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0 引言
二十世紀末,世界農業部門引進了一個全新的技術—轉基因技術,并且迅速對世界農業生產和國際貿易產生了深刻的影響。轉基因產品(Genetically Modified Organisms,以下簡稱“GMO”或“GMOs”),是指應用現代生物技術,導入特定的外源基因(包括其它動物、植物、微生物、人工設計合成的基因等),以改變物種的細胞信息,使動植物獲得超過自然選擇和人工繁育所得的機能,創造出具有新性狀的產品或物種(hb12369.bokee.com/viewdiary.18954524.html)。轉基因技術是當今世界最為熱門的研究領域之一,由于它與人類生活密切相關,因而深受世人關注。由于目前轉基因技術主要在農業領域運用,對農作物和農業生產進行作用,所以在本文中將轉基因產品和轉基因農產品視為等同的概念。
上世紀90年代中期以來,轉基因技術和產品迅猛發展,全球轉基因作物的種植面積由1996年的170萬公頃猛增到2007年的1.143億公頃。目前,世界各國種植的最主要的轉基因作物包括玉米、大豆、棉花和油菜籽,它們在所有轉基因產品中的比重占到了99%左右。美國、阿根廷、加拿大是轉基因產品的主要生產國及出口國。由于轉基因技術還不成熟而可能對生物安全產生影響,在各國采用程度又存在著很大的差別,因而各國對轉基因貿易采取不同態度。這就產生了因轉基因農產品而帶來的貿易糾紛,當然,這些貿易糾紛產生的根本原因還是背后經濟利益的驅動。中國是較早涉及轉基因作物種植與生產的國家之一,經過10余年的努力,在轉基因產業方面取得了明顯的進步,在國內中國主要種植轉基因棉,同時在國際上是轉基因大豆的進口大國。
1 轉基因作物種植狀況及其農產品貿易狀況
(資料來源:fr.mofcom.gov.cn/aarticle/jmxw/200802/20080205380433.html,人民共和國駐法蘭西共和國大使館經濟商務參贊處新聞)
隨著生物技術的突飛猛進,轉基因植物種植面積也日益增加。1996年,全球轉基因作物的種植面積是170萬公頃;1998年是2780萬公頃;2000年種植面積達到4420萬公頃;2002年達到5870萬公頃;2004年則是8180萬公頃;2006年轉基因作物種植面積達到1.02億公頃,首次突破1.00億公頃大關。僅1996年至2006年這十年間,轉基因植物的種植面積就擴大了60倍,居所有作物技術推廣速度之首,而2007年的增長率再次高達12%,達到了1.143億公頃。
據國際農業生物技術應用服務組織(ISAAA)2007年提供的數據,全球77%的轉基因作物種植集中在4個國家:美國(50%)、阿根廷、巴西和加拿大。美國2007年種植規模為5770萬公頃(2006年為5460萬公頃,下同),阿根廷1910萬公頃(1800萬公頃),巴西1500萬公頃(1150萬公頃),加拿大700萬公頃(610萬公頃)。印度和中國也種植了大面積的轉基因作物,主要是棉花,種植面積分別為620萬公頃(380萬公頃)、380萬公頃(350萬公頃)。95%的轉基因農作物集中在4種植物上:大豆、玉米、棉花和油菜。2007年種植最廣泛的轉基因農作物是大豆,種植規模達到了5860萬公頃,這與2006年持平。其次是玉米,種植面積為3520萬公頃,高于2006年的2520萬公頃。棉花種植面積為1500萬公頃,高于2006年的1340萬公頃。油菜為550萬公頃,高于2006年的480萬公頃。兩種轉基因類型占主導地位:抗各種雜草的,抗一些蟲害的。
又據國際農業生物技術應用推廣協會(ISAAA)稱,2007年全球23個國家1200萬農戶種植了1.143億公頃轉基因農作物,2006年有22個國家1030萬農戶種植了1.02萬公頃轉基因農作物。 2007年新加入的國家是智利和波蘭,伊朗2007年沒有種植轉基因農作物,而最初的1996年僅有6個。
章東權(2008)指出,隨種植面積的增長,貿易額也以較快的速度增長,據估算,1996年大豆、玉米、油菜籽、棉花四種主要轉基因作物的出口額7.18億美元,1999年分別增至102.52億美元,增長了13.28倍。同時他提到有人預測2010年全世界90%以上的農作物將是經轉基因技術改良過的轉基因品種,其中尤其是發展中國家的增長勢頭尤為強勁;到2025年美國轉基因產品的市場貿易總額將達到25200億美元。
溫海波(2007)認為世界轉基因作物品種分布比較集中,主要是大豆、玉米、棉花、油菜;轉基因產品出口國和地區主要集中在美洲,種植國家有美國、阿根廷、巴西和加拿大;轉基因作物的進口地區主要是亞洲和歐洲。同時他還認為轉基因作物面積還將擴大,越來越多的國家將轉入轉基因作物的種植之中;轉基因技術產品應用范圍還將繼續擴大。
章東權(2008)認為盡管轉基因產品因本身的原因存在很多的爭議,轉基因產品的國際貿易目前仍在著某些貿易爭端和貿易保護現象,但現代生物技術將是21世紀的主導技術,世界各地都在抓緊時間研發轉基因產品,所以轉基因產品國際貿易的全球化、一體化將成為大勢所趨。李暉(2005)也認為,爭議的轉基因產品的發展會受到一定的挫折,但它在21世紀是解決糧食短缺問題的重要途徑之一,所以其前景是很光明的。
2 轉基因產品是把雙刃劍轉基因產品是好是壞在世界各地的爭議很大。
林毅夫(2001)指出,生物技術的發展符合世界人民的長遠利益,但在短期內對不同地區、不同利益群體的影響各異,就亞太地區的農民和消費者而言,則是挑戰與機遇并存,如果抓住機遇,善加利用,就能帶來好處,否則,就有可能產生一些不利的影響。
楊昌舉、黃燦(2001)論述了轉基因作物對近緣野生種群、農業害蟲和益蟲,以及對生態平衡和土壤中的生物、土壤肥力可能產生的影響,探討了轉基因作物商品化生產對生態環境可能產生的風險。
馬述忠、李曉嘉(2001)指出轉基因食品不僅能夠生產出口味更佳的食物,而且能夠抗病蟲害、抵御旱澇災害,便于儲運,大大降低成本,提高人類的食物質量,產量的提高則特別適合人口眾多的發展中國家。但同時他們又通過世界各地的具體態度及法律適用情況表明,轉基因作為外源基因,它的結構可能不夠穩定,人類食用后可能在體內產生基因突變損害人體健康;還有轉基因生物對農業及生態環境的影響將不可預見,它可能造成“基因污染”,并危害生物多樣性從而造成生態失衡。
王志振(2008)也認為轉基因產品在很多方面說不清楚,值得商榷。他援例指出我國每年進口的大量轉基因大豆,其制成的色拉油沒有任何問題;但同樣例證指出英國一位研究人員在電視節目中公布了他的實驗成果: 用轉基因馬鈴薯飼養大鼠,引起了大鼠的器官生長異常、體重減輕、免疫系統遭到破壞。
3 轉基因產品引起了的貿易爭端
程濤(2005)指出,轉基因產品引起的貿易爭端最大的就是歐美轉基因農產品貿易爭端。美國為轉基因農產品出口大國,歐盟為進口地區,因為種種原因,歐盟對進口轉基因農產品加以限制,貿易大戰由此而生。中美在轉基因大豆上也產生了貿易爭端,美國的轉基因大豆無論在價格還是在質量上都占有優勢,于是中國仿照外國在進口大豆時進行限制,大豆之戰從而展開。
而關于引起貿易爭端的原因,相關學者有較多的論述。
李暉(2005)將原因歸結為三個方面,一是轉基因技術的發展不平衡,歐盟為了保護其幼稚產業,獲取具有光明前景的基因產業經濟利益,候鮮明(2007)也有相似的觀點,他說表面上看,雙方爭論的焦點是食品安全和環境保護,但這只是從科學研究的角度看問題,若置于國際貿易的大背景中,則是由雙方經濟利益的沖突引起的。二是技術因素,即具有巨大經濟潛力的轉基因產品檢驗和鑒定的科學標準很難統一導致容易產生貿易爭端。三是安全因素,即轉基因是否具有很大的危害性還不得而知,各個地區的認識有分歧從而產生貿易爭端。
陳俊紅(2003)則將原因歸結為五點:一是經濟利益分配不均;二是生物安全看法不同;三是政策制定出發點不同;四是公眾接受的信息差別;五是文化傳統和價值觀念的差別。
劉正良(2003)指出,現代轉基因產品存在一種獨特的壟斷優勢。轉基因技術的壟斷廠商多為美國公司,他們勢必利用知識產權法尋求市場的絕對控制權。歐盟日本等國家認為,美國主張轉基因產品貿易自由化的目的就是在于維持既有的壟斷優勢。
澳大利亞阿得瑞德大學的桑乃泉(2001)指出,農業生物技術創新,風險與利益并存,潛在社會影響顯著,在復雜的國際經濟法律環境中,世界各國加強立法,趨利避害,既反映了消費者主權和生態環境保護的要求,又體現著各國在生物高科技和農業競爭力方面的較量。
張彩萍、黃季餛(2002)在分析和解釋不同類型的國家選擇不同的農業生物技術,尤其是轉基因技術發展政策的基礎上,進一步地提出了造成它們對轉基因農產品采取不同的管理措施的原因。
袁宜(2001)指出保護主義是轉基因農產品貿易的主要障礙。“世界各國對轉基因農產品的接受程度雖然與各國的文化傳統(美國人對新事物較為開放和寬容)以及突發事件構成的背景(瘋牛病使歐洲人心惶惶,對食品安全性極度敏感)有關,但更多的則是受到各國不同的經濟利益的制約”。歐盟對美國的農產品貿易一直存在著逆差,歐洲小莊園式的農業與美國大農場式的農業相比,存在規模經濟的劣勢,當擁有更強競爭優勢的美國轉基因農產品出現在歐盟面前時,歐盟為了維護本集團的經濟貿易利益,以種種借口封殺轉基因農產品的流入便是順理成章的事情了。
4 給我國政府的一些政策建議
廖閩(2006)在其論文中全面總結了七個方面的措施,分別為要進一步鼓勵對轉基因農產品的研究和開發,要高度重視轉基因農產品的安全問題,要盡快完善有關轉基因農產品國際貿易方面的立法工作,要學會有效地利用技術貿易壁壘措施,要大力加強對出入境轉基因農產品的管理,要積極參與有關國際組織的活動和擴大公眾宣傳。
李暉(2005)單獨指出了轉基因產品進口問題的建議,一是充分利用技術貿易壁壘,加大對轉基因產品進口監管的力度;二是進一步完善轉基因產品的相關立法,細化管理體系,強化管理職能;三是進一步完善轉基因產品標識制度。同時也指出了我國應加快對轉基因產品的研發,保證我國生物技術處于世界前列;以及在推廣種植上應謹慎,完善立法,加強監管。
肖奎喜、馬述忠、黃祖輝(2005)通過分析指出要加快轉基因生物技術研發與推廣應用,提升我國農產品的國際競爭力;要加強對轉基因產品貿易規則和條例的研究,積極參與國際規則的制定;要實施安全監管戰略,防范轉基因產品跨國轉移帶來的安全隱患;要充分運用WTO 規則,保護國內農業產業和農民利益。
李成貴、檀學文(2008)則提出了一些較為新穎的觀點,如要加強對研發階段風險評估的管理,強化有關人員的科學精神和法律意識,突出研究者的知識運用、自主管理和信譽機制在轉基因安全中的作用;還有加強轉基因食品安全的風險交流,通過多種途徑宣傳轉基因食品安全和營養方面的科學知識,加強轉基因食品的科普工作,增進與民眾關于轉基因食品的風險交流,是政府管理工作的重要內容。
應瑞瑤、沈亞芳(2004)也做過簡要的分析,指出我國在轉基因產品貿易中處于比較劣勢,鼓勵采取適當的保護措施;同時要加快轉基因技術的應用步伐,提高我國農產品的競爭優勢。
5 結論
由21世紀最前沿的技術——基因技術為基礎發展而來的轉基因產品,其發展前景還是極其廣闊的,因為它至少在很大程度上提高了農產品的產量,對解決糧食問題無疑有著很大的促進作用。而世界上迭起的轉基因產品糾紛,表面上看是各自對轉基因產品的安全性存在認識上的分歧,但實際上是各自經濟利益的驅動,為了維護自身利益的使然。而我國要在轉基因產品競爭中樹立優勢,還得從自身做起,進一步加大對轉基因產品等各方面的研發,同時又要重視起轉基因產品的安全性問題,而關于轉基因的各種立法工作也應趨于完善,注意與各地區保持交流,充分利用WTO規則,從而維護我國的利益。
參考文獻
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[15]廖閩.《轉基因農產品國際貿易發展與管理研究》.中國期刊網優秀碩士生論文.2005年.
植物轉基因技術將為農業生產帶來一場新的革命,它將為農作物的持續增產和解決全球人炸所造成的糧食危機做出巨大貢獻。但也有人對這一技術持懷疑態度,認為目前人類還不能對它的潛在危險性做出正確的評價。因此,在大規模應用前有必要對轉基因植物的安全性進行更深入的研究和分析。
1植物轉基因技術的研究意義
轉基因植物是指利用重組DNA技術將克隆的優良目的基因導入植物細胞或組織,并在其中進行表達,從而使植物獲得新的性狀。這一技術克服了植物有性雜交的限制,基因交流的范圍無限擴大,可將從細菌、病毒、動物、人類、遠緣植物甚至人工合成的基因導入植物。轉基因作物可提高農作物產量,減少除草劑、殺蟲劑等農藥的使用量,并節省大量勞動力,因而給人類帶來了巨大的經濟和社會效益。根據農業生物技術應用國際服務組織(ISAAA)的年度報告,2006年,全球轉基因作物的種植面積猛增了1200萬公頃,首次突破了1億公頃大關。轉基因植物產生至今僅20年時間,但其研究和應用得到了非常迅猛的發展。
2對轉基因植物安全性評價的必要性
從理論上說,轉基因技術和常規雜交育種都是通過優良基因重組獲得新品種的,但常規育種的安全性并未受到人們的質疑。其主要理由是常規育種是模擬自然現象進行的,基因重組和交流的范圍很有限,僅限于種內或近緣種間。并且,在長期的育種實踐中并未發現什么災難性的結果。而轉基因技術則不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因轉入植物。因為這種事件在自然界是不可能發生的,所以人們無法預測將基因轉入一個新的遺傳背景中會產生什么樣的作用,故而對其后果存在著疑慮。而消除這一疑慮的有效途徑就是進行轉基因植物的安全性評價。也就是說要經過合理的試驗設計和嚴密科學的試驗程序,積累足夠的數據。人們根據這些數據可以判斷轉基因植物的田間釋放或大規模商品化生產是否安全。對試驗證明安全的轉基因植物可以正式用于農業生產,而對存在安全隱患的則要加以限制,避免危及人類生存以及破壞生態環境。只有這樣,我們才能揚長避短,充分發揮轉基因技術在農業生產上的巨大應用潛力。
3轉基因植物安全性評價的主要內容
目前,國際市場上的轉基因食品按照要求必須進行了嚴格審查,證明它們對人類健康無副作用。檢驗不僅在生產國進行,而且聯合國糧農組織和世界衛生組織聯合委員會負責監管。對轉基因植物的安全性評價主要集中在兩個方面,一個是環境安全性,另一個是食品安全性。
3.1轉基因植物的環境安全性
環境安全性評價要回答的核心問題是轉基因植物釋放到田間去是否會將基因轉移到野生植物中,或是否會破壞自然生態環境,打破原有生物種群的動態平衡。
⑴對野生生物的影響:轉基因植物種植推廣后,釋放到自然環境中的機會多。因其具有野生植物缺少的多種抗性,將會迅速成為新的優勢種群,從而影響生態平衡。雖然利用"終止因子技術",以及"化學催化"技術可以限制轉基因植物的擴散,但因此項技術對農業的持續發展等諸多方面影響而受到多方面的關注。
⑵對自然生物類群的影響:出現高抗藥性有害生物。"病毒重組"或"異源包裝"是否會產生新的農作物病原物,自然界存在著植物病毒的重組現象,包括DNA病毒和RNA病毒。轉外殼蛋白(CP)基因的抗病毒植物,當有其它病毒侵染時,入侵病毒的核酸有可能被轉基因植物表達的外殼蛋白質包裝,從而改變病毒的寄主范圍,使病毒病防治更加困難。擔心作物中轉入抗蟲或抗病基因后,會加大對某一種害蟲或病原體的選擇壓,使害蟲或病原體加速突變產生抗性,給防治增加麻煩。
3.2轉基因植物的食品安全性
食品安全性也是轉基因植物安全性評價的一個重要方面。如果轉基因植物生產的產品與傳統產品具有實質等同性,則可以認為是安全的。若轉基因植物生產的產品與傳統產品不存在實質等同性,則應進行嚴格的安全性評價。在進行實質等同性評價時,一般需要考慮以下一些主要方面。
⑴有毒物質:必須確保轉入外源基因或基因產物對人畜無毒。如轉Bt殺蟲基因玉米除含有Bt殺蟲蛋白外,與傳統玉米在營養物質含量等方面具有實質等同性。要評價它作為飼料或食品的安全性,則應集中研究Bt蛋白對人畜的安全性。
⑵過敏源:在自然條件下存在著許多過敏源。在基因工程中如果將控制過敏源形成的基因轉入新的植物中,則會對過敏人群造成不利的影響。所以,轉入過敏源基因的植物不能批準商品化。另外還要考慮營養物質和抗營養因子的含量等。
4總結
植物基因工程食品在解決全球饑餓問題和保障農業的可持續發展方面發揮著舉足輕重的作用,并可通過轉基因能源植物為緩解世界能源危機作出巨大貢獻,盡管與之相伴的轉基因植物安全性問題與公眾態度、貿易中的技術壁壘及倫理、宗教等復雜因素交織為一個科技含量很高的政治、經濟問題,成為了國際、國內普遍關注的焦點和熱點,但轉基因植物輝煌的發展前景是不容置疑的。在研究與開發轉基因產品的同時,理智、客觀、安全地運用轉基因技術,加強其安全性防范的長期應用研究。建立起一整套完善的、既符合國際標準又與我國國情相適應的檢測體系,確保轉基因產品進出口的安全性,讓植物轉基因生物技術成為21世紀解決健康、環境、資源等重大社會與經濟問題的有效手段。
參考文獻:
[1]陳君石主譯,轉基因食品:基礎知認及安全性,人民衛生出版社,2003.8
[2]閆新甫,轉基因植物(生命科學專論),科學出版社,2006.3
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。
[中圖分類號] G642.0
[文獻標識碼] A[文章編號] 1005-4634(2015)04-0091-03
0 引言
自1995年1月第一例轉基因食品在美國被批轉商業化種植以來,轉基因食品在世界范圍內迅猛發展,截至2012年,美國食品和藥物管理局FDA批準的轉基因品種已有87例,涉及大豆、棉花、玉米、小麥、油菜、哈密瓜、番茄、馬鈴薯等共17種植物[1,2]。世界范圍內共有28個國家種植轉基因作物,播種面積已達到1.7億公頃,1996年~2011年轉基因作物產值達到923億美元,共計節約了4.73億公斤化學殺蟲劑的使用,約有1730萬人口從事轉基因作物的種植[3]。可以說,轉基因作物無論在數量上還是品種上都已具備了相當的規模。我國也在不斷加大對轉基因研究領域的投入,2008年7月,我國正式啟動轉基因生物新品種培育科技重大專項,抓緊培育具有重要應用價值的、具有自主知識產權的轉基因生物新品種[4],截至目前,我國擁有自主知識產權的、獲得轉基因生產應用安全證書并在有效期內的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,進行商業化種植的轉基因作物只有棉花和番木瓜。但是,近年來由于我國食品安全事故頻發,關于轉基因食品安全性的爭議不斷升溫,從而引發社會性的爭議。筆者在2013年底進行的社會調查問卷表明,合肥市高校院所較為集中的蜀山區,不僅普通民眾對轉基因食品及其安全性存在誤解,認為轉基因食品對人體有毒害作用的高達75%,就連在校大學生甚至食品專業本科生對轉基因食品的認識也存在很大的誤區。因而,從科普層面上加大對轉基因食品安全的宣傳,滿足群眾的知情權,保障民眾的選擇權,顯得迫在眉睫,而從高校層面提高大學生對轉基因食品安全的認識,繼而推動社會層面的科學認知,促進普通公眾對轉基因食品安全性知識的了解,以消除民眾的疑慮甚至“妖魔化”的偏見,是一個自上而下的有效方式。
筆者所在的食品學院并未開設專門的轉基因食品安全本科課程,只在《食品生物技術》課程中介紹了轉基因技術,在《食品毒理學》、《食品安全檢測技術》等選修課程中介紹了轉基因食品檢測的部分內容,因而并未系統和完善的形成一個關于轉基因食品安全的課程體系。在教學過程中也發現,本專業同學盡管學習了相關課程,對于轉基因食品還是缺乏系統的認識,缺乏對某些網絡流言的辨別力,因此,盡快開設轉基因食品安全課程不僅有利于學生正確理解轉基因技術與傳統育種技術的差異,有利于學生關注新技術、新問題、了解行業前沿,有利于培養學生參與公共事務與公眾決策的意識,也有利于為我國轉基因技術的發展培養食品安全與生物技術、管理政策、文化和貿易等方面的人才。
1 公選課程面臨的難點與突破
公選課作為無專業限制的公共選修課,與專業課程、公共課程共同構成專業的課程體系。開設公選課旨在拓寬學生的知識面,增強學生的學習興趣,完善學生的知識結構,促進學生個性發展[5]。
在全校范圍內開設轉基因食品安全與檢測技術方面的公選課,感興趣的學生很多,對教師來說卻面臨很大的挑戰。首先,公選課的學生專業背景相差太大,而本門課程需要遺傳學、分子生物學、生態與環境科學等學科的背景知識,又涉及基因組測序、蛋白組質譜、營養與毒理學檢測等較為先進的檢測技術,專業跨度大,涉及面廣,部分概念較抽象,使得教師在教學內容的選擇和學生理解的反饋上面臨較大的困難;其次,公選課教學時間相對較短,也無法安排實驗課程,這樣就難以采用實驗等較為直接的方法讓學生獲得感性認識從而增強理解;最后面臨的問題是考核方式的選擇,公選課的考試不是為了檢測學生對具體知識點的掌握程度,而是希望通過課程的學習提高學生的科學素養和綜合實力,考慮到不同專業背景的學生在上課過程中接受和感知程度的不同、興趣與關注點的差異,必須選擇不同的考核方式才能較為準確的評估學生的學習效果[6]。
本課程開設之初就針對以上困難進行了預測并采取了相應的措施,主要從精心選擇教學模塊、積極改變教學方式以及采用不同的考核機制等方面進行了該課程教學模式的革新,從而取得了比較好的教學效果。
2 創新型教學模式的實施
2.1 教學模塊的確定
為了在有限的教學時間內確保課程內容能夠充分講授完成并取得一定教學效果,在課程開設之初就對教材進行了精心選擇,最后選定科學出版社的《轉基因食品安全評價與檢測技術》一書作為教材,同時確定了“轉基因技術的誕生與發展”、“轉基因食品營養與毒理學評價”、“轉基因生物與環境安全”、“食品中轉基因成分的檢測技術”四個模塊作為課程主體,針對每個模塊確定一個課題討論的主題,如“三頭六臂的轉基因”、“有毒?還是無毒?這是一個問題”、“美洲的蝴蝶被毒死會在亞洲刮起一場風暴?”、“如何用高大上的技術來找茬?”。每次講述一個新模塊時先根據主題引入課堂談論,吸引學生的注意,調動他們思考的積極性,誘導他們各抒己見,但此時老師并不闡述自己的觀點,而是在本模塊課程學習結束后,再對主題進行重新歸納與總結。
2.2 教學方式的靈活性
為了能夠取得較好的教學效果,采用了“翻轉課堂”與“科普式”相結合的教學方式。翻轉課堂(FlippedClassroom)是一種把技術用于課堂教學從而使教師有更多的時間來與學生進行交流的教學模式。通常是通過在課外觀看教師制作的視頻來進行的[7]。在課程講授初期,為了有意識地促使學生提出自己的看法,推薦他們觀看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美國轉基因調查報告”,然后在課堂上引出討論主題,不論學生是“挺轉”還是“反轉”,都列出自己的觀點和證據,隨著課堂內容的深入,利用Flas+自錄視頻等多種形式演示轉基因生物技術的動態過程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶體對靶標害蟲的毒殺機理、不同轉基因植物花粉的傳播方式等內容,讓學生在課外輕松熟悉課程內容,較好的解決了公選課受眾背景知識不均帶來的認知困難。
同時,在公選課的授課過程中必須時時注意課程內容的科普化傾向,比如講到轉基因作物的毒理化評價流程或者利用全基因組測序技術對轉基因作物進行篩查時,就要考慮到學生理解和接受程度的差異從而適當減少教材中的原理講述,轉而采用科普式表達方式,注意使用生活化的科學語言、簡明的技術流程圖與動畫相結合的方式加深同學的理解與記憶。在授課過程中,收集和參考了日本、美國等國家轉基因食品安全科普宣傳手冊中的內容,以比較輕松的方式展現轉基因食品的安全管理流程[8,9],達到消除疑惑、促進理解、加強認知、提高學習興趣的目的。
2.3 考核方式的改革
課程的考核機制關系到教學內容和教學形式的調控,好的考核方法既可以使教師全面了解學生各方面的能力,又可以充分、真實、客觀地評價學生的學習認真程度及對課程教學內容的掌握和認知程度[10]。大多數國家的公選課程考核主要強調學生分析問題、解決問題的能力,注重學生的個性發展,以培養創新人才為主,而非單純的考核記憶[11]。對于本門課程而言,開設目的主要希望通過課程學習能夠提高學生對轉基因食品科學性和安全性的正確認識,從社會認知層面加強學生對于轉基因涉及的食品安全管理、倫理學、社會學等方面的辨識,從科學技術層面加強學生對于生物技術新發展的認識,對新興的分析、測試技術產生興趣。因而,本課程針對文理科學生采用了不同的考核方式,對于文、法、經管類的學生以考核社會認知與思辨能力為主,課程論文占70%比重,在以下范圍內自選:“轉基因食品安全的爭議與我見”、“國內外轉基因食品的應用現狀與前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等;平時考察占30%,包括課堂出勤、課程提問與討論的參與度。而對于理、工、農科的學生以考核科學性和創新性為主,課程論文為“轉基因食品安全檢測技術的發展歷程”、“新型轉基因食品安全監測技術的發展前景”等自選,占60%比重;平時考察占40%,包括課堂出勤和學生匯報,其中的學生匯報部分為學生自制類似“謠言粉碎機”的內容,至少列舉一個與轉基因食品相關的謠言,說明其在科學性上的硬傷,并假想自己會創造出一種什么樣的新型轉基因食品,這部分內容平時完成,老師上課時會挑選一部分出來和學生一起討論,既可以考察學生的學習態度和認知程度,又可調節課程氣氛,受到學生的良好評價。
3 結束語
綜上所述,轉基因技術帶來了一場新的農業科技革命,也將是最具有應用前景的一門學科[12],目前除了中國農業大學食品科學學院有專門針對本科生開設轉基因食品安全及檢測技術課程外,其他大專院校較少有針對本科生開設該類課程,這對于轉基因食品安全知識的普及、專門技術人員的培養、相關方向的深入研究與發展都是不利的。甚至該類課程的教材選擇、教學和實施等方面都缺乏相應的經驗,需要不斷進行教育與人才創新培養模式的摸索,這是從事該方面教育教學工作者的機遇與挑戰,加強轉基因食品安全課程的教學與知識的推廣普及,尚任重道遠。
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食品安全問題是關系到人類健康和生命安全的重要問題,貿易的全球化帶來食品的供應鏈從一國國內擴展至全球,風險問題隨之增加。隨著民眾科學知識的增加及營養和健康意識的不斷提高,也越來越關注食品的安全。轉基因食品的出現以及其國際貿易的蓬勃開展,其又與人權、環境等問題相掛鉤,各國政府對其的不同態度和不同貿易政策,使得轉基因食品貿易在國際層面上展開了新一輪的探討。
一、關于轉基因食品
通過導入外源基因對生物體的某一或某些性狀進行改良的技術被稱為基因修飾技術,使用該技術獲得的含外源基因的生物體被稱為轉基因生物(geneticallymodifiedorganisms,GMO),包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。通常將來源于上述的轉基因生物及其衍生產品的食品稱為轉基因食品(geneticallymodifiedfoods,GMF)。目前轉基因食品有90%以上為轉基因植物及其衍生產品,主要包括: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。
(二)美國
由美國食品藥品管理局(FDA),美國農業部(USDA)和美國環保局(EPA)負責檢測、評價和監督轉基因食品。作為GMF生產大國和出口貿易利益國,其要求嚴格以科學為基礎制定規則并對消費者提供信息,反對以科學上的不確定性對轉基因食品貿易施加不合理的限制。只要GMF通過新成分、過敏原、營養成分和毒性等常規檢驗,證明其與傳統食品在化學成分上并無實質差異,即符合“實質等同原則”,可準予上市銷售。采取自愿標識原則,由美國的生產商自愿決定是否進行轉基因標識,不限制使用轉基因標識或者非轉基因標識,但使用非轉基因標識就要保證這種標識的正確性,不能誤導消費者。另外,FDA在《來源于新的植物不同性的食品的政策聲明》中同時規定,在轉基因技術對食品產生實質改變時,要求對轉基因食品強制標識,這也表明美國對轉基因食品中已經明確的健康風險的充分關注。
目前美國的立法也體現出自由貿易與嚴格管制的折中趨向:加利福尼亞州首先提出了要求轉基因食品得到標識的“37號加州立法提案”,然而受到轉基因利益派的強烈抵制于2012年11月被駁回。但此后,2013年5月至6月間,美國佛蒙特州、康涅狄格州、緬因州相繼通過了轉基因標識法案。雖然只是小范圍內的地區性立法,但不乏進一步影響美聯邦立法的可能性。
(三)中國
我國雖然作為產糧大國,但是國內有很大一部分糧食的生產供不應求,只能在國際市場上尋求資源配置以填補國內缺口。以大豆一項為例,國內的產能僅為1300~1400萬噸,而每年需求量超過7000萬噸,嚴重依賴進口,而美國、巴西、阿根廷等向我國出口的大豆60%以上為轉基因大豆。我國的轉基因技術起步較晚、對于風險的管理和應變能力與發達國家還有很大的差距,國內近發的一系列的食品安全事故使得我國的食品安全保障面臨嚴峻的形勢。因此對GMF持謹慎態度,目前施行的主要規則有:
2001年《農業轉基因生物安全管理條例》,該條例主要規定防范農業轉基因生物對人類、動植物以及生態環境構成的危險或潛在風險。2002年的《農業轉基因生物安全評價管理辦法》將農業轉基因生物依風險程度的不同劃分四個等級進行管理。2004年《進出境轉基因產品檢驗檢疫管理辦法》、新修訂的《農業轉基因生物進口安全管理辦法》,并在《農業轉基因生物標識管理辦法》中規定強制要求對轉基因產品進行標識。2007年的《農業轉基因生物標簽的標識》、在《食品標識管理規定》中要求屬于GMF或者含有法定轉基因原料的,應當在食品標識中注明。在《新資源食品管理辦法》將轉基因食品列入新資源食品中一并加以規定,放寬了強制標識的要求,但仍未規定標識的最低限值。2009年施行的《食品安全法》適用于GMF,并專章規定風險監測和評估,且以此作為采取管理措施的前提。
四、因不同貿易政策導致的國際貿易爭端
對轉基因食品貿易采取不同措施,折射出相關國家的立法政策的不同價值考量:以美、加為代表的貿易利益國,即邁阿密集團,鼓勵轉基因食品貿易自由化,反對對轉基因食品貿易施加限制或禁止的措施。然而,歐盟集團卻以保護環境及人類健康利益為目的,加之轉基因技術實力相對落后,為防范轉基因食品安全風險的不確定性的不利后果,對GMF采取嚴格的市場準入措施,即便是已經在歐盟境內獲得銷售許可的轉基因產品,也允許歐盟成員國在一定情況下,采取臨時限制或者禁止其在境內銷售的措施。
這一舉措導致了美等國出口利益的受挫,美、加、阿三國認為歐盟的行為嚴重違反了WTO自由貿易的原則,雙方磋商未果的情況下,2003年將該爭議訴諸WTO爭端解決機構裁決,這被稱為關于轉基因食品貿易爭端第一案。對三個案子合并審理后,2006年11月,專家小組做出了最終報告,裁定歐盟對美國、加拿大、阿根廷對其出口的轉基因農產品所采取的限制或禁止銷售措施違反了SPS協定項下其應當承擔的條約義務,損害了方的利益,要求其予以糾正。最終,2008年1月14,歐盟與美國達成協議,并于2009年7月15日和2010年3月19日分別與加拿大、阿根廷達成爭端解決方案,并同意在雙方間就相關問題進行雙邊對話。
縱觀此案,無論雙方是對于適用SPS協定或者是多邊環境條約《卡特赫納生物安全議定書》的爭議,還是歐盟的相關措施是否違反SPS協定項下義務的爭議,其實暗含著對風險防范原則適用的分歧,即其適用于規制轉基因食品貿易的適當性問題。風險防范原則指如果一項活動可能會對環境或人類健康造成嚴重或不可逆的損害威脅時,一國可以對其采取預防性措施,即便此項活動的風險缺乏科學確定性。自其70年代從德國國內法提出以來,對國際環境法甚至對其他國家國內環境法的發展產生了重大的影響。在此,我們無意討論風險防范原則是否已經成為一項國際習慣法原則,但不能忽視其給我們在考慮或處理貿易與環境、公共健康之間關系時所提供的路徑意義。
正是由于風險防范原則允許在沒有確定科學證據的前提下對貿易采取禁止或限制措施,所以其存在被濫用為貿易保護主義的可能性。如何規范其適用的條件成為了亟待解決的問題。歐盟委員會(European Commission)在2000年2月的《關于風險防范原則的公報》的四個目的之一便是避免無保障的求助于風險防范原則,將其當作變相的保護主義形式。在盡可能充分的科學評估基礎上,當符合以下幾點要求時,可以援引風險防范原則進行風險管理:要求相稱和審查行動或不行動的收益和代價,即要求考慮風險對環境、人類或動植物健康的影響與選擇的保護水平是否相稱,采取風險防范措施可能帶來的收益和代價之間應達致平衡;其次要求非歧視和一致,即除非客觀情況要求這樣,否則不能對類似情況不同處理,對不同情況相同方式處理,避免其可能會對國際貿易產生的沖突;最后要求考察科學發展。?日前,歐盟委員會就其在環境保護和食品安全領域適用風險防范原則的一系列問題與美國代表團進行溝通以其達成國際共識亦體現了上述的精神。
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。
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Ethical Dilemma and Solution on Genetically Modified Corp
——Talking from the Crisis of the Golden Rice in Hunan Province
YANG Lan-tao1;AN Na2
中圖分類號 Q344+.11 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)02-0015-04
Abstract The potential impact of transgenic crops on biodiversity has been a topic of interest both in China and abroad. This paper reviewed the advances of the researches that based on the impact of transgenic crops on crop biodiversity and agro-biodiversity. The agro-biodiversity included following aspects:the major influence on soil communities of micro- and other organisms from transgenic crops;the effect of herbicide-resistant transgenic crops on the composition of weed communities;the effect of insect-resistant transgenic crops on target pest and non-target organisms;and the herbicides and pesticides application effect on transgenic crops. Based on the review,the conclusion may be drown that transgenic crops could continue to decrease the pressure on biodiversity. The negative factors should be reduced to the lowest level of the new variety breeding of transgenic plants.
Key words transgenic crop;crop biodiversity;agro-biodiversity;breeding
生物多樣性的物質實體就是資源,是人類賴以生存的物質基礎。人類基本的食物和各種工業原料源自生物多樣性,一些非常有價值的育種性狀(如抗病抗蟲性狀、優質性狀和高產性狀)的基因也來自生物多樣性[1]。生物多樣性在生態系統的維持中起著重要的作用,同時,生態系統的穩定性是作物生物多樣性存在的基礎,兩者相輔相成。隨著現代生物技術的應用,轉基因作物對農業生物多樣性和農業生態的影響受到了廣泛的關注[1-3]。轉基因作物到底該不該種植這一話題也一直是媒體和群眾的熱議話題之一,轉基因作物對農業生物多樣性的影響主要包括抗除草劑轉基因作物、轉Bt抗蟲作物的種植對生物多樣性的影響和轉基因作物的雜草和害蟲的田間管理兩部分內容。該文綜述了轉基因作物對作物多樣性和農業生態多樣性影響的國內外研究進展,旨在為轉基因作物育種的發展提供參考。
1 轉基因作物的種植對作物多樣性的影響
作物多樣性大致有2層含義,第一是指栽培作物種類的多樣性;第二是指同一作物種類品種和生態類型的多樣性。合理安排作物布局,保持農田作物種類的多樣性,對增加糧食生產的穩定性具有重要的意義。近年來,轉基因作物也有一定面積的種植,在農業生產上得到較多的應用。轉基因作物的種植也在影響生物多樣性。
轉基因作物對生物多樣性的潛在影響已經是一個大家普遍感興趣的話題,在生物多樣性公約簽署的背景下,這一話題更受到關注。在最近的綜述文章中,著名生態學家Carpenter[4]從遺傳多樣性的角度分析了大量文獻中報道的轉基因作物對環境的影響,范圍涉及到具體作物、農場范圍及更大的區域規模。目前在轉基因經濟作物種植地區,通過增加保護性耕種措施、減少殺蟲劑使用和使用更加環保的除草劑等方法降低了農業對生物多樣性的影響。
一般來說,在耕地上進行的農業生產效率越高,產量越高,可持續性則越強,生物多樣性受到的危害則越小。轉基因作物產量的增加也緩解了將更多土地轉換為農業用地的壓力,間接有利于生物多樣性。農業對生物多樣性最直接的消極影響是造成自然棲息地的大量喪失,這是由維持自然生態系統平衡必須的土地過多地轉化為農業用地所造成的。Carpenter[4]發現大量且不斷增長的論文顯示,轉基因作物的種植已經提高了產量,尤其是在發展中國家更為明顯。一份由Carpenter對全球農民所做的調查發現[5],發展中國家作物平均產量的增加率:抗蟲玉米為16%,抗蟲棉為30%,而在一份對抗除草劑玉米的單獨研究中,產量增加率是85%。發達國家農民的產量報告顯示,抗除草劑棉花沒有變化,抗除草劑大豆增加了7%。Brookes等[6]估計,產量提高帶來的好處是減少了土地轉化為農業用地。他們還估計,如果不使用生物技術,可能會有264萬hm2土地被用于糧食和油料作物的生產。
保護作物的多樣性是被廣泛認可的,更多的品種和物種多樣性能夠讓農業系統在不同環境條件下保持生產力的平衡。隨著轉基因作物的推廣,對作物基因多樣性減少的擔心隨之增加,因為育種項目將目光投向很少一部分有價值的品種。3項研究(美國關于棉花和大豆的研究、印度關于棉花的研究)已經分析了轉基因作物的引入對作物基因多樣性的影響。在美國對棉花和大豆基因多樣性的研究得出的結論是轉基因作物的推廣對生物多樣性的影響非常小,幾乎為零。相反,印度Bt抗蟲棉,因為剛開始只在少數品種中利用轉基因技術導致了農場品種生物多樣性的下降,但是隨著時間的推移,更多的抗蟲棉品種得以使用,這種現象得到緩解[5]。Carpenter[4]認為,長遠看來,轉基因作物通過增加未充分利用的替代作物的數量使他們更適于大范圍的馴養種植,從而增加了作物生物多樣性。
2 轉基因作物種植對農業生態系統部分物種的影響
農業生態系統是人們利用農業生物與非生物環境之間以及生物種群之間相互作用而建立起來的并按人類社會需求進行物質生產的有機整體。農業生態系統的目標是最大程度地獲取高產、優質產品,以滿足人口不斷增長的需要,其生物多樣性的組分和功能與自然生態系統的有所不同。農業生態系統的物種可分為生產性生物種(productivity biota),如農作物、林木、飼養動物等,其多樣性對系統的生產力、穩定性起重要作用;資源性生物種(resource biota),如傳粉昆蟲、害蟲天敵、微生物等,其多樣性對系統內的傳粉作用、害蟲生物控制、資源分解、促進養分循環有著重要的作用,從而間接影響系統的穩定性和生產力;破壞性生物種(destructive biota),如雜草、害蟲等,這些影響系統生產力的生物種是被控制的對象。
2.1 轉基因作物對微生物和土壤生物群落的影響
農業生物多樣性對微生物和土壤生物群體有主要作用,同時這些微生物和生物群體對土壤系統的功能有根本影響,如氮循環、廢物的分解、營養的調動。許多研究對轉Bt作物對土壤生物群落的潛在影響進行了深入分析。Icoz and Stotzky[7]基于70篇科學論文對Bt作物對土壤生態系統的影響研究進行了充分的論述。發現轉Bt植物對土壤中微生物組群的影響程度大小表現為從無影響到輕微影響再到顯著影響,他們是不同地理環境、溫度、植物品種和土壤類型作用的結果,一般來說,土壤類型的作用是暫時的,與Cry蛋白的存在無關。總體來說,Cry蛋白很少或者沒有對潮蟲、跳蟲、螨蟲、蚯蚓、線蟲、原生動物有毒性作用,關 瀟等[8]利用普通水稻和轉基因水稻作為材料,研究對土壤生物群落的影響,結果表明,非轉基因組土壤微生物群落結構特征具有一定的相似性,轉基因組也具有類似的土壤微生物群落結構;轉基因水稻與非轉基因組相比,土壤微生物生物總量差異不顯著,轉Bt基因水稻根際土壤中的細菌、真菌、放線菌隨季節變化趨勢明顯,轉基因組與非轉基因組之間無顯著差異(P>0.05),影響較小。
在美國東北部進行的一項研究中,Hoheisel和Fleischer[9]調查了瓢蟲和它的食物(蚜蟲和花粉)的季節動態,他們的研究對象是一個蔬菜農場系統,包括Bt甜玉米、Bt馬鈴薯和轉基因抗蟲南瓜。結果表明:轉基因蔬菜作物對瓢蟲提供了保護,減少了25%的農藥使用。在一份包含同樣作物的相似研究中,Leslie等[10]比較了在種植轉基因作物及近等基因系的環境中鞘翅目和蟻科在土表的聚居狀態,并未發現物種豐富度和物種組成有什么不同,但發現轉基因蔬菜需要的殺蟲劑更少。結果表明:遺傳修飾技術育種可以被應用于蔬菜病蟲害的綜合管理系統中,為轉基因蔬菜提供了新的有效的方法來控制害蟲和病原菌的傳播[11-12]。
2.2 抗除草劑轉基因作物對雜草群落的影響
轉基因植物田間釋放帶來的主要問題之一,就是抗性基因通過基因流轉移到野生植株,從而給農田生態環境造成潛在的危害,所以在釋放前對其潛在的基因漂移做出確切的評估是很必要的。轉基因作物的一個主要關注點在于轉基因性狀向雜草的任意傳播。已經有一些轉基因逃離和雜草獲得抗除草劑選擇優勢的證據[13-14]。抗除草劑基因從轉基因作物品種向近親雜草的轉移的風險已經在大田作物如芥菜/油菜、甜菜中得到證實[15-16]。Rose等[17]證實,“轉基因緩和策略”可能會對野生芥菜和油菜之間的雜交產生不良的遺傳負擔。轉基因緩和措施是一種對作物有利的矮化基因,但對雜草防控來說是有害的(雜草由于基因組成變化比同類的非轉基因雜草長得更快)。這一發現提出一個觀點,即轉基因植物總是賦予野生親緣植物所謂的健壯基因,使其更加強壯,具有轉變成超越同類的潛力并成為超級雜草,此外,Palaudelmàs等[18]發現,部分轉基因玉米活力低,很少結實和形成花粉,造成異花授粉率低。這樣,對轉基因植物的種植提出了一系列新的生態和經濟問題,讓科學家和政策制定者去考慮轉基因的限制問題。
作物生產實踐對雜草群落的組成有著顯著的影響。當地主要雜草種類的變化現象稱為雜草演變。在耐除草劑作物系統中,這樣的轉變和雜草管理是密切相關的,其中的耕作方式和除草劑的使用對雜草群落的演變有顯著影響。有文獻報道,在抗草甘膦作物中,有40種雜草(密切相關的物種的不同組群)的豐富度增加[4]。同一時間,在對美國6個州玉米、大豆和棉花的調查中,36%~70%的種植者反映:種植抗草甘膦作物,再實行輪作之后,雜草壓力已經降低。化學除草劑的使用也導致耐農藥雜草種群的發展,從而使雜草群落發生變化。在全球的15個國家中已經發現21種抗草甘膦雜草[4]。抗草甘膦雜草的出現需要調整雜草控制項目內容,采取一些實際措施控制抗性種群。
抗除草劑轉基因作物的引進已經和更多的保護性耕種措施聯系在一起,這些措施包括減少徑流、增加水分下滲和減少侵蝕等。在抗除草劑轉基因作物較大的種植國――美國和阿根廷,保護性耕作的應用趨勢已經得到廣泛關注,并開展了相關研究。然而,在這2個國家引進轉基因抗草甘膦作物之前,保護性耕種早已被一些種植者采用。一些研究已經顯示,保護性耕種與轉基因抗草甘膦作物之間有著積極的雙向因果關系。
2.3 轉基因Bt抗蟲作物對非靶標生物的影響
轉基因抗蟲作物自1996年被批準商業化種植以來,它的抗蟲性和經濟效益已得到了普遍肯定。Storer等[19]指出,預計種植轉Bt作物對農業生產最主要、最直接的影響是這些作物成為防治目標害蟲的理想物種,通常情況下,害蟲以這些作物作為主要食物來源,并且能夠在較大范圍內移動。種植轉Bt作物可自然形成較大范圍的區域害蟲的抑制,不僅減少了技術開發者的損失,還通過減少糧食損失或者減少使用害蟲控制措施(例如農藥)使非技術開發者和其他作物種植者獲益[4]。
轉基因抗蟲作物對非靶標生物的影響是多方面的,例如轉基因抗蟲作物的長期種植以后,次要害蟲是否上升為主要害蟲,是否會影響有益昆蟲,包括重要經濟昆蟲、捕食性和寄生性天敵以及重要蝶類的種類及種群數量等,構成轉基因抗蟲作物生態風險評估的重要內容。有研究調查了轉Bt玉米和棉花的引進對害蟲種群區域性暴發的影響,美國多地種植Bt玉米和棉花的地方以及中國種植Bt棉花地方的區域性害蟲抑制的效果[4]。轉基因作物對陸地上非靶標無脊椎動物的影響已經是大量室內試驗和區域研究的課題。截至2008年底,已經有超過360篇關于Bt作物對非靶標生物影響的原創論文被發表[20]。Naranjo對9種來自17個國家的轉Bt作物的135項基于實驗室的研究及來自13個國家的5種Bt作物的63項基于實驗田的研究,并采用meta分析技術進行分析。一般來說,實驗室研究比實驗田研究有更多重大發現的機會,這至少在生物研究的差異中得到解釋,同時實驗室研究相比實驗田研究有更多的蛋白質暴露機會。實驗田研究表現出更少的對非靶標生物的有害影響,同時殺蟲劑對非靶標生物影響比Bt作物大得多[20-21]。最近越來越多的關于Bt作物對非靶標生物影響的研究與Naranjo的結論一致[4]。楊 艷等[22]在總結國內外相關研究數據的基礎上,系統分析了轉基因抗蟲作物對非靶標蝶類和蠶類昆蟲的潛在影響,指出雖然蠶類和蝶類昆蟲對Cry1或Cry2類殺蟲蛋白敏感,但在自然條件下,這類非靶標昆蟲暴露于Cry殺蟲蛋白的水平很低,抗鱗翅目害蟲轉基因作物的種植對田間蝶類昆蟲的種群密度影響不顯著,不會給我國的蠶絲產業帶來負面影響。李麗莉等[23]認為轉基因抗蟲作物的花粉或花蜜是一些重要經濟昆蟲,如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂,甚至捕食性天敵的食物來源,另外,花粉飄落到一些鱗翅目昆蟲如家蠶或重要蝶類昆蟲的寄主植物上,直接或間接對這些昆蟲造成一定影響。目前大多數研究表明轉基因抗蟲作物對非靶標昆蟲,特別是對有益昆蟲沒有明顯的不利影響。
3 除草劑和殺蟲劑在轉基因作物上的應用
轉基因作物的害蟲和雜草的田間管理已經導致了除草劑和殺蟲劑的使用。如果種植遺傳修飾抗蟲作物的農民減少了針對主要害蟲的廣譜殺蟲劑的使用,那么植物保護部門自然會抑制次要害蟲的種群,以便保護鳥類、嚙齒類動物和兩棲動物捕食的多樣性和豐富度。除了研究轉基因作物對非靶標生物影響及與傳統做法相比較外,一些研究還確定了自遺傳修飾作物引進后農藥的變化量。與阿根廷、澳大利亞、中國、印度和美國的傳統作物相比,農藥總活性物成分減少14%~75%[4]。Brookes和Barfoot[24]指出,農民種植轉基因作物可以減少噴灑9.1%的農藥,通常除草劑和殺蟲劑使用量的17.9%就可以達到防治效果,減少了對環境的影響。研究強調,轉基因作物明顯降低了作物種植區溫室氣體的排放,這些溫室氣體的排放量相當于2010年大街上860萬輛汽車尾氣的排放量。另外,很少研究得到耐除草劑轉基因作物對除草劑使用量變化的數據,或許是因為耐除草劑轉基因作物的用藥情況影響不同種類、數量除草劑的使用,因此,除草劑使用量的變化并不能作為環境影響的一個指標。一些研究已經采用環境指標來觀察殺蟲劑使用的變化,包括耐除草劑和耐殺蟲劑作物,在轉基因作物上的農藥使用情況與常規作物相比都表現降低了對環境的影響[4]。
Bennet等[25]對生物周期調查表明,耐除草劑的轉基因甜菜比傳統甜菜對環境有更小的損害。因為轉基因甜菜減少了除草劑制造、運輸和田地使用過程中的用量。美國科學院認為,隨著時間的推移,轉基因作物的一些效益預計會下降,隨著該技術被運用到更多的作物上,潛在的效益和風險也可能變得越來越大[26]。例如,自從1991年,Bt棉花植株在中國棉花生產中有效控制了棉鈴蟲的危害,減少了農藥的使用,增加了中國農民的收入。然而,2004年得到的數據顯示:這些效益正在被用量劇增的其他農藥削弱,這些農藥被用于控制次要害蟲[27]。這種現象已經被Wang等[27]證實,他曾經發現由于種植Bt棉花,防控次要害蟲的問題和殺蟲劑用量減少相比并沒那么重要。在美國,據環保局報道,另一種大田害蟲(根蟲)已經演變成對Bt毒素具有抵抗力[28]。
4 轉基因作物對生物多樣性的壓力和轉基因植物新品種選育
轉基因作物在過去15年間已經被商業化種植,從中可以看出生物多樣性對生態平衡有積極影響。通過增加產量、減少殺蟲劑使用、使用更多更環保的除草劑和采取保護性耕種措施,轉基因作物已經促進了農業的可持續發展。許多研究認為,轉基因作物對環境的影響很小,幾乎為零[4,20]。最近,美國國家研究委員會作出了一份對轉基因作物種植對農業可持續發展的綜合評價:一般來說,相比較于傳統種植的非轉基因作物,轉基因作物對環境有較小的負面影響[26]。因此,隨著全球農業系統的擴展,現代農業育種技術可以在現有農業用地的基礎上提高產量,在未來30~40年農業可預計養活繼續增加的世界人口,轉基因作物能夠繼續減少對生物多樣性的壓力,育種人員對保護生物多樣性作出了巨大貢獻[29]。
自然界中基因的橫向轉移現象廣泛存在,轉基因技術即是模仿自然界中的基因橫向轉移。自1996年轉基因作物產業化以來,已累計推廣15億hm2,2013年種植面積達到1.752億hm2,是1996年的100倍以上。目前,全世界27個國家種植轉基因作物,其中,19個發展中國家種植面積占54%,巴西達4 030萬hm2;美國是最大的轉基因作物種植國(7 010萬hm2),種植面積約90%為轉基因品種[30]。2008年我國啟動“轉基因生物新品種培育重大科技專項”重點支持水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、豬、牛、羊生物的轉基因技術研發。萬建民[31]基于系統比較分析,建議我國進一步加強轉基因植物研發能力建設,夯實轉基因育種研究基礎,突破轉基因核心技術,培育轉基因植物新品種,加強產、學、研緊密結合,培育具有自主創新能力和市場競爭力的大型企業,同時加強科普宣傳,營造良好的社會氛圍,推進我國生物型新興產業的快速發展。
5 展望
從目前看來,轉基因抗除草劑和害蟲作物的種植,對農業生物多樣性的影響輕微。從長遠的角度考慮,轉基因作物的推廣可以通過增加產量、減少殺蟲劑的應用、使用更環保的除草劑及采用保護性耕作措施促進農業的可持續發展;這也從農業生物多樣性視角表明我國應發展轉基因植物育種。當然,任何事物的發展具有兩面性,加之轉基因作物研究的時間相對傳統作物較短,應該把轉基因作物對生物多樣性的潛在負面影響降到最低,以便更好地為農業生產服務。
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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。
論文摘要:隨著基因生物工程技術的不斷發展和完善,轉基因食品在世界農產品總量中的比重越來越大,相應地占世界農產品國際貿易總額的份額也在迅速提高,因此,積極關注轉基因食品國際貿易的現狀,對當今亞須解決的問題提出可行的辦法和對策,這既是當今國際貿易發展的客觀要求,也是提高我國農產品的競爭力,更好地維護我國的權益的根本所在。
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。
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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.