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第3节
转基因作物种植面积在争论中持续增长

转基因作物是指利用生物技术,将人工分离和修饰过的外源基因有目的地导入目标作物基因组,人为地加强或减弱某种生物功能,获得的遗传性状发生改变的新生物体。转基因作物的安全问题仍在激烈争论之中,但其种植面积在持续增加。

一、转基因安全争论仍很激烈

转基因安全争论几乎伴随着转基因的发展,甚至有绝对安全与很不安全两种完全不同的观点,形成了转基因公司、科学家与一些公众人物之间尖锐对立的局面。

从理论上讲,转基因技术通常只转入1~2个基因,而且转入的基因都是经过科学家反复研究且证明对人类和环境没有危害的、安全的基因。它不像杂交育种技术是多个基因同时进行随机组合,因此出现不良问题的风险更小。植物花粉的飘移、扩散与自然杂交,理论上出现不良生物的概率更高。相对而言,转基因作物理论上是安全的。

从实践来看,转基因技术已经对大豆、玉米、小麦、番茄、马铃薯和水稻等多种农作物的性状进行了改良,大幅度提高了作物产量与品质。美国95%以上的大豆、玉米、棉花都是转基因产品,我国进口的美国大豆也是转基因大豆,而且10多亿人口吃了近20年,也没有出现过安全问题。

虽然不时有人宣传转基因的危害性,但迄今为止还没有一项危害经得起严格的科学检验。美国科学促进会曾明确表示:历经25年130个课题研究显示,生物技术尤其是转基因技术本身不比常规育种方法更危险。世界卫生组织、美国医学会、美国科学院、英国皇家学会等机构经过研究,都得出了食用转基因食物并不比食用经普通方法改良的食物危险的结论。2013年1月,作为资深“反转斗士”,马克·林纳斯(Mark Lynas)在反转前线冲锋了16年后,在英国举行的牛津农业会议上公开忏悔了自己以往有关农业转基因技术的行为和言论,“这些年反对转基因,我现在彻底后悔了”。但反转基因的势头依然没有丝毫减弱。

总之,转基因安全问题需要我们认真对待,毕竟这一技术使用仅25年左右,还需要更长时间、更大范围的科学研究。转基因安全问题是科学问题,科学家有责任进行大量研究并向公众解释转基因的作用与风险,公众也应该多听听科学家的意见,非专业人士、没有做过转基因研究的人士应该先调研、再发言,客观、理性、全面地讨论转基因安全问题。我们始终相信,转基因安全问题最终会有一个公认的、科学的结论。

二、转基因作物种植面积快速增长

(一)种植面积快速增长

2020年是转基因作物商业化种植的第25个年头。在1996—2018年的23年间,转基因作物种植面积增长约113倍,累计达25亿公顷。转基因作物在美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度五大种植国的应用率接近饱和,分别约为93.3%、93.0%、100.0%、92.5%和95.0%。全球有26个国家种植转基因作物,其中21个为发展中国家,5个为发达国家,转基因作物的种植面积占比分别为54%和46%。

在2018年全球广泛种植的四大转基因作物中,从种植面积来看,大豆、棉花、玉米、油菜的应用率分别为78%、76%、30%和29%。美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度是转基因作物种植面积最大的5个国家。美国的转基因作物种植面积最大,约为7500万公顷,其中包括3408万公顷转基因大豆、3317万公顷转基因玉米、506万公顷转基因棉花、90万公顷转基因油菜、49万公顷转基因甜菜以及126万公顷转基因紫花苜蓿,还有约1000公顷的木瓜、南瓜、马铃薯和苹果。其次是巴西、阿根廷、加拿大和印度,其种植面积分别为5130万公顷、2390万公顷、1270万公顷和1160万公顷,其中巴西和阿根廷种植的转基因作物主要为大豆、玉米和棉花,加拿大种植的转基因作物主要是油菜、大豆、玉米和甜菜,印度则主要种植转基因抗虫棉。

(二)积极稳妥是转基因研究的政策导向

现在看来,美国1974年发布的《国家安全研究备忘录第200号》提出的观点——“如果你控制了粮食,你就控制了所有的人”是正确的,世界上许多缺粮国家都受人摆布。美国企业已提出在中国申请大豆基因专利保护,如果获得批准,就会出现中国农民种自己的大豆却要给美国企业交专利费的奇怪现象。只要种子在美国企业手中,美国企业就会掌握中国大豆生产的控制权。要解决这一问题,当前的办法是不批准其专利申请,长远的、唯一的出路是加强中国的转基因研究,把知识产权掌握在自己手中。

一些机构与学者反对中国开展转基因研究,但中国如果放弃、放松转基因研究,就等于错失了良机。我们认为转基因技术是目前可预见的解决中国粮食安全最有效的技术,对其研究绝对不能放松。转基因技术的作用是其他技术无法替代的,例如,抗旱基因研究成功并应用能使全国10亿亩旱地增产,耐盐碱基因研究成功则能使5亿亩盐碱地得到充分利用,这两者的年效益初步估算在2000亿元以上。相反,如果放弃、放松转基因研究,未来中国粮食安全、食物安全的主动权可能会落在别人手中,这对中国这样一个人口大国来说是绝对不能允许的。基于以上分析,我们认为国家实施“转基因生物育种与产业化”科技专项是十分正确的战略决策,必须要继续深入下去。

三、基因编辑为农业发展带来新希望

当前,转基因技术被社会舆论说成一种高风险技术,而更为安全的基因编辑技术,将催生继传统良种、杂交良种、转基因良种之后的第四代育种技术。正像20世纪70年代初的杂交水稻一样,基因编辑技术将带来农业育种技术的飞跃,给未来农业发展带来新的希望。

(一)基因编辑生物不是转基因生物

人类种植作物1万年以来,不断培育、改造作物品种。第一代育种技术是常规育种,也就是“提纯复壮”,从作物中选择性状最好的植株的种子或果实。第二代育种技术是杂交育种,将不同科、种、属的植物进行杂交,从杂交后代中遴选优良品种;杂交技术通常有“三系法”“两系法”。第三代育种技术是转基因技术,将一个或数个基因利用现代基因工程技术转移到现有品种上,遴选更优良的品种。第四代育种技术是基因编辑技术。

基因编辑技术是分子生物学研究的重要手段,通过对目的片段序列的改变来影响基因的功能。它的出现推动了分子生物学的进程,提高了对基因结构功能的研究效率。目前,基因编辑的主要手段有三种,包括锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)和成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)。

从技术上看,基因编辑技术和转基因技术有显著性差异。基因编辑技术是使用基因编辑分子工具删除基因序列中的某些部分,而不是像转基因技术那样,给基因序列插入来自外部的基因片段。中国部分专家也认为基因编辑并非转基因。 [10] 基于此认识,基因编辑作物不能被认为是转基因作物。

(二)基因编辑技术将有效改变生物

被誉为生命科学“登月计划”的人类基因组计划于21世纪初正式完成,人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列全部被测定完毕,描绘着人类生命奥秘的画卷已徐徐展开。“既然生命这本书的内容已经呈现在世人面前,那么对这本书进行校对,改正其中的文字和语法错误(疾病)就成为科学家们下一步的努力方向。” [11] 2020年10月7日,瑞典皇家科学院将2020年诺贝尔化学奖授予埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗·杜德纳(Jennifer A. Doudna),以表彰她们在“凭借开发基因组编辑方法”方面做出的贡献。

从原理上看,研究人员借助基因编辑工具,可在任何基因组中进行切割、修复,实现基因的“重定义”,从而很便利地得到任何想要改变的生物体。目前,基因编辑技术已成为生物学、农业和微生物学等领域应用最广泛的技术。中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康的团队,已经对小麦、玉米、番茄等许多作物进行基因编辑,产生了一批产量高、品质好的农作物新品种。基因编辑技术有望成为新一代作物育种技术,并将造福人类。

(三)基因编辑技术将造福人类

以成簇规律间隔短回文重复序列为代表的基因编辑技术在生命医学研究、工农业生产等各个层面已经展现出革命性的推动力。首先,基因编辑技术可为疾病治疗提供手段。一些单基因遗传病,如镰刀型贫血病、亨特氏综合征、杜氏肌营养不良等,可利用基因编辑技术将致病基因修复为正常基因,从而解决患者终身用药的现状。其次,基因编辑技术能够使人们大规模研究基因的功能,从而迅速发现疾病药物靶点,加速新药的开发。再次,基因编辑技术能够在不转入新的外源基因的前提下,为动植物、微生物提供优良性状,提高农业生产效率,为粮食安全提供保障。最后,基因编辑技术还能够为监测和治疗重大传染病提供手段,中国农科院北京畜牧兽医研究所联合华中农业大学、加拿大圭尔夫大学等,利用基因编辑技术获得全球首例抗三种重大疫病猪育种材料:猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪传染性胃肠炎病毒和猪德尔塔冠状病毒。

当然,由于基因编辑技术能够修改生物的底层密码,从而通过基因驱动等方法改变整个种群的遗传特性,而这可能威胁生物安全,所以它已经被美国情报机构列入“大规模杀伤性与扩散性武器”威胁清单。

四、保障公众的知情权、选择权和建议权

转基因、基因编辑属于新鲜事物,广大公众对其科学原理、发展历程、未来趋势、作用与副作用等都缺乏系统、全面的了解,有些公众甚至可能存在片面的认识。这就要求相关机构和人士充分保障公众对转基因、基因编辑技术与产品的知情权、选择权和建议权。一是要公开基因技术与产品研究和产业化的全部信息,让公众全面、及时、准确地把握转基因、基因编辑的最新进展。二是要切实保障公众对转基因产品、基因编辑产品消费的选择权,部分公众认为转基因产品是安全的,就可以消费,反之,如果认为转基因产品的安全性有待进一步观察,或者认为转基因产品不安全,公众就可以选择不消费。三是要畅通渠道,充分听取广大公众对发展基因技术与产品的各种建议与要求。

历史经验表明,每一个新事物在出现初期都会招致反对意见,而随着科学知识的普及,特别是技术的不断进步,新事物会逐步被公众接受,一些经济、社会价值不大的技术与产品则会被淘汰。例如,当年汽车研制成功的时候,人们反对的声音比当前反对转基因还激烈,因为汽车不仅占用行人道,而且经常发生撞人事件。新出现的事物和人的关系越密切,反对和质疑的声音就会越大。目前已有很多转基因作物介入人类生活,转基因技术在很多人眼中可能与人们饮食最为密切,再加上个别媒体夸大宣传,必然会导致更大的反对声音。

五、转基因安全问题最终要靠科学来回答

转基因安全问题是一个复杂的综合性问题,涉及人体健康、生态安全、经济贸易等多方面,对人类社会的影响远远超过人们的预期。

在转基因安全争论中,人们首先关心的是人体健康问题,比如:转基因产品由于外源基因的导入,可能产生新的毒性物质或者过敏原;转基因产品中可能存在抗生素抗性风险,这些产品进入食物链后,会对人类健康造成威胁。事实上,国际上早已有能产生过敏反应的食品及有关基因的清单。在安全评估过程中,如发现转入的外源基因或者所表达的蛋白质可能成为过敏原,该研究会被立即终止。许多新的转基因生物因采用了无标记的转基因方法,不再含有抗生素一类的基因。

其次,人们担心转基因生物会对生态环境造成影响,形成“超级杂草”等,从而打破原有生物种群的生态平衡。实际上,导入外源基因的转基因生物的生存竞争能力并不会提高,其无法在自然条件下形成生物入侵,影响生态平衡。转基因安全争论涉及最多的无非就是人体健康和生态安全问题,这些都可以归因于对转基因技术所带来的潜在风险的担心,归因于转基因技术问题。但是,我们不应只看到转基因安全争论中的技术问题,其背后隐藏的经济问题更为重要。

在未来相当长的一段时间内,关于转基因安全性的争论肯定不会彻底平息,也很难形成一个确定性的答案。因此,我们需要转换角度理解转基因安全争论中的是与非。

转基因技术是一把双刃剑,人们担心的不是现在的转基因产品有安全问题,而是恐怖分子利用转基本技术创造新的有害生物。人们利用转基因技术对作物进行性状改良,提高作物的抗病虫性,减少杀虫剂、除草剂以及劳力的投入等种植成本,提高作物产量,带来可观的收益。面对全球日益突出的粮食问题,转基因技术无疑是解决问题的一把好钥匙。在转基因作物不安全言论此起彼伏的时候,大量的媒体调查表明,中国转基因作物的非法种植已经成为一个普遍事实。近几年来,发生于湖南的“黄金大米”、海南的“非法转基因作物种植”、湖北的“非法转基因稻米流入市场”等系列事件都指向这一事实。生产者既担心种植转基因作物带来的潜在风险,又迫切希望得到其丰厚的经济回报。因此,围绕转基因的争论实际上体现的是人们对转基因技术双重后果的一种复杂心态,关于转基因安全的争论实质上是对转基因背后的经济效益是否可取的争论。

此外,关于转基因安全的争论为起步晚、发展较为落后的国家应用该技术提供了一定的缓冲期。转基因作物的生产可能给一些国家经济发展、粮食安全甚至国家安全带来不可忽视的风险。转基因技术起步于发达国家并飞速发展,目前绝大部分的转基因技术专利掌握在发达国家手中。对于以中国为例的转基因技术发展相对不足的国家而言,倘若大面积种植转基因作物,而生产所需要的转基因种子大都掌握在发达国家手中,这将给国家的粮食安全埋下隐患。

综上所述,转基因安全争论的实质并不纯粹是科学技术问题,还有其背后隐藏的经济和贸易问题,转基因安全问题最终要靠科学来回答。 aBwdSxb7WCi8U2mx3bmVrCvZcWDK/KlqR0vlMiqxIbO6DNnnNz1XAx72/DLAMIKS

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