直接決定一國或地區對此所采取的不同的政策。歸納起來,大致可分為三類:
一是以美國為代表的,在轉基因技術開發領域一直處于國際前列的國家,極力主張對轉基因食品采取寬松的管理。美國作為轉基因產品商業化生產的積極倡導者,認為轉基因生物及其產品與非轉基因生物及其產品沒有實質的區別,轉基因食品是一種科技創新,是用現代科技去加快自然選擇的過程,只要轉基因食品通過新成分、過敏原、營養成分和毒性等常規檢驗,就可以上市。
二是歐盟內部大多數國家奉行較為嚴厲的管理制度。基本的認識是,在轉基因食品(作物)擁有眾多優越性,如遺傳性穩定,有利于保護環境,加快光合作用,提高作物抗病害、抗鹽堿、抗干旱的能力,增強作物產量等等的前提下,其不安全因素仍然存在,至少存在著潛在的、不清晰的危害性,而對此則需科學技術尤其是生物技術的發展來加以進一步的證明,除非有技術的證據支持,并足以表明轉基因食品的安全性,否則將不改先前的嚴厲的管理措施。
三是相對于美國和歐盟,其他國家包括中國對轉基因技術的研究特別是應用性開發較晚,相應的管理法規和措施尚在逐步建立和完善之中。這些國家從本國國家利益出發,權衡轉基因食品(作物)的利弊,往往采取較為溫和的政策和措施。基本的觀點是,轉基因食品(作物)是未來農產品發展的必然方向,雖然目前尚存在一些較模糊的、不確定的、不安全的因素,但只要深人研究,趨利避害,就一定能在避免轉基因食品的危害的基礎上,進一步推動轉基因食品(作物)的發展,同時又滿足本國及世界經濟未來發展對糧食產量的進一步要求。
四、我國的相關對策分析
各國在轉基因食品國際貿易問題上存在著巨大的經濟利益之爭。各國經濟發展程度的不一致,轉基因技術水平的差異,以及產業規模的不同,更加劇了各國在這一問題上的分歧。市場決定觀念,歐盟及其他國家對轉基因食品的抵制,究其實質,則是對美國在這一領域壟斷優勢的抵制,主要目的是為了保護其經濟利益。鑒于轉基因食品安全性問題的長期影響,世貿組織各成員國在短期內不可能在科學的基礎上達成共識,因此難以形成統一的國際標準,各成員國只能自行制定相應的貿易標準和政策。
我國作為一個傳統的農產品出口大國,應盡早制定有關轉基因食品進出口貿易的政策法規。筆者以為,可從以下幾方面作出相應的對策安排:
1.
一、生物技術給農業發展帶來機遇
廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。
二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
尋根溯源,生物治理土壤重金屬污染
眾所周知,土壤重金屬污染是全球面臨的重要環境問題之一。土壤污染的重金屬可通過農作物吸收而進入食物鏈嚴重影響食品安全并危及人類健康。而作為農業大國的中國,更是有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標現象,嚴重影響食品安全并危及民眾健康。據了解,造成土壤重金屬污染的原因復雜,包括工業排放、化肥農藥使用及地礦開采等,通過物理和化學手段治理非常困難,也容易造成二次污染。
曹樹青認為,植物修復基因工程是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一。然而,尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累(或降低重金屬吸收)的關鍵基因并闡明其作用機理,則是植物修復基因工程獲得成功并從源頭上控制農產品食品安全的關鍵。
為此,曹樹青帶領科研團隊展開了植物響應重金屬信號傳導的長期研究,并得到了轉基因重大專項、國家自然科學基金等項目資助,希望能夠通過正向或反向遺傳學途徑,篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累(或降低重金屬吸收)的關鍵基因,并闡明其作用機理。這不僅有助于揭示植物耐受重金屬毒害的分子機理,而且可為利用植物修復技術治理土壤中重金屬污染提供新的基因資源,并為從源頭上控制農產品食品安全提供新的技術途徑。
于是,科研團隊利用正向遺傳學途徑篩選和鑒定了一個擬南芥耐鎘突變體xcd1-D,并克隆了其相應的基因MAN3,該基因編碼一個1,4-糖苷水解酶。過量表達MAN3基因導致鎘的耐受和積累,而MAN3基因功能缺失則該突變體表現出對鎘敏感。鎘脅迫誘導MAN3基因表達、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平,從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關基因協調表達,進而增加植物對鎘積累和耐受。
如今,研究已經初見成效,發現了MAN3及其介導的甘露糖的新功能,首次揭示了植物響應重金屬鎘脅迫的分子調控機制,為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。“利用此機制,我們可以通過基因技術定向增加植物對鎘的積累和耐受,使其在受到重金屬鎘污染的土壤中仍可以茂盛生長,并將鎘吸收后儲存至液泡中。”曹樹青介紹,“之后我們再對吸收了鎘的植物進行處理,即可有效降低土壤中的重金屬含量。”
2014年10月,該原創性成果在線發表在國際植物學知名學術期刊New Phytologist,引發廣泛關注。不僅獲得第十三屆全國農業生物化學與分子生物學學術研討會優秀論文獎,國內的一系列主流媒體也都進行了報道和轉載。
但這些榮譽并未羈絆住曹教授前進的步伐,目前,他正帶領科研團隊進一步研究針對砷、鉛等其他重金屬的植物修復機制,并致力于產業化探索,致力讓更多的國人吃上放心糧食。
解決糧食安全,實際意義深遠
民以食為天,華夏兒女自古以來就對糧食有著獨特的情感,而到了現代,糧食也始終是關系到國計民生和國家安危的重要問題,糧食安全是國家安全的物資基礎。如何增強作物品種的抗逆性是目前我國農業生產上亟待解決的關鍵問題之一。
為此,曹樹青教授認為利用轉基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力對糧食安全問題無疑具有重要的理論與經濟意義。于是,他帶領課題組開展了“植物抗逆分子生物學”研究,即利用轉基因育種等技術增強作物品種的抗逆性,提升植物對抗不良環境的能力,如抗旱、抗澇、抗凍、抗病蟲害等。這項工作的關鍵在于對植物抗逆分子機理的認識及關鍵基因的發掘。他們以模式植物擬南芥為材料,通過正向和反向遺傳學途徑,利用現代分子生物學技術和基因工程手段,篩選和克隆抗逆關鍵基因,闡明其功能,并用于作物抗逆分子遺傳改良。