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省科技厅岗位练兵系列:浅谈“转基因”
发布日期:2022-04-24 18:07 来源:河南省科学技术厅 阅读次数:

  一、为什么要研究转基因

  转基因就是利用现代生物技术,将人们期望的目标基因,经过人工分离、重组后,导入并整合到生物体的基因组中,从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状的技术。为什么要转基因呢?主要原因是社会需要。

  对农业来说,现在作物的产量、品质、抗性都达到了瓶颈,种子是农业的芯片,总书记说,不论什么时候都要把中国人的饭碗端在自己的手中,饭碗里要盛中国粮,但是育种谈何容易?种子很重要,育种很困难,常规育种最快育出一个品种至少10年,这个品种一开始就选对,选不对,一辈子也育不出一个。利用转基因技术,可以把育种的时间缩短一半以上。转基因的目标精准性更强。对人的健康来说,许多不治之症束手无策,有的是目前的治疗方法太痛苦。但是转基因技术给我们提供了一条新的路径。

  二、转基因成果

  (一)转基因植物(作物)

  1. 转基因植物(作物)概况。

  全球转基因作物的种植面积从1996年的170万公顷,发展到2019的1.9亿公顷,年复合增长率22.8%。2019年,美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度,种植转基因作物排名世界前五,种植面积均超过1000万公顷,中国320万公顷,位列第7位。

  转基因植物全球已有35科,120多种,其中进入试验应用已有40多种。世界上种植的转基因植物种类主要有:大豆(占54%),玉米(占28%),棉花(占9%),油菜(占9%)。我国批准投入商业化种植的转基因作物只有两种,一是转基因抗虫棉花,二是转基因抗病毒番木瓜。

  2.转基因植物(作物)研究。

  世界上对转基因作物研究开展十分广泛,经过20多年的发展,中国已获得具有自主知识产权、重大育种价值的关键基因100多个,转基因专利总数位居世界第二。

  (二)转基因动物

  转基因动物主要应用在医学治疗、疾病模型的构建、器官移植等方面。而转基因动物食品很难拿到安全批文,因为生长素原因和潜在的生态风险。首例上市的转基因动物食品就是前面提到的美国转基因三文鱼。

  器官移植一直是转基因动物研究的一大方向,前段时间全球首例移植猪心脏者在存活2个月后死亡。其移植手术中使用的猪就经过基因改造,被“敲除”了引起人类排异反应的基因,植入了防止猪心过度增长的基因。

  (三)转基因微生物制品

  常见的有奶酪、面包、啤酒等。奶酪是一种常见的食品,在制作过程中有发酵和凝乳两个过程。起到凝乳作用的凝乳酶来源于没有断奶的小牛的胃的皱襞中。常规方法需要屠宰小牛后,从胃中提取凝乳酶来生产奶酪。现在利用转基因微生物已能够使凝乳酶在体外大量产生,避免了小牛的无辜死亡,也降低了生产成本。

  (四)转基因疫苗

  疫苗是将病原微生物及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。

  转基因(基因工程)疫苗包含:重组抗原疫苗、重组载体疫苗、DNA疫苗、转基因植物疫苗等。其中转基因植物疫苗利用可食用的植物如马铃薯、香蕉、番茄的细胞作为载体,通过食用其果实或其它成分而启动保护性免疫反应。

  三、转基因食物的安全性

  (一)欧美吃不吃转基因

  美国是全球最大的转基因作物消费国,75%-80%的食品都含有转基因成分,目前已经批准了22种转基因作物产业化,每年种植转基因作物11.3亿亩左右,占其耕地面积的40%以上。据统计,美国人过去10年总共消费了3万亿份转基因食品。

  欧盟每年进口大量转基因农产品,主要是大豆、玉米、油菜、甜菜和其加工品。根据国际贸易数据统计,欧盟2020年转基因大豆进口量占其大豆总消费量的81%。

  (二)转基因为何让人谈之色变

  1. 技术、产业未完全成熟。

  转基因技术诞生只有不到40年,规模化种植只有20余年。食用转基因食品、使用转基因产品的后续影响还未完全可知,至少需要2代人去验证。

  2. 对新鲜事物的天然恐惧。

  人类发展史就是一部新事物不断出现和被认识的历史。曾经的蒸汽机、火车、飞机、照相机、疫苗、X光和核能等新科技的诞生,几乎无一不带来一定程度的恐新症。

  3. 媒体和网络的渲染。

  部分媒体和网络大V利用民众本身对转基因的不了解制造话题,加剧了民众的恐惧。相对于科学家来说,媒体和网络大V有较强的传播优势、语言技巧,而科学家表达出来的晦涩难懂的科学理论、实验数据,很难被社会大众所理解。

  (三)生活中的转基因产品

  除了常见的转基因食品外。生活中还有一些已经广泛使用的转基因产品,如之前提到的转基因制成的人胰岛素。人胰岛素由51个氨基酸组成,也就是153个碱基对编码得来,将生产人胰岛素的基因序列导入到细菌中,细菌就变成了胰岛素的工厂,可以批量生产人胰岛素。

  (四)转基因的未来发展方向

  工业领域:降解环境污染、提高光合效率、生物柴油。

  农业领域:农作物高产、抗逆、抗虫、复合性能。

  医药领域:基因药物和疫苗,动植物生物反应器。

  四、应当开展转基因研究

  中国作为农业生产和消费大国,也应当在国际转基因技术上占有一席之地。国家批准设立了转基因重大专项以来,我国科研人员克隆了100多个重要基因,获得1000多项专利,专利总数仅次于美国,居世界第二位。这有利于我们实现转基因技术的突破,打破国外专利的垄断。