基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。下面是由我整理的基因工程学术论文,谢谢你的阅读。
基因工程学术论文篇一
摘 要:基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中,甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞,就会改变这个细胞的某种功能。这项工程创造出原本自然界不存在的重组基因。它不仅为医药界带来新希望,在农业上提高产量改良作物,并且对环境污染、能源危机提供解决之道,甚至可用在犯罪案件的侦查。基因工程的发展现状和前景是怎么样呢,而又有哪些利弊?
关键词:基因工程;发展现状;发展前景;基因工程利弊
一、基因工程
(一)基因工程的概念及发展
1.概念
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
2.发展
生物学家于20 世纪50 年代发现了DNA 的双螺旋结构,从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体,这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后,科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码,简单地说,就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上,进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。
(二)基因工程的发展现状及前景
1.发展现状
(1)基因工程应用于农业方面。运用基因工程方法,把负责特定的基因转入农作物中去,构建转基因植物,有抗病虫害,抗逆,保鲜,高产,高质的优点。
下面列举几个代表性方法。
①增加农作物产品营养价值如:增加种子、块茎蛋白质含量,改变植物蛋白必需氨基酸比例等。
②提高农作物抗逆性能如:抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性能。
③生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生,或具固氮能力,将代替无数个氮肥厂。④增加植物次生代谢产物产率。植物次生代谢产物构成全世界药物原料的 25% ,如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。
⑤运用转基因动物技术,可培育畜牧业新品种。
二、基因工程应用于医药方面
目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快产业之一,前景广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。对预防人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 并且应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。
三、基因工程应用于环保方面
工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA 重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4 种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4 种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3 烃类降解完,而天然菌株需 1 年之久。90 年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR 技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。
(一)发展前景
基因工程应用重组DNA 技术培育具有改良性状的粮食作物的工作已初见成效。重组DNA 技术的一个显著特点是,它注往可以使一个生物获得与之固有性状完全无关的新功能,从而引起生物技术学发生革命性的变革,使人们可以在大量扩增的细胞中生产哺乳动物的蛋白质,其意义无疑是相当重大的。将控制这些药物合成的目的基因克隆出来,转移到大肠杆菌或其它生物体内进行有效的表达,于是就可以方便地提取到大量的有用药物。目前在这个领域中已经取得了许多成功的事例,其中最突出的要数重组胰岛素的生产。 重组DNA 技术还有力地促进了医学科学研究的发展。它的影响所及有疾病的临床诊断、遗传病的基因治疗、新型疫苗的研制以及癌症和艾滋病的研究等诸多科学,并且均已取得了相当的成就。
(二)基因工程的利与弊
1.基因工程的利
遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病,这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎,早至只有两天大,尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出,抽取DNA,侦测其基因是否正常,再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。 基因筛检并不改变人的遗传组成,但基因治疗则会。目前全世界正重视发展永续性农业,希望农业除了具有经济效益,还要生生不息,不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。
2.基因工程的弊
广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人,但可能妨碍他的未来生活就业。基因工程会产生“杀虫剂”的作物,也可能对大环境有害,它们或许会杀死不可预期的益虫,影响昆虫生态的平衡。转基因食品不同于相同生物来源之传统食品,遗传性状的改变,将可能影响细胞内之蛋白质组成,进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成,其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状,甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移,造成难以想象的后果。转基因食品潜在危害包括:食物内所产生的新毒素和过敏原;不自然食物所引起其它损害健康的影响;应用在农作物上的化学药品增加水和食物的污染;抗除草剂的杂草会产生;疾病的散播跨越物种障碍;农作物的生物多样化的损失;生态平衡的干扰。
四、结束语
随着社会科技的进步,基因工程的发展将成为必然。尽管它会给我们带来一些危害但是仍然为我们带来了很多好处。不仅为我们提供了新的能源而且促进了各国的经济的发展,所以在我们发展基因工程的同时应该尽力避免一些危害,而让有利的方面尽可能应用。
参考文献:
[1]陈宏.2004.基因工程原理与应用.北京:中国农业 出版社
[2]胡银岗.2006.植物基因工程.杨凌.西北农林科技大学出版社
[3]刘祥林.聂刘旺.2005.基因工程.北京:科学出版社
[4]陆德如.陈永青.2002.基因工程.北京:化学工业出版社
[5]王关林.方宏筠.2002.植物基因工程.北京:科学出版社
基因工程学术论文篇二
基因工程蛋白药物发展概况
【摘要】近些年,随着生物技术的发展,基因工程制药产业突飞猛进,本文就一些相关的重要蛋白药物的市场概况和研究进展作一概述。
【关键词】基因工程 蛋白药物 发展概况
中图分类号:R97 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2011)6-255-03
基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。1980 年,美国通过Bayh-Dole 法案,授予科学家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆专利,这是现代生物制药产业发展的里程碑。1982 年,第一个生物医药产品在美国上市销售,标志着生物制药业从此走入市场[1]。
生物制药业有不同于传统制药业的特点:首先,生物制药具有“靶向治疗”作用;其次,生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次,生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外,生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位,历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。
当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术,在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上,我国生物制药的产值及利润增长迅猛, 2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。随着研究的深入,当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。研究表明,在我国的基因工程药物中,蛋白质类药物超过50%[3]。而这些源自基因工程菌表达的蛋白,如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面:即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由:1.需求性,天然蛋白的供应受限制,随需求的不断增加,数量上难以满足,使它得不到广泛应用;2.安全性,一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染,且难以消除或钝化;3.特异性,来自天然原料的蛋白往往残留污染,会引起诊断试验所不应有的背景[4]。
以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。
1 促红细胞生成素
是细胞因子的一种,在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术,在实验室获得重组人EPO(rhEPO),1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准,适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。
2001年,EPO的全球销售额达21.1亿美元,2002年达26.8亿美元,2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。创下生物工程药品单个品种之最,是当今最成功的基因工程药物。用过EPO的大多数病人感觉良好,在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。
2 胰岛素
自1921 年胰岛素被Banting 等人成功提取并应用于临床以来,已经挽救了无数糖尿病患者的生命。仅2000年,胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。20世纪80年代初,人胰岛素又成为了商业现实;80 年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素,大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。
国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等,胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产,且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种,主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大,若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。
3 疫苗
在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症,而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。
疫苗可分为传统疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技术疫苗( high2tech vaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病) 以及防、治兼具[2]。
随着科技的发展,对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展,这其中也孕育着巨大的商业机会[9], 2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元,据美林证券公布的一份研究报告显示,全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场,国内疫苗市场发展潜力巨大,年增长率超过15%。
在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中,Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞,这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台,进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。
4 抗体
从功能上划分,抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分,抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可有效地治疗各种疾病,比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。另外一个优势是,抗体本身也许既可被当作一种治疗武器,也可被用作传递药物的一种工具。除了全人源化抗体以外,与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力,尤其是在癌症治疗方面[12]。
治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008 年治疗性抗体销售额超过了300 亿美元,占了整个生物制药市场40%。在美国批准的99 种生物技术药物中,抗体类药物就占了30 种;在633 种处于临床研究的生物技术药物中, 有192 种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。截止2007年,美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。
参考文献
[1] 章江益, 孙瑜, 王康力. 美国生物制药产业发展及启示[J]. 江苏科技信息. 2011, 1(5): 11-14.
[2] 王友同, 吴梧桐, 吴文俊. 我国生物制药产业的过去、现在和将来. 药物生物技术[J]. 2010, 17(1): 1-14.
[3] 吴梧桐, 王友同, 吴文俊. 21世纪生物工程药物的发展与展望[J]. 药物生物技术. 2000, 7(2): 65-70.
[4] 储炬, 李友荣. 现代工业发酵调控学(第二版)[M]. 化学工业出版社.
[5] Koury MJ, Bondurant MC. Maintenance by erythropoietin of viability and maturation of murine erythroid precursor cell[J]. Cell Physiol, 1988, 137(1):65.
[6] Cuzzole M, Mercurial F, Brugnara C. Use of recombinant human Erthro-poietin outside the setting of uremia[J]. Blood, 1997, 89(12): 4248-4267.
[7] 李萍, 刘国良. 最新胰岛素制剂的研究进展概述[J]. 中国实用内科杂志. 2003, 23(1): 19-20.
[8] 张石革, 梁建华. 胰岛素及胰岛素类似物的进展与应用[J]. 药学专论. 2005, 14(11): 21-23.
[9] 徐卫良. 生物制品供应链优化与供货提前期缩短问题研究――基于葛兰素史克(中国)疫苗部的实例分析(硕士学位论文). 上海交通大学, 2005.
[10] Presta LG. Molecular engineering and design of therapentic antilodies[J]. Curr Opin Immunol, 2008, 20(4): 460.
[11] Liu XY, Pop LM, Vitetta ES. Engineering therapeutic monoclonal antibodies[J]. Immunol Rev, 2008, 222: 9.
[12] 陈志南. 基于抗体的中国生物制药产业化前景. 中国医药生物技术[J]. 2007, 1(1): 2.
[13] 于建荣, 陈大明, 江洪波. 抗体药物研发现状与发展态势[J]. 生物产业技术. 2009, 1(3): 49.
看了"基因工程学术论文"的人还看:
1. 高中生物选修三基因工程知识点总结
2. 高二生物基因工程知识点梳理
3. 浅谈基因工程在农业生产中的应用
4. 植物叶绿体基因工程发展探析
5. 关于蔬菜种植的学术论文
转基因技术又叫基因工程,采用这项技术,人们可以按照自身的意愿,向生物体植入一个或多个遗传物质--基 因,以对该生物进行遗传"修改",使其具备某个或某几个原来不具备的性状,如抗病性、高产性等。
转基因技术自诞生之日起,便引发了激烈的是非之争。争论双方似乎都证据确凿,但又很难说服对方。事实上, 转基因技术确实利弊共存,人们不应该因噎废食,也不应该盲目跟风。一般认为,转基因技术的主要风险是:不可预测、不精 确和不可逆转等。人们担心转基因生物会干扰自然固有的秩序,如生物多样性和自然繁衍过程,破坏自然环境;同时也担心会 对人们的健康造成危害。正因为如此,早在1992年公布的《生物多样性公约》就明确提出,制定或采取办法酌情管制、管 理或控制由生物技术改变的活生物(LMO或GMO)在使用和释放时可能产生的危险。
其实,正像其他科学发明和科学技术一样,其本身并无功过,关键在于掌握这种技术的人,怎么应用它们。
本刊报道有关转基因问题的一些最新国际动向,供读者借鉴。
10月24日,欧盟顶着巨大的反对声,批准从美国进口4种转基因植物,以应对其市场上日益短缺的饲料问题 。与此同时,肯尼亚和卡塔尔等国家也正在酝酿转基因生物立法。看来,"肚子"问题,正在让人们变得越来越现实。是啊, 在世界上还有许多人在忍饥挨饿的时候,人们必须面对现实。诺贝尔奖得主、基因革命之父诺曼·波尔劳的一句话让人难忘: "在人们还空着肚子和饱受灾难的时候,我们无法期盼一个和平的世界。"
正是全球贫困地区"饥饿与营养不良"的问题,让人们将目光再次转向转基因技术。有人将这种技术视为解决" 饥饿问题"的革命性技术,更人有将之提到了"生存还是死亡"的高度。他们指出,不应该将转基因生物妖魔化。目前,这种 声音正在对一些国家、特别是发展中国家的有关决策产生影响。
动向近期一些国家和地区对转基因技术的反应
欧盟--欧盟的消费者对转基因食物的谨慎程度在世界上是出了名的。可是尽管反对的呼声不断,欧盟还是于1 0月24日批准从美国进口4种转基因植物作为食物和饲料,但禁止在境内栽培。这4种转基因植物产品将在未来10年内, 在欧盟的27个市场中销售。美国生物技术工业组织常务副主席莎伦·波迈说:"欧盟朝着正确的方向迈出了一步。我们期待 欧盟在批准转基因产品方面有一个科学的时间表。"
美国--美国是欧盟饲料产品的主要供应国,一直期望将欧盟变成其转基因玉米等转基因产品的出口市场。但欧 盟对进口转基因产品的政策一直没松动,这很让美国无奈。美国玉米精加工协会主席奥德拉·埃里克森说:"我们一直密切关 注着欧盟的动向,期待着这个审批的结果。在未来几年内,欧盟将面临严重的饲料短缺问题,我们希望他们采取行动,保证市 场上饲料产品的供应。"
肯尼亚--肯尼亚国会正在就2007年生物安全法案开展辩论。这是寻求保障公众安全与健康,以及国家生物 多样性免遭转基因生物危害的法案。该法案将批准成立国家生物安全监管机构,监管并确保转基因生物的研究、进口及其贸易 在安全的前提下进行。该法案一旦通过,便意味着在肯尼亚,可以在法律的规范下开展有关转基因技术研究和转基因食物贸易 。
卡塔尔--卡塔尔可能成为海湾国家中第一个为转基因食品立法的国家。该国环境与自然保护最高委员会(UN EP)正在准备成立一个专门委员会,解决转基因生物流通及其与健康相关的问题。"绿色和平"组织的基因工程师安第·弗 雷姆勒引述卡塔尔官员的话说,如果不能抵制转基因食物,那么至少应该让消费者有知情权,让他们自己决定是否购买转基因 食品。卡塔尔不计划禁止转基因食物,而倾向于引入强制性的标签制度。2006年11月,"绿色平和"组织对卡塔尔超市 中的35种食物进行检测发现,其中40%的食物有转基因成分。截至2006年11月,海湾国家没有一个转基因产品上有 相关标志。
法国--法国最大的农民团体最近敦促政府尽快制定法律管理转基因植物,以消除长期以来围绕该问题的不同意 见。去年,法国仅仅实施了有关细则,尚未通过转基因作物法律。
意大利--10月3日,多个意大利农工组织、消费者组织和环境组织,在全国举行签字反对转基因生物大行动 。宣称代表着1100万人意愿的29个协会,组成了意大利/欧洲无转基因生物联盟,并计划到11月15日举办1600 个活动,传播他们的观点。声音
"肚子"问题再次将转基因技术推到聚光灯下
在对转基因技术发出的不同声音中,目前有一个声音日益受到关注,那就是认为转基因技术是拯救"饥饿"的革 命性技术。英国种植业委员会主席休·奥利弗-贝拉斯最近说,拒绝生物技术将让世界挨饿。他说:"过去10年,世界粮食 消费量常常比生产量大。当人们对粮食的要求不断增长时,反对生物技术是不明智的。"
过去100年,技术和发明为人类提供了前所未有的粮食产量,大多数工业化国家再不必为饥饿和营养不良发愁 ,获得粮食就像到街边的杂货铺一样容易。这一切得益于先进技术,其中贡献最大的就是转基因技术与化肥和农药。来自美国 的雅格布·卡伯拉第说,这些先进技术为我们提供了大量食物,但却被断章取义的环保运动妖魔化。尽管做了详尽的测试,但 转基因作物仍被赋予了非自然和不安全的臭名声。有的人甚至于宣称,它们是大型企业为了挣钱而向公众抛出的有害产品。
通过改变基因来培育植物并不是什么新鲜事。数千年来,人类通过杂交培育了大量作物和动物。今天所不同的是 ,采用生物技术,至少在理论上,科学家可以打破自然障碍,将控制某些性状的基因通过人为的手段植入生物活体,给予这种 生物新的特性。卡伯拉第说:"据估计,我们所消费的食物,大约70%在某种程度上都有转基因成份,所以我们每个人都吃 过转基因食物的机率非常大,而这并没有杀死我们。这些产品已经过美国食品及药物管理局、美国环保署和美国农业部的严格 检测。"
为将转基因食品这个"恶魔"扫地出门,许多环保人士鼓励有机种植。他们坚信,有机种植园总有一天会战胜转 基因工程,让地球回归自然。然而,他们却忽视了一件事,就是如果现在世界上的所有农田都拒绝转基因作物和化肥,那么所 生产的粮食将只够维持目前地球上三分之二人口的生存,也就是说将有20亿人得饿肚子。严峻的现实是,我们的文明需要这 些食物来养育。
国际农业生物技术探索服务机构(ISAAAAfriCentre)对外交流官员丹尼尔说,肯尼亚2007 年生物安全法案,可以使肯尼亚像其他国家一样,获得生物技术带来的机遇。肯尼亚是一个贫穷国家,很多人由于缺乏食物而 营养不良,需要利用包括有机、传统和生物技术在内的各种方法,从饥饿和疾病中拯救人民。转基因食物并非食物中的异类。 在国会通过这项法案前,政府首先应该让肯尼亚人民真正了解转基因食物。当前的生物技术为解决营养问题提供了机会。采纳 生物技术的国家正在享有各种各样的功能食物,也就是具有治疗效果的食物。有了功能食物,我们就可以拯救2.5亿发展中 国家正在遭受维生素A缺乏症的5岁以下儿童的生命。
转基因生物可能带来的潜在危险,需要时间的检验,也需要严格的控制,但不能因此而放弃这项技术,因为对于 正在饥饿中挣扎的人们来说,这又回到了那个千古不变的老问题--生存还是死亡?丁洪美
转基因技术是通过有性生殖过程实现的,作为生命科学的前沿技术,转基因技术已经逐渐走入了人们的生活。面是我整理的关于转基因技术论文,希望能对大家有所帮助!
转基因技术论文篇一:《试谈转基因技术》
【摘要】
作为生命科学的前沿技术,转基因技术已经逐渐走入了人们的生活,应用领域不断开拓,在解决人类所面临的粮食短缺、环境污染、资源匮乏、效益衰减等重大问题上显示出日益重要的作用, 逐渐发展成为强大的现代生物技术产业。然而,由于转基因生物及其产品是否存在潜在风险尚无定论,故转基因生物及其产品的安全性成为全球的 热点 问题,并引起世界各国政府和许多国际组织的高度重视。
【关键词】转基因技术;发展现状;争议;生物安全管理
1 转基因技术简介
转基因技术(Transgene technology)是指根据人们的意愿,利用分子生物学 方法 , 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的 同义词 。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"(Genetically modified organism,简称GMO)。
转基因技术的优越性体现在:首先,转基因技术突破了传统技术的某些局限,其所转移的基因不受生物体间亲缘关系的限制,比如将人类的胰岛素基因导入到细菌体内,跨越了物种之间的界限。其次,转基因技术所操作和转移的一般是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。因此,转基因技术对传统的育种技术进行了广泛的发展和比较完美的补充。
2 转基因技术方法
2.1 植物转基因方法。
转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中,并使其得以表达,从而获得的具有新的遗传性状的植物。方法有如下几种:
农杆菌介导法:农杆菌中有一种致瘤的环型DNA,称为Ti质粒。被农杆菌感染的植物之所以长瘤正是由于T―DNA插入了植物染色体。从此,人们便利用这种天然的转化体系向植物转基因。
基因枪:利用火药爆炸或高压气体加速(这一加速设备被称为基因枪),将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中,然后通过细胞和组织培养技术,再生出植株,选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。主要优点是不受受体植物范围的限制。而且其载体质粒的构建也相对简单,因此也是目前转基因研究中应用较为广泛的一种方法。
花粉管通道法:在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液,利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道,将外源DNA导入受精卵细胞,并进一步地被整合到受体细胞的基因组中,随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。该法的最大优点是不依赖组织培养人工再生植株,技术简单,不需要装备精良的实验室,常规育种工作者易于掌握。
2.2 动物转基因方法。
转基因动物是通过人工实验方法,将别的基因导入动物细胞,与动物本身的基因整合在一起,并随细胞的分裂而繁殖,并且能够将别的基因信息遗传给后代,严格意义上说,转基因动物是人工创造的新动物。
转基因动物接受外来基因的细胞一般是受精卵。主要的转基因动物技术包括有:
核显微注射法:是动物转基因技术中最常用的方法。它是在显微镜下将外源基因注射到受精卵细胞的原核内,注射的外源基因与胚胎基因组融合,然后进行体外培养,最后移植到受体母畜子宫内发育,这样分娩的动物体内的每一个细胞都含有新的DNA片段。它可以直接获得纯系,实验周期短。
逆转录病毒载体法:指将目的基因重组到逆转录病毒载体上,制成高浓度的病毒颗粒,人为感染着床前或着床后的胚胎,也可以直接将胚胎与能释放逆转录病毒的单层培养细胞共孵育以达到感染的目的,通过病毒将外源目的基因插入整合到宿主基因组DNA中去。此法优点在于无需要重排,可在整合点整合转移基因的单个拷贝;将胚胎置于高浓度病毒容器中,或者与被感染的细胞体外共同培养,或微注射鸡胚盘里,整合有逆转录病毒的DNA的胚胎率高。
胚胎干细胞介导法:是将基因导入胚胎于细胞;然后将转基因的胚胎干细胞注射于动物囊胚后可参与宿主的胚胎构成,形成嵌合体,直至达到种系嵌合。其优点是:在将胚胎干细胞植入胚胎前,可以在体外选择一个特殊的基因型,用外源DNA转染以后,胚胎干细胞可以被克隆,继而可以筛选含有整合外源DNA的细胞用于细胞融合,由此可以得到很多遗传上相同的转基因动物。
3 转基因技术发展现状
目前,国际上获得的转基因植物已达100种以上。转基因作物已在美国、阿根廷及加拿大等国大面积 种植 ,在所有转基因作物中,转基因的大豆、玉米、棉花和油菜的种植面积占99%以上。中国政府十分重视生物技术的研究,中国正在研发的转基因作物和林木有47种,涉及的基因种类超过100种。以转基因山羊、奶牛生产LAt-PA,以转基因猪生产人血红蛋白等,这些基因产品具有高效、优质、廉价与相应的人体蛋白具有同样的生物活性,且多随乳汁分泌,便于分离纯化。
4 转基因技术的争议
随着转基因问题日益成为热点,越来越多的人开始关注转基因。科学家发明转基因技术的初衷是想利用该技术造福人类,既可加快农作物和家畜品种的改良速度,提高人类食物的品质,又可以生产珍贵的药用蛋白,为患病者带来福音。
但是,人类对自然界的干预是否会造成潜在的尚不可能预知的危险?由于一系列的争论,联合国也公开言论试图说明转基因产品是无害安全的,国际经合组织1993年提出了食品安全性评价的实质等同性原则,如果转基因动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。然而各国政府对于转基因的态度却转向两个方向。一方是以美国为代表的宽松政策,认为只要在科学上无法证明转基因产品的危害性都不应该限制。另一方以欧盟为代表的则认为只要不能否定其危害性就应该限定。
我国政府十分重视转基因生物安全管理问题,2001年5月,国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,我国越来越重视转基因生物及其产品的安全性,并且密切关注国际上有关管理法规的动向。
转基因技术论文篇二:《试论转基因食品检测技术》
摘要:在基因工程技术开展的影响下,各国对转基因食品的研发也在不时放慢,而转基因食品的呈现随同着食品平安成绩,人们对转基因食品的信任度并不高,为了使人们可以对转基因食品停止自主选择,各个国度与组织机构要求企业对消费的转基因产品停止标识,这也对转基因食品剖析检测技术提出了更高的要求。本文引见了转基因食品剖析检测技术的内容,讨论其研讨进程,并对转基因食品剖析检测技术的将来开展停止了瞻望。
关键词:转基因食品;剖析检测技术;基因工程
20世纪70年代重组DNA技术的问世将生物技术带进基因工程时代,农业生物技术在世界范围内迅速崛起,转基因动物在全球范围内失掉普遍种植,随之而来的转基因食品也迅猛开展。由于转基因生物技术的普遍使用和转基因作物的大规模种植,转基因食品的平安性成绩也已惹起人们越来越多的关注。
一、转基因食品标识制度与剖析检测技术
我国在2015年对叶食品平安法曳的修订中有明白的指示,企业对转基因食品必需依照规则停止标识。目前国际中关于转基因食品标识制度次要分为强迫性标识与自愿性标识2种。在我国关于转基因食品的标识有着较为严厉的法律制度,关于企业消费与运营的产品直达基因食品含量超越阈值必需停止标识。而在一些欧美国度对转基因食品标识没有严厉的要求,只关于存有过敏要素的转基因食品停止标志。而在我国产品出口时需求停止严厉的剖析检测,关于合格的转基因食品同意出口并停止转基因标识,其也是产品流通的关键。由此可见标识的重要性[1]。而对转基因产品的标识需求经过剖析检测来完成,故转基因食品标识制度是转基因食品的重要标签。实践检测才能决议标识制度的树立,定性和定量剖析检测技术所到达的检测限为标识制度提供迷信根据;但是在实践检验检疫任务中标识制度是经过检测技术来完成的。因而,标识制度与剖析检测技术的关系非常亲密,二者互相影响,互相作用[2]。
二、、转基因食品成绩现状
2.1转基因食品概述
在基因工程中,应用DNA重组技术将外源性基因转移到其他生物体中,使生物体显现出特殊的遗传特征与生物性状,失掉新的基因重组的生物体就是转基因的内容。而所谓转基因食品则是使用这些特殊的生物体停止加工而成的食品。转基因在某种水平上只是应用外源性基因放慢生物体的生出息程,在基因工程中,转基因食品次要是为了延长作物生长周期尧添加作物产量尧添加抗病虫害才能,从而无效降低消费本钱,进步作物的消费效益。在目前的转基因研讨中,并没有发现食品中含有少量的毒素。但是由于转基因食品属于人工制造的外来生物体而非自然选择生成的物种,在基因漂流的进程中发生的基因序列的改动无法完全地停止掌握,外源性基因在与DNA停止重组时存在着不可控制的性状,因此对转基因食品的平安性也无法停止确切的定论[3]。
2.2转基因食品存在的成绩
转基因食品自呈现开端便成了一种十分具有争议的食品,越来越多的转基因食品流入市场与媒体的发酵使人们对转基因食品的平安性有了很大的质疑。而在转基因食品平安的成绩上,目前还没有严谨的迷信结论与研讨 报告 对其平安性给出确切的证据结论,其存在的成绩次要有以下几个方面。第一,转基因食品是由基因植入及基因重组构成的新的生物体,其本来具有的构造与成分能否发作了变化;第二,转基因食品不是自然界生成的产物,食用转基因食品能否会对人体发生负面影响,临时食用能否会有毒素的积聚,对人体的发育生长有什麼影响;第三,转基因作物不是在自然选择下呈现的产物,其能否会对生物链有影响,能否会毁坏生态均衡;第四,转基因作物是基因活动下的产物,这种状况下能否会呈现基因净化的状况,涉及到其他自然界的作物,使其基因发作改动[4]。由于上述这些成绩并没有失掉无效的处理,因此才迫切需求完好尧精确尧严谨的转基因食品剖析检测技术对其平安性停止保证,从而进一步完善我国转基因食品监管方面的迷信标准。
2.3转基因食品检测技术的内容和分类
目前,关于转基因食品的平安性次要依托转基因食品剖析检测来停止测定。而在转基因食品的剖析检测进程中,次要是对DNA尧蛋白质及核酸这3类物质停止测定,可以依据这3类物质分红3个品种的检测办法,在实践状况中可以依据需求停止检测办法的联用。由于蛋白质程度检测办法仅适用于未停止加工的食品检测和新颖食品范围,具有较大的局限性,因此现阶段外源基因测定办法的运用范围较为普遍[5]。
三、转基因食品检测技术的研讨
3.1蛋白质印迹检测技术
蛋白质印迹检测次要是应用聚丙烯酰氨凝胶电泳对转基因食品外源蛋白质停止别离,并与显色酶反响停止结合,从而使外源蛋白质可以无效地停止别离检测。这种检测办法次要是对转基因食品中不可溶蛋白质停止剖析,检测在转基因食品中的蛋白质含量,并与蛋白质预定限值停止比对。
3.2复合扩增PCR检测技术
目前在转基因食品检测中多重PCR检测技术是一种被普遍运用的检测手腕。PCR渊聚合酶链式反响冤普通只能对1个DNA片段停止缩小扩增检测。为了能在转基因食品检测中取得更片面的基因序列信息,在停止基因检测时应用PCR反响原理停止多重检测,由此构成了复合扩增PCR转基因食品检测技术。这种检测技术的使用可以无效提升检测效率,并且可以对基因序列多个靶位点同时停止检测,完成转基因食品检测的精确性与牢靠性[6]。
3.3外源DNA检测技术
转基因食品次要是将外源DNA导入生物体中,而对外源DNA的检测次要是对植入的DNA片段停止转基因食品基因序列特征的检测,以转基因食品DNA序列作为检测目的,转基因食品核酸程度检测作为最次要的转基因产品检测技术,其次要检测启动子尧基因和终止子,便于检测转基因食品。
3.4基因芯片检测技术
基因芯片是对转基因生物体的基因组序列停止测定,经过将转基因食品的DNA有规律排布在硅片或是玻片上构成微距阵。经过对基因芯片上的基因序列停止计算机软件的计算处置,从而取得转基因食品的基因特征与生物信息,这种办法可以精确无效地对转基因生物体的基因表达特征停止检测[7-9]。
3.5LAMP检测技术
LAMP渊环介导等温扩增冤技术是众多核苷酸扩增技术中的一种,这种技术在运用时没有特定的环境条件要求,只需求在恒温形态下就可以停止检测实验,操作技术较为复杂。LAMP检测技术次要是应用显色反响对转基因生物体停止察看,并且应用浊度仪对其在反响进程中发生的沉淀物停止检测判别,是一种较为复杂的检测技术。
3.6联用检测技术
联用检测技术次要是集合多种检测技术的优点对转基因食品停止无效的剖析检测,这样可以起到扬长避短的作用。在基因检测中,现有的联用检测技术有PCR技术与酶联免疫吸附法的结合运用等办法[10-11]。
四、结语
转基因食品剖析检测技术次要是对转基因食品的平安停止评价。目前,转基因食品剖析检测技术有多种,由于转基因食品的基因片段不同,因此采用的检测技术也需求根据实践需求停止选择,确保检测技术的无效性。在将来市场上会呈现越来越多的转基因食品,剖析检测技术作为其中重要的检测手腕也肯定会有新的开展。
转基因技术论文篇三:《浅议转基因食品消费者知情权保护制度》
[摘 要]转基因食品消费中存在的信息不对称及食品安全的不确定性引发了消费者的普遍关注,切实保障消费者的知情权有助于转基因食品的理性消费和转基因技术的健康发展。
因此,应借鉴美国和欧盟保障消费者知情权的主要制度,从标识制度、安全评价和检测制度以及公众参与制度等方面构建和完善我国转基因食品消费者知情权的保障体系。
[关键词]转基因食品;消费者;知情权。
二十世纪末以来,转基因食品在生活中得到了广泛的推广。
所谓转基因,就是利用分子生物学手段,将某些生物的基因转移到其他生物物种中去,使其出现原物种不具有的性状或产物,以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。但另一方面,随着转基因技术日益普遍的运用,这一技术对人类健康可能带来的安全隐患也逐渐受到社会各界的关注。在转基因食品已经生产并上市的情况下,消费者的知情权具有正当性,应当予以保护。
一、消费者知情权的内涵。
消费者有权要求经营者按照法律规定的方式标明转基因食品及其相关服务的真实成份、所用原料、来源。如果食品含有转基因成份、所用原料为转基因产品、直接来自于转基因方法培育的作物、所提供的餐饮服务中涉及转基因食品等等,则消费者有权要求经营者在出售转基因食品或提供转基因食品相关的服务时,予以标明。消费者有权在交易过程中,就所售食品或所提供服务进行询问和了解,经营者应该耐心、细致地予以回答和说明。经营者在提供转基因食品或与转基因食品相关的服务时,无论食品或服务的优、缺点均应向消费者如实介绍。
二、消费者知情权保护制度的意义。
(一)转基因食品消费者知情权保护,是食品安全保障的重要方面。
由于转基因作物能更好地防治病虫害,抵御干旱,提高产量,营养成分高,因此发展前景十分广阔。但专家们也强调,发展转基因食品必须有严格监督、科学检验、加强立法和管理,以避免它对人类健康和环境造成损害。[1]而转基因食品消费者知情权保护法律制度,有助于通过消费者监督,促使食品生产者在转基因技术的运用上更加慎重,避免有害健康的食品进入消费领域,因而是食品安全保障的重要途径和手段。
(二)转基因食品消费者知情权保护,是消费者权益的重要体现。
知情权作为政治民主化的一种必要和结果,是公民依法享有的基本人身权利。消费者作为特定的民事主体,其享有知情权是政治领域的民主原则扩展到经济生活的必然要求,我国相关法律法规做出了明确规定。特别是消费者的知情权,还是其行使选择权的前提条件,消费者有权决定是否购买转基因食品。因而知情权对食品消费者的基本权益的全面实现有着至关重要的作用。然而,就目前我国转基因食品研发、生产、加工、销售等方面而言,消费者所应享有的知情权与社会现实有着极大差距,现行法律对此方面规定亦不完善。这种情况不利于对消费者基本权益的保护,也对转基因食品的规范管理造成负面影响。
三、国外转基因食品消费者知情权保护现状。
转基因食品信息公开,保障消费者充分享有知情权,是目前世界各国自转基因生物技术研发到转基因食品商业化生产销售过程中所需解决的重要课题。欧美等发达国家对于此有着较为完善的立法和管理体系。国外先进的信息透明化管理模式以及消费者知情权保护法律制度的研究与实践对我国有着重大的借鉴意义。其主要可归纳为三大模式:
(一)以欧盟为代表的严格限制型模式。
欧盟对转基因食品的认定根据过程而非最终产品。为保证消费者对食品拥有充分知情权,欧盟设立了专门机构,即欧盟食品安全管理局(EFSA),负责评估与整个食物链相关的风险,不受其他机构管辖,独立开展工作。[2]并建立专门网站向公众提示食品风险问题,充分公开转基因食品自研发到销售的各环节信息。
在对消费者知情权法律保护方面,欧盟以《通用食品法》为主体,辅以大量食品标签法令和 广告 法令,构成高低有序,结构严谨的转基因食品信息公开制度。2003 年第 1829 号法令和1830 号法令规定:无论源自转基因生物的 DNA或蛋白质是否存在,只要食品包含转基因生物或由转基因生物制成,都要有特别标签加以标明。法令细化到标签规格制式,转基因含量限制等,种类扩展到数十类百余种。
(二)以美国为代表的宽松鼓励型模式。
美国对于转基因食品管理遵循的是“可靠性科学原则”,采取宽松式管理模式,奉行自律管制。但其仍十分注重公众知情权的法律保护,强调转基因技术研发、实践、生产、推广的透明性,并建立了有效的食品安全信息系统,定时发布转基因食品检测信息,在网络发布转基因食品名录、食品安全资源信息等,使食品安全信息最大限度予以公开。[3]美国《转基因食品安全管理草案》、《公共健康卫生法》、《联邦食品及药物管理现代化法》规定了转基因食品商业化申请流程,并将对公众公开相关技术资料等,作为取得食品和药物管理局(FDA)合法执照的必要条件。
(三)以日本为代表的折中模式日本对转基因食品采取的是在严格管制的同时加以鼓励的原则。为保护消费者知情权,日本政府颁布《转基因食品标识法》,对主要原料为已通过安全评价的转基因农产品,加工后仍残留重组 DNA或其编码的蛋白质食品,制定具体的标识办法。同时,由日本科学技术厅、农林水产省和厚生省共同管理转基因技术事项,定期公布转基因食品研发资料以及市场流通转基因食品名录。
国外转基因食品管理模式,不管其对转基因技术产品是否持谨慎态度,都将信息透明化、保证消费者充分知情权置于立法及管理优先考虑的方面,值得我国相关立法执法机构借鉴。
四、我国转基因食品消费者知情权保护现状。
我国政府高度关注现代生物技术,支持和鼓励转基因生物和转基因食品的研究。我国于 2000 年 8 月 8 日签署《卡塔赫纳生物安全议定书》的第 23 条规定:各缔约方应按其各自的法律规章,在关于改性活生物体的决策过程中征求公众的意见,并在不违反关于机密资料的情况下,向公众通报;缔约方应力求使公众知悉可通过何种方式公开获得生物安全资料。[4]2001 年 5月 23 日,国务院发布《农业转基因生物安全管理条例》,明确规定农业转基因生物实行安全评价制度,标志管理制度,生产许可制度,经营许可制度和安全审批制度。作为迄今为止我国级别最高、最全面的转基因技术管理条例,信息公开制度和知情权保护制度均未列入其中。
我国在转基因食品消费者知情权的保护方面在立法上取得重大成就的同时,也存在着一些弊端。如缺少专门生物技术安全立法,立法层次不高,研究、生产、销售等转基因技术重要阶段信息公开出现“真空管理”,[5]造成信息公开制度和知情同意制度严重缺失。转基因食品强制标识是保护消费者知情权最重要的手段,但随着转基因技术迅速发展,《农业转基因生物标识管理办法》所规定标识种类未进行更新补充,标识管理未向烟酒等进行细化规范,造成标识混乱,透露信息极为有限,对消费者充分行使知情权造成巨大阻碍。
五、完善我国转基因食品消费者知情权保护制度 措施 。
我国学术界在转基因食品消费者知情权法律保护方面,也做了较多的研究。具体来说,完善我国转基因食品消费者知情权保护制度,应加强以下三个工作重点:
第一,加强对转基因食品的标识管理。虽然转基因标识制度已经实施多年, 但在转基因食品标识上还存在诸多问题。一方面, 还有众多转基因食品没有进行标识;另一方面, 现有的进行了标识的转基因食品,其所作的标识多数不符合规范。因此,国家相关部门应在今后加强对转基因食品标识的监管工作。
第二,强调公众对转基因食品的知情权和选择权。公众对所消费的食品应拥有知情权和选择权, 公众只有充分地获得知情权, 才能享有选择权, 并最大限度地保护自己的权益。在目前转基因食品的风险和危害尚不明确的情况下, 消费者对其选择有些茫然难以避免。因此, 政府相关主管部门应提高转基因相关信息透明性和安全管理的公众可参与性, 比如在批准转基因生物环境释放和商业化生产时增加公众听证的程序。
第三,健全转基因食品检测、评估体系。首先, 建立独立的权威检测机构, 对转基因食品进行严格的检测, 保证其质量和安全性, 并逐渐形成一个覆盖全国的农业生物技术管理监督与监测网络体系。定时发布转基因食品名录供消费者参考。其次,严格控制转基因食品的生产、加工、贮运、销售直到进出口各环节, 使安全风险降至最低。[6]结合我国实际, 研制出一套切实可行的转基因食品安全评估体系, 将转基因食品置于规范化的管理和监控之中, 使消费者能放心地消费转基因食品。第三, 要加大执法力度。对未经申报审批而进行商业化生产的, 对不执行转基因食品标识制度的单位和个人, 应承担相应的法律责任,以保证转基因食品市场健康发展。
六、结语。
转基因食品的发展现状及其安全性评述
方辉,吴孟珠
,}’国人民解放军军事经济学院一武汉430035)
摘要:刘一转基因食品的发展现状及转基因技术在作物牛产上的应川作了介绍,刘一转基因食品的安全性作了较为
客观地评述,并刘一转基因食品的发展前景作了简要展望.
关键词:转基因食品;发展现状;安全性
中图分类号:Q 949. 9文献标识码:A
The development of GMF and the evaluation of it's safety
FANG Hui,WU Men}}hu
(M ilit a,二L,couomic Acudemv一1'LA一W uhuu 430035一Chin)
Abstract: Introduced the status quo of genetically modified food(GM F) and the using of genie technology
on crop production, evaluated the safety of GM F impersonally, and forecasted the future development of
GM F.
Key words: GM F; status quo; safety
随着生物技术的发展,基因工程技术己在农业
领域中得到广泛运用,并以转基因食品的形式出现.
转基因食品是利用分了生物学技术,将某些生物的
基因转移到其它物种中去,改造生物的遗传物质使
其在性状、营养品质、消费品质方面向人们所击要的
目标转变,以转基因生物为食物或原料加工生产的
食品就是转基因食品.转基因生物国外称“基因修饰
生物体”( Genetically M odified Organism,即
G M O),转基因食品国外称“基因修饰食品”}Genet-
ically M odified Food,简称GMF)}},我国习惯称之
为转基因生物和转基因食品.
1转基因食品的发展现状
1. 1转基因食品的发展简况
转基因技术始于20世纪70年代,90年代被广
泛应用到农产品生产中.20世纪80年代初,美国最
早进行转基因食品的研究,1983年转基因作物诞生
(即转基因烟草和转基因马铃薯).3年后,转基因抗
虫和抗除草剂植物开始落Hi实验,1990年世界上第
一例转基因棉花大川种植成功.1994年有两种转基
因作物从实验室转向大规模川间生产,一个是可延
长成熟期的转基因番茄(美国),另一个是抗病毒转
基因烟草(中国),其中美国的转基因番茄当年即获
准进入市场销售.1996年美国有300个独立的转基
因实验在进行,其中200个是有关棉花的,50个是
关于大豆的,40个是关于其它谷物的,还有40个是
关于水果和蔬菜的.到1997年,美国己有34种转基
因植物推广生产}-i,如土豆、西葫芦、玉米、番木瓜、
大豆、番茄等,并形成了可观的产业规模.近儿年,美
国50%以上的专利是有关生物工程的,欧P是
33%,日本是7 0lc .随着科技的进步,转基因技术的
应用范围还会不断扩大}3]. 加拿大、阿根廷是继美国之后大量采用转基因
术的国家.加拿大有50%左右的大豆和玉米播种
积采用转基因处理的种子.在阿根廷,1/3以上的
豆播种面积采用了经过改变基因的豆种.世界上
用转基因技术比较多的国家,还有墨西哥、澳大利
、西班牙和南非等[4].
我国很重视转基因技术在农作物上的应用研
,并在不同作物中相继获得成功,如中国农业科学
的转基因抗虫棉,中国水稻研究所的转基因杂交
稻,北京大学的抗病虫害番茄、甜椒,湖北省油料
物研究所的转基因抗病毒花生等,并且首创将鱼
耐寒基因植入西红柿,得到了转基因抗寒西红柿.
不完全统计,我国目前已有番茄、甜椒、抗虫棉等
个品种获准投入商品化生产. 1999年我国种植转
因农作物约30万hm2(以蔬菜和棉花为主),种植
积仅次于美国、加拿大、阿根廷,居世界第四位.此
,我国还有15种农作物的近百个品种正处于实验
段.根据科技部和农业部的规划,我国将加快转基
食品的研究开发和商品化应用的步伐,努力缩小
发达国家之间的差距[4].
.2 转基因技术在作物生产上的应用现状
.2.1 提高农作物的抗病虫害性能 病虫害是造
粮、棉、油、果蔬等农作物减产、绝收的主要原因之
.植物基因工程技术的迅速发展为防治病虫害提
了一条全新而有效的途径.近年来利用DNA重
技术、细胞融合技术等基因工程技术将多种抗病
、抗虫基因导入棉花、小麦、水稻、番茄、辣椒等植
体,并获得了稳定的转基因新品系[5].其中最成功
例子是中国农业科学院的转基因抗虫棉[4],这种
虫棉不仅解决了困扰广大棉区的棉蚜虫危害问
,还大大减少了农药所造成的环境污染、人畜伤亡
事故,同时也降低了生产成本,提高了产量.此外,
我国已获批准商品化生产的抗病虫转基因品种,
括北京大学培育的转基因抗黄瓜花叶病毒
CMV)的番茄“8805R”和甜椒“双丰R”[4].不过目
都属于单一基因的导入,抗病虫谱较窄,很难体现
体抗病虫害的优势.如何将多种抗病虫害基因通
DNA重组,使其串联在一起并导入植物体内获
广谱的抗病虫特性,这是植物基因工程技术在抗
虫害方面研究的重点课题.
.2.2 提高农产品的耐贮性,延长保鲜期 果蔬产
如番茄、香蕉、草莓、蜜桃、杏、荔枝等在产后的贮
藏、运输及销售过程中,由于果实熟化过程迅速,难
以控制,常导致软化、过熟、腐烂变质,造成巨大损
失.而传统的储藏保鲜技术如冷藏、涂膜保鲜、气调
保鲜等在储藏费用、期限、保鲜效果等方面均存在着
严重的不足,难以满足人民生活日益提高的需求.随
着对果蔬成熟及其产品软化机理的深入研究和基因
工程技术的迅速发展,通过基因工程的方法直接生
产耐贮藏果蔬品种已成为可能,目前无论在国外还
是国内都已有商品化的转基因耐贮藏番茄的生
产[5].
1.2.3 提高农产品品质和产量 通过基因工程技
术可以有效地改变农产品的化学组分及其比例,以
改善其食用品质或加工特性.例如,通过导入硬脂酸
-ACP脱氢酶反义基因,可使转基因油菜籽中的硬
脂酸含量从20%增加到40%;而将硬脂酸COA脱
氢饱和酶基因导入油料作物,从而使转基因作物中
的饱和脂肪酸含量有所下降,而不饱和脂肪酸的含
量则明显增加,其中油酸的增加量可达7倍[5].高油
酸含量的转基因大豆、增加月桂酸脂含量的转基因
大豆和油菜籽在美国、加拿大已经规模种植[6].农作
物增产与其生长分化、肥料、抗逆、抗虫害等因素密
切相关,故可通过转移或修饰相关的基因达到增产
效果[6].
2 转基因食品的安全性评述
转基因技术与任何一项新技术或新事物的出现
一样,在实际应用中也受到质疑,其中以转基因食品
的安全性问题尤为突出.
1998年,英国阿伯丁罗特研究所普庇泰教授研
究报道[7],幼鼠食用转基因土豆后,会使内脏和免疫
系统受损.这是对转基因食品提出最早的、有所谓科
学证据的质疑,并在英国及全世界引发了关于转基
因食品安全性的大讨论.虽然英国皇家学会于1999
年5月宣布此项研究“充满漏涡”,从中不能得出转
基因土豆有害生物健康的结论. 1999年5月英国的
权威科学杂志《自然》刊登了美国康奈尔大学副教授
约翰•罗西的一篇论文[8],该论文说,研究人员把抗
虫害转基因玉米——Bt基因玉米的花粉撒在苦苣
菜叶上,然后让蝴蝶幼虫啃食这些菜叶. 4 d之后,
有44%的幼虫死亡,活着的幼虫身体较小,而且无
精打采.而另一组幼虫啃食撒有普通玉米花粉的菜
叶,则没有出现死亡率高或发育不良的现象.论文据
推断,转基因玉米花粉含有毒素.丹麦科学家的研
表明,把耐除草剂的转基因油菜籽和杂草一起培
,结果产生了耐除草剂的杂草.这预示着通过转基
技术产生的基因可以扩散到自然界中去[9].美国
利桑那大学等机构发表的报告指出,发现一些昆
,吃了抗害虫的转基因农作物也不死亡,因为它们
对转基因作物产生的毒素具备了抵抗力[9].对此,
关专家认为,生态环境是建立在自然选择的基础
上,历经数十亿年演化而来的.而人工培育的转基
作物能否在现有的自然环境中生存还是一个未知
,而且就长远来说对人类、对生存环境的影响也是
知的.因此,人类对待转基因技术的应用应当持谨
态度.
当前人们对转基因生物和转基因食品安全性的
忧概括起来包括两个方面:一是转基因食品对人
健康的安全性问题;二是转基因生物对自然生态
境的安全性问题[4].世界各国对转基因食品的安
性态度各异,并各自出台了相应的管理办法.以美
为首的部分发达国家对转基因食品持一种相对积
、宽松、公开、乐观的态度.在美国关于生物技术培
出的作物规章体系中,食品与药物管理局(FDA)
责转基因食品对人体安全性的评估,FDA于
997年重申并公布了转基因食品咨询程序指南,要
开发商首先要向FDA提交基于实验数据的安全
及营养性评估报告,报告内容包括:转基因前食品
农作物的名称,引入基因的来源、身份、功能等信
,引入基因所表达的产物身份、功能等信息,基因
饰的预期目的及在该食品中表现的特征、针对物
已知或可疑的过敏性和毒性、得出判断该产品安
的证据资料,该转基因食品与原来未经转基因化
同类食品在成分、特性上的比较、尤其是重要的营
成分、毒性等方面;然后要组织企业与FDA的专
们讨论这些支持评估的实验数据和信息.相反,欧
对此类食品的管理持审慎的态度,他们实行了分
对转基因技术及其产品的相应法规,其中包括对
基因生物的限制使用、劳动者的保护、环境控制及
食品的范围、上市的通告、审批和详尽标签等规
,该法规保障消费者有权利知道该食品是否为转
因食品,并尽量列出食品的成分表.
随着转基因技术的飞速发展和对其产品的环境
放安全性及食品安全性越来越广泛地受到关注.
了保障环境安全及人类健康,经济发展合作组织
(OECD)1995年提出了“现代生物技术食品的安全
性评价的:“概念相原则”的报告,报告中引入了一个
“实质等同性”的概念[10].所谓“实质等同性”即生物
技术产生的食品具有实质的等同性. WHO(1995
年)将实质等同性原则用于转基因食品的安全性评
价.主要包括表型性状(形态、产量等农艺性状)、关
键营养成分(脂肪、蛋白质、碳水化合物或微量营养
成分)及抗营养因子、有无毒性物质(该物种中固有
的有显著性的物质及其含量,如马铃薯中的茄碱、番
茄中的α-番茄素、小麦中的硒是否增加)及有无过
敏性蛋白等,总的结论是若某一产品与市售食品有
等同性,则应认为它与市售食品一样安全,不需作进
一步的安全分析.
近年来关于转基因食品安全性试验很多,大多
数试验研究的结果表明,转基因食品并不是一部分
人认为的那样完全不安全和令人恐慌.继关于幼鼠
食用转基因土豆后内脏系统受损的研究报道后,
Ewen和Pusztai于1999年正式发表了他们的研究
结果[11]:转GNA基因抗虫马铃薯对大鼠胃肠道不
同部分的影响,实验分别用含有转基因马铃薯、非转
基因的马铃薯亲本以及非转基因马铃薯加上GNA
的3种膳食来饲喂实验大鼠,结果发现,胃粘膜、腔
肠绒毛以及肠道的小囊长度均有不同程度的变化;
经过比较探讨,得出结论是:胃粘膜的加厚主要是由
GNA基因表达的结果,而小肠和盲肠的变化主要是
由遗传操作或转基因构成引起的,GNA基因表达的
影响只占很小的一部分. Bt转基因作物能够产生杀
伤害虫的物质,从而具有抗虫害能力,一些科学家认
为植入Bt基因的作物也因此具有了毒性.但已有实
验证明,Bt毒蛋白对人畜是安全的,并且一种转Bt
基因马铃薯与其对应的非转基因品种间具有实质等
同性[12],对于一种转基因抗除草剂马铃薯来说,与
相应的非转基因亲本品系非常接近[13].根据Fuchs
等[14]的研究结果,Monsanto公司的抗除草剂的转
基因大豆与市场上的相对应的非转基因大豆具有实
质等同性.陈松等[15]用Bt棉表达的含Bt毒蛋白的
棉籽粉喂养大鼠28 d、喂养鹌鹑8 d的动物实验表
明,转基因食物对各组动物的体重、食物利用率与对
照相比,无显著差异,受试动物生长发育及行为正
常、无死亡;对大鼠的肝、肾、胃、盲肠、结肠、小肠及
睾丸进行组织切片检查,均末见病理性改变,大鼠
肝、肾、睾丸的重量比,以及血液中谷丙转氨酶活性
690西 北 植 物 学 报23卷
尿素氮水平均在正常范围内,转基因与对照组相
无明显变化,证明这种Bt棉是安全的.
从本质上讲,转基因生物和常规育成的品种都
在原有的基础上对生物某些性状进行修饰,或增
新性状、或消除原有不利性状.人类有意识的杂交
种已有100多年的历史,且不要求对常规育成的
种作系统的安全性评价,而为什么对转基因植物
进行安全性分析?这是因为常规有性杂交仅限于
内或近缘种间,而转基因植物中的外源基因可来
植物、动物、微生物,人们对可能出现的新组合、新
状会不会影响人类健康和生物环境,还缺乏足够
认识和经验,按目前科学水平还不可能完全精确
预测一个外源基因在新的遗传背景中会产生什么
的互作作用,但从理论上讲,基因工程中所转的外
基因是已知的有明确功能的基因,它与远缘有性
交中的高度随机过程相比,其转基因后果应当可
更精确地预测,在应用上也应更加安全[9].
关于转基因食品安全性的争议,短期内不会有
致的结果,这方面的研究也在不断开展,但客观对
与科学利用是多数专家的基本态度.如同世界上
有的新生事物一样,生物科技也带来了一些前所
有的问题和风险.对此,我们需要认真对待,既不
仅见其害不见其利,也不能只见其利不顾其害.无
如何,转基因技术作为一项新技术,世界各国都不
停止对其进行研究和开发的步伐.
转基因食品的发展趋势
虽然目前对转基因食品的安全性还存在这样或
样的争论,但转基因食品的优势还是表现的越来
显著,并且这项技术的应用研究与商业化开发已
渐成为世界潮流.据不完全统计,1996年全球
MO商品化种植面积250万hm2,1997年1 100万
m2,到1998年上升到近3 000万hm2,其中美国
050万hm2,阿根廷550万hm2,加拿大280万
m2,澳大利亚、西班牙和南非各10万hm2,世界各
批准进行转基因作物大田试验达4 837项. 1999
GMO种植面积猛增到4 000万hm2.专家估计到
010年,转基因作物种植面积将增至6 000万
m2[16].
西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展
景,并注入了大量资金进行开发研究.最近的一项
查表明,美国、加拿大等国的消费者大多已接受了
转基因食品,仅有27%的消费者认为食用转基因食
品可能会对健康造成危害.随着转基因食品安全性
研究的深入、检测技术的进步和大众认识水平的提
高,这个百分数将会不断降低[16].
2000年7月11日,巴西科学院、中国科学院、
印度科学院、美国科学院等全球七大科学院在美国
华盛顿联合发表白皮书,公开支持转基因技术研究.
这是全球权威科研机构首次对倍受争议的转基因技
术做出公开表态,阐明了现代生物技术在消除第三
世界国家的饥饿和贫穷方面不可替代的作用.呼吁
各国政府从科学角度重新考虑制定生物技术政策,
鼓励发达国家企业和研究机构对转基因技术进行进
一步研究,并能与发展中国家的科学家和农民分享
他们的研究成果.当然,在肯定了转基因技术等生物
技术对人类未来的巨大贡献时,并没有回避转基因
技术存在的潜在危害.鉴于目前有关GMO产品安
全性与贸易等相关议题尚无定论,同时国际上对
GMO产品贸易及管理规范意见仍分歧很大,他们
建议应采取有计划的一致行动,全面地评估转基因
技术对环境与健康可能造成的危害. GMO产品安
全性将会受到长期的关切,通过风险评估及资料累
积,人类对其安全性将会进一步了解和掌握.他们还
提醒公众,转基因等生物技术是人类改造自然的伟
大创举.对医药业、农业都有重要作用,只要加强监
管和遵循科学的道德精神,人类完全可以控制转基
因技术可能导致的负面影响[3].
从世界范围看,转基因食品并不是随意推向市
场的.美国、加拿大对转基因食品一直采取较为宽容
的政策.他们采取的是备案制.在经过评价后,被视
为安全的工程体和产品就不再受监控了.我国对生
物工程的研究和开发,也是在保护人民健康和资源
环境的基础上进行的.根据我国《基因工程安全管理
办法》、《农业生物基因工程管理实施办法》及《农业
生物基因工程安全管理实施办法》,农业部每年受理
两批基因工程体的安全评价,目前已受理了193项,
批准进入商品化生产的仅有6项[17].从我国的管理
体制看,经过安全评价和检测的转基因产品应该是
安全的.
从长远看,利用基因工程改良农作物的生产特
性已势在必行,这是由于全球人口压力不断增大的
要求.据联合国统计,全球约有八亿五千六百万人在
遭受饥饿的折磨;专家们估计[17],今后40年内,全
691期方 辉,等:转基因食品的发展现状及其安全性评述
人口将比目前增加50%,粮食产量必须增加75%
能解决世界人口的吃饭问题.同时,由于人口的膨
,非农业用地大量增加,农业用地在不断减少,粮
安全性问题更加突出.利用转基因技术能够培育
高产、优质的农作物新品种,从而可以使这种状况
到根本缓解.另外,长期、过量施用农药和化肥所
来的环境问题日渐突出,且难以治理,成为全球性
难题.如果利用转基因技术培育出抗病、抗虫的农
作物新品种,这一难题就有了解决的希望.
在我国人多地少的状况下,转基因食品的发展
显得更为重要.我们相信,随着对转基因食品检测技
术的不断进步,转基因食品安全性评估体系和安全
卫生监督管理办法将不断健全和完善,转基因食品
必将为世人所接受,并将成为21世纪人类解决粮食
安全问题的一条重要途径.
考文献:
] Codex Alimentarius Commission.Joint FAO/WHO Food Standard Programme.Chiba,Japan,2000:14-17.
] Cartagena protocolon biosafety to the convention biological diversity.Montreal,2000:29.
3] CHEN G Y(陈光宇).Current debates on biosafety of genetically modified organisms[J].Acta Agriculturae Jiangxi(江西农业学报),
2000,12(4):44-50(in Chinese).
] Japan to Set GM Food Testing Standards.Asia-Pacific biotech,2000,4(9):180.
] ZHAO CH F(赵长峰).Transgenic foods and health[J].Journal of Shandong Medical University(Social Sciences Edition)(山东医科大学
学报)(社会科学版),2000,(4):1-4(in Chinese).
] Li SHG(李书国),CHEN H(陈 辉).Evolution of transgenic foods and it s safety study[J].Food Industry(食品工业),2001,(2):23-26
(in Chinese).
] FANG F M(方福梅).The benefit and harm of transgenic foods[J].Health Counselor(健康顾问) 2000,(8):4-5(in Chinese).
] Parliamentary Office of Science and Technology(POST).POST note 129.GM Threshold for Non-GM Foods[R].UK,October,1999.
] LOSEY J E,RANYOR L S,CARTER M E.Transgenic pollen harms monarch larvae[J].Nature,1999,399:214.
0] LUO Y B(罗云波).The safety of genetically modified food[J].Science and Technology of Food Industry(食品工业科技),2000,21(5):
5-7(in Chinese).
1] OECD.Safety evaluation of foods derived by modern biotechnology:concepts and principles.Paris,1993.
12] EWEN S W B,PUSZTAI A.Effet of diets containing genetically modified potatoesGalanthus nivalislectine on rat small intestine[J].
The Lanect,1999,354:1 353-1 354.
3] 朱守一.生物安全与防止污染[M].北京:化学工业出版社,1999:30-53.
4] CONNER A J.Biosafety assessment of transgenic potatoes:environmental monitoring and food safety evaluation jones D.proceeding of
the 3rd international symposium on the biosafety results of field tests of genetically modified plants and microorganisms.Oakland,Cali-
fornia:The University of California,1994.
5] FUCHS R L,RE D B,ROGERS S G,et al.Safety evaluation of glyphosare-tolerant soybeans[R].OCED,Food Safety Evaluation.Paris,
1996:61-70.
16] CHEN S(陈 松),HUANG J Q(黄骏麒),ZHOU B L(周宝良),NI W CH(倪万潮),ZHANG ZH L(张震林),SHENG X L(沈新莲),
GU L M(顾立美),LI SH(李 胜).A safety assessment of feeding rats and quails with cotton seed meal from Bt transgenic cotton
plants[J].Acta Agriculturae Jiangsu(江苏农业学报),1996,12(2):17-22(in Chinese).
7] WANG Q ZH(王其中).The future of transgenic foods in 21 century[J].Coastal Trade(沿海经贸),2000,(3):36-37(in Chinese).
692西 北 植 物 学 报23卷