中国抗虫杂交水稻“遭指受禁”之我见

2010-02-09鲁运江

种子科技 2010年3期

鲁运江

(嘉鱼县农业局，湖北嘉鱼 437200)

中国的抗虫杂交水稻是继抗虫棉、抗虫玉米、抗虫马铃薯之后又一丰硕科技成果。我国是首例创新抗虫杂交水稻的国家，并列入国家“863”和“973”计划，国家自然科学基金，转基因专项计划，2008年又启动了“转基因生物新品种”科技重大专项课题，是历史资金规模最大的农业科技项目。该成果研究发明已有数载，已经过反复循环多方位试验和测试，但至今还没有得到农业部转基因安委会的批准进入商品化生产。禁止商品化生产的原因很简单，遭到了世界绿色和平组织的指责。2006年农业部安委会一度停止审批和禁止生产，导致国人对抗虫杂交水稻议论纷纷，使这样的一个先进科技成果长期冤屈于腹中。直到2009年8月农业部安委会才向华中农业大学发放了安全生产证书，并强调先在湖北定点试验生产。为此，笔者对这种“遭指受禁”的科技成果谈点浅略之见。

1 有关转基因抗虫杂交水稻的是非之争

对转基因反对者来说，本身对转基因食品就存在一种疑虑，特别是世界绿色和平组织认为，转基因生物是“洪水猛兽”、“生命的海盗”、“邪恶技术的代表”等。他们提倡搞远古的生态农业，让人类长期吃“红米饭加南瓜汤”还要原始的生活。.学术界争论观点也甚多，有营养和过敏、基因漂移逃逸、基因沉默、抗生素载体、基因环境污染和威胁、超级杂草和生物的多样性、知识产权专利等问题。对抗虫杂交水稻这一主粮作物，更感到一种恐惧，他们认为转基因抗虫水稻既然能毒死害虫，首先是存在毒性问题，食品中的有关成分肯定对人体有害，特别是长期食用，增加和积累了食物中原有的微量毒素，存在潜在性的危害，对生命是一种慢性自杀，而且还影响子孙万代。再加上绿色和平组织的反对和指责，2006年农业部也对抗虫杂交水稻采取了不审不批和禁推，湖北省对违规种植的抗虫转基因杂交水稻全部铲除，全省各地农业种子管理部门每年不间断地进行严督严查，引发百姓四处途传，“什么抗虫大米有毒，致癌，食物不能养鸡、鸭、猪和稻草不能养牛，否则鸡不下蛋，鸭子不下水，牲畜不产子，人不生伢（孩子）等闹语。国家对人民的健康保护是无可非议的，“杂交水稻之父”袁隆平先生也表示，“政府应该特别慎重批准转基因植物商品化”。但对抗虫杂交水稻这一创举成果，多年来不能转化为生产力到底是对是错，一时也是很难分辨。所以，抗虫杂交水稻不能商品化生产的主要原因之一就是主粮，它与棉花、玉米和马铃薯有别，再就是世界绿色和平组织坚决反对和阻碍了中国抗虫杂交水稻新技术的推广。

2 抗虫杂交水稻安全理论性依据之说

目前，应用于植物抗虫的基因有三类，一是Bt毒蛋白基因，二是蛋白酶抑制基因，三是植物凝集素基因。但注入植物体内的Bt毒蛋白基因倍受消费者关注。Bt是苏云杆菌的简称，是一种革兰氏阳性土壤芽胞杆菌[1]。在大田生物农药防治中占90%的份额，科学家们将Bt克隆编码了杀虫蛋白δ内毒素蛋白基因导入水稻体中去，使其对麟翅目害虫产生一种抗性，它具有高度特异杀虫活性，但这种杀虫晶体蛋白平时以原毒素存在，无杀伤活性的前体蛋白不具有杀虫活性，只有在鳞翅目昆虫取食后在肠道中碱性的条件下才能转化为活性的成熟蛋白得以活化，并与昆虫肠道上皮细胞的特异结合蛋白结合。这种特异毒蛋白是鳞翅目昆虫特有的，ICP嵌于细胞中，使细胞膜产生孔道破裂而死亡[2]，防虫效果达到95%。但这种Bt毒蛋白基因仅在植物的茎叶中表达，种子本身不会产生毒蛋白，而在受到昆虫取食茎叶后于体内产生杀虫蛋白，只对鳞翅目害虫起到毒杀作用，这就是Bt毒蛋白的高度专一性，使昆虫瘫痪死亡。而人体肠道中是强酸性的，又不存在特异性结合蛋白，不能合成杀虫蛋白，也就是说，一个巴掌拍不响。转基因在人体内不会积累，人体内酶分子可将基因（脱氧核糖核酸片段）破坏成小分子，不会组合到人体中去。否则，抗虫叶菜类蔬菜就更不能食用了。所以，这种Bt毒蛋白对哺乳动物、鸟禽、鱼类以及有益昆虫不产生毒害作用[3]，是安全的。冯英、薛庆中研究认为，“抗虫基因绝大多数在人体肠道中失活，对天敌群体直接影响很小，或几乎没有”[1]。通过基因工程手段培育的抗虫新品种可以从根本上解决害虫的问题，对人和有益昆虫不产生毒害作用，具有广阔的应用前景[3]。

我国水稻种植面积约4.5亿亩，年产1.78亿吨左右，1.1亿水稻种植户，发展抗虫杂交水稻每年可节省80%的农药使用量，大大减少农药对土地和人畜及环境的危害与污染，不但节省农药开支，比常规不抗虫水稻还能增产8%～10%，每年可使农民增收370亿元，其意义不亚于杂交水稻的推广[4]。所以，国际农业生物技术组织主席CliveJames博士高度评价了我国政府2009年8月批准的转基因抗虫水稻的安全生产证书，认为是历史上的里程碑。

其实，转基因抗虫稻也属于自然地产物，事实上人类己进入转基因时代，是未来发展的趋势，“转基因”和自然育种在本质上是一样的，自然育种也是经过选育、变异获得“转基因”。在我们落后的年代也提倡培育抗病抗虫的作物来提高单产，只不过是用常规手段进行人工杂交育种来转移基因，但见效甚微。正交、反交、回交复杂，机遇率低，育种年限长，现在只是采用了一种新的科技手段和方法，快捷、简便、见效快，又为何不能去接受它呢？何况自然界里许多食物也有某些有害物质，如普通大米也含有肌醇久磷酸，分子与铁结合不易被大肠吸收，可导致缺铁性贫血；土豆则含有龙葵素有害物质。有专家认为，抗虫大米安全性大于常规大米，原因是它经过严格的实验检测，审查的程度严格到“无可挑剔”的程度。更重要的是没有农药残留，它的负面影响是“微乎其微”的，远远小于治病药品和农药毒性的副作用对人体的危害。据报道，Bt毒蛋白只对螟虫才是名副其实的毒蛋白，对其他哺乳动物无标靶，很易被分解，也不会对土壤带来污染。鉴于Bt毒蛋白基因是安全的，而蛋白酶抑制剂（PI）基因和植物凝集素（lectih）基因主要取之于植物的体内，对人畜健康的危害性就更小。

3 对抗虫杂交水稻安全生产的粗浅看法

对于发展抗虫杂交水稻来说，反对者心中有疑虑，赞同者有说法，有害没有证据，无害又不能商品化生产，有害无害谁也下不了定论。针对这一争论，世界粮食署（OFCD）1983年提出了一个“实质同等”的原则，就是说在近期内人畜食用转基因抗虫食品和不抗虫食品安全性是一样的，那就可以定为是安全的。我国抗虫杂交水稻研究实验十余载了，没有发现人畜中毒的病灶报告，其食物也应该是安全的。

3.1 发展抗虫杂交水稻是民心所望

害虫是农作物生产中的劲敌，作物不施农药造成的损失水稻为83%，小麦为52%，玉米为59%，棉花为84%，马铃薯为74%[1]。在水稻生产中，螟虫（二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、稻苞虫等）是生产中的主要害虫，不但发生代数多，而且螟虫之间重复危害，世代重叠，防不胜防，一般需施农药6次（单季中稻）到10次（双季稻），每亩需农药成本50元以上，而且在时间上、用药量上、用水量上、施药的准确性上都难以到位，劳动强度大，时而还引发中毒事故，再加上农村主要劳动力都外出打工，体弱劳动力更难负重，所以发展抗虫杂交水稻是民心所望，可以减轻农民在水稻生产中的劳作之苦。调查中证明，有的一季中稻甚至没有施用一次农药，而且还比施药的常规稻增产8%～10%，可以说是无公害的绿色大米。如果有朝一日科学家们能发明“种子撒在田里，既不需打药，又少施化肥，还不用除草和灌溉”的“懒汉种植法”，那该多好。

3.2 对相关问题的看法

3.2.1 蛋白酶毒性问题。我国已商品化生产的有棉花、玉米、马铃薯等，它们都属于Bt毒蛋白基因。虽说棉花是经济作物，但棉籽油也是人类的食油，玉米和马铃薯虽说不是主粮，但食用的人甚广，不在于它是不是主粮，而在于转基因Bt的毒蛋白对人体是否有害，有害就要禁用，无害就要早点造福于民。笔者用抗虫大米水浸泡后搓成米浆兑水后防治稻纵卷叶螟，根本就没有防治效果，说明籽粒中无毒，用稻谷和米糠喂鸡、鸭、猪，用抗虫稻草养牛，都没有不良反应。鸡蛋里没有骨头，不等于没有形成骨头的基因。如果你想到鸡蛋里有骨头基因就不敢吃，那就会太荒唐了吧！据有关报道[5]，转基因抗虫毒性问题至少有三道防线，保证了抗虫水稻的Bt内毒素不会对人体有害，一是Bt内毒素是一种蛋白质，在60℃的水煮中1分钟就会失去活性，在生米煮成熟饭时巳不可能存在还有活性的Bt蛋白；二是内毒素本身实际上没有毒，只有在昆虫肠道碱性环境下才能加工成有毒的蛋白，人的胃肠环境是酸性的，不能做有毒的加工；三是Bt内毒素产生的毒蛋白要与昆虫肠道细胞表面特异的受体结合才能起作用，而人体消化道细胞表面没有这种特异受体。所以，赞同者对转基因抗虫水稻的安全性非常有信心。目前，我国的粮食自足是主题，粮食安全问题也很重要，国家会有措施的。科学技术的进步总是“双刃剑”，只要利大于弊，就没有什么感到可畏的。

3.2.2 生物多样性和超级杂草问题。生物多样性是指动植物及微生物种类的丰富性。它是人类生存和发展的基础，为人类提供必要的生活物质。世界上的生物本来就是多样性的，自然杂交选择是它的规律，新的代替旧的、吐故纳新是自然现象。生态者应该知道，原始森林生物丰富永远好于人类耕作区，不可能在某种植物中导入几个基因就毁灭了一切。再说人工培育的物种本身就比自然环境中物种脆弱性高。总而言之，人们是在向好的方面来塑造它，多造福于人类。至于基因漂移和逃逸引发环境污染和超级杂草也是可以克服的，后人会要想法子去解决的，说不定还能综合利用呢！

3.3 关于Bt基因知识产权专利问题

知识专利也是反对抗虫杂交水稻推广应用的理由之一。据说，仅“Bt汕优63”就涉及国外专利权11或12项。我国的抗虫棉也属于同一类Bt基因，为什么抗虫水稻就涉及到知识专利产权？再说国外专利已到期，又没有在我国申请专利，中国农业科学院生物技术研究所的范云六教授和华中农业大学张启发教授也发明了我国自主知识产权的Bt抗虫基因等成果，外国有的我国也可创新改造基因和应用基因。杂交水稻是我国首创的，抗虫杂交水稻也是我国首创的，品种也不一样，应该是我国的。再说还可以通过相互交换达成协议嘛！既然毒性问题不存在，不能让专利问题成为拦路虎。

3.4 进一步佐证其毒性机理

首先，要弄清楚转基因抗虫大米、糠、禾苗内含有Bt基因物质成分有多少，籽粒没经过生长发育、分化能否有杀虫活性，对人畜动物继续进行抗虫稻食用后的研究，观其后效，看是否为“实质长效同等”。如果这些都不存在问题，种子本身不会产生杀虫蛋白，人的稻米是熟食的，Bt在60℃下蒸煮1分钟就可变得无害，那就会更加安全。