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從美國(guó)的“星聯(lián)玉米危機(jī)”、加拿大的“轉(zhuǎn)基因油菜事件”到墨西哥的“玉米基因污染”，轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)幾乎每前進(jìn)一小步，都伴隨著基因污染的陰影。
不過(guò)最近浙江杭州一小片水稻試驗(yàn)田上取得的新發(fā)明，令生物技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)家和轉(zhuǎn)基因種子生產(chǎn)大鱷都興奮不已：一種被事先做了基因工程處理的水稻，就像為水稻戴上了一個(gè)“緊箍咒”，一旦基因被污染，就可以以十分低廉的成本徹底將被污染的轉(zhuǎn)基因作物從自然界清除。如果這項(xiàng)發(fā)明可以應(yīng)用到所有植物身上，轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)也許自此走出了環(huán)境安全與產(chǎn)業(yè)化兩難的泥潭。
基因?qū)覍摇疤优堋?帶來(lái)轉(zhuǎn)基因恐慌
現(xiàn)代基因科學(xué)技術(shù)已經(jīng)可以做到把動(dòng)物的基因移植到植物上，把植物的基因移植到動(dòng)物身上。比如為了不讓家畜生病，必須給它注射疫苗，美國(guó)普羅德轉(zhuǎn)基因公司就把疫苗的基因轉(zhuǎn)移到玉米上，種出的玉米就可以當(dāng)疫苗給家畜吃，那就不用給家畜打針了。
但是這種疫苗玉米外表上和普通玉米一樣，萬(wàn)一不小心，人吃到這種玉米怎么辦？那不是變成天天吃“藥”了？美國(guó)普羅德轉(zhuǎn)基因公司就出了這個(gè)問(wèn)題，結(jié)果公司關(guān)門大吉。
浙江大學(xué)的這項(xiàng)研究就是基于轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)安全性的擔(dān)憂，從三年前展開(kāi)的。
不讓疫苗玉米和普通玉米混雜在一起，這是困擾生物學(xué)研究界多年的難題。“一般我們只能用物理方法把種轉(zhuǎn)基因玉米的地和普通的田地隔開(kāi)。但如果一陣大風(fēng)刮過(guò)來(lái)，把種子刮跑了呢？如果蜜蜂采蜜時(shí)把花粉傳播出去了呢？如果一只老鼠從這片地里穿過(guò)，帶著種子跑到另一塊地里去呢？”浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授沈志成說(shuō)。
據(jù)了解，過(guò)去十年中有報(bào)道的基因逃逸事件就有10多起。
美國(guó)的阿凡迪斯公司生產(chǎn)的一種“星聯(lián)”轉(zhuǎn)基因玉米，由于可能引起人體的過(guò)敏反應(yīng)，美國(guó)環(huán)保局僅批準(zhǔn)其用于動(dòng)物飼料，禁止其用于食品生產(chǎn)。但是，2000年9月及隨后進(jìn)行的檢測(cè)卻發(fā)現(xiàn)，許多玉米食品中竟然含有星聯(lián)。阿凡迪斯為消費(fèi)者的集體訴訟支付了900萬(wàn)美元。此外，為回收市場(chǎng)上可能含有星聯(lián)的300多種食品，阿凡迪斯和相關(guān)保險(xiǎn)公司支付了約10億美元。
2002年9月美國(guó)普羅德基因公司在愛(ài)荷華州的轉(zhuǎn)基因人胰島素玉米污染了周圍的農(nóng)田。一個(gè)月以后，同一家公司在內(nèi)布拉斯加州的豬疫苗玉米混入了大豆中。
2006年，美國(guó)出口大米種植田因混入拜耳公司尚未通過(guò)審批的轉(zhuǎn)基因水稻，使美國(guó)每年10億美元的大米出口市場(chǎng)受到嚴(yán)重影響。歐盟、日本紛紛宣稱，除非美國(guó)確保出口大米不受轉(zhuǎn)基因污染，否則拒絕進(jìn)口美國(guó)大米。
人類能否給轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物戴上“緊箍咒”
如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物是一個(gè)會(huì)七十二變的“孫悟空”，那么科學(xué)界最近幾年都在努力給孫悟空帶上一個(gè)“緊箍咒”，讓轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物能夠完全受人類的掌控。
不過(guò)，目前的物理隔離、分子檢驗(yàn)方法，不是安全性不夠高，就是可操作性不強(qiáng)，都還不能讓人完全放心。愛(ài)荷華州立大學(xué)沃爾特教授認(rèn)為，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的隔離方式，不管管理有多嚴(yán)格，都不能保證轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的完全隔離。而一旦基因發(fā)生逃逸進(jìn)入到自然界中，這位“不速之客”對(duì)整個(gè)生物鏈帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)誰(shuí)也沒(méi)法預(yù)料。
浙江大學(xué)最近宣布的這項(xiàng)發(fā)明將基因安全又推進(jìn)了一步。課題負(fù)責(zé)人、國(guó)家自然科學(xué)杰出青年基金獲得者浙江大學(xué)教授沈志成介紹說(shuō)，這種方法通過(guò)基因工程手段，使植物失去對(duì)一種常規(guī)除草劑的抗性，經(jīng)過(guò)這種方法獲得的轉(zhuǎn)基因水稻，即使混雜在常規(guī)水稻中，也可以在使用苯達(dá)松這種除草劑時(shí)簡(jiǎn)單快捷地全部發(fā)現(xiàn)并消滅。目前這項(xiàng)發(fā)明在水稻和玉米中獲得成功，同樣原理也可以應(yīng)用在其他谷類農(nóng)作物上。
沈志成說(shuō)，以后要檢查一塊地有沒(méi)有轉(zhuǎn)基因水稻時(shí)就很簡(jiǎn)單，噴除草劑“苯達(dá)松”，如果有水稻死掉，那就證明已經(jīng)混雜進(jìn)轉(zhuǎn)基因水稻了。
專家評(píng)價(jià)浙江大學(xué)的這種技術(shù)使轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的控制和隔離產(chǎn)生了根本性的進(jìn)步。美國(guó)農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因公司艾森尼克有限公司負(fù)責(zé)研究的副總裁尼克-達(dá)克博士在接受記者采訪時(shí)表示：“利用這個(gè)技術(shù)就能夠使運(yùn)用于工業(yè)、能源和醫(yī)藥的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物在控制下生長(zhǎng)并且與其他用途的農(nóng)作物安全隔離。”
不過(guò)，這項(xiàng)專利發(fā)明能在多大程度上影響轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，目前還沒(méi)有定論。中國(guó)水稻研究所前所長(zhǎng)張志濤說(shuō)，從理論上說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用到所有谷類農(nóng)作物的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)中；但是在進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化種植之前，仍然需要進(jìn)一步的論證和研究。
轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)：千億產(chǎn)值何時(shí)不再沉睡
從全世界來(lái)看，國(guó)外專家估計(jì)農(nóng)作物生物反應(yīng)器如果現(xiàn)在得于產(chǎn)業(yè)化，五年內(nèi)產(chǎn)值就可以達(dá)到1000億美元以上，而到2020年可能將超出傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的總產(chǎn)值。
據(jù)了解，現(xiàn)代生物科技不僅能夠利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造農(nóng)作物使之獲得抗蟲(chóng)、抗病、抗除草劑等優(yōu)良性狀，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物也能夠作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)具有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值工業(yè)用蛋白質(zhì)，例如治療各種疾病的抗體、各種藥物蛋白質(zhì)、食品加工酶、飼料添加劑、功能性蛋白質(zhì)食品等。
利用轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的方法生產(chǎn)這些蛋白質(zhì)在成本往往不到傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的1/10。例如一般需要培養(yǎng)一萬(wàn)升的動(dòng)物細(xì)胞才能提取一公斤抗體，而種植一英畝轉(zhuǎn)基因玉米就可以同樣獲得一公斤抗體。
據(jù)了解，浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的乳鐵蛋白水稻2畝就能生產(chǎn)一噸人乳中所含有的乳鐵蛋白，生產(chǎn)人血白蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻1畝能生產(chǎn)200升血液中所含有的人血白蛋白。如果能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，每畝產(chǎn)值可以達(dá)到10萬(wàn)元以上。
不過(guò)，由于農(nóng)作物生物反應(yīng)器生產(chǎn)的高價(jià)值蛋白質(zhì)不是用作食品或者飼料為目的，它們?nèi)绻诃h(huán)境中傳播和混雜，對(duì)環(huán)境和人類的健康可能造成嚴(yán)重危害。因此各國(guó)對(duì)生物反應(yīng)器的農(nóng)作物管理相當(dāng)嚴(yán)格，使得這類轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)的實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)有的科研成果。出于基因污染的考慮，目前全世界僅有79萬(wàn)畝土地被批準(zhǔn)用于種植轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物。
浙江大學(xué)植保系教授胡萃說(shuō)，基因安全是轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，因此現(xiàn)在世界各國(guó)在轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，很大一部分取決于誰(shuí)能率先在預(yù)防控制基因污染這個(gè)癥結(jié)上破題。
胡萃認(rèn)為，我國(guó)人均耕地面積少，通過(guò)提高單位面積產(chǎn)量已經(jīng)不能大幅度提高產(chǎn)值。在我國(guó)，解決三農(nóng)問(wèn)題的出路是利用現(xiàn)代生物技術(shù)農(nóng)業(yè)發(fā)展高附加值的分子農(nóng)業(yè)，而轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物生物反應(yīng)器正是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化和生物技術(shù)化的核心技術(shù)。 |