昆虫不育技术定向非常精确,是最不会伤及无辜的害虫防治手段的,而且这类技术使用起来局限较大。
首先,由于要大规模释放雄性,所以只能对雄性不造成经济损失的昆虫下手,这个技术主要局限在螺旋蝇,果蝇,蚊子等少数昆虫上。其次,技术和成本要求高,然后效果难以预测,螺旋蝇是个成功案例,但还有很多情况是放出的雄性吸引不到雌性,投入的致死个体被大量野生种群淹没,或者是引入的有害基因很快被基因库扫地出门。
如果一定想要用这个技术造成生态问题,那也是有可能的,比如对白蚁进行不育释放,白蚁虽然对建筑有害但是是非常重要的森林益虫,这也是为什么没有科学家会考虑用这个技术防治白蚁。
赞成转基因生物与环境安全的原因和相关例子
11 转基因生物对非目标生物的影响
释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物,除对害虫和病菌致毒外,对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的不利影响,甚至会导致一些有益生物死亡。
12 增加目标害虫的抗性和进化速度
研究表明,棉铃虫已对转基因抗虫棉产生抗性。转基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的毒杀作用,但第三代、第四代棉铃虫已对转基因棉产生抗性。如果这种具有转基因抗性的害虫变成对转基因表达蛋白具有抗性的超级害虫,就需要喷洒多的农药,将会对农田和自然生态环境造成更大的危害。
13 杂草化
释放到环境中的转基因植物通过传粉进行基因转移,可能将一些抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给野生亲缘种或杂草。而杂草一旦获得转基因生物的抗逆性状,将会变成超级杂草,从而严重威胁其他作物的正常生长和生存。
14 干扰生物多样性
通过人工对动物、植物和微生物甚至人的基因进行相互转移,转基因生物已经突破了传统的界、门的概念,具有普通物种不具备的优势特征,若释放到环境,会改变物种间的竞争关系,破坏原有自然生态平衡,导致物种灭绝和生物多样性的丧失。转基因生物通过基因漂移,会破坏野生近缘种的遗传多样性。例如转基因作物花粉随风飘散,由此造成的基因污染将防不胜防。此外,种植耐除草剂转基因作物,必将大幅度提高除草剂的使用量,从而加重环境污染的程度以及农田生物多样性的丧失。例如转基因棉田里,棉铃虫天敌寄生蜂的种群量大大减少。昆虫群落、害虫和天敌亚群落的多样性和均匀分布都低于常规棉田。某些昆虫比例占优势的情况比较明显,昆虫群落的稳定性不如常规棉田,发生某种虫害的可能性就比较大。转Bt抗虫棉对棉铃虫以外的害虫防治效果很差,某些害虫的发生比常规棉田要严重,甚至上升为主要害虫,危及棉花生长。棉铃虫对转Bt抗虫棉会产生抗体, 在连续种植8~10年后,这种转基因棉可能丧失抗虫的作用。中国是大豆的源产地和品种多样性的集中地,也同样面临着转基因生物对珍贵的基因资源带来的影响。农民一旦种植进口转基因大豆,或者发生基因漂移,基因污染,有可能将原产大豆的遗传基因和遗传结构破坏,造成的损失可能会巨大[5]。国内大豆的遗传资源是几千年累积财富,现在很多国外的育种都用中国野生大豆的一些遗传材料[3]。
2 转基因生物对生态环境的影响
21 新的转基因生物对生态的威胁
随着基因操作技术的不断成熟,新的转基因生物及产品不断问世,更加丰富了人类的生活与环境,但也必须警惕他们可能给生态和环境带来的长期的负面影响。经过二十多年的研究和开发,中国转基因农作物环境释放的面积已居世界第四位,仅次于美国、阿根廷和加拿大。转基因抗虫、抗病毒和品质改良农作物和林木已有二十二种,转基因棉花、大豆、马铃薯、烟草、玉米、菠菜、甜椒、小麦等进行了田间试验,转基因棉花已大规模商品化生产。一些国外的生物技术研究和开发公司都以独资或合资形式在中国开展转基因生物研究、开发,环境释放和商品化生产。这些都可能对中国的生态环境构成风险和威胁。从纯技术层面来说,转基因技术是中性的,对人体不存在利弊的问题,但由于转基因生物是把一种外来的基因转移到生物体中,所以可能有潜在的危险,它对人类和对生物环境可能产生的负面影响是不可估计的。有害基因扩散到环境中所产生的“基因污染”的危害可能是不可估量的。这些潜在的危险往往在短时间内不一定被发现, 因此政府应该对此予以特别关注,加强对转基因生物安全的管理[6]。
22 转基因生物对农作物的生态影响
有报告显示转Bt抗虫棉在有效防治虫害,减少农药使用的同时,也带来了明显的环境影响。1999 年美国的斑蝶事件。转基因的抗虫玉米的花粉撒在了马利筋杂草上面,而北美斑蝶要吃这种杂草,结果吃了这种叶子斑蝶,就毒死了幼虫。斑蝶蝴蝶是北美一种珍稀濒危动物,所以在当时在全世界都引起了很大的反响。2001年5月美国研究人员发现,一种转基因玉米产生的花粉可能导致蝴蝶幼虫等农田益虫死亡。比较重要的,是 2001年发现的一种墨西哥玉米基因污染的问题。还有《自然》 2001年曾经发表文章,关于墨西哥玉米遭到转基因玉米污染的事件。墨西哥本身不种植转基因的玉米,而且有法规规定不允许种植,但是它进口美国的转基因玉米用做饲料。结果可能是有些农民拿转基因玉米去种,种完之后就污染了当地的玉米。墨西哥是玉米的原产地。如果玉米原产地的遗传多样性受到污染,本地的玉米遗传结构受到破坏,产生的污染问题是很严重的。1998年8月英国教授普兹泰发现,老鼠食用了转基因土豆之后免疫系统受到破坏。这件事对中国也有很大的启示。中国现在进口转基因大豆,而中国是大豆的原产地,很有可能转基因的大豆会对中国当地原产的大豆,发生遗传污染。转基因生物具有自然生物所不具备的优势,若被释放到环境中,可造成原有的生态平衡被打破,改变物种间的竞争关系,对环境包括对生物多样性都存在潜在影响[7]。
23 转基因生物对林业生态环境的影响
林业转基因技术在为人类创造巨大效益的同时,带来的潜在威胁是不容忽视的。这些潜在威胁主要表现在以下几个方面:①基因污染。林业转基因生物的基因向自然生物群落的流动。例如转抗除草剂的基因逃逸到杂草上,就会产生对除草剂具有超抗性的杂草,这不但会增加清除这种杂草的难度,而且这种生物界基因的相互转移,有可能改变物种间的竞争关系,破坏原有的生态平衡。②由于导入基因的长期稳定性还难以确定,在树木多年的生命活动中,插入到其庞大基因组上的外源基因尚不能保证在各种条件下都不会失控。③林业转基因生物对生态系统可能存在着长期而复杂的影响。如转抗虫基因树木可能对昆虫、动物和微生物产生直接或间接有害作用,转不育性基因树木可能影响那些以花粉和果实为生的昆虫、鸟类甚至哺乳动物的生存。这些都可能导致生物链的某一环节受到损坏,从而破坏整个生态系统。④种植大面积单一转基因人工林的稳定性比人工纯林更令人担忧,转基因森林食品的安全问题也日益明显
利用转基因植物进行害虫防治的原理及其生态风险
随着转基因产品的扩展,转基因技术存在的问题日益突出。问题主要集中在生态安全、食品安全、社会安全等几大方面。
(1) 环境安全问题
其一,破坏生物多样性,转基因生物体进入自然环境后, 可通过基因遗传、变异影响后代的繁殖与发育, 通过改变物种间的竞争关系形成优势种, 并通过食物链间接影响群落结构, 这将可能严重扰乱自然环境的稳定性和有序性, 破坏原有的生态平衡, 对生物多样性构成潜在风险。其二,转基因抗虫作物的长期、大规模种植, 会加速昆虫向抗虫的进化, 从而导致农药使用量的增加, 对农田和自然生态环境造成更大的危害。其三,存在于转基因作物中的具有某种抗性的基因可能通过花粉、虫媒或风媒途径进行转移、扩散, 它们会与其邻近地域的同种属近缘野生植物发生杂交, 从而可能将一些抗病虫、抗除草剂或对环境胁迫具有耐性的基因转移给野生近缘种杂草, 使杂草获得转基因生物体的抗逆性状, 而变成 “超级杂草”进而严重威胁其他作物的正常生长与生存。
(2)食品安全问题
转基因技术可引起食品成分不可控的,对人类造成潜在的危害。其一,转基因技术可能会增加和积累食物中原有的少量毒素,进而导致癌症发病率和死亡率的大幅度上升。其二,由于转基因技术在受体细胞导入新基因具有不可控性, 可能会导致原过敏源的增加和新过敏原的产生。其三,转基因技术会使作物的主要营养成分发生变化,进而可能会造成新的营养缺陷问题。其四,抗生素抗性标记基因的大量使用, 可能使人体对很多抗生素产生抗药性,影响抗生素治疗的有效性。
(3)社会安全问题
转基因技术的发展和应用, 引发了一系列新的社会问题。这些社会问题也将对传统的道德、伦理、法律产生难以估量的损害。
其一,转基因技术主要集中在发达国家,可能会拉大发达国家与发展中国家的经济差距,不利于世界发展,更会引发贸易冲突,以至于危害经济安全。其二,转基因技术可以用来制造更加危险的生化武器,危害世界和平。其三,将动物基因转入植物中, 会引起素食主义者的反对,食品中有猪或牛的基因也会引发犹太教等宗教冲突。
另外,通过检测胎儿基因推断其出生后的智力和容貌的技术,会危害对当今的婚姻、生育、家庭等伦理道德关系。转基因技术以及其余基因工程技术会对基因缺陷的人产生伤害,甚至造就新的种族歧视。
因此,转基因技术的伦理问题相对于其他方面的危害,对我们的影响更加深远。理顺伦理与社会问题是发展技术的先决条件。
转基因食品的安全性问题有哪些呢?
一)自然选育
不经人工处理,利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这类突变没有人工参与并非是没有原因的,一般认为自然突变有两种原因引起,即多因素低剂量效应和互变异构效应。所谓多因素低剂量效应,是指在自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等作用引起的突变。互变异构效应是指四种碱基第六位上的酮基或氨基的瞬间变构,会引起碱基的错配[3]。自然突变可能会产生两种截然不同的结果,一种是菌种退化而导致目标产量或质量下降;另一种是对生产有益的突变。为了保证生产水平的稳定和提高,应经常地进行生产菌种自然选育,以淘汰退化的,选出优良的菌种。
在工业生产上,由于各种条件因素的影响,自然突变是经常发生的,也造成了生产水平的波动,所以技术人员很注意从高生产水平的批次中,分离高生产能力的菌种再用于生产。同时也可利用自发突变而出现的菌种性状的变化,去选育优良的菌株,如在味精发酵被噬菌体污染过程中,所选出的抗噬菌体菌株。自然选育是一种简单易行的选育方法,可以达到纯化菌种,防止菌种退化,稳定生产,提高产量的目的。但是自然选育的效率低,因此经常要与诱变育种交替使用,以提高育种效率。
(二) 诱变育种
微生物的诱变育种,是以人工诱变手段诱变微生物基因突变,改变遗传结构和功能,通过筛选,从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株,并且找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件,使其在最合适的环境下合成有效产物[2]。诱变育种和其他育种方法相比,具有速度快、收益大、方法简单等优点,是当前菌种选育的一种主要方法,在生产中使用的十分普遍。但是诱变育种缺乏定向性,因此诱变突变必须与大规模的筛选工作相配合才能收到良好的效果。
目前,人们用于诱变育种的诱变因素有物理因素和化学因素,前者包括紫外线、激光、X-射线、γ-射线和中子等;后者主要是烷化剂(包括EMS,EI,NEU,NMU,DES,MNNG,NTG等),天然碱基类似物,亚硝酸和氯化锂等。在物理诱变因素中,紫外线比较有效、适用、安全,其他几种射线都是电离性质的,具有穿透力,使用时有一定的危险性,化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高,并且十分经济,但这些物质大多是致癌剂,使用时必须十分谨慎[1]。目前,多种诱变剂的诱变效果、作用时间、方法都已基本确定,人们可以有目的、有选择地使用各种诱变剂以达到预期的育种效果。诱变育种也可采用复合诱变,即两种或多种诱变剂的先后使用;同种诱变剂的重复作用;两种或多种诱变剂的同时使用。普遍认为复合诱变具有协同效应,如果两种或两种以上诱变剂合理搭配使用,复合诱变较单一诱变效果好。虽然复合因子较单一因子诱变效果有很大优势,但因为目前大多微生物,尤其是抗生素产生菌的遗传背景不清楚,往往对诱变剂,特别是复合诱变剂的选择使用,带有很大的盲目性[4]。
通过诱变处理,在微生物群体中,会出现各种突变型个体,但从产量变异的角度来讲,其中绝大多数都是负变株。要从中把极个别的、产量提高较显著的正变株筛选出来,可能要比沙里淘金还难。因此突变株的分离和筛选是诱变育种的关键,体现了突变不定向性和筛选定向性。为了获得我们所需的突变株,使得突变株的新表型得以表达,淘汰原养型或负变株,必须设计一个良好的筛选培养基和确定合适的培养条件。筛选的步骤主要分初筛和复筛,初筛以量为主,选留较多有生产潜力的菌株,复筛以质为主,对少量潜力大的菌株的代谢产物量进行精确测定[5]。筛选的方法依据目的物不同而异,常用的方法有浓度梯度法、影印平板法、生长谱法、琼脂平板活性圈法、纸片法、夹层培养法、循环筛选法以及与电脑化、智能化的高效筛选技术相结合的现代方法。
(三) 杂交育种
杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株,通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式,而导致其菌株间的基因的重组,把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种可以实现不同的遗传性状的菌株间杂交,使遗传物质进行交换和重新组合,改变亲株的遗传物质基础,扩大变异范围,获得新的品种。同时不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降,代谢缓慢等缺陷,也可以提高对诱变剂的敏感性,降低对诱变剂的“疲劳”效应[2、本小节将从有性杂交、准性杂交和原生
质体融合三种常见的育种技术来介绍杂交育种。
A 有性杂交
有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组,进而产生新遗传型后代的一种育种技术。凡能产生有性孢子的真菌,原则上都能像高等动、植物杂交预育种相似的有性杂交方法来进行育种[5]。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触,就有更多的机会出现种种双倍体的有性杂交后代。在这些双倍体杂交子代中,通过筛选,就可以得到优良性状的杂种。
B 准性杂交
准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程,微生物杂交仅转移部分基因,然后形成部分重组子,最终实现染色体交换和基因重组,在原核和真核生物中均有存在。准性杂交的方式主要有结合、转化和转导,其局限性在于等位基因的不亲合性。
C 原生质体融合
原生质体融合就是把两个不同亲本菌株的细胞壁,分别经酶解作用去除,而得到球状的原生质体,然后将两种不同的原生质体置于高渗溶液中,由聚乙二醇(PEG)助融,促使两者高度密集发生细胞融合,进而导致基因重组,就可由此再生细胞中获得杂交重组菌株[7]。原生质体融合技术具有许多常规杂交方法无法比拟的独到之处[8]:由于去除了细胞壁,原生质体膜易于融合,即使没有接合、转化和转导等遗传系统,也能发生基因组的融合重组;融合没有极性,相互融合的是整个胞质与细胞核,使遗传物质的传递更为完善;重组频率高,易于得到杂种;存在着两株以上亲株同时参与融合并形成融合子的可能[9];较易打破分类界限,实现种间或更远缘的基因交流[10];同基因工程方法相比,不必对试验菌株进行详细的遗传学研究,也不需要高精尖的仪器设备和昂贵的材料费用等。由于以上优点,迄今,这项技术不仅在基础研究方面,而且在实际应用上,均取得了引人注目的成绩。随着生物学研究手段的不断创新,该技术的基本实验方法逐步完善经过多年的实际应用,证明微生物原生质体融合确是一项十分有用的育种技术[11]。通过原生质体融合改良工业微生物菌株的遗传本质是培育高产、优质、抗逆性强的良种的一种行之有效的手段,可以与诱变育种等结合使用,同时还需要不断积累有关基础资料,克服育种盲目性,以期达到工业生产的新需求。
原生质体融合育种基本步骤为:标记菌株的筛选和稳定性验证→原生质体制备→等量原生质体加聚乙二醇促进融合→涂布于再生培养基,再生出菌落→选择性培养基上划线生长,分离验证,挑取融合子进一步试验、保藏→生产性能筛选。
(四) 代谢控制育种
微生物代谢控制育种是指以生物化学和遗传学为基础,研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节的机制,选择巧妙的技术路线,通过遗传育种技术获得解除或绕过了微生物正常代谢途径的突变株,从而人为地使用有用产物选择性地大量合成积累。代谢控制发酵的关键,取决于微生物代谢调控机制是否被解除,能否打破微生物正常的代谢调节,人为地控制微生物的代谢。代谢控制育种和发酵过程的代谢控制培养是实现这一目标的两的手段,而代谢控制育种则为主要支柱技术。微生物代谢控制育种是集生物化学、微生物学、遗传学、发酵工程、生理学、分子生物学、化学等学科交叉产生的一门工程技术,该技术的广泛应用,导致了氨基酸、核苷酸以及某些次级代谢产物的高产微生物菌株大批的推向生产,大大促进了发酵工业的发展。
微生物代谢控制育种主要是通过控制酶的作用来实现的,因为任何代谢途径都是一系列酶促反应构成的。微生物细胞的代谢调节主要有两种类型,一类是酶活性调节,调节的是已有酶分子的活性,是在酶化学水平上发生的;另一类是酶合成的调节,调节的是酶分子的合成量,这是在遗传学水平上发生的[。利用发酵过程的一些限制因素来促进或控制酶产生的速率及其活性,可以控制发酵过程中不同阶段的反应处于平衡状态,同时也可以使微生物对外界环境的变化作出相应的反应。在细胞内这两种方式单独或协调进行选育,获得突变株,达到改变代谢通路、降低支路代谢终产物的产生或切断支路代谢途径及提高细胞膜的透性,使代谢流向目的产物积累方向进行。代谢控制育种的调节体系主要包括诱导、分解阻遏、分解抑制、反馈阻遏、反馈抑制、细胞膜透性调节等。
(五) 基因工程育种
基因工程育种是在基因水平上,运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,与载体连接,然后导入另一细胞,使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达[13],与前几种育种技术相比,基因工程育种技术是人们在分子生物学指导下的一种自觉的、能像工程一样可预先设计和控制的育种新技术,它可实现超远缘杂交,因而是最新最有前途的一种育种新技术。这种使DNA分子进行重组,再将受体细胞内无性繁殖的技术又称为分子克隆。通过基因工程改造后的菌株叫“工程菌”。这项技术不仅是生命研究发展的里程碑,也使现代生物技术产业发生了革命性的变化。
基因工程育种的一般步骤是:(1)目的基因的获得,一般通过化学合成法、物理化学法(包括密度梯度离心法、单链酶法、分子杂交法)、鸟枪无性繁殖法、酶促合成法(逆转录法)、Norther杂交分析法、cDNA文库筛选法、杂交筛选法、编码序列富集(磁珠捕获)、产物导向法、Nod 连接片段筛选法、外显子捕获法及外显子扩增法、剪接位点筛选法、作图克隆法、杂交细胞克隆法、消减杂交法、相同序列克隆法、差异显示逆转录 PCR 法、显微克隆与微克隆法和插入诱变法等方法获得目的基因;⑵载体的选择,基因工程载体主要是质粒和病毒。载体一般为环状 DNA,其要求有自我复制能力、分子小、拷贝数多、易连接和易筛选等特点;⑶重组子体外构建,主要方法有粘性末端连接法、平端连接法、人工接头连接法和同聚物加尾连接法;⑷重组载体导入受体细胞,其主要途径有转化、转导、显微注射、电穿孔法、快速冷冻法和炭化纤维介导法等⑸重组体筛选和鉴定,以合适的筛选方法选择具有最佳性能的突变重组子,重组体筛选和鉴定主要通过表型法、DNA 鉴定筛选法,选择性载体筛选法、分子杂交选择法、免疫学方法和 mRNA 翻译检测法等方法来实现。
转基因农作物如果大量种植会对生态圈造成影响吗
转基因食品的安全性问题:超级杂草问题、不育基因问题、毒蛋白基因问题、产生药性问题、潜在毒性。
1、超级杂草问题
如果转基因高产作物通过花粉导入方式将高产基因传给周围杂草,会引发超级杂草出现,对天然森林造成基因污染和对这些地区的其他物种带来不可预见的后果。
还可导致除草剂的滥用,引起土壤板结,土质变坏,加重环境污染等问题。随着基因改造的抗除草剂农作物的推广,可能导致除草剂的用量增加,从而导致除草剂在食品中残留量加大。
2、不育基因问题
如果转基因不育品种的不育基因在种植地大肆传播,会导致当地农业崩溃。美国DPL公司和美国农业部联合申请了一个“终止子技术”的专利,并于1998年3月获得美国专利局的批准。该专利技术可使作物种植后得到的种子是不育的,虽然收获了种子,但不能留作种子。“终止子技术”获得后引起国际很大的反响。
许多国家认为,由于外观上分不清“终止子技术”生产的种子,通过出售或交换不能发芽的种子,一旦播种可能会对生产造成不可弥补的损失。通过花粉非人为传播会造成不育基因在种植地大量传播,会导致当地农业崩溃。为了维护世界食品的保障系统,许多国家和组织纷纷要求禁止终止子技术。
3、毒蛋白基因问题
导入毒蛋白基因的植物,如果毒蛋白能在花蜜中表达,则可能引起蜜蜂等传粉昆虫和植物群落的崩溃,甚至有可能危及其他动物以及人畜的栖居环境和身体健康。
4、产生药性问题
如果用于食品原料的植物通过基因改良成为药用植物,那么通过异花授粉会使食用植物产生药性,从而污染人类的食品。此外,转基因抗虫作物产生的杀虫物,如果把害虫(也包括某些益虫)都杀死了,必然破坏自然界固有的食物链,对生态系统产生不利影响,况且这些对昆虫有害的物质也可能对人类有害。
5、潜在毒性
转基因食品能产生毒素杀死目标生物从而增加产量,但这些产生的毒素在随着转基因食品进入人体后会发生怎样的影响还没有得到证实,现今的实验中虽没有发现转基因食品的毒素对人体健康有损害的例子,但长期的、累积的危害很有可能导致风险。
-转基因食品
关于转基因生物的安全的问题
植物转基因技术是指把从动物、植物或微生物中分离到的目的基因,通过各种方法转移到植物的基因组中,使之稳定遗传并赋予植物新的农艺性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。 抗虫植物是转录的目的基因使植物能产生毒性蛋白(Bt蛋白),能把害虫杀死。 我们上次要求写一篇转基因植物的小论文,我写的就是生态风险。以下是文中的一部分。 目前对于转基因植物对环境可能的影响主要有以下几个方面:1)转基因植物演变成农田杂草的可能性。2)外源抗( 杀) 虫基因的潜在危险。3)外源抗病毒基因可能引起新病原菌产生。4)转基因植物环境释放影响物种多样性。5)转基因植物对土壤生态系统的影响。6)作为外来种对物种组成的影响。7)可以作为净化污染的土壤。 1 转基因植物演变成农田杂草的可能性。 由于种内种间抗性基因的转移和互渗,而转基因植物被转入了抗虫、抗病、抗除草剂或对环境胁迫具有耐受性的基因,若释放到环境中可能通过传粉将这些转入的基因转移给其野生亲缘种或杂草,引起基因漂移流动。在自然环境中,如果野生亲缘种获得了这些抗逆基因,其表达的形状将对该野生植物种群及其与病、虫体天然种群间的相互作用产生一定影响。杂草一旦获得转基因植物的抗逆性状,将在农业生态系统中比其他作物具有更强的竞争力,严重影响其他作物的生长和生存。还有可能引起种子休眠期改变,种子萌发率提高,对有害生物和逆境的耐受性以及植物具有生长优势,当其它新的栖息地环境适应这些转基因植物发挥优势时,它们就可以入侵新栖息地杂草化。 2 外源抗( 杀) 虫基因的潜在危险。 杀虫蛋白基因大量应用,有可能使害虫产生抗性,在加大了农药使用量的同时,也加重环境污染,也可能由于某些对杀虫蛋白敏感类的优势害虫大量死亡,而非敏感类型便会取代敏感类型,发生寄主类型转移至转基因作物的现象。从而扩大了这类害虫的寄主范围,使其原先不重要的害虫类型升为主要害虫。 3 外源抗病毒基因可能引起新病原菌产生。 在自然环境下,植物病毒有可能进行遗传上的交流、病毒之间的重组或相似核苷酸之间的交换,导致新病毒的产生。在抗病毒转基因植株内,会发生转入的病毒衣壳蛋白(CP)基因与感染病毒的相关基因之间重组核苷酸或异源外壳转移,可能产生新的病毒。曾有报道,在室内花椰菜花叶病毒(CaMV)与转基因萝卜基因组中的CaMV基因发生了重组。在自然条件下,还存在着不同病毒(株系)间的异源包装现象。植物病毒间交换外壳蛋白,发生异源包装也可能使寄主范围扩大。在某些情况下,重组病毒可能会改变其生物学特征,可能会产生寄主范围改变了的病毒株。病毒重组后,产生了一种改变了寄主范围的新变种。 4 转基因植物环境释放影响物种多样性。 随着转基因植物的大量种植并在环境中逐渐稳定,转基因植物可能通过生态系统引发系列的影响。如,能够侵入非农作物栖息地的转基因作物,可能比其他植物有较好的竞争势,而取代原有的物种,最终导致区域植物组成的改变、生物多样性的降低,甚至使原有物种绝,结果使物种数目下降,继而引发一系列的链式反应,还会影响到以原先植物为食物的昆虫以这些昆虫为食物的鸟类或其他动物,以及依赖于被取代植物的微生物的分布等。此外由于外源基因对植物往往具有多效性,可能使植物的花蜜或花粉等对蜜蜂的吸引力或营养价值发生变化,影响到蜜蜂与植物的关系,进而对蜜蜂的行为和生存、植物间的生存竞争产生影响。研究表明,特别是些抗虫或抗病的转基因植物,除了对目标生物的影响外,对非目标生物、天敌或人类有何影还不十分清楚。虽然现在大多数试验并没有发现这方面的负面影响,但对这一领域人们知之甚少,所以对转基因植物要有一套完整的评价和管理体系。 5 转基因植物对土壤生态系统的影响。 研究表明,转基因植物可能会对土壤中的微生物、昆虫、软体动物等产生负面效应,进而对土壤环境的生态平衡产生长远的影响。这有可能降低植物的分解率,影响土壤肥力,以及土壤内和地面上的物种多样性。如带有几丁质酶的抗真菌的转基因植物,在其遗传分解时几丁质酶可以消化掉带有几丁质的菌根的细胞壁,使其个体死亡,从而减少土壤中菌根的种群,造成土壤凋落物不能被分解,营养流被阻断,整个生态系统的功能被阻滞。降低植物的自然分解率,影响土壤的肥力,影响土壤内的生物多样性。 6 作为外来种对物种组成的影响。 由于转基因植物中的外源基因可能来自植物、动物或微生物,因而转基因植物不同于传统的杂交育种技术得到的植物新品种。也就是说,转基因植物并非是天然存在的物种,它对生态系统的影响相当于一个外来种对某一生态系统的影响。建立在DNA重组技术基础上的植物基因工程,目的是提高植物的品质和产量,增强抗病、抗杂草能力。基于上述理论,有的生态学家预测,由于转基因植物具有周围生境中其他物种所没有的抗性能力,它成为具有较强种内与种间竞争能力的优势种。在由转基因植物入侵所引发的群落演替过程中,原生稀有物种也许会因为竞争而消亡,从而改变原有的群落结构。 7 可以作为净化污染的土壤。 利用植物或植物与微生物的共生体系,清除环境中污染物,植物能忍耐和超量积累重金属不破坏生态环境和无二次污染等,对治理重金属污染土壤的全新技术。植物还可以降解和矿化多种多样的复杂有机物,但是目前机理还不是很清楚。 其中文献的引用我就没标明,你若要文献我可以发给你。
环境安全性评价的核心问题是转基因植物释放到田间后,是否会将所转基因移到野生植物中,是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡。包括:1)转基因植物演变成农田杂草的可能性。2)基因漂流到近缘野生种的可能性。3)对生物类群的影响。
关于食品的安全性。
经和组织(OECD)1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则。如果转基因植物生产的产品与传统产品具有实质等同性,则可以认为是安全的。反之,则应进行严格的安全性评价。在进行实质等同性评价时,一般要考虑以下主要方面:1、有毒物质:必须确保转入的外援基因或基因产物对人畜无害。2、过敏源:在自然条件下存在着许多过敏源,在基因工程中如果将控制过敏源形成的基因转入目标植物,则会对过敏源造成不利的影响。
利用转基因动物生产出来的药物安全性问题不大,可根据其结构与天然蛋白结构是否一致来判断安全性。但是在生产过程中,转基因动物如何对应GAP,GLP,GMP、如何避免转基因动物的遗传物质进入药物是应该重点强调的问题,另外,作为动物药厂的动物本身一旦不“产药”了,对该动物的后继处理也应慎重考虑。
目前,世界主要发达国家和部分发展中国家都制定了各自对转基因生物(包括植物)的管理法规,负责对其安全性进行评价和监控。在美国分别由农业部动植物检疫局(APHIS)环保署(EPA),以及联邦食品和药物管理局(FDA)负责环境和食品联各方面安全性评价和审批。
中国的生物基因工程安全管理工作相对滞后,到目前为止,只有2部基因工程安全管理规章:
1993年12月国家科委发布的《基因工程安全管理办法》
1996年7月农业部发布的《农业生物基因工程安全管理实施办法》
另外,部门和行业的管理规定力度不够,不适应工作要求:
据了解,中国大陆目前正在进行研究的基因工程受体生物92种,而申报只有22种,从事此类研究的单位80多个,申报安全性评价的只有19个。但是最令人担忧的是基因工程安全评价没有一个完全合理的办法。
北京生物技术和新医药产业促进中心此次举办第七次生命科学前沿讨论会--基因工程和生物安全性问题,邀请了部分在京的转基因专家,畅谈讨论,旨在为我国转基因生物安全管理出谋划策。
一个公众关注的话题--转基因生物的安全性
一个上至国家领导,下到平民百姓都关心的共同话题----转基因生物安全,是近年来在媒体上出现频率较高的新概念。 转基因生物安全,从整体意义来说,它不仅仅是技术问题。近年来,国际上对转基因生物的争论,已扩大到了政治、经济、贸易、社会、伦理等多个层面,而且争论的热点和焦点,是农业转基因生物引发的环境安全与食用安全问题。随着我国人民生活水平的提高,公众对农产品质量和安全的要求越来越高。 转基因食品安全吗 严格说来,任何食品都不存在绝对的安全性。国际上目前广泛采用“实质等同”原则,即以转基因食品与非转基因食品比较的相对安全性,作为评价依据,只要转基因食品与传统食品“实质等同”,就是安全的。目前国际上对转基因食品的安全性还有争论,但目前尚没有明确的科学证据表明转基因食品对人体有害。 虽然没有发现转基因食品对人体有害,但本着对人类负责的态度,许多政府部门和科学家对转基因食品“可能存在的潜在危险”比较关注,人们担心转基因活生物体及其产品作为食品进入市场,可能对人体产生某些毒理作用和过敏反应,其营养成分的变化、转基因成分加工产生的变化,有可能对人体产生某些负面影响。这只是“可能存在的潜在危险”,目前并没有证明确实存在这些危险。 我国对农业转基因生物实行比较严格的管理,农业转基因生物产品进入市场销售前,要经过一系列的安全评价试验。在中国境内进行农业转基因生物生产应用前,应经过中间试验、环境释放、生产性试验阶段的安全性试验,经安全评价合格的可领取安全证书;申请进口用作加工原料的农业转基因生物进入市场销售前,应由农业部认定的技术检测机构经过申请领取安全证书、申请进口标识、申请国内标识三个阶段。 目前,经政府部门批准上市的转基因食品尚未发现其对人体健康有何副作用。 转基因生物发展趋势 尽管国际上对转基因生物技术及其安全性争论不断,全球对转基因生物技术的研究始终没有放弃。转基因作物的种植面积由1996年的170万公顷增加到2001年的5260万公顷,6年间增加30多倍。至2000年,已有近50个国家相继培育成200多种转基因作物,其中各国已获准上市的转基因作物产品种类已达149个,仅美国就有42个,由转基因作物生产加工的转基因食品和食品成分已达4000余种。转基因农作物及其产品市场销售额由1995年的7500万美元,增加到2000年的30亿美元。转基因作物的发展趋势是不可逆转的。 近年来,中国政府不断加大对生物技术研究计划的支持。目前,中国正在研究的转基因生物有130多种,涉及的基因种类超过100种。其中在棉花研究领域,有45个优良品种获准进入环境释放,经国家审定的抗虫棉有13个,并在全国12个省推广,2001年种植面积达到60万公顷。 从1997年至2001年,经过安全评价,农业部批准水稻、玉米、棉花、大豆、油菜、马铃薯、杨树等10种转基因植物进入田间环境释放,批准转基因棉花、矮牵牛花等植物和兽用微生物基因工程疫苗进入商业化生产。近年来,中国还实施了“转基因棉花种子产业化”、“基因工程疫苗产业化”等高新技术产业化重大项目,并开始在生产中发挥效益。 政府对转基因安全问题负责 农业生物技术,在为农业生产、人类生活和社会进步带来巨大利益的同时,也可能对生态环境和人类健康构成潜在的风险,所以从科学上讲,对农业转基因生物安全问题,还需要长期的跟踪研究。 我国作为一个农业大国、生物多样性大国,又是大豆、水稻等主要农作物的原产地,在发展生物技术的同时十分重视生物安全。对农业转基因生物采取“积极研究、慎重推广、加强管理、稳妥推进”的方针。对于起源于我国的重要物种,如大豆、水稻,以及大宗粮食、油料作物要加强管理、慎重推广,稳妥地推进产业化。为此,根据国际相关组织和多数国家的做法,我国政府制定并颁布了转基因生物安全法规,以加强转基因生物安全管理,规范相关产业的健康发展。 2001年5月23日,我国政府颁布了《农业转基因生物安全管理条例》(简称《条例》)。《条例》在原农业部颁布的《农业生物基因工程安全管理实施办法》的基础上,将农业转基因生物安全管理从研究试验延伸到生产、加工、经营和进出口。《条例》规定对农业转基因生物实行安全评价制度、标识管理制度、生产与经营许可制度和进口安全审批制度,标志着中国对农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进出口活动开始实施全面的管理。 2002年1月5日,农业部又发布了与《条例》配套的三个管理办法,即《农业转基因生物安全评价管理办法》、《农业转基因生物进口安全管理办法》和《农业转基因生物标识管理办法》,自3月20日起施行。 从维护全球生物多样性、保护生态环境和人类健康的角度出发,《条例》及其配套规章体现了科学、透明、公正的原则,适用于来自包括中国在内的任何国家的农业转基因产品,对国外企业充分考虑了最惠国待遇和国民待遇,是符合国际惯例的,是对人民负责的。 严格管理程序出效益 自2002年3月20日《条例》的三个配套管理办法实施以后,农业部就收到了美国孟山都、杜邦及陶氏益农、德国拜耳、瑞士先正达等五家境外公司19份进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书申请,涉及转基因大豆、玉米、油菜、棉花4种作物和抗除草剂、抗虫、雄性不育3种性状。 食用安全作为转基因生物安全的一个重要组成部分,与环境安全同等重要,不可或缺。为此,农业部在2002年下半年启动了食用安全检测工作,组织中国疾病预防控制中心营养与食品安全所、天津防病中心等单位制订了《转基因植物及其产品食用安全检验标准》(征求意见稿),并对5家境外公司的反馈意见进行了研究。根据安全评价的需要和专家意见,农业部确定了对进口作加工原料的农业转基因生物进行抗营养成分分析和大鼠90天喂养两项验证试验。 根据《条例》及配套管理办法的规定及管理程序,农业部先后安排了环境安全检测试验和食用安全检测试验。环境安全检测包括生存竞争、对生物多样性的影响、基因漂移3个指标的试验,由中国农科院植保所、山东农科院、南京农业大学、吉林农科院、中国农科院油料所和华中农业大学承担;食用安全检测包括大鼠90天喂养和抗营养成分分析两个指标的试验,由中国疾病预防控制中心、天津防病中心和中国农业大学承担。 2002年四五月份,我国大豆进口基本处于停滞状态,全年大豆进口明显减少。据国家海关总署统计,2002年我国累计进口大豆1132万吨,比2001年减少262万吨,下降18.8%。这是什么原因农业部相关同志分析说,农业转基因生物安全管理法规的实施,在一定程度上抑制了大豆进口猛增的势头。 据介绍,前几年,我国进口大豆总量不断攀升。2002年,农业转基因安全管理法规的实施,对国外转基因大豆输入我国进行了有效和有序的管理。由于大豆进口量的减少,从而引发了国内大豆价格上扬,库存减少,收获期大豆价格上涨,主产区价格比去年同期高出0.35元/斤,每亩收益达到110元左右。这不仅大大提高了农民种植大豆的积极性,而且较好地推动了农业部大豆发展振兴计划的实施。 确保法规的有效实施 为保障《条例》、三个管理办法及临时措施的实施,农业部成立了农业转基因生物安全管理领导小组,设立了农业部农业转基因生物安全管理办公室;建立了由农业部、外经贸部、卫生部、科技部、国家质检总局、国家环保总局等部门负责人组成的农业转基因生物安全管理部际联席会议制度。部际联系会议,负责研究、协调农业转基因生物安全管理工作中的重大问题;办公室负责农业转基因生物安全的综合协调与管理。 对转基因生物的安全性评价是实施安全管理的核心,为此,我国成立了国家农业转基因生物安全委员会,委员会由各部门和科研教学单位从事生物技术与生物安全研究和管理的58位专家组成,负责农业转基因生物的安全评价工作。 为适应加入WTO的需要,使农业转基因生物安全评价、进口、标识认可的申请、审批透明和公正,农业部还制定了农业转基因生物安全评价管理程序、进口安全管理程序、标识审查认可程序等三个规范性文件,对有关申请、受理、审查和批复等各环节及时间要求做出了明确规定,并公开发布。 目前,农业部已经完成了农业转基因生物安全评价与检测技术规范的制定工作,正积极加强转基因生物安全性研究和技术支撑体系建设,组织农业转基因生物技术检测机构的认定工作。 相关链接 按照国务院领导的批示和国务院法制办的立法要求,由农业部牵头起草《农业转基因生物安全管理条例》。《条例》于2001年5月23日以国务院第304号令公布并施行。 《条例》规定了在中华人民共和国境内从事农业转基因生物的研究、试验、生产、加工、经营和进口、出口活动中应遵循的5项农业转基因生物管理制度。具体条文如下: (1)安全评价制度。国家对农业转基因生物安全评价按照植物、动物、微生物三个类别,以科学为依据,以个案审查为原则,实行分级分阶段管理。 (2)生产许可证制度。生产转基因植物种子、种畜禽、水产苗种,应当取得农业部颁发的种子、种畜禽、水产苗种生产许可证。申请转基因植物种子、种畜禽、水产苗种生产许可证,首先要取得农业转基因生物安全证书,并符合有关法律、行政法规规定的条件。 (3)经营许可证制度。经营转基因植物种子、种畜禽、水产苗种的单位和个人,应当取得农业部颁发的种子、种畜禽、水产苗种经营许可证。申请经营许可证,除应当符合有关法律、行政法规规定的条件外,还应当符合《条例》规定的其他条件。 (4)标识制度。在中华人民共和国境内销售列入农业转基因生物标识目录的农业转基因生物,应当有明显的标识。标识由生产、分装单位和个人负责,未标识的,不得销售。 (5)进口安全管理制度,对于进口的农业转基因生物,按照用于研究和试验的、用于生产的以及用作加工原料的三种用途实行安全管理。引进单位或者境外公司应当凭农业部颁发的农业转基因生物安全证书和相关批准文件,向口岸出入境检验检疫机构报检,经检疫合格后,方可向海关申请办理有关手续。
从美国的“星联玉米事件”,加拿大的“转基因油菜超级杂草”,到墨西哥的“玉米基因污染事件”,越来越多的事实表明“基因污染”的威胁不容忽视。专家担心,类似墨西哥“玉米妈妈”的遭遇可能正在中国大豆身上发生。一些国外公司可能钻中国立法不完善、管理不统一的空子,将中国作为“转基因生物的试验场”。
转基因产品已经走进中国人的生活,消费者的知情权和健康权也渐渐受到重视。继农业部《农业转基因生物标识管理办法》3月20日开始实施之后,卫生部《转基因食品卫生管理办法》也将于7月1日生效。
与此同时,有关专家提醒说,转基因生物对环境的影响,需要社会各界更多的关注。从美国的“星联玉米事件”,加拿大的“转基因油菜超级杂草”,到墨西哥的“玉米基因污染事件”,越来越多的事实表明,“基因污染”的威胁不容忽视。
“玉米妈妈的圣洁被玷污”
玉米是墨西哥人的衣食父母,当地土著亲切地称其为“玉米妈妈”。但如今,他们惊讶地发现,“玉米妈妈的圣洁被玷污了”。
2002年6月3日,在北京举行的一次转基因生物与环境学术研讨会上,来自墨西哥国立大学法律系的独立法律顾问玛利亚。柯林女士讲述了这个令她感叹不已的故事。
墨西哥是玉米的起源地和品种多样性集中地。5000年前,玉米首先在这里被培育成为人类的粮食。1998年,出于保护玉米遗传资源等因素的考虑,墨西哥政府禁止种植转基因玉米。但由于北美自由贸易协定等因素,墨西哥每年从美国进口大量转基因玉米作为食品或饲料。
2001年11月29日,美国加州大学伯克利分校环境系两位研究人员在英国《自然》杂志发表论文称:墨西哥偏僻的瓦哈卡山区的野生玉米,受到了转基因玉米DNA片断的污染。由于从美国进口的转基因玉米包装上并没有转基因标识,研究人员推测,一些不知情的农民把它们种到了地里。
论文发表后,犹如一石激起千层浪。绿色和平组织等一些反对转基因作物的力量立即呼吁墨西哥禁止美国转基因玉米的进口,同时也有不少科学家对这项研究的可靠性提出质疑。
2002年4月4日,《自然》发表了两篇质疑文章和作者的答复,同时承认现有证据“不足以证明原来的文章”。
墨西哥人则坚信他们的玉米被污染了。2002年1月23日,墨西哥环境部门在一次学术讨论会上出示的研究结果称,瓦哈卡山区野生玉米的污染比率高达35%。4月23日,墨西哥国家生态研究所所长埃斯库拉又透露,墨西哥政府仍在对玉米基因污染事件进行调查,相关研究结果不久将在学术杂志上发表,并强调,“如果不尽快采取措施,墨西哥玉米宝贵的生物多样性资源将遭到破坏”。
中国大豆的前车之鉴
一些专家担心,类似墨西哥“玉米妈妈”的遭遇,可能正在中国大豆身上发生。
中国的大豆与墨西哥的玉米具有很多相似之处:墨西哥是玉米的起源地和品种多样性集中地,中国则是大豆的起源地和品种多样性集中地,有6000多份野生大豆品种,占全球的90%以上;墨西哥的玉米约有1/4是从美国进口的,而中国去年进口大豆近1400万吨,数量与国产大豆持平,其中大部分是转基因大豆。
中国目前没有批准转基因大豆的商业化生产。但是,从运输到加工的过程中,也可能会有一部分转基因大豆遗落到野外或者被农民私自种植。
“比如说,加工厂里面有很多农民工,他们如果喜欢进口大豆,偷偷拿一些回家去种,”中国作物学会大豆专业委员会理事长、中国农科院品质资源所研究员常汝镇说,“这样的情况是非常危险的。”
联合国《生物多样性公约》中国首席科学家、国家环保总局南京环科所研究员薛达元也指出,如果种植转基因大豆,野生大豆一旦受到污染,中国大豆的遗传多样性可能丧失。
中国的大豆与墨西哥的玉米也有不同之处:玉米是异花授粉的植物,而大豆是自花授粉。这意味着,中国大豆发生基因污染的可能性降低了很多。
但这不等于基因污染在中国大豆身上就不会发生,常汝镇说。他正在进行一个转基因大豆与野生大豆交错种植的实验,研究基因污染发生的可能性。
加拿大农田的超级杂草
其实,在自然界中,通过授粉的方式,某个物种的基因漂流到另一个物种,或者说实现杂交,本是一件寻常事。但由于转基因作物中转入的外源基因通常具有某种特殊的性状,例如杀虫、抗除草剂等,这种基因如果漂流到另一个物种,就可能带来明显的环境影响。
2002年2月,英国政府环境顾问“英国自然”提交的一份报告中,特意描述了加拿大转基因油菜超级杂草的威胁。
在如今的加拿大草原农田,同时拥有抗3种以上除草剂的杂草化转基因油菜非常普遍。它们的油菜籽掉到农田里,来年会重新萌发。如果一片田地上种植的不是同一个物种,它们就成了不受欢迎的超级杂草,农民不得不求助于对环境破坏更大的旧除草剂。
同时对3种以上除草剂具有抗性的超级杂草,是由对不同除草剂具有抗性的转基因油菜植株之间交叉授粉实现的。而这种超级杂草的出现,距离加拿大首次种植转基因油菜的时间间隔只有2年。此外,在加拿大,转基因作物的基因还通过授粉的方式,漂流到了生产有机食品的农田当中。所谓有机食品,其中一个标准就是不含转基因。因此,在从事有机农业的农民看来,这些转基因作物就是影响其产品信誉的超级杂草,是对其农田的基因污染。
于是,2002年年初,加拿大萨斯喀彻温省有机食品理事会状告孟山都公司和阿凡迪斯公司,要求这两家来自美国的转基因技术公司赔偿损失。
人类食物链的不速之客
最令人担心的基因污染是,某种本来没有被批准用于食品生产的转基因成分,在管理和控制不力的情况下,进入人类的食物链。
美国的“星联玉米事件”就是一个最好的例子。
阿凡迪斯公司生产的一种“星联”转基因玉米,由于可能引起人体的过敏反应,美国环保局仅批准其用于动物饲料,禁止其用于食品生产。但是,2000年9月及随后进行的检测却发现,许多玉米食品中竟然含有星联。
尽管星联的种植面积在当年美国玉米总种植面积中仅占不到1%,但由于在加工和存储阶段与其他玉米种类混合,当年美国收获的玉米中约有10%被星联污染。美国政府还指出,阿凡迪斯没有遵守为防止异花授粉而在种植星联玉米和种植普通玉米的土地间保留一定间隔作为缓冲的规定。
2002年3月,阿凡迪斯为消费者的集体诉讼支付了900万美元。此外,为回收市场上可能含有星联的300多种食品,阿凡迪斯和相关保险公司支付了约10亿美元。
2002年6月,英国《自然生物技术》杂志发表的一篇评论称,值得庆幸的是,目前还没有发现混有星联的食品影响消费者健康的情况,但如果是一种用于生物制药的转基因品种混入人类的食物链,情况又会如何呢?
基因污染的应对方案
从20世纪80年代起,各种转基因作物开始进行田间试验。如今,全球共有约79亿亩转基因作物,相当于一个西班牙的面积。
应该说,目前已实现商业化的转基因作物,在审批时都认真考虑过它们对环境的安全性。但是,中国农业生物技术学会理事长朱鑫泉说,当前国内外普遍认为农业生物技术具有巨大潜力,开展了大量研究工作,对转基因生物在自然环境释放的安全性研究则相对甚少,转基因生物环境释放的安全性评价依然缺少有说服力的科学证据。
也正是由于安全性研究的不足,面对基因污染的威胁,人类目前能够采取的有效办法并不多。
例如,为了减少基因污染的风险,科学家们提出了建立“避难所”的想法,即在转基因作物之间种植一些非转基因作物作为隔离带。但这个想法通常不受欢迎,因为许多农民觉得这样做太麻烦。
在这样的情况下,有人甚至认为,彻底禁止种植转基因作物是惟一的解决之道;但也有许多科学家相信,能够找到新的解决办法。
例如,加拿大萨斯喀彻温大学的几位研究人员在2002年6月《自然生物技术》上撰文称,一个很有前景的解决方案是研制出绝育的转基因作物,阻止基因漂流。这样农民只能每年都向转基因技术公司购买一次新的种子,转基因作物成本预计将增加约10%,但在知识产权方面经济损失在10%以上的转基因技术公司表示,它们乐于承担这样的成本。
中国将成为试验场?
对人类来说,所谓基因污染,目前在认识上仍然比较模糊。
关于墨西哥的玉米基因污染事件,2002年3月1日美国《科学》杂志就称,许多科学家认为,转基因玉米的DNA是否渗入野生玉米,即便渗入对野生玉米是否真正构成威胁,都还需要更多的科学证据。
“转基因作物能够对环境造成什么样的危害还不清楚,不同作物的情况也不一样,但影响肯定是存在的”,常汝镇说,“现在的问题是,包括一些研究人员在内,国内许多人还没有意识到生物安全的重要性”。
2001年,常汝镇在审阅国内某研究单位一位研究人员的稿件时就惊讶地发现,该研究人员未经主管部门批准,自行引进阿根廷的转基因大豆,并分发到其他单位试种。
国家环保总局的一份资料还警告说,一些国外公司可能钻中国立法不完善、管理不统一的空子,将中国作为“转基因生物的试验场”。
转基因作物中含有从不相关的物种转入的外源基因,例如,美国孟山都公司的转基因大豆含有矮牵牛的抗除草剂基因。这些外源基因有可能通过花粉传授等途径扩散到其他物种,生物学家将这种过程称为“基因漂流”(gene flow)。环保主义者则喜欢使用“基因污染”(genetic contamination)的概念:外源基因扩散到其他物种,造成了自然界基因库的混杂或污染。