1引言

转基因(transgene)的理论基础是分子生物学，其原理是从特定生物体提取“目的基因”或是人工合成的特定序列的DNA片段，将其植入靶标生物体，使外来基因与靶标生物体本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定性状的遗传个体。转基因技术具有改变生物体表型的潜力，利用该技术，可以帮助人类定向培育出具有理想性状的新品种，事实也证明，转基因技术应用历经40余年的发展，已经创造出数以千计的新作物、新品种，极大的影响了人类的发展历史。

转基因技术(transgenic technology)的基础在于遗传物质DNA，1871年，Miescher从死的白细胞核中分离出DNA；1928年，Griffith发现肺炎链球菌的无毒菌株与被杀死的有毒菌株混合，即可变成致病菌株。1944年，Avery等发现来自强致病力的S型肺炎链球菌的DNA能够使致病能力弱的R型肺炎链球菌转化成S型；同时，在该反应中加入DNA酶则可使这种转化效应失效，这一著名的实验证明了细菌遗传物质为DNA。1949年，Chargafff (1949)发现DNA具有典型的螺旋结构，以及Chargaff规律：G=C，A=T。同时Willkins和Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维结构。直到1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋模型，进而奠定了现代分子生物学的基础。1970年Smith从大肠杆菌中分离出第一个限制性内切酶，1972年Berg (1972)首次成功的进行了重组DNA的克隆，1974年，科恩(Cohen) (1974)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕。1982年，美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素，标志着世界第一个基因工程药物的诞生。1983年，世界上第一例转基因植物——烟草在美国问世，它是一种含有抗生素药类抗体的烟草，标志着转基因技术在农业领域的应用正式拉开序幕(Gera et al., 1983)。

自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进。目前，人类主粮水稻、大豆、玉米、小麦等都存在转基因作物，同时在鱼、牛、猪和羊等水产畜牧方面都体现出了转基因技术的优势。转基因农作物的出现，一方面减少了全球农药的使用量，另一方面也增加了作物的产量，提高了品质，解决了数十亿低贫困国家和地区人口的生存问题，极大的保障了全球粮食安全。而利用转基因技术，科学家们研发除了基因工程药物，目前已有基因工程疫苗、基因工程胰岛素和基因工程干扰素等药物，这些药物的出现，在过去几十年里拯救了全球数十亿人的生命。

然而，转基因农作物、转基因食品、基因工程药物等转基因产品的出现，转基因产品对现实生活的影响仍然还有诸多疑问。诸如“转基因阴谋论”、“转基因食品人种消亡论”等等反转的言论一直都没停止过，从生态学的角度来说，转基因后的作物本身已经是虫害等自然生物的天敌，存在破坏生态系统平衡的可能。但是到目前为止，官方没有公开转基因产品成份的详细成分列表和长期的安全跟踪研究数据，也没有完全确认的证据说明转基因对人类存在危害。此外，自2001年以来，已经记录了部分转基因作物的基因逃逸事件，表明具有持久性和侵入性，转基因生物会带来伦理问题，并可能导致生物安全问题，这也是未来科学家需要重点关注和研究的问题。

2转基因的发展历程

转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术和微生物基因重组技术。人工转基因技术就是人为的把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。常用的方法和工具包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。而不是人为导向的，自然界里动物、植物或微生物自主形成的转基因现象，例如慢病毒载体里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子细胞染色体上、噬菌体将自己DNA的插入到溶源细胞DNA上，农杆菌和花椰菜花叶病毒(CMV)等，称之为自然转基因。塑造有机体以满足特定需求的想法不是一门新科学，动物和植物有史以来都在进行着选择性繁殖。然而，直到20世纪后期，农民和科学家才能从密切相关的物种中培育出新的植物或生物菌株，因为DNA必须与后代相容才能繁殖出另一代(Hinnen et al., 1978)。

自1871年，Miescher从死的白细胞核中分离出DNA，到1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋模型，现代分子生物学正式进入科学家们的研究视野，这也为转基因的发展奠定了理论基础。1974年，Chang和Cohen (1974)将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕。1978年，纳森斯(Daniel Nathans)、亚伯(Werner Arber)与史密斯(Hamilton Smith)因发现DNA限制酶而获得诺贝尔医学奖，DNA限制酶的发现带领我们进了入合成生物学的新时代(Hinnen et al., 1978)。

转基因的发展可以从研究对象的层面加以了解。在转基因植物方面，1983年世界上第一例转基因植物——烟草在美国问世，它是一种含有抗生素药类抗体的烟草，其具有清理汞污染严重的土壤、吸收军事TNT污染等环保功能，具有重要的价值，同时这也标志着转基因技术在农业领域的应用正式拉开序幕(Gera et al., 1983)。1986年，首批转基因抗虫和抗除草剂棉花正式进入田间试验，随后转基因玉米、番茄、水稻、大豆、西红柿、木瓜等一大批粮食和瓜果蔬菜产品相继问世，1996年，美国最早开始商业化生产和销售包括大豆、玉米、油菜等在内的数十种转基因作物。在此之后，全球许多国家开始对转基因作物展开研究，并进行商业化种植和产品开发。经过20余年的发展，当前转基因作物种植面积达1.75亿公顷，仅在美国，基因工程农产品和食品的市场规模在2019年将达到750亿美元；在中国，抗病毒甜椒、抗病毒烟草和抗虫棉等6个品种的转基因作物得到大规模种植，而我们目前在市场上流通的70%含有大豆成分的食物中都含有转基因成分。

在转基因动物方面，1978年，科学家们实现了小鼠细胞的首次转化，随后于1980年转化为小鼠胚胎(Hinnen et al., 1978)。1982年美国科学家Palmiter等(1982)将大鼠生长激素(GH)基因导入小鼠受精卵中获得转基因“超级鼠”，此后转基因动物已经成为当今生命科学中发展最快，最热门的领域之一。1985年，美国人用转移GH基因、GRF基因和IGFl基因的方法，生产出转基因兔、转基因羊和转基因猪：同年，德国Berm转入人的GH基因生产出转基因兔和转基因猪。1987年，美国的Gordon等人(1987)首次报道在小鼠的乳腺组织中表达了人的tPA基因；1991年，英国人在绵羊乳腺中表达了人的抗胰蛋白酶基因。随后，世界各国先后开展此项技术的研究，并相继在兔、羊、猪、牛、鸡、鱼等动物上获得成功。我国在转基因动物研究方面也取得了较大的进展，1985年首次成功获得转基因鱼，1990年成功研制出转基因猪，1991年获得快速生长的转基因羊。目前大部分转基因家畜均已在我国研制成功。

在转基因工程药物发展方面，转基因技术体现出了其巨大的推动力。1978年合成了人工胰岛素，1979年实现了生长激素基因在大肠杆菌中的表达，1982年成功研制了人工干扰素，基因工程制药从此走上了产业化道路。但是，基因药物是通过基因重组技术培育大肠杆菌和动物细胞来制造的，而大肠杆菌这类低等生物是不可能生产出结构复杂的药物，动物细胞培养的成本又太高。所以，利用基因重组与移植技术来培育转基因动物生产药物便应运而生了在利用转基因动物提取药物方面，英国科学家首开先河。1992年荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗贫血的良药。1997年年底，英国PPL治疗学公司率先利用克隆“多利”所采用的“细胞核转变”法，培育出200头携带人体基因的绵羊，并成功地从奶汁中提取了α-1抗胰蛋白酶。这是科学家首次从遗传工程培育的绵羊的奶中，提取可用于治疗人类疾病的药物成分，为建立“动物药厂”打下了基础。目前已有基因工程疫苗、基因工程胰岛素和基因工程干扰素等基因药物。

转基因技术标志着不同种类生物的基因都能通过基因工程技术进行重组，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性，创造新的生命类型。同时转基因技术在药物生产中有着重要的利用价值。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，决定了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术(Chemelli et al., 1999)。

3转基因生物的重大事件

3.1英国转基因马铃薯喂养白鼠产生安全问题的事件

该事件是1998年由英国的科研人员普兹泰对电视宣称用转雪花莲凝集素的转基因马铃薯喂养动物，动物的免疫系统受到损害(Jordinson et al., 1998)，此事引起了很大反响，时任英国首相的布莱尔立即指示英国皇家学会对试验结果进行确认。但是，发现试验存在6大缺陷，即：①不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成分有差异；②对食用转基因马铃薯的大鼠未补充蛋白质以防止饥饿；③供试动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，很少统计学意义；④实验设计不合理，未做双盲测定；⑤统计方法不正确；⑥实验结果无一致性等。

由于普兹泰草率的公布不科学的试验结果，造成对社会的不良影响，他所在的研究所随后辞退了他，但是，在欧洲还有一些科学家想重复他的实验结果，2004年，欧洲有关电视台专门做了一次追踪采访，采访了想重复做该实验的科学家，但是，没有一个人能重复出这个实验结果。

3.2美国帝王蝶案

1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛希(Losey) (1999)在Nature杂志发表文章，称其用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶幼虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%。洛希认为这一结果表明抗虫转基因作物同样对非目标昆虫产生威胁。不久之后，美国环境保护局(EPA)组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究。结论认为转基因抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁，原因是：(1)玉米花粉大而重，因此扩散不远。在田间，距玉米田5米远的马利筋杂草上，每平方厘米草叶上只发现有一粒玉米花粉。(2)帝王蝶通常不吃玉米花粉，它们在玉米散粉之后才会大量产卵。(3)在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因玉米地占总玉米地面积的25%，但田间帝王蝶数量却很大。

3.3中国黄金稻米试验事件

干眼症是一种由维生素A缺乏引起的疾病，1997年，仅在东南亚就有500万儿童患有干眼症，在这些儿童中，有25万人失明(Sommer, 1989)；而世界卫生组织(WHO)估计每年有大概25~50万的儿童因为维生素A缺乏而失明，其中的一部分还会失去生命。为了解决这个问题，科学家利用生物技术将来自玉米的八氢番茄红素合成酶基因插入到亚洲本土水稻品种中，从而增加了β-胡萝卜素的产生量(Burkhardt, 1997)。该产品是一种富含维生素A的转基因水稻，称为“黄金水稻”。第二代“黄金大米”所含有的胡萝卜素相较于第一代产品提高了23倍，儿童吃70多克就能满足每天一半的维生素A需要量。

2012年8月30日，国际环保组织绿色和平向媒体披露说，美国塔夫茨大学的华裔女教授唐广文领导的研究团队，曾经利用湖南24名农村儿童进行了转基因“黄金大米”的试验，绿色和平组织表示说，此举非常不负责任。这项试验于2008年在湖南省一所小学进行，针对6到8岁的健康的在校小学生，比较儿童摄入“黄金大米”、菠菜和胡萝卜素胶囊之后，对补充维生素A的效果有何不同？试验由美国塔夫茨大学湖南疾病预防控制中心，中国疾控中心营养与食品安全所，以及浙江医学院等机构共同进行。湖南省衡南县疾控中心副主任吴建桥表示说，该研究与2008年所进行的课题为植物中类胡萝卜素在儿童体内转化成为维生素A的效率的研究，均属于国家自然基金研究项目。湖南省衡阳市政府在进行调查之后称，参加试验的学生所食用的全部食品均在当地采购，并未涉及到转基因大米，以及其他转基因食品(Van et al., 2012)。

美国塔夫茨大学类胡萝卜素和健康研究所(Carotenoids and Health Laboratory)的主任唐广文教授将询问邮件转给了塔夫茨大学校方。随后校方发言人克罗斯曼(Andrea Grossman)以书面形式回复说，塔夫茨大学在各种以人为对象的试验中，均遵循最高的道德标准。

“黄金大米””的试验目的是针对发展中国家一个非常严重的健康问题寻找解决方法。根据世界卫生组织的统计，维生素A的缺乏影响着全世界2亿5000万的儿童，其中每年有25~50万儿童因此失明，这些人中的半数都在失明后死亡。尽管目前有各种帮助儿童加强维生素A的补充方式和慈善项目，但仍无法解决维生素A的缺乏问题，本试验的目的就是进一步证实“黄金大米”在补充维生素A不足方面的有效性。克罗斯曼强调，这次在中国的临床试验经过了中美双方有关机构的批准，并且获得了所有参与试验的儿童及他们家长的同意。该项目的一部分资金来自美国国家健康研究院(NIH)。但事实上，家长否认同意儿童参加实验，随后相关涉事人员受到处罚，中国疾控中心公开向家长道歉。

报道指出，克罗斯曼同时附上了研究报告的全文。根据该报告，试验共对湖南某农村地区(一说为衡阳)的112名6~8岁的儿童进行了筛选，最终确定72人入选，并对一部分儿童进行了寄生虫感染等方面的先期治疗，以防止这些健康问题影响试验结果。这些儿童在35 d的时间里，分别被喂以“黄金大米”、菠菜和胡萝卜素胶囊，最终结果显示，“黄金大米”在补充维生素A方面同胶囊一样有效，同时优于富含胡萝卜素的菠菜。

3.4孟山都玉米事件

2007年，奥地利维也纳大学兽医学教授约尔根·泽特克(Juergen Zentek)领导的研究小组，对孟山都公司研发的抗除草剂转基因玉米NK603和转基因Bt抗虫玉米MON810的杂交品种进行了动物实验(Velmirov et al., 2008)。在经过长达20周的观察之后，泽特克发现转基因玉米对老鼠的生殖能力存有潜在危险。两位被国际同行认可的专家(Drs. John DeSesso和James Lamb)事后专门审查及评议了泽特克博士的研究，并独立地发表申明，认定其中存在严重错误和缺陷，该研究并不能支持任何关于食用转基因玉米MON810和NK603可能对生殖产生不良影响的结论。孟山都公司的一名科学家在审查时也得出了相同的结论。

2009年，法国分子内分泌学家Seralini及其同事在2009年第7期《国际生物科学学报》上发表文章，讨论给老鼠喂食三种孟山都(Monsanto)公司转基因玉米的实验和分析结论。文中指出，老鼠在食用转基因玉米3个月后，其肝脏、肾脏和心脏功能均受到一定程度的不良影响。早在2007年，Seralini及其同事(2007)就曾对孟山都公司转基因玉米的原始实验数据作过统计分析，得出过与2009年那篇论文类似的结论(Piñeyro et al., 2009)。

来自美国、德国、英国和加拿大的6位毒理学及统计学专家组成同行评议组，对Seralini等人及孟山都公司的研究展开复审和评价。专家评议组认为，Seralini等人对孟山都公司原始实验数据的重新分析，没有产生有意义的新数据可以表明转基因玉米在3个月的老鼠喂食研究中导致了不良副作用。法国生物技术高级咨询委员会指出：这3位法国科学家仅仅是对孟山都公司原始数据做了重新分析，自己没有做实验。列出的数据差异仅反映在某些老鼠和某个时间点上，不能说明任何问题。实验结果无法推导出转基因产品会导致某些血液学上的、肝肾的毒性迹象这样的结论。在科学道德面前，这3位科学家表现得还是令人敬佩的，2010年1月5日，在公共网站上4位研究者承认了错误。

而相关资料也显示，泽特克教授研究中所涉及的两个转基因玉米品种被世界上20余家监管部门认定为是安全的。泽特克具有缺陷的研究造成了对转基因玉米安全性的判断失误，而其研究结果的迅速、广泛传播，则可能造成了公众对转基因作物的误解。

3.5加拿大超级杂草事件

1995年，加拿大首次商业化种植了通过基因工程改造的转基因油菜。但在种植后的几年里，其农田便出现了对多种除草剂具有耐抗性的野草化的油菜植株，即超级杂草(Adler, 2011)。如今，这种杂草化油菜在加拿大的草原农田里已非常普遍。因为一些转基因油菜籽在收获时掉落，留在了泥土中，来年它们又重新萌发。如果在这片田地上种下去的不是同一个物种，那么萌发出来的油菜就变成了一种不受欢迎的野菜，而且这种能够同时抵御三种除草剂的野草化的油菜不但很难铲除，而且还会通过交叉传粉等方式，污染同类物种，使种质资源遭到破坏。2001年2月，英国政府环境顾问“英国自然”提交的一份报告中，特意描述了加拿大转基因油菜超级杂草的威胁。

在加拿大的油菜地里发现的个别油菜植株可以抗2~3种除草剂，实际上是由于基因漂流所造成的，因而有人称此为“超级杂草”。事实上，这种油菜在喷施另一种除草剂2,4-D后即被全部杀死。应当指出的是，“超级杂草”并不是一个科学术语，而只是一个形象化的比喻，目前并没有证据证明已有“超级杂草”的存在。同时，基因漂流并不是从转基因作物开始，而是历来都有。如果没有基因漂流，就不会有进化，世界上也就不会有这么多种的植物和现在的作物栽培品种。即使发现有抗多种除草剂的杂草，人们还可以研制出新的除草剂来对付它们。科学进步的历史就是这样。当然，油菜是异花授粉作物，为虫媒传粉，花粉传播距离比较远，且在自然界中存在相关的物种和杂草，可以与它杂交，因此对其基因漂流的后果需要加强跟踪研究。

3.6墨西哥玉米事件

墨西哥是玉米的起源地和品种多样性集中地，5000年前，玉米首先在这里被培育成为人类的粮食。玉米是墨西哥人的衣食父母，当地土著亲切地称其为“玉米妈妈”。1998年，出于保护玉米遗传资源等因素的考虑，墨西哥政府禁止种植转基因玉米。但由于北美自由贸易协定等因素，墨西哥每年从美国进口大量转基因玉米作为食品或饲料。

2001年11月，美国加州大学伯克利分校环境系两位研究人员在英国《自然》杂志发表论文称：墨西哥偏僻的瓦哈卡山区的野生玉米，受到了转基因玉米DNA片断的污染。由于从美国进口的转基因玉米包装上并没有转基因标识，研究人员推测，一些不知情的农民把它们种到了地里。称在墨西哥南部地区采集的6个玉米地方品种样本中，发现有CaMV35S启动子及与转基因抗虫玉米Bt11中的adhl基因相似的序列。他们认为，“玉米妈妈的圣洁被玷污了”。

文章发表后受到很多学者的批评，指出其试验方法上有许多错误。一是原作者测出的CaMV35S启动子，经复查证明是假阳性；二是原作者测出的adhl基因是玉米中本来就存在的adhl-F基因，与转入Bt11玉米中的外源adhl-S基因，两者的基因序列完全不同。事后，自然编辑部发表声明，称“这篇论文证据不充分，不足以证明其结论”。墨西哥小麦玉米改良中心也发表声明指出，经对种质资源库和从田间收集的152份材料的检测，均未发现35S启动因子。

4转基因逃逸报道

转基因逃逸是指转基因生物的外源基因通过与亲缘种的杂交或种子的逸生等形式进入到自然界中的过程。20世纪90年代中期，墨西哥(Arias and Rieseberg, 1994)和欧洲首次讨论和研究了遗传工程植物基因通过与野生亲缘杂交的逃逸。人们一致认为，转基因的逃逸是不可避免的，甚至“证明它正在发生”。但是直到2008年，记录在案的案例依然很少(Kristin and Joel, 2008; Gilbert, 2013)。

4.1玉米

2000年从墨西哥瓦哈卡的Sierra Juarez取样的玉米含有转基因35S启动子，而2003年和2004年采用不同方法从同一地区采集的大样本没有。来自2002年的另一个地区的样本也没有，但2004年采集的定向样本确实存在，表明转基因持久性或重新引入。2009年的一项研究发现重组蛋白质占3.1%和1.8%的样本，最常见于墨西哥东南部。从美国进口的种子和谷物可以解释墨西哥中西部转基因的频率和分布，但不能解释东南部的转基因的频率和分布。此外，尽管转基因作物暂停，但墨西哥玉米种子中5.0%的玉米种子批次表达了重组蛋白(Dyer et al., 2009)。

4.2棉花

2011年，经过15年的转基因棉花种植，在墨西哥的野生棉花中发现了转基因棉花(Wegier et al., 2011)。这种令人担忧的结论来自六名来自墨西哥国立自治大学(UNAM)和国家知识生物多样性委员会(CONABIO)的科学家完成的一项研究成果。

在他们的文章《最近长距离转基因流进入野生种群符合棉花(陆地棉Gossypium hirsutum)在其起源中心的基因流历史模式》中，专家们表明，棉花基因和转基因可以在数千公里通过种子传播在物群之间转移。他们还发现，携带转基因的墨西哥野生棉品种(人工将基因从一个物种转入另一个物种)快速发展，后果难以预料。

“野生种群的遗传多样性非常高，种植棉花遗传多样性非常低。基因流可以降低植物群间的区别，但我们不知道可能会产生什么样的影响”，UNAM生态研究所和国家林、农、畜牧业研究(INIFAP)所研究的项目负责人安娜薇格尔(Ana Wegier)表示，“我们所看到的是，允许种植转基因作物15年对生物多样性的影响”。

由于国际市场价格崩溃以及合成纤维具备增长优势，因此棉花种植下降。为了促进棉花种植，在1996年，墨西哥政府授权实验种植转基因棉花，但却不注意在墨西哥进行生物相互作用的研究。据墨西哥农业部报告，自2009年以来，转基因棉花的商业规模种植面积已经超过10万公顷，产量50万吨。

棉籽主要用于榨油、动物饲料，动物性饲料产品的运输可以解释转基因植物种子是如何抵达野生棉花群的。6名作者在2002年和2008年间，从36个种群中收集了336个作物。他们还分析了墨西哥三个地区、美国得克萨斯州和弗吉尼亚州、阿根廷、巴西、印度和埃及的种子。在所分析的270个品种中，66个呈现转基因阳性。

科学家发现，在1996年和2008年初，墨西哥政府发放5985个种植转基因棉花的许可证，其中1.4%位于两种野生棉花集合群分配领域内，被称为同一物种种群的交互集合。另外还有4.2%的授权转基因作物种植在距离三个集合群300公里半径范围内。其余的94.4%距离野生棉花集合群300公里之外。

正如本国玉米已经发生的情况，野生植物污染可能也出现在其他转基因作物身上，这种现象正慢慢地在这个拉美国家蔓延。

4.3油菜籽

转基因油菜籽Brassicus napus与日本本土品种Brassica rapa杂交，于2011年在日本(Aono et al., 2011)以及于2006年在加拿大魁北克省被发现(Simard et al., 2006)。在没有除草剂选择压力的情况下，发生转基因品种与野生型品种的杂交，而且该杂交品种在6年的研究期内持续存在。这是基因渗入的第一份报告《将一个基因库中的基因稳定整合到另一个-从甘蓝型油菜到野生型基因库的除草剂抗性转基因》(Warwick, 2008)。

4.4匍匐翦股颖

转基因匍匐翦股颖，被设计为草甘膦耐受性的“最早的风授粉，多年生和高度异交的转基因作物之一”，于2003年作为俄勒冈州中部马德拉斯附近大型(约160公顷)田间试验的一部分作物进行种植。2004年，在俄勒冈州实验农场，它的花粉被发现已经到达14公里以外的野生生长的弯曲草种群。甚至在21公里处发现了异花授粉的Agrostis gigantean (Watrud et al., 2004)。种植者Scotts公司无法清除所有转基因植物，在2007年美国农业部因不遵守法规而对Scotts公司罚款50万美元。

5转基因带来的争议和恐慌

自转基因技术问世以来便备受争议，无论在学术界还是媒体界，人们对于其评价褒贬不一。争议的核心内容是关于转基因产品的“安全与否”。

2015年1月13日，欧洲议会全体会议通过一项法令，允许欧盟成员国根据各自情况选择批准、禁止或限制在本国种植转基因作物。根据世界卫生组织(WHO)对转基因食品做出的回应，转基因食品的安全评估包括：直接的健康影响(是否有毒)；可能导致的过敏反应(过敏原性)；被认为具有营养或毒性特性的特定成分；插导入基因的稳定性；与基因编辑相关的营养效果；以及基因导入可能导致的任何意外效应。

WHO提到，目前国际上，可以在市场里买到的转基因食品已通过安全评估，不太可能对人类健康造成风险。此外，在转基因食物已获批准的国家里，普通人食用此类食品对人类健康没有影响。根据相应的原则，持续应用安全评估会构成确保转基因食品安全的基础。

尽管科学界一致认为转基因食品是安全的，但这一观点遭到了公众的极大反对。自从上世纪90年代转基因食品问世以来，它的发展就伴随着公众的怀疑、误解和担忧。根据美国皮尤研究中心(Pew Research Center)在2015年的一项调查，37%的人认为转基因食品一般是安全的，而57%的人认为食用转基因食品是不安全的。因此，科学界正在通过科普宣传和教育推动人们改变对转基因食品的态度(EFSA, 2010)。

转基因在人类中的使用目前充满了问题，基因向人体细胞的转化尚未完善。最著名的例子是某些患者在接受X连锁严重联合免疫缺陷(X-SCID)治疗后出现T细胞白血病(Woods et al., 2006)。这归因于插入基因与LMO2启动子的紧密接近，LMO2启动子控制LMO2原癌基因的转录(Hacein-Bey-Abina, 2003)。与大多数形式的基因工程一样，将转基因用于纠正威胁生命的遗传异常以外的目的，主要涉及到生命伦理问题。

有关转基因产品争论的第二大核心内容是：其对于传统农业经济模式的冲击是福还是祸？以农产品为例，自1994年转基因食物第一次被允许用于商业销售，美国批准种植转基因西红柿并投放市场以来，越来越多的转基因农产品被多个国家许可销售并通过商业化生产投入市场。一方面，这些转基因作物具有远远超过传统农作物的优良性状，而另一方面，少数商业巨头通过控制某几类优良性状的基因专利而对农产品种子市场进行了垄断。自此，转基因技术成了少数资本家独占寡头垄断地位的工具，而依靠传统种植业为生的农民，因需要向这些商家支付高昂的种子费用而受到压榨，农民原本就微薄的收入空间被大幅压榨，这对于整个国家的经济结构无疑将是致命性的破坏。

威廉·恩道尔(F. William Engdahl)，旅德经济学家、地缘政治学者，著有《石油战争：石油政治决定世界新秩序》、《粮食危机：一场不为人知的阴谋》等多部畅销书。在《粮食危机》一书中，恩道尔表示少数人正围绕粮食进行一场不为多数人所察觉的阴谋，他们以转基因工程研究为手段，实现对大豆、水稻等大规模农作物和鸡、奶牛等重要家禽家畜产品的控制。他还说：“没有证据表明转基因种子及与其配套的农药能够提高产量，种植转基因作物也不会减少农药的使用量，实际上栽培转基因作物一段时间以后，除草剂的使用量不是减少而是增多”。

6转基因在未来的发展潜力

转基因应用的研究是分子生物学的一个快速发展的领域，随着转基因技术及其应用体系的不断完善，转基因这项技术更多的被应用到与人类生活更加密切的方方面面。在农作物性状改良和育种、家畜等动物育种、药物研发和生产以及人类疾病机制研究方面，转基因技术具有得天独厚的优势和极大的发展潜力。

在医学研究方面，据预测，在未来20年内，将产生30万株转基因小鼠(Houdebine, 2005)。研究人员已经确定了转基因的许多应用，特别是在遗传医学领域。科学家们正致力于利用转基因来研究人类基因组的功能，以便更好地了解疾病，使动物器官适应人类移植，以及生产药物产品，如胰岛素、生长激素和血液抗凝血因子等。

目前有5000种已知的遗传疾病，使用转基因动物治疗这些疾病可能是转基因技术最有希望的应用之一。有可能使用人类基因疗法用未突变的转基因拷贝替换突变基因以治疗遗传疾病。此外，通过使用转基因小鼠，猪，兔和大鼠正在研究遗传疾病。最近，科学家们也开始使用转基因山羊来研究与生育有关的遗传疾病(Kues and Niemann, 2004)。转基因可能很快用于猪器官的异种移植，通过对异种器官排斥的研究，发现由于识别移植器官的内皮细胞上的外来抗体，器官与受体的血液接触后发生移植器官的急性排斥。科学家们已经在猪中发现了引起这种反应的抗原，因此能够移植器官，而不会通过去除抗原立即排斥。然而，抗原开始会在移植稍后进行表达，并且发生排斥，因此该研究正在做进一步的探究(Venken et al., 2007)。

在农作物育种领域，自1996年首例转基因农作物产业化应用以来，全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点，发展中国家也积极跟进，并呈现多面发展态势。一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、装备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征，全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品，向改善营养品质和提高产量的第二代产品，以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变，多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。

二是产业化应用规模迅速扩大。截至2015年底，已有26种转基因作物(不包括康乃馨、玫瑰和矮牵牛)的363个转化体获准商业化种植或环境释放。从1996到2015年，全球转基因作物商业化种植面积从170万公顷增加到1.797亿公顷，增长了100倍，农民收益超过了1500亿美元。目前，美国仍然是最大的种植国，2017年种植面积达到7500万公顷，其次是巴西（5020万公顷）、阿根廷（2360万公顷）、加拿大(1310万公顷)和印度(1140万公顷)，这5个国家的种植面积占到全球总种植面积的91.3%。而中国的转基因作物种植面积为280万公顷，全球排名第八。据预测，全球转基因作物的种植面积到2019年预计达到2亿公顷，在10年里增加了约50%。这相当于日本国土面积的5倍以上，相当于全球耕地面积的约13% (Shen et al., 2017)。

三是生态和经济效益十分显著。转基因作物在过去的21年(1996-2016年)里，使农作物的产量增加了6.576亿吨，经济收益增加了1861亿美元，节约了6.71亿千克的农药活性成分，共减少了8.2%的农药使用(Shen et al., 2017)。转基因作物通过提高产量和经济收益，促进了粮食、饲料的安全和自给自足。转基因作物通过生物基因技术而具有了抗虫，抗除草剂等特性，从而减少了农药和化肥的使用，减少了农药对于食品的污染和对环境的破坏。化肥和农药的重要原料是化石燃料，农药使用的减少也减少了化石燃料的消耗，减少了温室气体的排放，保护了大气环境。转基因作物提高了农田耕作效率，提高了产量，充分利用了稀缺的耕地面积。

7结束语

“转基因”这个在全球备受瞩目又承受了无尽争议的词汇，成为2014年“科学美国人”中文版《环球科学》杂志年度十大科技热词之一。争议的关键在于人类是否像自己所认为的那样，已经可以代替上帝改造自然，毕竟人类曾经认为地球是宇宙的中心。来自于支持和反对转基因技术的声音在科技原理、监控和意识形态范畴尚存在巨大纷争，而基于目前的全球形式，争议还将持续。

实际上，中国的转基因产业化一直都面临着舆论上有争议、实际操作中有困难的局面。但是，在我们又不得不面临目前中国的大豆和玉米存在巨大的供需缺口、极端依赖进口的现状，现有生产方式已无法保障中国的粮食安全。所以，转基因作物产业化是保障中国粮食安全的必由之路。

在过去几十年的转基因技术发展中，中国科学界和政府层面一直致力于转基因技术的发展和应用。在技术创新方面，中国科研机构在政府的大力资助下，已全面进入自主创新阶段，拥有了一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因，自主开发出了一系列有产业化前景的转基因品种。在安全监管方面，中国在转基因作物产业化的各个环节都颁布实施了相应的管理办法、技术指南、标准和规范，设置了匹配的管理机构，在十余年的转基因生物安全监管工作中，积累了丰富的安全管理经验，中国生物安全管理的政策体系与制度架构已给后续转基因作物大规模产业化提供了基础支撑条件。

但是，中国乃至全球转基因技术的产业化，必须要遵守“大胆研究、小心批准、严格监管”的基本思路。科学家在提高转基因技术研究水平，加快转基因技术应用推广的同时，也需要主动进行科普宣传，打消公众的疑虑，营造良好舆论氛围，推动公众对转基因技术，尤其是转基因产品的正确认知。在政府层面，世界各国应建立政府主导的详细、及时的安全审批信息披漏机制，让民众有渠道获取转基因安全相关知识，进而提高政府的公信力。在管理中，一方面，应主动披露有关安全评价、审批的信息，重建政府公信力，正面引导舆论，消除谣言滋生的土壤；另一方面，应依据科学事实，以国计民生为重，在权衡社会、政治、经济影响的前提下，独立、理性进行决策，坚持重点推进、有序实施与监管并行的原则，通过政府服务、市场运作的方式稳步推动全球转基因技术产业化健康发展。

转基因技术的问世是人类发展进程中的一项突破性的变革，它就像一把双刃剑，利弊相依。但究竟利几分弊几分，基于目前有限的研究基础，很多细节我们目前还没有确切答案。而由于其与人民群众的生活是息息相关的，故辨证的看待转基因技术，理智的对待转基因产品，加大宏观层面的审批和监管力度，对转基因产品进行严格的风险评估、风险管理，出台相应的法律法规，制定相应的行业规范标准，集中力量深入推进相关领域的科学研究刻不容缓。

作者贡献

吴仲琦进行论文构思和初稿写作、修改和最终定稿。金莉娟参与了文献收集、稿件修改和补充，全体作者都阅读并同意最终的文本。

致谢

本研究诸暨市翠溪生物技术研究院科普项目基金资助。承蒙《分子植物育种》主编方宣钧博士审读手稿并给予的严谨的建议，在此深表感谢。

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