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生物安全的對策現狀
1 對GMOs持截然不同的觀(guān)點(diǎn)
所謂的GMOs (Genetically modified organisms),是指經(jīng)遺傳修飾了的生物體。轉基因作物就是GMOs中的一種。目前在國際上對GMOs存在下列截然不同的觀(guān)點(diǎn)。
一種是贊同大力發(fā)展GMOs的觀(guān)點(diǎn),其理由是基于下列幾點(diǎn)。
1)具有明顯的經(jīng)濟效益
下面有幾個(gè)數字能說(shuō)明問(wèn)題。如美國,1996年時(shí)70%的轉基因Bt棉花不再?lài)姙⑾x(chóng)劑,產(chǎn)量提高70%,每公頃節約140~180美元;美國原來(lái)每年約有一半的玉米田(3 200萬(wàn)hm2)受棉鈴蟲(chóng)危害,喪失金額達10億美元,但種植轉基因Bt玉米后,產(chǎn)量提高9%,而經(jīng)濟效益1996年是190萬(wàn)美元,1997年達1 900萬(wàn)美元;在加拿大,在1996年種植了1 200萬(wàn)hm2耐除草劑油菜后,產(chǎn)量提高9%,經(jīng)濟效益達600萬(wàn)美元;中國種植轉基因抗蟲(chóng)棉花,從1997~2000年的4年,總的經(jīng)濟效益達3億3千7百萬(wàn)美元。全世界2000年轉基因作物產(chǎn)品的價(jià)值為30億美元,預計到2010年時(shí)價(jià)值可達300億美元。由此可見(jiàn),經(jīng)濟效益是十分明顯的。
2)解決發(fā)展中國家人民的饑餓問(wèn)題
世界人口,特別在發(fā)展中國家,會(huì )不斷增長(cháng)是肯定的,而糧食如何能隨著(zhù)增長(cháng)的人口同時(shí)增加,是一個(gè)全世界關(guān)心的嚴重問(wèn)題。不少人認為,基因工程技術(shù),特別是轉基因技術(shù),將是解決21世紀不斷增加人口對糧食需求的唯一途徑。1999年,在英國皇家學(xué)會(huì )曾召開(kāi)過(guò)一次世界上有關(guān)科學(xué)院共同討論GMOs問(wèn)題的會(huì )議,會(huì )議上一個(gè)發(fā)展中國家科學(xué)院院長(cháng)認為:"我們與歐洲的一些發(fā)達國家不一樣的是他們國家人口少,已經(jīng)有足夠的糧食,可以不發(fā)展轉基因技術(shù)。而我們是發(fā)展中國家、人口多,需要大力發(fā)展轉基因技術(shù)來(lái)解決我國的糧食問(wèn)題"。轉基因技術(shù)不僅能提高糧食或作物的產(chǎn)量,并可提高其品質(zhì)。全球每年由于維生素A缺乏癥導致50萬(wàn)人失明,100萬(wàn)兒童死亡,這類(lèi)事件多數是發(fā)生在以稻米為主食的發(fā)展中國家的貧困人口中,特別是非洲。瑞士科學(xué)家Ingo Petrykus領(lǐng)導的研究組用基因工程技術(shù)培育出一種稱(chēng)為"金稻"的水稻,這是一種具高含量維生素A原物質(zhì)的水稻,有可能解決維生素A缺乏癥問(wèn)題。
3)可能大大縮短作物生長(cháng)期
西班牙科學(xué)家從擬南芥菜中提取一種基因插入柑橘樹(shù)中,使原來(lái)要5~6年才能成熟的柑橘樹(shù),在一年內就開(kāi)花結果(Pena et al., 2001);又如德國科學(xué)家培育的馬鈴薯在栽種后15周就能收獲馬鈴薯,比普通馬鈴薯塊莖收獲時(shí)間要提早7周之多,這種新品種并能產(chǎn)生一種細菌酶,可以把能使馬鈴薯萌芽的焦磷酸鹽分解而阻止其出芽(Farre et al., 2001)。
2001年7月聯(lián)合國開(kāi)發(fā)計劃署(UNDP)發(fā)布的第12期《2001年人類(lèi)發(fā)展報告》中對基因改良技術(shù)的可利用性的一面也是充分肯定的!秷蟾妗分赋,盡管充滿(mǎn)爭議,基因改良生物(GMOs是一種翻譯方式)可能成為發(fā)展中國家的突破性技術(shù)。在承認需要面對基因改良技術(shù)所帶來(lái)的環(huán)境和健康等方面風(fēng)險的同時(shí),仍要注意到這一技術(shù)在生成抗病毒、抗旱和富有營(yíng)養的作物方面具有的獨特潛力,這些作物能夠大幅度減少目前仍困擾著(zhù)全球8億人口的營(yíng)養不良現象!秷蟾妗氛J為基因改良生物帶來(lái)的風(fēng)險可以得到控制。
另一種觀(guān)點(diǎn)是全面對GMOs持否定的態(tài)度。特別是"綠色和平組織"等一些非政府組織,他們不僅游行、抗議,有時(shí)甚至采取行動(dòng)。2001年8月28日中央電視臺新聞30分節目中播出了法國的反對GMOs的群眾,拿起了鐮刀大量的砍除已長(cháng)得很大的轉基因玉米,因為法國食品安全機構在遞交給政府的一份報告中說(shuō),"在受測試的玉米種子中,大概41%的樣品含有轉基因物質(zhì)成分。此外,一小部分油菜種子和大豆種子也含有轉基因物質(zhì)"。報告還指出,"我們觀(guān)察到的一些現象使我們得出結論,常規食品含有轉基因物質(zhì)的現象并不僅限于我們所研究的種子,F在常規谷物的種子或作物含有微量轉基因物質(zhì)的可能性已成為現實(shí)"。
綠色和平組織在對一片贊揚聲中上述的"金稻"也持截然相反的立場(chǎng)。當然他們對任何轉基因產(chǎn)品都是反對的,他們認為轉基因技術(shù)存在著(zhù)不可預測、不精確、和不可逆轉等問(wèn)題。與其他基因工程技術(shù)一樣"金稻"沒(méi)有解決根本的安全問(wèn)題,對環(huán)境有潛在的威脅。他們引用營(yíng)養學(xué)家的意見(jiàn)說(shuō),貧困人口的飲食結構中缺乏脂肪,為之才影響了他們吸收大米中維生素A。因此"金稻"解決不了維生素A缺乏癥。從營(yíng)養學(xué)角度考慮,轉基因技術(shù)能夠解決饑荒的理論是沒(méi)有充分依據的。他們甚至認為不論是在發(fā)達國家或是發(fā)展中國家,想僅僅憑借某一種技術(shù)力量解決復雜的社會(huì )和經(jīng)濟問(wèn)題是不可能的。
對上述能使傳統產(chǎn)品大大縮短生長(cháng)期的轉基因技術(shù),環(huán)境保護主義者也持強烈反對的態(tài)度,他們認為這些作物對環(huán)境和健康的長(cháng)期影響還不得而知。在他們的強烈反對下,西歐目前實(shí)際上禁止對轉基因作物作商品化的種植。
2 轉基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險
關(guān)于轉基因作物的潛在生態(tài)風(fēng)險早在1992年公布的《生物多樣性公約》條款中就已明確提出來(lái),要求制定或采取辦法酌情管制、管理或控制由生物技術(shù)改變的活生物(LMO或GMO)在使用和釋放時(shí)可能產(chǎn)生的危險,既可能對環(huán)境產(chǎn)生不利影響,從而影響到生物多樣性的保護和持續利用,也要考慮到對人類(lèi)健康的危險。對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響,包括了對農田生態(tài)系統的影響,以及自然生態(tài)系統的影響,影響是多方面的,我們已有文章報道(錢(qián)迎倩等,1998),在Kjellsson(1997)的基礎上列了表1。
表1中所列的不少是生態(tài)風(fēng)險,轉基因作物因為是人工制造的品種,我們可以把這些品種看作為自然界原來(lái)不存在的外來(lái)種。一般說(shuō)來(lái),外來(lái)種對環(huán)境或生物多樣性造成威脅或危險會(huì )有一段較長(cháng)的時(shí)間。有時(shí)需10年的時(shí)間,或更長(cháng)的時(shí)間。轉基因作物商品化種植至今最長(cháng)也就是5~6年的時(shí)間,一些潛在風(fēng)險在這么短的時(shí)間內不一定能表現出來(lái)?墒怯行╋L(fēng)險在實(shí)驗室水平上已經(jīng)證實(shí)。如Mikkelsen等證實(shí)抗除草劑轉基因油菜的抗除草劑基因可以通過(guò)基因流在一次雜交、一次回交的過(guò)程已轉到其野生近緣種中(Mikkelsen et al., 1996)。這就是表中所指出的在農田生態(tài)系統中可能產(chǎn)生新的農田雜草。沒(méi)有預料到的是轉基因作物自身變?yōu)殡s草成為現實(shí)的時(shí)間來(lái)得如此之快。根據2001年8月的報道,在加拿大主要的轉基因作物是耐除草劑的GM油菜,但它們正在變成雜草。農民們正在與他們農田里的一種新的有害植物作斗爭。因為在他們農田里已出現了未種植過(guò)的GM油菜,而這種植物能抗常規使用的除草劑,要殺死它們還較困難。曼尼托巴大學(xué)的植物科學(xué)家Martin Entz說(shuō),"GM油菜傳播的速度要比我們想到的要快很多,而要控制它是絕對不可能的"。加拿大食品檢驗署已勸告農民們用另外的藥劑來(lái)殺死他們?墒瞧渌乃巹┠馨艳r民種的作物殺死,在某些情況下,GM油菜對這些藥劑卻具有抗性。這些GM油菜真正成為所謂的"超級雜草"。
表1 轉基因植物釋放到環(huán)境后潛在的風(fēng)險
對環(huán)境有害的影響 造成影響的過(guò)程
農田生態(tài)系統Agro-ecosystem
增加殺蟲(chóng)劑的使用 抗性的選擇和轉運到可相容的其它植物中
產(chǎn)生新的農田雜草 基因流和雜交
轉基因植物自身變?yōu)殡s草 插入性狀的競爭
產(chǎn)生新的病毒 不同病毒基因組和轉基因作物的病毒外殼蛋白的重組
產(chǎn)生新的作物害蟲(chóng)
病原體-植物相互作用
食草動(dòng)物-植物相互作用
對非目標生物的傷害 食草動(dòng)物的誤食
自然生態(tài)系統Natural ecosystem
侵入到新的棲息地 花粉和種子的傳播
干擾
競爭
喪失物種的遺傳多樣性 基因流和雜交
競爭
對非目標物種的傷害 改變了互惠共生關(guān)系
生物多樣性的喪失 競爭
環(huán)境的脅迫
增加的影響(基因、種群、物種)
營(yíng)養循環(huán)和地球化學(xué)過(guò)程的改變 與非生物環(huán)境的相互作用
(如轉基因植物與N2固定系統)
初級生產(chǎn)力的改變 改變了物種的組成
增加了土壤流失 增加的影響(與環(huán)境、物種組成的相互作用)
再舉一個(gè)例子是GMOs對生物多樣性的影響。Losey等(Losey et al., 1999)的實(shí)驗結果在Nature上發(fā)表后引起了很大的轟動(dòng)。他們在實(shí)驗室中用加有Bt玉米花粉的馬利筋葉片來(lái)喂飼大斑蝶幼蟲(chóng),加普通玉米花粉及不加玉米花粉的馬利筋葉片作為對照,結果說(shuō)明喂飼加有Bt玉米花粉的馬利筋的幼蟲(chóng)第二天死亡10%以上,4天后死亡44%,而對照全部存活。此外,對加有Bt玉米花粉的馬利筋攝取量小,幼蟲(chóng)生長(cháng)緩慢,重量只有喂飼無(wú)花粉葉片的幼蟲(chóng)的一半。從另外一角度也可能威脅大斑蝶的生存,在無(wú)轉基因抗除草劑作物前,除草劑一般只能在作物種子萌發(fā)前噴灑一次。在種植抗除草劑作物后,就可在作物生長(cháng)期多次噴灑除草劑,殺死雜草而對作物無(wú)威脅,隨著(zhù)多次除草劑的噴灑,馬利筋就大量減少。由于大斑蝶的惟一的食物是馬利筋,隨著(zhù)馬利筋大量減少,也就威脅到大斑蝶的物種的生存。大斑蝶是一種非常漂亮的蝴蝶,深受美國人民的喜愛(ài)。還有另外幾個(gè)對生物多樣性造成威脅的例子,已在另外文章中報道了(錢(qián)迎倩等,2001)。GMOs對環(huán)境的其它方面影響,我們也作過(guò)報道(錢(qián)迎倩、馬克平,1998),國際上近年來(lái)普遍重視生物安全的研究工作,隨著(zhù)時(shí)間的推延,會(huì )不斷有新的報道。
順便也要提到關(guān)于對人體健康問(wèn)題,據報道,美國市場(chǎng)上已有千種以上的食品是從GM作物來(lái)源的,因為至今還沒(méi)有一個(gè)實(shí)驗證據證明被政府批準作商品化種植的GM產(chǎn)物對人身健康造成危害。即使這種情況,美國農業(yè)部對某些GM產(chǎn)物還不允許作為人類(lèi)的食物,只能作為牲口飼料。2000年美國曾發(fā)生一事件,StarLink公司培育的抗蟲(chóng)的Bt玉米,農業(yè)部擔心一部分人可能對這種玉米內含有Cry9C蛋白質(zhì)而引起過(guò)敏反應,因此只允許作為動(dòng)物飼料。但是StarLink公司卻把這種玉米出售給生產(chǎn)人類(lèi)食品的工廠(chǎng),從而在雜貨店的食品架上就出現了含轉基因玉米成分的煎玉米卷、玉米點(diǎn)心和其它玉米食品。美國農業(yè)部發(fā)現后,不僅迫使這些食品從貨架上收回,把去年生產(chǎn)的所有玉米都作為轉基因玉米來(lái)處理。因為轉基因玉米的價(jià)格要比常規玉米的低,因此造成種植常規玉米的農民及中間商蒙受損失,也影響到整個(gè)玉米出口量下降。
上面提到法國食品安全機構在普通玉米種子中已檢測到轉基因物質(zhì),其含量通常不超過(guò)0.1%,安全機構負責人聲稱(chēng),"食用這些谷物生產(chǎn)的食品對消費者造成危險的可能性非常小"。
3 擬采取的對策
生物技術(shù)這門(mén)高新技術(shù)在解決醫藥、農業(yè)、環(huán)境等各個(gè)方面問(wèn)題確實(shí)是一條重要的途徑,并會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,這一點(diǎn)是不容置疑的。但GMOs對環(huán)境及人體健康的安全性也是不能忽視的。UNDP《2001年人類(lèi)發(fā)展報告》呼吁,人們應對基因改良生物的長(cháng)期影響做進(jìn)一步研究,并提倡對基因改良產(chǎn)品做標記,以便使顧客做出知情的選擇!秷蟾妗凡⒅赋,生物技術(shù)和食品安全問(wèn)題往往是政策欠妥、法規不當和缺乏透明度的結果。
提出下列幾點(diǎn)對策:
1)2001年5月23日國務(wù)院總理朱镕基簽署第304號中華人民共和國國務(wù)院令,公布了《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》,規定了國務(wù)院農業(yè)行政主管部門(mén)負責全國農業(yè)轉基因生物安全的監督管理工作,并建立農業(yè)轉基因生物安全部際聯(lián)席會(huì )議制度;還規定列入農業(yè)轉基因生物目錄的農業(yè)轉基因生物,由生產(chǎn)、分裝單位和個(gè)人負責標識、未標識的,不得銷(xiāo)售。農業(yè)轉基因生物標識應當載明產(chǎn)品中含有轉基因成分的主要原料名稱(chēng)等等!稐l例》的頒布,為轉基因作物及其產(chǎn)品的安全使用打下了重要的基礎。下一步有兩個(gè)重要的工作可能應該重視的,一個(gè)是轉基因作物的安全問(wèn)題涉及的部門(mén)多,部門(mén)之間的合作與協(xié)調是一個(gè)重要而復雜的問(wèn)題;第二個(gè)是宣傳、教育、貫徹落實(shí)問(wèn)題,轉基因作物將涉及到廣大農民,目前中國農民對什么是轉基因作物、轉基因作物可能帶來(lái)的潛在風(fēng)險,為什么要采取標識制度等等方面的教育十分重視。
2)切實(shí)加強生物安全的科學(xué)研究工作。發(fā)達國家,尤其是歐洲一些國家,在生物安全方面較早就開(kāi)展了研究,而中國在這方面還處于剛起步或尚未開(kāi)始的階段。對農田及自然生態(tài)系統中一系列的生態(tài)風(fēng)險的研究如何起步,如何切入,得到的結果往往既有正面效應、又有負面影響。對此又如何作分析等等一系列問(wèn)題有待研究。在對人體健康影響問(wèn)題,可能與生態(tài)效應一樣,得到結論有一個(gè)時(shí)間問(wèn)題?赡茉诙唐趦鹊貌坏浇Y論。這些問(wèn)題都是在考慮生物安全科研時(shí)可供思考的問(wèn)題。
3)提高糧食產(chǎn)量,解決饑餓問(wèn)題有一個(gè)創(chuàng )新的問(wèn)題。前面已經(jīng)肯定,轉基因技術(shù)是解決糧食短缺的一條重要途徑,但應該說(shuō)不是惟一的途徑。中國育種家袁隆平培育出來(lái)的"超級稻"最高畝產(chǎn)可達1139 kg,他的雜交水稻提高的產(chǎn)量可解決5 000萬(wàn)人的吃飯問(wèn)題。因此研究新的提高糧食產(chǎn)量及品質(zhì)的途徑,走創(chuàng )新之路是非常重要的。
4)切實(shí)加強正確的全民宣傳活動(dòng)。尤其要注意媒體的報道。2000年12月,北京一個(gè)發(fā)行量很大的媒體作了如下的報道,題目為"本報記者驅車(chē)百余里,尋找轉基因草"。記者在北京近郊見(jiàn)到6.67 hm2由某農業(yè)科技有限公司從美國引進(jìn)的轉基因草,在宣傳這草的一系列優(yōu)點(diǎn)外,最后一句話(huà)是"轉基因,讓小草也"瘋狂"。這里最少有兩個(gè)問(wèn)題:一是任何轉基因植物種植這么大面積,必須經(jīng)過(guò)政府有關(guān)部門(mén)的批準,可報道上并未提到一點(diǎn);二是我們雖然不知道這種轉基因草是什么種,它在北京近郊是否有親緣關(guān)系很近的近緣種?一旦這種小草真的瘋狂起來(lái),上面我們提到的加拿大轉基因油菜問(wèn)題很快在北京近郊就會(huì )發(fā)生,有可能通過(guò)種子傳播到大量的農田里成為雜草,如有近緣種,還可能通過(guò)雜交,讓本來(lái)不是雜草的近緣種也到處瘋狂起來(lái)。
5)不能讓中國的大地成為發(fā)達國家的實(shí)驗場(chǎng)所,F在在一些發(fā)達國家,雖然進(jìn)行大量的生物技術(shù),包括GMOs的研究,但不允許作商品化的種植。如挪威等歐洲一些國家,GMOs作商品化種植要經(jīng)過(guò)國王或國會(huì )的批準。目前國際上實(shí)驗室已經(jīng)成功的轉基因作物是大量的,但真正被各國政府批準能作商品化種植的還極少。已有跡象表明一些發(fā)達國家通過(guò)各種途徑把實(shí)驗室的成果拿到中國來(lái)作大田試驗,甚至大面積的種植,而我們多數人還缺乏這方面的知識。上述"轉基因草"可能是一個(gè)很好的雙方都愿意接受的例子。但如果大面積種植后真出現嚴重的生態(tài)負效應,后果將不可收拾。
參考文獻
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