(《科学新闻》2009年第22期 封面)

 

　　随着投入达240亿元人民币的“转基因生物新品种培育科技重大专项”审议通过，以及转基因作物植酸酶玉米即将面世的消息传出，中国转基因粮食作物的商业化生产已经近在咫尺。

　　而事实上，转基因棉花在中国的商业化生产已经有了11年历史；从国际视野看，截止 2008年，全球已累计种植转基因作物8亿公顷；在转基因技术领域处于领头羊位置的美国，食品和药物管理局确定的转基因已有43种，60%以上的加工食品含有转基因成分，90%以上的大豆、50%以上的玉米、小麦属于转基因产品。

　　“转基因技术是未来发展趋势，不会因为公众和媒体对它有安全上的担心，转基因技术的步伐就会放慢。”事实上，人类已经进入了转基因时代。

　　“转基因”和自然育种在本质上是一样的。现在的非转基因农产品，也是通过常规的自然选种，经过选育、变异得来一切都是“转基因”

　　■记者 徐治国 孙滔

　　河北省高碑店52岁的农民祖茂堂对十几年前开始在自己的农田引种转基因棉花时的情景记忆犹新。

　　“我种植转基因作物也是因为长期以来被棉铃虫折磨得没有办法。这些小虫对农药的抗性太强了，成虫居然能在杀虫剂溶液中游泳。曾出现含甲胺磷的高毒农药没有把棉铃虫打死，反而令一农民中毒的情况。”曾经担任乡技术员的祖茂堂回忆道。

　　被棉铃虫逼上绝路的老祖多次前往中国农科院求教，经人介绍认识了中国转基因棉花产业化开发的第一人郭三堆。两人一拍即合，郭三堆将那个时候还处于国家秘密的转基因棉花从温室中搬到了祖茂堂的院子中隐蔽进行培植，而后者也成了中国第一个种植转基因棉花的农民。

　　现在，老百姓已意识到，只有种植转基因抗虫棉才会有收成，如果不是抗虫棉，老百姓是不会去种植的。

　　“总之，抗虫棉给人们带来了好处，一是棉花的抗虫性能增强了，保证了收成；二是农药用量也明显减少，同时也降低了环境污染。”祖茂堂告诉本刊记者。　　像祖茂堂这样的农民，今后可能会更多地从转基因技术中获益。

　　显而易见的好处

　　在近20年的生产发展中，世界各地都纷纷投入巨大的人力、物力和财力对转基因及相关技术进行研究。迄今为止，中国已经批准了转基因棉花、番茄、甜椒、矮牵牛花、杨树和木瓜，但尚未批准任何主粮转基因作物。

　　中国农科院生物技术研究所研究员黄大昉此前一再强调，转基因作物的商业化不只是技术问题，它背后是国家与国家的政治、经济、贸易、社会伦理之争。

　　随着转基因植酸酶玉米和抗虫水稻上市的风声传出，转基因利弊之辩的钟摆似乎向支持一方倾斜。

　　转基因作物的益处比较明显。黄大昉指出，转基因技术可以提高作物的抗虫、抗病、抗除草剂等性能，从而减少了农药的使用，对环境也是一种保护。尽管目前还没有表达高产基因的转基因作物投入产业化，但是提高抗虫性能，也意味着人们能“虫口夺食”。

　　中科院农业政策研究中心主任黄季焜更是以多年的量化研究表明，大田试验中的抗虫转基因水稻由于大大减轻虫害，比对照组能提高6%~9%的产量[1]。

　　未来，也可以通过基因工程改良食品的品质，如增加大米的维生素含量、改变油料作物、改变淀粉组成及含量、增加土豆中氨基酸含量等等。目前除了增加大米维生素含量的金稻外，这类研究还没有成为转基因育种界的主流。

　　在11月9日举行的北京生命科学论坛“转基因农作物技术应用于安全管理学术研讨会”上，黄大昉指出，高植酸酶玉米和抗虫水稻，能大大提高饲料玉米的营养价值和水稻的抗虫性，不仅促进农民增产增收，创造巨大的经济社会效益，而且能发挥显著的生态环境效益。

　　直到今天，公众对转基因是否会对人体健康造成“潜在的危害”仍然存在争议。记者接触的若干位公众人士均表示，他们还是有顾虑和误解的。吃了转基因食品，动植物的基因是否会转移到人体中？是否会产生新的有害物质？是否破坏更多的生态？

　　“如果你是学生物的话，则很容易消除这个心理。”中国农科院黄大昉研究员说，在推进转基因产业化的同时，需要多做科学普及工作。“经过多年严格的生物安全性评价，未发现对健康与环境有不良影响。”

　　转基因即从某种生物中提取所需要的基因转入另一种生物中，使之重组，从而产生特定的具有优良遗传形状的物种。与杂交育种不同的是，利用人工技术，基因可以在同一物种内转移，也可以跨物种转移。

　　转基因食品在体内不积累，基因（DNA，即脱氧核糖核酸片段）进入人体后，都会被酶分解破坏成小分子，这样，就不可能将该基因信息整合到人体基因组。

　　包括中国科学院遗传发育所朱祯研究员在内的一批转基因技术专家均认为，自从人类耕种作物以来，人类的祖先就从未停止过对作物的遗传改良。中国农科院范云六院士也认为，消费者愿意接受的自然育种和转基因在本质上是一样的，现在的非转基因农产品，也是通过常规的自然选种，经过选育、变异得来。同时，转基因是用某一个特定的基因研究透彻后进行，因而更加准确[2]。

　　“天然的和人工物种，不能一锤定音哪个更好，而是取决于人的认识水平和安全运用的水平。”转基因棉花专家、中国农科院郭三堆研究员认为，社会上许多环保主义者所持有的“天然物种更好”的观点是站不住脚的。

　　他举例西红柿，最早的西红柿是很小的，酸且涩，而现在不论大小的西红柿品种，均味道可口。郭三堆认为，这个是人工物种比自然物种优良的一个证据。

　　朱祯以历史的数据反驳了环保主义者“敬畏自然”的立场。现在的大农业确实给大部分人类提供了充足的粮食资源，这是人类历史上所没有的。在采集社会，地球只能养活300万人；原始农业社会，这个数据变成了几亿人；工业化社会可以养活几十亿人；在未来的信息化和生物技术社会，地球能够养活的人口数还会增加。朱祯语气强烈：“目前极端的环保主义者的思潮是偏激的，他们到底想要什么样的自然，是山顶洞人的，还是半坡人的？”

　　基因漂移与害虫进化

　　与所谓“转基因污染”联系在一起的，就是基因漂移，也就是被转入的基因可能在授粉过程中飘移到其他物种中。

　　反对者认为，随着转基因植物环境释放种类增多，规模增大，如抗除草剂基因等抗性基因可能漂流到杂草中，使其成为“超级杂草”，无药可除。同时，转基因植物侵入新的生态领域，有可能破坏了生态平衡，影响生物多样性。

　　另外，转基因植物除了会对靶标害虫产生毒素外，也会逼迫害虫产生更大的耐受性，存活时间更长，变成所谓“超级害虫”。从事生物安全研究的科学家还担心，抗虫基因还会影响到非目标害虫及目标害虫的天敌，让之也能产生抗性。

　　2008年2月，美国亚利桑那大学科学家Bruce Tabashnik及其同事在《自然-生物技术》上发表论文，指出在美国观测到对转基因抗虫棉具有抗性的棉铃虫。

但是这组科学家也指出，这一发现并不令人吃惊，因为昆虫抗性的实际出现日期已经大大晚于理论上的预计时间[3]。

　　无论如何，看起来，基因漂移和昆虫抗性在理论上的可能性要远甚于转基因的健康风险。

　　在美国，为了防止目标昆虫产生抗性，政府规定了避难所，即在转基因作物之间种植一些非转基因作物作为隔离带，防止目标昆虫产生出抗性。中国转基因抗虫棉大规模产业化以来，并没有采用避难所的政策。科学家们指出，因为棉农们自然地进行多样化种植，包括非转基因的粮食作物，这大约解释了中国为什么迄今还没有观测到明显的昆虫抗性问题。

　　然而，水稻的情况可能有异，每个水稻种植农户经常仅种植水稻，这就带来了如果转基因水稻产业化，可能带来目标昆虫迅速进化出抗性的问题。稻农们土地有限，也难以“奉献出”宝贵的土地当作避难所。再者，稻农土地分散，就算政府要求避难所，执行起来恐怕也有难度。

　　但是长期从事转基因水稻产业化研究的福建农业科学院研究员王锋指出，尽管稻农们往往仅种植水稻，但是他们长期以来习惯种植多样化的水稻品种以避免风险，这种习惯或能有助于将来发挥避难所的作用。王锋的研究也表明，尽管田试中的转基因水稻降低了稻纵卷叶螟这种害虫种群数量，但是并未对水稻害虫群落的组成与结构产生明显的影响，也没有引起优势种成分的变化[4]。换句话说，就是转基因水稻还没有显出让害虫产生抗性的迹象。

　　参考文献：

　　[1] Science, 2005, 308:688-690

　　[2]《中国农村科技》, 2007, 11:11

　　[3] Nature Biotechnology, 2008, 26:199-202

　　[4] 《昆虫学报》, 2005, 48:544-553

　　转基因技术是未来发展趋势，尽管公众和媒体对它有安全上的担心

　　转基因玉米上市冲刺

　　■记者 徐治国

　　11月14日，北京中国科技馆。

　　在由中国农业科学院、中国科技馆和中国生物工程学会主办的“转基因进入寻常百姓家”主题教育活动上，转基因植酸酶玉米的主要研究者、中国工程院院士范云六向《科学新闻》记者透露：转基因植酸酶玉米已经通过国家的审核批准。这也证实了连日来业内人士透露的具有中国自主知识产权的转基因作物——植酸酶玉米即将面市的消息，商业化生产已是箭在弦上。

　　与转基因棉花的商业化生产已经走过11个春秋相比，中国的转基因粮食作物上市显得滞后了一些。

　　作为支持派，黄大昉一直力推转基因作物的产业化。早在今年2月份，这位中国农业科学院生物技术研究所研究员就向外界透露，转基因植酸酶玉米和转基因抗虫水稻已基本通过生物安全性评价。

　　然而，对于植酸酶即将上市的消息，众多业内学者仍不敢给予肯定的答案。“有这个风声，但（我）没有核实。”黄大昉告诉《科学新闻》，“现在，好像包括做转基因植酸酶玉米的当事人都不愿意提及此事。”

　　240亿撬起产业化

　　早在2008年7月9日，中国国务院常务会议审议并原则通过“转基因生物新品种培育科技重大专项”（以下称“转基因专项”）。该专项拟投入资金约240亿元人民币，将主要投入到优势基因的挖掘、转基因品种选育和转基因作物品种的产业化。

　　作为农业领域获得的唯一专项，也是新中国成立以来国家单项投资最高的项目，这一重大专项的目标是要获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种。

　　中国启动的这项高达200多亿元人民币的转基因专项，重点研究第二代转基因作物，也就是在抗虫基础上通过转基因技术增加作物抗病、抗旱涝和更加高产的特性。

　　国家环境保护部生物多样性研究的首席专家、中央民族大学教授薛达元告诉《科学新闻》：“转基因专项是从国家层面出发，其目的不单单是发展转基因技术，更重要的可能是带动产业化发展。”他同时透露，上百亿专项资金的20%将用于生物安全的检测和设施建设。

　　专项通过之后，各种猜测也随之诞生：中国有可能成为全世界第一个商业种植转基因水稻的国家；转基因粮食商业化生产有望实现；等等。

　　针对转基因专项的种种反应，科技部农村科技司农业处王学勤处长对《科学新闻》记者表示，投入几百亿的重大专项，其最终目的就是为了产业化，解决粮食安全，“所以应大力推进转基因作物的产业化发展”。

　　围绕这个专项，北京早在去年3月份就率先启动了“转基因农作物新品种选育”专项以响应国家专项。北京专项的目的之一是完成一批转基因农作物的安全评估与生产性实验，培育出一批转基因作物新品种，促进转基因农作物的产业化进程。该项目实施年限为3年，总投资2000万元人民币，下设小麦转基因育种、玉米转基因育种、蔬菜转基因育种和林草果树转基因育种4个。

　　中国农业科学院生物技术研究所副研究员、植物基因工程专家、植酸酶玉米主要研究人员之一陈茹梅坦言，生物技术产业的竞争是很激烈的，欧美都有很强大的生物公司，例如美国的孟山都和杜邦，它们在生物技术领域的实力是非常雄厚的。而中国在投入上比较分散，运作模式也存在一些问题，所以专项的作用就是要更好地提高中国的生物技术产业，促进商业化生产。

　　“过去我一直给他们批评，所以现在我不愿意承担这项研究。”在转基因专项中毫无承担角色的薛达元向记者表达了自己的真实想法，但他同时承认，“这一重大专项是与转基因作物的产业化联系在一起的，其目的是为了更多的产业化。”

　　显然，如此大的投入目的并不仅仅是发表一些研究论文。

　　首例产品有望上市

　　转基因作物植酸酶玉米要上市的风声就在这个时候透出。

　　农业部科技发展中心基因安全管理处刘培磊告诉记者，目前，转基因植酸酶玉米一旦批准即可上市，但是要想商业化生产还有许多工作要做，如品种审定等步骤是必不可少的。

　　然而，长达十几年的研究工作让陈茹梅谈起转基因植酸酶玉米时显得格外小心，“这是一个比较敏感的话题。作为研发单位，目前还没有收到任何官方的通知，也没有这方面的消息。”

　　总部设在北京的作物种籽供应商、农业生物技术研究公司奥瑞金种业股份有限公司此前宣布，他们已经获得了一种含有植酸酶的新转基因玉米的生产许可，据Fox财经报导，这是第一例获准在国内市场进行商业销售的转基因植酸酶玉米，预计这种玉米种籽的商业产品将在今年年底面世。

　　奥瑞金种业股份有限公司从中国农科院受让的转植酸酶基因玉米可能已经获得农业部商业化批准。该公司东北生产营销中心一工作人员向记者证实，“我们已经有转基因作物产品，但是现在市场是否有销售还不太清楚，目前东北还没有。”

　　在今年4月份召开的第二届生物技术与农业峰会上范云六就曾透露：“关于植酸酶，我们研发的东西已经跟奥瑞金（Origin）公司合作，转让给奥瑞金（Origin）公司，现在正在进行产业化的进程。这个技术是目前最接近产业化的项目，怎么样使植酸酶因为技术领先的优势尽快地转化为产业的优势，这是我们所追求的。”

　　范云六告诉记者：“作为一个基础扎实的现代化农业高新技术企业，我很看好和他们的合作。”

　　基因：为环境保护而“转”

　　磷是动物不可或缺的一种营养元素，而玉米、大豆等含有丰富的磷，其中50%~80%以植酸磷（有机磷）的形式存在。但许多单胃动物，如猪、鸡、鸭等，由于消化道内缺乏植酸酶，无法将这些有机磷转化为无机磷加以吸收，所以，只能在其饲料中添加矿物磷。而没有利用的植酸磷随动物粪便排出，会造成环境污染。

　　植酸酶作为一种动物饲料添加剂，可将植酸磷分解成无机磷，“大约可以将植酸磷的利用效率提高60%，可减少大约40%的排泄量。”陈茹梅说，这样既可以满足动物生长需要，又能消除环境负面影响。目前，在欧洲、韩国、日本等地区是强制添加的，目的是降低家畜粪便造成的环境影响。

　　“转基因植酸酶玉米将能够减少植酸酶添加剂的用量，将使饲料成本降低2/3。同时能够减轻江河、水域等环境中磷的污染，并缓解磷资源的匮乏与供应不足。”黄大昉说。

　　根据中国饲料工业研究的统计，国际植酸酶市场规模是5亿美元，仅中国的市场就达到2亿美元。中国玉米种子市场据估计为10亿美元。当前植酸酶通常是通过微生物学的方法来生产的，而奥瑞金计划成为世界上第一家生产转基因植酸酶玉米的企业。

　　时机成熟吗？

　　对植酸酶玉米上市一事，薛达元表示：“现在也只是听说而已，没有官方的说法。但是政府的压力也很大，投入这么多，不商业化生产怎么可能？农业部压力更大。专项也是推动植酸酶玉米研究与上市的动力之一。转基因专项的主要研究对象还包括水稻、棉花等农作物，最终还得国务院来决定。”

　　中国的转基因研发发展快速期是在1998~2000年，国家高层亲自到农科院号召大力发展转基因。“期间（转基因）抗虫棉是上去了，可是粮食作物却发展滞后。主要原因是管理部门对安全问题的认识没有到位，受到国外的负面影响较大，随之带来的是国内的消费者也被‘搞乱’了，所以转基因相关问题的科学普及需要大大加强，以弥补前期造成的问题。”黄大昉说。

　　所以他认为，转基因专项的设立非常必要，“甚至设立得有点晚了。中国在转基因种植面积上原来居全球第四，现在掉到第六了，由于中间受到安全性和国际贸易的影响，发展步伐犹豫了一下才导致这一局面。”

　　黄大昉明确指出，转基因技术是未来发展趋势，不会因为公众和媒体对它有安全上的担心，转基因技术的步伐就会放慢。“而且目前转基因技术处于发展初期，未来的潜力很大，能解决的问题也很多。所以我对它的发展持乐观态度，并坚定有很好的未来。”

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、转基因抗虫水稻专家朱祯也认为，中国早应该进行转基因作物的商业化种植了，“其实转基因作物与常规育种作物在本质上没有任何区别，抗虫水稻与应用生物农药种植是完全相同的。大量的试验表明转基因作物没有另外的反应。”

　　欧盟的态度转变

　　长久以来，欧洲一直是反对转基因技术的一个主阵地。而现在，欧盟国家多个部长正在呼吁加快转基因生物审批过程。

　　9月22日，发表在GMO Compass上的一篇文章指出，自从几个获批的美国进口玉米因发现两种转基因品种而被拒之门外以来，来自美国的大豆进口也出现停滞。

在这种情况下，多位农业部长呼吁欧盟加快转基因生物的审批过程。如果欧盟不改变现有的强硬转基因进口政策，尤其是丝毫不能接受转基因物质的态度，欧洲的禽畜养殖业将面临一场饲料危机。

　　欧盟农业专员Mariann Fischer Boel曾一再敦促欧盟委员会加快几种转基因作物的审核工作。丹麦食品部长Eva Kjer Hansen对Boel提出的呼吁表示赞同。

她敦促欧盟委员会解决因不接受非认证转基因生物而带来的饲料行业问题。她说：“动作缓慢以及针对转基因生物的零容忍政策正损害欧盟的粮食供应。”

　　对零容忍政策进行严格解释是一个技术问题，该政策可能会给整个欧盟的粮食供应带来严重的经济问题。德国农业部长也在呼吁加快转基因饲料的审批过程，并呼吁制定实用的监管程序。

　　市场决定命运

　　陈茹梅介绍说，目前的转基因技术可以使玉米单产提高30%左右。随着技术水平的提高和推广基数加大，玉米增产也将加快。这样一来，中国玉米供给的缺口将会被迅速填平，甚至有能力出口。

　　在黄大昉看来，商业化生产是要一步一步进行才可以的。“不管怎么样，至少这是一个突破，它（植酸酶玉米）是有用的，至于它有多大的市场，还得看看。理论上讲，植酸酶玉米不用再使用添加剂，但实际效果如何，我认为只有经过市场的反应、推动才能决定，至于有多大的应用潜力，我很难给予断定。”

　　薛达元则认为：“现在还存在积极推动转基因商业化和反对转基因商业化两大阵营的博弈。如果公众和媒体等对商业化发展没有什么反应，积极推动一方将占据主动，表明时机已成熟。同时，还得看国外特别是欧洲的反应，如果反应较小，将会促进整个事情的发展；如果反应较大，则有可能放缓商业化步伐，择机上市。总之，谁也不敢保证没有风险。”

　　主张商业化种植的朱祯对“风险”并不避讳，他主张种植的同时还要对人类和环境的影响进行适时的观察和跟踪分析，更多地解答消费者的疑虑，“虽然要积极推进，但是慎重是必要的”。

　　“我对植酸酶玉米的未来很看好。”范云六说。

　　参考文献：

　　GMO Compass, 2009, 9月22日

专利问题不是中国转基因产业发展的障碍，但对转基因新品种培育的产权要高度重视，尊重知识产权，积极发展自己的知识产权

中国科学家VS孟山都

　　■记者 孙滔

　　11月17日，联合国食物权特别报告员德舒特(Olivier de Schutter)称，在2008年粮食价格飞涨的背景下，一场新的粮食危机的爆发仅仅是个时间问题。

　　如今地球上有超过10亿人口处于营养不良的状态。与当前这场影响深远的粮食困境相对应，美国著名农业跨国巨头们在此期间却收获甚丰。据媒体披露，仅在2007年12月至2008年2月的3个月间，农业巨头孟山都公司净收入11.2亿美元，比去年同期收入5.43亿美元翻了一番多，利润成倍增长。另一巨头美国嘉吉公司的同期净收入，从去年的5.53亿美元增至10.3亿美元，直追孟山都。

　　但在以转基因技术为代表的现代农业生物技术领域，只有孟山都缔造了转基因帝国的地位。

　　创建于1901年、以糖精作为自己第一个产品的孟山都公司在今天已经是一家纯粹的农业公司，这个定位始于2002年孟山都与法玛西亚拆分，从而成为一家独立的农业公司。

　　孟山都在1981年即成立了分子生物学小组，从此孟山都确定了生物技术为其战略研究核心。目前该公司的业务范围囊括了全球种子和基因业务（包括生物技术、种子培育和基因研究的技术平台）、畜牧业（提高乳制品产出的Posilac牛生长激素以及为养猪者提供的遗传选择技术）、植物保护产品（用于控制杂草的农达系列除草剂和其他除草剂）等产品。

　　时至今日，在全球转基因农作物的种植产业中，孟山都占据了全球多种农作物种子70％以上的市场份额，其年营业额超过100亿美元，其中60％以上的销售收入来自于转基因植物种子，并且全世界正在使用抗虫、抗除草剂的种子多数也来自孟山都公司或由它授权。

　　孟山都每天投入200多万美元用于技术研发，在转基因业界有这么一句话：孟山都的转基因科研能力足以抗衡整个中国。其死对头绿色和平组织也坦言，世界上没有任何一个跨国公司在农业转基因技术方面可以与孟山都公司抗衡。甚至还有在孟山都工作过的科学家在2001年成为了诺奖得主。

　　孟山都今日的霸主地位离不开其大规模收购、与其他粮食巨头合作等行为，更离不开其对处于粮食生产链端头的科学研究。

　　2009年11月4日，孟山都公司宣布其在中国的第一家研究机构——孟山都生物技术研究中心在京正式成立。据称，孟山都北京生物技术研究中心将展开生物信息学和基因组学的初期研究，并为孟山都全球研发网络与中国科研人员的合作提供平台。

　　一系列迹象表明，尽管孟山都在中国已经推广了一系列产品，如迪卡系列玉米、保铃棉、迪卡系列向日葵、农达除草剂，但孟山都正在加快迈向中国农业的步伐。从1996年中国引入孟山都转基因抗虫棉开始，中国的转基因专家就没有停止与它的合作与竞争。

　　从1996年到2004年，中国转基因抗虫棉市场90%以上为孟山都占据，不过这个情况被1997年由中国农科院研究员郭三堆推出转基因抗虫棉技术所扭转。截至目前，中国棉农使用的基本上是国产的转基因棉花种子。

　　专利对于中国转基因领域发展至为重要，中科院遗传与发育研究所研究员朱祯介绍，每个转基因产品少则三四十项专利，多则五六十项专利，而目前孟山都占据了转基因领域专利的大部分份额。

　　孟山都对其研发的种子专利有着相当严格的知识产权保护，而当前的世界经济运行机制以及专利保护政策为孟山都的垄断地位提供了方便。中国也要为此付出代价。

　　不过朱祯表示，专利问题有商业上的解决方式，如商业合作或置换专利等。他说，即使像孟山都这么大的公司，也要向其他公司购买专利。

　　郭三堆认为，专利问题不是中国转基因产业发展的障碍。不过他建议对转基因新品种培育的产权要高度重视，尊重知识产权，积极发展自己的知识产权。