|
轉(zhuǎn)基因生物離我們有多遠(yuǎn)?
轉(zhuǎn)基因生物離我們有多遠(yuǎn)?轉(zhuǎn)基因生物離我們有多遠(yuǎn)? 文/張敏杰 轉(zhuǎn)基因技術(shù)通常也稱為基因工程技術(shù)，是指利用載體系統(tǒng)的重組ＤＮＡ技術(shù)以及通過(guò)物理、化學(xué)和生物學(xué)等方法，將重組ＤNＡ導(dǎo)入有機(jī)體的技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是首先在體外進(jìn)行基因操作，然后轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞表達(dá)。外源基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)可進(jìn)行人為調(diào)控，克服了生物物種之間生殖隔離的自然屏障，可按照人們的意志創(chuàng)造出自然界中原來(lái)并不存在的新的生物功能和類型。 1 轉(zhuǎn)基因植物 轉(zhuǎn)基因作物的研究規(guī)模已達(dá)到了空前的水平。自1983年世界上第一例轉(zhuǎn)基因抗病毒植物誕生以來(lái)，轉(zhuǎn)基因作物的研制、中間試驗(yàn)、田間釋放和商業(yè)化種植得到了迅速的發(fā)展，到1997年底，轉(zhuǎn)基因植物已達(dá)幾百種；轉(zhuǎn)基因作物于1986年在美國(guó)和法國(guó)首次進(jìn)入大田試驗(yàn)，到1997年底全世界轉(zhuǎn)基因作物的田間試驗(yàn)已達(dá)25000多例；1994年，美國(guó)批準(zhǔn)了轉(zhuǎn)基因延熟番茄的商業(yè)化生產(chǎn)，到1997年底，全世界共有51種轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)品被正式投入商品化生產(chǎn)。 轉(zhuǎn)基因作物的種植面積正在迅速擴(kuò)大。全世界轉(zhuǎn)基因作物的種植面積在1995年僅為1．2×10６ｈｍ２，1996年為2．84×10６ｈｍ２，1997年為1．25×10７ｈｍ２，1998年為2．78×10７ｈｍ２，1999年增至3．99×10７ｈｍ２。2000年進(jìn)一步增至4．42×10７ｈｍ２，2001年已達(dá)5．26×10７ｈｍ２。2001年全球轉(zhuǎn)基因作物按作物種類統(tǒng)計(jì)為：大豆占46%，棉花占20%，油菜占11%，玉米占7%；按國(guó)家統(tǒng)計(jì)：美國(guó)占70%（面積，下同）、阿根廷占22%、加拿大占6%、中國(guó)占1%～3％，上述4國(guó)占全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積的99%；按目標(biāo)性狀分類：抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物占77%，抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因作物占15%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1999年美國(guó)轉(zhuǎn)基因大豆、棉花和玉米的種植面積，分別占該國(guó)相應(yīng)作物種植面積的55%、50%和30%。 轉(zhuǎn)基因作物具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益，1997年美國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉種植面積為1×10６ｈｍ２，平均增產(chǎn)70%，每公頃抗蟲(chóng)棉可增加凈收益83美元，直接經(jīng)濟(jì)效益近1億美元；1998年美國(guó)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米達(dá)5×10６ｈｍ２，平均增產(chǎn)9%，其凈收益為68．1美元／ｈｍ２，可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益3．4億美元。1995年全球轉(zhuǎn)基因作物的銷售額僅為0．75億美元，1998年達(dá)到12億美元～15億美元，2000年已達(dá)30億美元，5年間增加了40倍。預(yù)計(jì)2005年將達(dá)60億美元，2010年將達(dá)到200億美元。 2 植物用轉(zhuǎn)基因微生物 自上世紀(jì)80年代以來(lái)，重組農(nóng)業(yè)微生物工程研究取得了突破性進(jìn)展，其中新型重組固氮微生物研究已進(jìn)入田間試驗(yàn)，一些殺蟲(chóng)、防病遺傳工程微生物進(jìn)入田間試驗(yàn)或商業(yè)化生產(chǎn)。防凍害基因工程菌株已于1987年進(jìn)入田間試驗(yàn)，防治果樹(shù)根癌病工程菌株也于1991年和1992年先后在澳大利亞和美國(guó)獲準(zhǔn)登記，目前已在澳大利亞、美國(guó)、加拿大和西歐一些國(guó)家銷售，這是世界上首例商品化生產(chǎn)的植病生防基因工程細(xì)菌制劑。具有殺蟲(chóng)活性的轉(zhuǎn)Ｂ．ｔ基因工程細(xì)菌，自1991年起已有多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。在高銨條件下仍保持良好固氮能力的耐銨工程菌株，也進(jìn)入田間試驗(yàn)。 3 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：改良動(dòng)物品種和生產(chǎn)性能；生產(chǎn)人藥用蛋白和營(yíng)養(yǎng)保健蛋白；生產(chǎn)人用器官移植的異種供體；建立疾病和藥物篩選模型；生產(chǎn)新型生物材料等。1998年全球動(dòng)物生物技術(shù)產(chǎn)品總銷售額約為6．2億美元，預(yù)計(jì)2010年總銷售額將達(dá)到110億美元，其中75億美元是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)品。 4 獸用基因工程生物制品 獸用基因工程生物制品是指利用重組ＤＮＡ技術(shù)生產(chǎn)的獸用免疫制劑。主要包括：?jiǎn)慰寺】贵w等診斷試劑，目前國(guó)內(nèi)外正在研究、開(kāi)發(fā)或已應(yīng)用的單克隆抗體診斷試劑已達(dá)1000多種；基因工程疫苗，已有44例獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn)，其中重組亞單位疫苗30例，基因缺失活疫苗12例，基因重組活疫苗2例。此外，還有ＤＮＡ疫苗和獸用基因植物源生物制品等。 5 轉(zhuǎn)基因水生生物 迄今為止，全世界研究的轉(zhuǎn)基因水生生物達(dá)20余種，已有8種進(jìn)入中間試驗(yàn)，其中我國(guó)有一種兩例，僅有大西洋鮭1種可能已開(kāi)始小規(guī)模商品化生產(chǎn)。 6 我國(guó)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研發(fā)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化概況 我國(guó)轉(zhuǎn)基因植物的研究開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)80年代，1986年啟動(dòng)的863高新技術(shù)計(jì)劃起到了關(guān)鍵性的導(dǎo)向、帶動(dòng)和輻射作用。據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)正在研究和開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)基因植物約47種，涉及各類基因103種。1997年～1999年，有26例轉(zhuǎn)基因植物獲準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。按轉(zhuǎn)基因性狀分：抗蟲(chóng)16例，抗病毒9例，改良品質(zhì)1例。按作物劃分：棉16例，番茄5例，甜椒4例，矮牽牛1例。 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是國(guó)內(nèi)植物基因工程應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一個(gè)成功范例，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后獨(dú)立研制成抗蟲(chóng)棉，并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二個(gè)國(guó)家。1998年～2001年4年累計(jì)種植逾1．3×10６ｈｍ２，減少農(nóng)藥使用量70%以上，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。由于其傘形輻射的帶動(dòng)作用，抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、楊樹(shù)等一批后繼轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品正在進(jìn)行田間試驗(yàn)，蓄勢(shì)待發(fā)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)將使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻的結(jié)構(gòu)變化，向農(nóng)業(yè)與醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)與食品、農(nóng)業(yè)與加工結(jié)合的方向發(fā)展。 我國(guó)植物用轉(zhuǎn)基因微生物研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，正在研發(fā)的防病殺蟲(chóng)微生物13種，涉及基因16種；固氮微生物8種，涉及基因12種，大多已進(jìn)入中間試驗(yàn)和環(huán)境釋放試驗(yàn)。我國(guó)獸用基因工程生物制品研究與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展迅速，已有近70種單克隆抗體等診斷試劑投放市場(chǎng)，2例基因工程疫苗獲準(zhǔn)進(jìn)行商品化生產(chǎn)，其中重組亞單位疫苗1例，基因重組活疫苗1例。 我國(guó)轉(zhuǎn)基因水生生物研究取得了舉世注目的成就，1985年，我國(guó)培育出世界首批轉(zhuǎn)基因魚(yú)。此后，培育出比正常生長(zhǎng)速度快3倍～4．6倍的轉(zhuǎn)基因泥鰍。目前，轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因鯉、轉(zhuǎn)大麻哈魚(yú)生長(zhǎng)激素基因鯉均進(jìn)入中試階段。此外，我國(guó)還開(kāi)展了藻類、貝類等其他水生生物的轉(zhuǎn)基因研究。我國(guó)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究成績(jī)斐然，生長(zhǎng)速度快、瘦肉率高、對(duì)某些病毒有一定抗性的轉(zhuǎn)基因豬培育成功，乳腺組織能夠表達(dá)人藥用蛋白凝血因子IX、人生長(zhǎng)激素、人紅細(xì)胞生成素的轉(zhuǎn)基因羊已進(jìn)入中試和安全性評(píng)價(jià)階段，此外，還成功地培育了轉(zhuǎn)基因牛。 7 結(jié)語(yǔ) 近年來(lái)，農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一大批抗蟲(chóng)、抗病、耐除草劑、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物新品種相繼問(wèn)世，一批具有固氮、殺蟲(chóng)、防病活性遺傳重組農(nóng)業(yè)微生物相繼研制成功。1995年以來(lái)，在各國(guó)政府的積極參與下，轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)業(yè)化的步伐明顯加快，規(guī)模急劇擴(kuò)大。國(guó)際科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界公認(rèn)，信息技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)是21世紀(jì)關(guān)系國(guó)家命運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)和作為創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，將在解決人類面臨的糧食安全、環(huán)境惡化、資源匱乏、效益衰減等問(wèn)題上發(fā)揮日益重要的作用。
|