$其他$ $转基因$ 浅谈转基因

近年来，微信上关于转基因的各种谣言可谓甚嚣尘上，诸如转基因大豆致癌，转基因食物引起人不孕不育，转基因棉花对人体有毒害，以及欧美国家不食用甚至不种植转基因作物等等，这些完全不负责任的言论使得公众对转基因作物甚至转基因技术本身的认识造成了一些困扰和误导，然而事实真的是这样吗？

什么是转基因？
首先，我们不妨看看什么叫“基因”。基因，是指携带有遗传信息的DNA片段，并且这些遗传信息可以被复制并且传递给后代。基因所携带的遗传信息，在一定程度上，可以决定生物的某些性状，而这些所谓的性状，有些是可以直观地看到的，例如动物的毛色；而有些是无法肉眼观测的，例如植物的一些抗逆性等等。而“转基因“，指的就是在生物之间将某些特定的、具有特殊作用的基因在不同的生物之间横向传递，这种传递的目的就是让这些基因所控制的某些性状转移到新的物种当中。这种基因的横向传递可以是种属之间的，例如将某种抗倒伏水稻的相关基因转入到不具有这种抗性的水稻当中；也可以是跨物种的，例如可以将来自于人的某些与激素生成相关的基因转入鱼类当中，促进鱼的生长。通俗地讲，有时候一个基因就像一把钥匙，这把钥匙可以打开特定的箱子，转基因就像是把这样一把钥匙分发给原来不具备这把钥匙的人，让他也可以有机会打开那个特定的箱子。

转基因有什么用？
显然我们不应该随意地发放钥匙，除非他们能够充分利用好箱子里的东西。也就是说，一个转基因事件不会是漫无目的的，而是具有明确的动机的。
以经典的转Bt基因抗虫棉为例。在20世纪初，人们在德国的苏云金小镇发现一种具有杀虫效果的细菌，并因此将这种细菌命名为苏云金芽孢杆菌。后来的研究发现，这种细菌在特定的时期可以产生一种晶体蛋白，当一些鳞翅目的昆虫食用了带有这种晶体蛋白的食物之后，由于这些昆虫的肠道环境是碱性的，这些晶体蛋白在这种碱性条件下可以水解并释放出具有毒性的活性肽，它可以与昆虫体内的一些特异的受体发生作用，使得昆虫的肠壁穿孔并最终导致昆虫死亡。基于这些现象，并且随着现象背后的作用机制的阐明，科学家发明了转Bt基因抗虫棉。抗虫棉的推广有效地减轻了棉铃虫等虫害，从而提高了单位面积棉花产量，并减少了化学农药的使用。所以无论是从环境保护的角度还是增产增收的角度来看，转基因抗虫棉都发挥了重要的作用。再如我国另一项自主创新的生物育种成果--转植酸酶基因玉米，据了解，其被动物食用后可将植酸磷转化为可以直接吸收的磷分，从而既能降低40%环境磷污染，又可以提高饲料营养利用率30%以上。
据悉，从1950年到2010年的60年间，我国化肥用量增加了100倍，以世界7%的耕地面积消耗了世界上35%的化肥。近年来，化肥和农药用量不断增加，均占到世界总消耗量的三分之一。传统的育种手段和农业生产技术将越来越难以适应现阶段发展的需求，甚至会出现恶性循环。而以转基因技术为代表的现代农业技术手段为解决这些问题带来了新的契机。

转基因作物是否安全？
具有明确的动机是分配钥匙的重要原因，但显然我们还需确保这把钥匙发出去是安全可靠的。
还是以转Bt抗虫棉为例，最终毒性的发挥需要满足一系列的条件。首先，需要提供一个碱性的肠道环境水解毒蛋白前体，从而释放其中真正具有生物活性的毒性多肽，而不同于昆虫，人体的胃肠道系统是酸性环境的；其次，毒性多肽要想发挥作用，需要借助于昆虫肠道中的一些特异性的受体，这些受体，同样是哺乳动物所不具备的，也就是说，即便是毒性多肽被水解，依然不会在哺乳动物体内发挥作用，而只是作为营养成分被消化吸收。实际上，任何一个基因，在进行转基因操作之前，研究者必然对其功能和作用机制进行详尽的研究。从国家法律层面来看，一个转基因事件被批准投入大规模生产之前，需要经过一系列严格的审查。从实验室内部研究，到田间试验，再到取得安全证书，期间每一步都有详细的操作规范和严格的考察制度，以最大程度地确保安全。
网络上有一些谣言宣称欧美国家不种植转基因作物，种了也全部是出口，而且很大一部分正是出口到中国。实际上，2015年，美国的几种重要农作物中，甜菜99%为转基因甜菜，大豆和棉花是94%，玉米是92%，其中玉米还被用作饲料等行业。也就是说，不论是直接还是间接地，美国人同样食用转基因作物，哗众取众的谣言很容易露馅。

转基因真的是人类的首创？
谈论转基因的时候，往往会忽略一个看似显而易见的问题：为什么人们会想到转基因这种技0术？这里我想说的不是这个技术的巨大价值和潜力，而是这种创想的来源。
人们看到长着翅膀的鸟儿在天空自由飞翔，从而引发了飞机的发明；人们发现生物体内基因的复制机理，发现了耐高温的DNA聚合酶，从而引发了聚合酶链式反应的发明。那么，转基因技术呢？真的是人类的首创吗？实际上转基因现象在自然界中广泛存在。例如原核生物大肠杆菌和枯草芽孢杆菌之间可以高频率地发生基因横向转移；而高等植物的异花授粉，杂交等现象实质上也是转基因。如果非要进行区分，那么人为的转基因实际上是拓宽了转基因现象的发生的生物范围，而这也是转基因技术的重要价值所在。

结语
从实际的生产生活层面来看，转基因技术已经展现了十分可观的价值，而从国家战略层面来看，转基因技术必须抓住时代机遇，才能更好地服务社会，创造更多的成果。近年来，我国科研工作者成功克隆了一批具有自主知识产权的重要性状功能基因，如水稻抗褐飞虱基因Bph14，耐旱基因ABP9，水稻理想株型基因IPA1等等。只有当更多的人能够理性地看待转基因技术和转基因作物，科学家的研究才能体现最大的价值，并有望走在世界的前列。

本文作者：张永亮，中国农业大学副教授，主要研究抗病毒 转基因植物的创制，植物病毒与宿主的互作以及基于植物病毒的生物技术开发。