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【资讯】转基因技术的红与黑下桃叶鸦葱

发布时间:2020-10-18 16:06:37 阅读: 来源:伺服阀厂家

转基因技术的红与黑(下)

基因工程产品中的转基因作物可以改善品质、提高抗旱或抗寒或抗病虫害能力、改变生长周期及其他特性,从而提高其经济价值或实用价值,以保障粮食供应,减轻饥饿和贫困,同时又可以减少杀虫剂的使用,利于保护环境,推动农业的可持续发展。因而,转基因作物具有广阔的应用前景(详见转基因技术的红与黑(上))。

近年来,随着人们对转基因作物研究的深入和推广,转基因作物已在世界范围内广泛种植。在转基因作物能带来巨大的经济效益和生态效益的同时,其食品安全和环境安全的潜在风险受到广泛关注。

转基因作物的食品安全性

自人类诞生以来,人们就以植物源和动物源的食物为主要食品来源,这些天然食品中同样含有各种基因,从生物学的角度看,转基因食品的外源基因与普通食品中所含有的基因一样,都是DNA 片段,能被人体消化吸收,因此,食用转基因食品是不可能改变人的遗传特性的。事实上,人们常吃的即使是最传统的任何一种动植物食品,也包含了上万种基因,不可能也没有必要担心食物中来自于动物、植物的基因会改变人的基因或遗传给后代。现代科学没有发现一例通过食物传递遗传物质整合进入人体的现象。归纳起来,转基因食品给人体带来的安全隐患主要表现在以下几个方面:

潜在毒性问题

Q:转基因食品能产生不可预见的生物突变,有可能在食品中产生较高水平或增添新的毒素,有可能积累了食物中原有的微量毒素并且有可能同时唤醒人体内某些处于“沉睡”状态的毒素,对人体健康造成伤害?

A:其实,一种食品会不会造成中毒主要是看它在人体内有没有受体和能不能被代谢掉,如果转化的基因是经过筛选的、作用明确的和经过严格检测和批准的,转基因成分不会在人体内积累,也就不会有害。

潜在过敏反应问题

Q:转基因食品中由于转入外源基因的表达,食品成分中可能含有新的蛋白质。人体免疫系统对食品中特异性物质产生特异性的免疫球蛋白,也就是说,转基因食品中可能含使人体致敏的物质。对巴西坚果过敏的个体同样对该坚果基因进行转基因产生的大豆过敏。

A:目的基因的产物如果是潜在的过敏原,那么该转基因食品就有可能引起人体的过敏反应,当然,非转基因食品对部分人群也会产生过敏反应。

抗生素抗性问题

Q:在转基因的过程中,所用的标记基因通常是一类抗生素基因,可能使进食了这种转基因植物食品的人在以后患病时,服用这种抗生素药物因体内存在的抗药性而不能治愈疾病。这种风险是否存在?其可能性到底有多大?

A:标记基因水平转移给肠道微生物并表达的可能性极小,因为DNA 从植物细胞中释放出来后,很快被降解成小片段,甚至核苷酸,另外,DNA 转移并整合进入受体细胞是非常复杂的过程,成功率极低。并且,目前科学家们已经发展了无选择标记基因的转基因植物,避免了这种风险。

营养品质改变问题

Q:在转基因食品中,插入基因的效应无法完全预测,外源基因对食品营养价值的改变也难以完全预料,如转基因食品中蛋白质组成发生了改变,是否由于基因突变而导致蛋白质产物的表达性状发生改变,降低了某些营养成分的水平?

A:目前,还未见转基因食品对营养品质改变的负面报道,但这个安全隐患确实存在。有些转基因食品的营养价值存在着与非转基因食品不同营养机制的风险,长期食用可能对人体产生某些不利的影响。如果转基因食品中主要营养成分、微量营养成分及抗营养因子等发生改变,就有可能降低食品的营养价值,使营养结构失衡,并可能影响人体的抗病能力。

不可预见的新功能和新特征

转基因食品含有外源基因,并可能存在外源基因在受体内的表达产物。由于对这两种成分的不确定性以及由此引起的次级效应,对人类健康产生了潜在的危害,转基因生物会表现出一些不可预见的新功能和新特征。

我们对转基因作物应报以科学的态度,充分肯定这一技术的广阔应用前景,在科学评价和严格管理下,转基因作物的研究、开发和商业化种植终将把农业带入一个优质高产、无病虫害、无污染、高效益、可持续发展的绿色生态农业的新时期。

转基因作物的生态安全性

对农业生态系统中生物多样性构成威胁:人为强化转基因作物的生存竞争性,对非靶标有益生物的种类和种群数量有直接或间接的影响甚至造成伤害,使生物多样性丧失。但从长远看,转基因作物将会增加作物的生产力,从而少用农田、化肥、农药,甚至不用后两者,在一定程度上也有助于保护生物多样性。因此,必须科学全面分析转基因植物对生态的影响,才能制定科学种植转基因作物的方案。

转基因作物本身可能会变为其他生物的杂草:所谓杂草的定义是:“对人类行为或利益有害或有干扰的任何植物”。杂草常常给全球农业生产造成巨大损失,转基因作物均为人类有利的粮食作物或经济作物,一般来讲,成为杂草的可能性较低。

转基因作物中外源基因的漂移(亦称新基因逃逸):基因漂移(gene flow)是指一种生物的目标基因(或外源基因)通过天然杂交或异交向附近非转基因品种或其他野生近缘种进行自发转移,导致后两者发生内在的基因变化,具有目标基因的一些优势特征,形成新的物种,以致整个生态环境发生结构性的变化。转入植物的抗性基因可能通过花粉传播与授精扩散到可配野生近缘种或近缘杂草上,使杂草获得多种抗性,特别是在同一地区推广抗不同除草剂、抗病虫害和抗逆作物时,若多种抗性基因都转到同一杂草上,将产生难以控制的“超级杂草”,从而严重威胁其他作物的生存和正常生长。但是,仅就目前来说,不同种的植物一般杂交不亲和,然而为保险起见,转基因作物和当地杂草的杂交亲和性,在种植前应做出科学的评估。

转基因的水平重组可能形成新的有毒细菌或新病毒或“超级病毒”:对于一些特定基因,如被植入转基因抗病毒作物中的病毒基因及其所编码的外壳蛋白可以与其他病毒的遗传物质和外壳蛋白重新组合,从而形成毒性更强的新病毒。

有可能引起基因污染:基因污染(gene pollution)是指外源基因扩散到其他物种,造成自然界基因库的混杂或污染。

使靶标生物产生杂草或害虫以及其他抗性的进化问题:转基因抗虫作物的大规模商业环境释放,将使目标害虫或病原体产生强大的选择压力,可能加快目标害虫或病原体突变和进化速度变化而产生抗性,从而增加农用化学品的使用量。导致产生新的病原生物种类,不仅给防治增加麻烦,而且将改变自然生物类群。

转基因作物可能会成为自然界的外来品种:由于导入外源目的基因,转基因作物已经突破了传统的界、门概念,具有普通物种不具备的优势特征。作为外来品种进入自然生态系统,往往具有较强的“选择优势”,可能会影响植物基因库的遗传结构,导致野生种等位基因的丢失而淘汰原来栖息地上的物种和其他遗传资源。

转基因植物对土壤生态系统的影响:如对土壤微生物群落和土壤肥力的影响等;另外,转基因植物可能会对土壤中的昆虫、软体动物等产生负面效应,从而对土壤环境的生态平衡产生长远的影响。

该如何应对上述潜在的问题?政府和研究人员不得不对转基因作物进行评估和管理。时下转基因技术飞速发展,我们应抓住机遇,大力发展我国的农业生物技术产业,同时加强自我创新工作,加速转基因作物的商品化进程中对其安全性评估的重视程度。

转基因技术与伦理道德

基因工程技术面临的伦理挑战:当前,基因工程技术面临的伦理问题主要有:基因隐私权、机会不均等、基因专利、基因歧视等。基因隐私权涉及每一个公民对自己身体及基因信息的隐私权与科学家们分享研究资料权利之间的冲突。基因工程技术的基础是要有独特的基因资源,若失去基因资源,基因工程技术手段将失去其存在的意义。基因资源是分离基因的基础物质,而基因资源的获得,既涉及基因的专利,对人群而言又关系到基因的隐私权问题。在人体的基因治疗技术实践的过程中其潜在的伦理问题是人类物质的纯洁性和神圣性是否受到亵渎。基因治疗是以获得患者的全部遗传信息为前提的,人类的疾病需要提供正常基因来治疗,如何采集DNA 样本,从伦理的角度讲必须做到让病人“知情同意”。否则,不论是谁、出于什么目的,都是违背道德原则的。基因资源的特异性,又使得不同种族和肤色的人种之间的基因受到不平等地对待,即存在着基因的歧视和机会的不均等。因而,要求技术实践的主体必须遵循安全、知情同意、保密和公正等道德原则。

基因工程技术双重性及科技时代“新伦理”:国际上对基因工程存在着截然不同的观点。人们一方面热情赞誉它是人类的“梦想工具”,而另一方面忧虑“人类将在生命科学里终结”,对于任何技术所引起的社会伦理问题,从来没有象基因技术这样影响广泛而深刻。作为科技时代的“新伦理”——“责任伦理”要求人们对道德观念从某种意义上重新加以定义:道德的正确性取决于对长远的、未来的责任性。

基因技术发展的伦理困境:现代生命科学给人们带来的诸多便利和种种神奇效应,同时也使人类陷入了新的困惑之中:克隆技术、器官移植、试管婴儿、安乐死、****母亲、干细胞研究等都引起了许多伦理道德问题的争论。因此,在充分利用基因技术给人类带来巨大利益的同时,怎样才能做到既尊重人的权利、尊严,又能体现人的基本价值,使人类免除伤害以及更好地普及伦理知识等。所有这些问题的解决对基因科学技术的发展和人类的生活质量、生命健康起到决定性作用。

基因工程引发的社会伦理问题:转基因技术的飞速发展在给人类带来巨大利益的同时,也产生众多的伦理问题。关于转基因技术的伦理争论主要涉及三类伦理问题:①代内伦理问题,关注的主要问题是如何在不同的利益主体(如跨国公司与消费者、跨国公司与发展中国家、跨国公司与规模较小的农业公司)之间公平地分配转基因技术所带来的利益与风险;②代际伦理问题, 即如何在当代人与后代人之间公平地分享和承担转基因技术所带来的利益和风险;③环境伦理问题, 即如何保证转基因技术的应用不损害生态系统的平衡与稳定。由此引发了一些社会伦理问题(注:社会伦理是指人与人之间符合民俗道德文明的理念,这种伦理会随着时代的发展产生变化,但其人性核心的理念不易改变,社会伦理与人们追求的高尚文明道德有较大差距,但其会受到众人普遍接受和遵从)。

基因技术研究与应用应遵循的主要伦理原则:研究者为正确处理人类基因技术研究和应用的利弊提出了人类基因技术研究和运用应遵循的主要伦理道德原则:①仁慈原则 主张大规模推广转基因技术的一个重要理由是这种技术能够改善食品的品质,抗病虫害,抗除草剂,从而极大地提高粮食的产量。这一论据的伦理前提是伦理学所说的行善原则: 我们应当给人们提供充足的粮食,以减少他们的痛苦,促进他们的幸福。②正义原则 关注的是如何平衡相互冲突的各种权利,并确保不同利益主体的合理利益要求得到满足。③自主性原则 依据自己的独立判断对事关自己重大利益的问题做出自主、自由的选择,这是作为人的一项重要权利。④尊重自然原则 泰勒(P. W. Taylor)在《尊重自然:一种环境伦理学理论》一书中写道:“采取尊重自然的态度,就是把地球自然生态系统中的野生动植物看作是具有固有价值(inherentworth)的东西。”在基因技术研究中,只有坚持尊重自然原则,崇尚尊重生命,才能实现人与自然的和谐。全球环境意识的增长是人们如此关注转基因技术的环境影响的重要原因之一。⑤不伤害原则 不伤害就是身体组织或思想感情等免于受到损害。当前,为揭示人类生命的奥秘我们不可能停止、放弃研究,但我们又不能无理性,无节制地滥用技术,特别是在人类基因技术的研究和运用才刚刚开始,还需要进一步完善和发展的时候,更是如此。在涉及种属遗传基因改变的技术运用时,要充分考虑由此给人类总体造成的潜在危害。⑥平等原则 平等即人们在社会、政治、经济、法律等方面享有相等待遇。人类基因技术研究和使用中的平等原则指人与人之间的平等状态,又包含了技术的研究和使用的公平性。即使对基因检测中发现存在某些缺陷基因的特定人群也不能歧视。事实上,人类基因组研究表明人类基因99.9% 是相同的,至多有0.1% 是不同的,基因歧视只是对这0.1% 的态度问题。⑦规范性原则 规范是指约定俗成或明文规定的标准。人类基因技术研究和运用的规范性是指要用一定的社会道德,以一定的准则约束人类基因技术的研究和运用。即使基因技术的研究和运用有一定的准则以防备为研究而研究的不择手段或技术的滥用。为了避免基因技术研究和运用可能给人类带来的危害,减少技术的负面影响,就必然要通过规则规范其发展,使人类基因技术能沿着正确的方向前进。⑧知情同意原则。

动物福利最初是专指农场中的动物,现如今动物福利已扩展到实验动物、野生动物、伴侣动物等其他动物种类。动物的福利主要取决于人类是否善待动物,在发展基因工程技术的过程中应尽可能地给动物减少不必要的痛苦和应激。一方面,转基因技术的发展对保障动物的福利起到了很大的作用;另一方面,动物福利如若得到了有效的保障,那么转基因技术就存在着继续发展的可能性,转基因技术所产生的巨大的经济效益与社会效益才会进一步地显露出来。

转基因产品的安全评价

转基因产品的安全评价原则:其主要内容有:①科学性原则 对生物安全进行评价必须基于严谨的态度和科学的方法,应充分利用最先进的科学技术和公认的生物安全评价方法,认真实施和进行评价。②熟悉性原则 转基因生物及其产品的风险评价工作既可以在短期内完成,也可能需要长期监测。这主要取决于人们对转基因生物及其产品的有关状、同其他生物或环境的相互作用、预定用途等背景知识的熟悉程度等。③预先防范原则 为了确保转基因生物及其产品的环境安全,应广泛采用预先防范原则,即对于一些潜在的严重威胁或不可逆的危害,即使缺乏充分的科学证据来证明危害发生的可能性,也应该采取有效的措施来防止由于出现这种危害而对环境带来灾难性的后果。④个案分析原则 由于转基因生物及其产品中导入的基因来源、功能各不相同,受体生物及基因操作也可能不同,因此,必须针对性地逐个进行评价,即个案评价原则,目前世界各国大多数立法当局都采取个案评价的原则。⑤逐步深入原则 转基因生物及其产品的开发过程需要经过实验室研究、中间试验、环境释放和商业化生产等几个环节。通常对转基因生物的安全评价应该有如下4 个步骤:在完全可控的环境(如实验室和温室)下进行评价;在小规模和可控的环境下进行评价;在较大规模的环境条件下进行评价;进行商品化之前的生产性试验。⑥实质等同原则 1993 年国际经合组织(OEDC)提出:用“实质等同性”原则来评价转基因食品的安全性,这一基本原则得到了普遍认可。该原则主要针对转基因产物的食品安全问题,若转基因产物和非转基因对照产物在食品中各主要营养成分、营养拮抗物质、毒理学、和过敏因子等实验中没有表现显著差异,则可以认为转基因和非转基因产物在食品安全方面具有实质等同性。这一概念用来确定新食品与传统亲本食品之间的相似性与差别,有助于确定转基因食品的潜在安全性和营养问题。⑦遗传特性分析原则 对转基因食品评价首先要考虑的问题是对供体、受体和目的基因的特性分析,这样有利于判断某种新食品与现有食品是否有显著差异。⑧风险性评价原则 该原则是国际食品法典委员会(CAC)在1997年系统提出的用于评价食品、饮料、饲料中的杀虫剂、添加剂、污染物、毒素或病原菌对人或动物潜在危害的科学程序。现已成为制定标准、管理办法等风险管理工具的基础和依据。风险性评价是按照一定的程序,对已知的危害人类健康的因素在食品中的存在、含量、来源和危害性进行评价,为风险管理提供科学的数据和依据。风险性评价的主要内容包括危害识别、危害特征描述、暴露评价、危害特征描述等方面。⑨风险效益平衡原则 对转基因生物及其产品的效益和它可能给环境和人类健康带来的风险进行权衡,从而确定是否继续开发相关产品。在对转基因食品进行评估时,应该采用风险和效益平衡的原则,综合进行评估,以获得最大利益的同时,将风险降至最低。

转基因食品的安全性评价:转基因食品的安全管理受到了世界各国的重视。其中,转基因食品的安全性评价是安全管理的核心和基础之一。我国政府也十分重视转基因生物的安全问题,目前我国已出台相关法规,例如,2002 年《转基因食品卫生管理办法》、2007 年《食品标识管理规定》和2009 年《食品安全法》。对转基因植物的食用安全性评价是转基因食品进入市场的前提条件,也是政府管理转基因产品的依据。一般来说,转基因食品在批准商业化生产前必须要进行营养学、毒理学、致敏性等方面的安全评估。①营养学评价 转基因食品的营养学评价需综合考虑所要测定的营养成分种类,主要针对蛋白质、淀粉、纤维素、脂肪、脂肪酸、氨基酸、矿质元素、维生素等与人类健康营养密切相关的物质,以及抗营养因子(如蛋白酶抑制剂、植酸和凝集素等)和天然毒素(如芥酸、棉酚和硫苷等)等,转基因食品和非转基因食品营养成分数据库,转基因食品对公众健康的长期影响。②毒理学评价 该项评价包括对食品中新表达物质的评价和全食品的评价。新表达的物质通常为蛋白,对新蛋白的评价包括与已知毒素和抗营养因子氨基酸序列相似性的比对、热稳定性试验、体外模拟胃肠液消化稳定性试验等。当新表达蛋白质无安全食用历史、安全性资料不足时,须进行急性经口毒性试验。③致敏性评价 许多传统食品对不同人群或个体具有过敏性。如果转基因食品仅含有与非转基因食品相同的过敏原,且过敏原含量等于或低于非转基因对照的过敏原,该转基因食品的过敏性是可以接受的。评价致敏性的目的是预防在食品中出现新的过敏原,保护敏感性人群。主要评价方法包括基因来源、与已知过敏原的序列相似性比较、过敏患者的血清特异IgE 抗体结合试验、定向筛选血清学试验、模拟胃肠液消化试验和动物模型试验等,最后综合判断该外源蛋白的潜在致敏性的高低。④非期望效应评价 非期望效应指转基因植物可能产生的超过预期效应之外的变化,不确定的非期望效应对推动转基因植物的发展产生了一定的阻碍。从研究对象来看,非期望效应包含两部分:食品本身营养成分中出现的非期望效应和食用了转基因食品后的动物生理上的非期望变化。从研究方法来看,非期望效应的研究主要包括三个领域:功能基因组、蛋白质组和代谢组。⑤肠道健康评价 肠道状态能反映人体健康,通过评价肠道健康可以了解转基因食品对人体健康造成的影响,这可以作为转基因食品安全评价的一个参考因素。肠道微生物是一个复杂的群体,它能够反映长期的饮食状态,并且肠道生态环境的变化能在某种程度上影响人体健康。还有抗生素抗性标记基因在肠道向微生物群传递的可能性等问题。⑥售后安全性评价 转基因食品进入市场后需要对其销售及消费状况进行跟踪,并对消费人群进行监测,以便了解转基因食品对消费者的长期效应和潜在作用。

转基因技术的生态安全性评价:《农业转基因生物安全管理条例》及配套规章规定,我国对农业转基因生物实行分级、分阶段安全评价制度,农业转基因生物安全委员会负责农业转基因生物安全评价工作。安全评价按照实验研究、中间试验、环境释放、生产性试验和申请获取安全证书5个阶段进行。

我国对农业转基因生物实行分级分阶段安全评价管理制度。研发人(申请人)通过本单位向上级主管生物安全管理部门、相关政府监管部门申报,提交书面申请和相关技术资料。管理部门组织专家依法开展技术审查并提出意见反馈申请人。监管部门定期开展监督检查。拟申请环境释放、生产性试验和申请领取安全证书的单位,以及中外合作、合资或者外方独资从事转基因研究和试验的单位,须按照安全评价指南的要求提交书面资料,经由本单位或上级主管农业转基因生物安全小组审查和试验所在省(自治区、直辖市)农业行政主管部门审核后,向农业部行政审批办公室提出行政许可申请。农业部组织农业转基因生物安全委员会(简称安委会)进行安全评审和审批。发放农业转基因生物安全证书的信息在农业部官方网站公布。申报单位在取得农业转基因生物安全证书后,还要办理与生产应用相关的其他手续,如转基因农作物还要在按照《中华人民共和国种子法》相关规定进行品种审定和取得种子生产、经营许可后,才能生产种植。

总之,作为现代基因工程技术产物的转基因作物虽然可能存在一些安全性隐患,但它在解决全球饥饿问题和保障农业的可持续发展方面发挥着举足轻重的作用,并可通过转基因能源为缓解世界能源危机作出巨大的贡献。只要理智、客观、安全、科学地运用转基因技术,植物转基因生物技术必将成为21 世纪解决健康、环境和资源等重大社会与经济问题的有效手段。

【本文摘自】

《基因工程管理与技术》

基因工程是生物技术、生物工程等专业的核心课程之一。本教材以基因工程的原理和技术为主线,重点介绍和分析了基因工程的基本理论、技术、方法及应用,兼顾该学科的新进展。考虑到本科生的课程学习容量,采用“纸质教材+数字课程”的出版形式进行课程的构建和教材编写,具有很强的实用性、针对性和可读性。全书共16章,从原理发现到技术基础、应用扩展、安全风险,基本涵盖了基因工程学科的主要内容。本书可为高等学校生物技术、生物工程类专业本科教学使用,也可供从事基因工程及相关学科教学、科研的工作人员和研究生参考。

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