现代生物技术与生态安全

徐月+尹家骐+杨妍

摘要：现代生物技术是一把双刃剑，以基因工程为代表的现代生物技术的迅速崛起，在给人类解决环境与发展的矛盾带来新希望的同时，不仅对人类赖以生存的自然环境产生了巨大的威胁，且迅速渗透到政治、经济等各个领域，给国家或地区生态安全造成影响。本文对现代生物技术与生态安全进行了探讨分析。

关键词：现代生物技术；生态安全

引言：

生态安全（ecological safety）是指一个生态系统的结构是否受到破坏，功能是否受到损害。生态安全的显著特性是生态系统所提供服务的数量和质量的状态，生态安全的提出不仅反映了人类对由环境问题引起的安全问题以及安全问题所涉及的环境问题的深切关注，而且拓展了环境观和安全观的内涵。更主要的是指因环境污染与生态破坏而导致对世界和平与发展，对国家安全、经济安全，甚至对整个人类的生存和发展的不利影响。生态系统是一个动态平衡系统，有一定演替规律。生物技术的应用往往要引入新的或高密度生物群体，这对受纳系统的生态系统可能产生影响，其中有一部分是负面的凭目前的生物技术发展水平，还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害，也难以提出针对性的防范措施。

一、现代生物技术对生态系统的危害性

1.对生物多样性的影响

由于转基因技术已经突破了传统的界、门的局限，可以使动植物、微生物甚至人类的基因进行相互转移，使转基因生物具有普通物种不具备的优势特征。若释放到环境，会改变物种间的竞争关系，破坏原有自然生态平衡，导致生物多样性的丧失。当这些转基因通过基因流逐渐在野生种群中定居后，就使得作物的野生亲缘种具有了获得选择优势的潜在可能性.这样作物本身及其野生亲缘种就有可能成为杂草. 转基因作物对土壤生物多样性的影响最实质的问题就是转基因作物所造成的生态入侵问题。所谓生态入侵就是指外源生物引入本地区，种群迅速蔓延失控，造成其它土著种类濒临灭绝，并伴有其它严重危害的现象。生态入侵是一种不可逆的现象，它的危害除改变物种多样性，更为严重的是导致整个生态系统的崩溃。例如，转基因生物释放后，与野生种交配导致外源基因的扩散，改变物种原来基因组成，造成物质资源的混乱，某些野生品种因不具备竞争力而灭亡，最终威胁物种遗传多样性； 同时转基因个体经人们定向改造，往往生长更快或抗病力、抗逆性增强，比其它物种更具适应性和竞争力，一旦释放到自然环境，就会破坏原有的种群生态平衡，改变生物群落的结构，影响生态系统的能量流动和物质循环。

2.基因污染

从细菌、动物或植物的一个物种中提取到一种基因通过各种方法转移并整合到其它一个物种中去，这就是重组DNA 技术，也就是转基因技术。转基因生物中的外源基因通过例如花粉的传播（基因流）等途径又被转移到另外的生物体中，就会造成自然界基因库的污染，这种现象称为基因污染。基因污染发生的途径很多，可以由花粉通过风媒或虫媒进行传播，或者种子通过动物或在装卸、运输过程中无意扩散而传播。因此，基因污染往往不会仅局限于最初发生的地区，而会对环境造成蔓延性的灾难。野生植物通过抗除草剂基因受粉，也就完成了抗除草剂的基因改良，可能会变成“超级杂草”。这样非目标性的基因改良人类很难控制，其后果也很难预测。

3.产生有害生物，危害生物群落

转基因生物引入后可能会干扰生态系统的种群结构，如给蚜虫喂饲料转基因马铃薯后，天敌瓢虫死亡较早，生殖率降低38%，不能孵化率高出3倍，导致蚜虫大量繁殖而变得更为猖獗。转基因生物引入环境后可能加速有害生物进化，产生更加有害的生物。如Bt抗虫基因就有这种潜在可能性。同时有害生物中原先一些次要种可能上升成为主要种，改变生物种群物种的地位。并且，基因工程是一门新技术，目前的科学水平还不能精确地预测转基因生物可能产生的所有表现型效应，转基因生物在某些环境下可能具有良好的表现型效应，一旦被引入另一环境中可能产生不同表现型而对环境不利。

二、關于生物技术与生态安全的措施建议

现代生物技术对人类环境已造成和存在潜在的灾害性影响，已经引起了世界各国政府、专家、普通民众和环保组织的关注。尽管如此，人们对现代生物技术与环境安全的机理、危害性、严重性等认识还不够。要避免现代生物技术造成环境生态灾难，应采取如下措施：

1.在加强生物技术研究、开发与应用的同时，重视跟踪研究和环境风险评测。风险的出现有长期滞后性，对转基因生物的环境安全问题必须进行长期、系统地研究，对生物技术进行评测，积极防范环境生态风险，防患于未然。利用科学手段评估生物技术的生态风险，目前看来，评估的研究多集中在：（1）转基因逃逸所造成的基因生物与其野生系缘种间基因的流动；（2）转基因生物释放引起的生态入侵这两个问题上.对于转基因微生物进行风险评估，首先要考虑的是转基因微生物中插入哪些DNA，该DNA 的来源，功能及插入位置，其次是基因转移问题以及转基因微生物的适合度（包括它在环境中的适应能力，繁殖能力，竞争能力等），第三是要避免转基因微生物对非目标生物造成危害，最后要考虑其对生态系统的能量流动和物质循环的影响，以及它对生物多样性可能造成了破坏。

2.建立有效的约束监督机制，加强如生物技术的研究、应用的立法，特别是加强生物技术环境生态风险的研究与评测方面的立法与监督，为预防和控制现代生物技术可能产生的各种风险，保护全球生物多样性和人类健康。

3.加强宣传与教育，树立环境安全观。加强现代生物技术的宣传与教育，将生物技术的有关信息向公众公开，特别是其可能存在的环境风险，让公众广泛参与，进行监督与约束；帮助公众树立正确的环境意识和环境安全观，重视和防范转基因生物的环境风险，树立基因资源观和防范环境风险意识。

4.积极推动建立公正、公平、合理的国际政治和经济新秩序。由于现代生物技术发展的不平衡以及不合理的国际政治、经济旧秩序，使得在国际贸易与交往中，发展中国家与发达国家之间的发展严重失衡，有可能形成新的环境殖民主义和霸权主义。广大发展中国家只有团结起来，加强自身资源的开发与保护，并积极推动建立新的国际政治、经济新秩序，才能彻底地扭转这种局面。

结语：

总之，生物技术将成为21世纪高新技术中一项重要的技术，发展也会非常迅速。在发展现在生物技术的同时，重视生态安全也是重要的。

参考文献：

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[2]宫学栋.实现环境安全的重要性及几点建议[J].环境保护，2015，（9）：32-35.

[3]孔繁翔.环境生物学.北京：高等教育出版社，2015

[4]杨蓉等.生物芯片研究进展[J].生物工程进展，2015，19（4）：33-38.endprint