对转基因技术的思考

欧阳维蔚

摘 要：转基因技术从上世纪80年代开始发展，在农作物品种改良、人口膨胀、环境污染、疾病防治、动物品种改良上带来了新的渠道，在农业、畜牧业、医药、食品行业都表现出良好的社会效益和经济效益。本文阐述了转基因技术的概念和特点，分析了转基因技术的代表性应用以及其中的安全问题。

关键词：转基因技术；概念；特点；应用；问题

中图分类号：Q343.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0231-02

转基因技术是动植物遗传改良、基因功能研究的重点工具，从1996年第一例转基因作物开始商业种植后，截止到目前为止，已经超过25种转基因作物实现了商业化种植，并投入市场，代表性的有玉米、棉花、油菜等，转基因产业成为当前农业经济的发展增长点，是提高全球农业竞争力的有效保障[1]。在分子生物学的发展下，转基因基础在医学、动物饲养等领域中也得到了广泛应用，特别是在食品工业方面，为食品供应的创新提供了全新的途径，但是，就当前来看，对于转基因技术的应用，还存在一些误区，如何发挥出转基因技术的益处是当前研究的重点命题。

1 转基因技术的概念和特点

转基因即将人工分离、修饰后的DNA、基因导入生物细胞基因组，在导入基因表达的影响下，原有生物体的性状也会发生变化，人们常说的基因工程、遗传工程都是转基因技术，各大媒体将转基因技术称之为“遗传修饰后的生物体”（Genetically Modifier Organism，GMO）。

从上世纪90年代开始，转基因技术进入发展高潮，相关作物的种植面积也不断扩张，数据显示，在1996年，转基因种植面积仅有170万公顷，2004年，面积达到了8100万公顷，到了2017年，这一数字飙升到1.8亿公顷，在20年的时间内，增长了100倍。随着世界人口数量的增加、耕地数量的减少，资源短缺问题也日益严重，根据预测，到了2030年，世界人口将会达到100亿，粮食问题也更加凸显，应用转基因技术可以不仅可以增加农作物产量，还能提高品质。转基因技术有几个显著的优势：

1.1 增加农作物产量

将快速生长基因植入农作物中，能提高农作物的品质，还可以提高产量，充分利用了宝贵的土地资源，解决了粮食短缺的问题。

1.2 改良农作物品质

植入相应的基因片段，能够改善粮食的口感、外观、味道、营养成分，起到改良品质的作用。

1.3 提高作物抗逆性

利用转基因技术，让传统农作物具有抵抗病虫害的能力，减少农药用量，并让农作物具备以往没有的耐涝、耐寒、耐热特性，适应各类生产环境。科技发展是一把双刃剑，转基因也是如此，转基因技术给人们带来了种种福利，但是如果应用不当，也可能造成安全隐患，威胁人类的健康，转基因技术的种种问题引发了各类伦理、安全问题，基于此，各个国家开展对转基因技术出台限制措施[2]。

2 转基因技术的常见类型

2.1 植物转基因技术

植物转基因技术是采用克隆等方式，在受体细胞中置入外源DNA，代表性的使用方式如载体介导法、DNA直接摄取法[1]。

当前，应用最广泛，效果最理想的就是农杆菌介导法，该种方式是利用发根农杆菌等作为载体，在植物细胞中植入农杆菌，以实现细胞转化的目的。除了农杆菌介导法之外，基因枪法也是常用的方式，将外源DNA、基因通过亚精胺、Ca2+吸附在钨粒子或者其他重金属中，将其制作为微弹，摄入植物组织、细胞中。采用该种方式，不会受到植物类型的限制。但是，该种方式会受到金属速度、弹大小等因素的影响，整合速率偏低，也会对植物造成伤害。

电击与聚乙二醇法是近年来诞生的新型方式，是借助植物原生质体的能力，在电击、聚乙二醇处理下改变细胞膜的透性，增加可逆性孔隙，实现稳定遗传。该种方式可以一次性转化多种原生质体，是为来阶段转基因技术的重要发展方向。世界上首个转基因植物是转基因烟草，迄今为止，已经有30多年的发展历程，在技术的发展下，越来越多的转基因植物出现，发达国家还将其应用在疫苗与药用蛋白的生产中，代表性的有如下几类：

2.1.1 抗病毒、抗真菌转基因植物的应用

利用干扰素基因、外壳蛋白基因等，能提高植物的抗病毒效果，如番茄Pto基因等，目前，学界对于真菌病原、植物之间分子机理有了明确了解，完成了基因克隆，离大规模商业化生产为时不远。

2.1.2 抗除草剂转基因植物的应用

在农业生产中，杂草是一个极大的影响因素，在农作物中融入抗除草剂基因，可以对田间杂草起到良好的防治作用。当前，抗除草剂基因已经被成功研制、分离出来，并开始初步应用到田间生产中。

2.1.3 转基因植物在医药中的应用

将医用基因融入植物中，能够构建新的异源蛋白生产模式，如亮氨酸脑咖肽就是采用转基因技术生产而来，目前，学界开始研究食物转基因植物疫苗，人们在食用之后，能够提高机体的抗病能力。

2.1.4 高品质转基因植物

高品质转基因植物能够提高植物能量、蛋白、维生素、微量元素含量，改善植物营养成分和植物风味。如将氨基酸基因植入马铃薯体內，可以有效提高马铃薯的氨基酸含量[3]。

2.2 动物转基因技术

显微注射法就是利用玻璃针将DNA注入到动物胚胎细胞核，再将DNA移植到动物体，使其正常发育，是早期常用的动物转基因技术。体细胞核移植法就是先在体外来培养细胞，筛选优质基因，再将其移植到卵细胞，再移植至母体之中。代表性的有几类：

2.2.1 培养器官的转基因动物

转基因动物在人体器官的培养上也有积极的作用，能解决传统器官移植中存在的免疫排斥反应，是当前研究中的重点发展方向。

2.2.2 医学研究转基因动物

世界上首个转基因动物是1990年的转基因小鼠，后来，转基因大鼠、家兔研究成功，这类转基因动物为医学研究工作的开展提供了有益的支持。

2.2.3 分泌药物的转基因动物

在哺乳动物体内导入正常的基因片段，能够诱导哺乳动物体内表达，提取活性物质，当前，我国分泌药物的转基因动物已经研发成功，并步入安全评价阶段。

除了转基因植物和转基因动物，转基因食品也是当前关注的重点。

2.3 基因工程药品

当前，很多药品都是从生物组织之中提取而来，在材料因素的限制下，其价格偏高，与之相比，微生物生长速度非常快，更容易控制，适合应用在大规模生产中，开发基因工程药品，能够解决药品产量的问题，还可以有效降低成本。如，胰岛素是现阶段控制糖尿病的常用药物，而胰岛素的提取要求非常高，当前只能在动物体内来提取，产量非常低，基于此，研究人员尝试将胰岛素基因、青霉素酶基因结合起来，有效提高了胰岛素的产量，每2000L的培养液中，可以生产出100g的胰岛素，产量大大提高。

2.4 基因诊断和治疗

基因诊断和治疗也是转基因技术发展的重要方向，当前使用的DNA探针就是其中的代表。在技术的完善下，基因治疗技术也逐步发展成熟，基因治疗即将正常基因导入到患者体内，发挥出基因的正常表达功能，达到治病目的，这是现阶段下遗传病治疗的有效方式之一，包括基因增补、基因修复、基因置换等类型，但是这一技术尚未成熟，还有待进一步研究。

3 我国发展转基因技术的前景

我国是一个大口大国，人多地少是我国需要面临的问题，近年来，农业耕地面积日益减小，生态环境日趋脆弱，冷害、高温、干旱问题时常出现，为了提高农作物产量，人们大量使用农药、化肥，农药和化肥的滥用无疑会影响人们的身体健康，就当前来看，我国盐碱地数量高达5亿，单一依靠生产很难解决人们对农产品的需求，发展转基因技术，是国际产业分工的一项必然选择，也是解决当前农业可持续发展、粮食安全以及生态安全问题的有效途径。发展转基因技术，能够提高农田的抗旱、耐盐力，达到保护环境、提高品质的效果。

4 转基因产品的安全问题分析

4.1 转基因产品的环境问题

在转基因植物在投入到使用后，可能会对自然生态环境造成破坏，很多国家都有此类惨痛的教训。虽然转基因生物不是新物种，但是也会对生态系统造成压力，这就是基因转移，基因转移也被称之为基因飘逸，是转基因技术的常见问题，如转基因油菜会与野生油菜之间发生杂交，形成超级杂草，影响了生态系统的平衡性。如，在转基因鱼投入使用后，能够增加产量、缩短周期，假如这种转基因鱼进入大自然，会逐步将原有鱼类品种淘汰。而转基因植物则会通过种子、花粉的渠道给自然生态系统造成风险，给生物多样性带来危害。

4.2 转基因食品造成的安全问题

转基因食品安全问题包括几个方面：

4.2.1 过敏问题

过敏问题属于免疫变态性反应，转基因食品会由于免疫学同源性问题引起人体过敏。

4.2.2 毒性问题

绝对安全的食物是不存在的，在转基因食品中，部分基因可能会通过各类途径产生毒素，给人体造成伤害。研究显示，转基因食品可能引发过敏反应，在以往，已经发现转基因大豆、花生的过敏反应，由此造成了人们的恐慌。

4.2.3 杀虫毒素问题

转基因植物会产生杀虫毒素，这种毒素会随着植物的根部进入到土壤中，对土壤的环境和微生物造成了不良影响，继而影响植物种群多样性。

4.2.4 标记基因问题

标记基因大多属于抗生素抗性基因，会通过各类渠道进入到食物链之中，并产长耐药菌，这类耐药菌对抗生素的抗性非常强。由于转基因食品的发展时间还不长，还无法证明转基因食品的安全性，人体长期食用，究竟会不会影响身体健康？会不会对下一代造成威胁？这些都没有得到证实。当然，转基因食品的优势是非常显著的，能够提高食品质量，解决病虫害问题，降低生产成本，提高产量，关于转基因食品的危害，还需要进行深入的研究[4]。

截止到目前为止，还没有关于由于食用转基因食品造成人体健康问题的报道，也有越来越多的消费者对转基因食品持支持态度，各个国家也加大了对这一技术的研究，希望能够纠正公众的认识。

5 结语

转基因技术属于生物技术发展的核心内容，目前，转基因植物、转基因动物的研究已经取得了显著的成就。在新的历史时期下，各个国家都将转基因技术作为科技发展的重点，转基因植物、转基因动物也将会迎来更为广阔的前景。为了促进转基因技术的可持续发展，需要构建为完善的安全评估体系，制定严格的规则和标准，对转基因产品的研发、生产、销售等内容进行系统研究，相信通过学界的努力，定会进一步发挥出转基因技术的益处和作用。

参考文献

[1]李君，张毅，陈坤玲，等.CRISPR/Cas系统：RNA靶向的基因组定向编辑新技术[J].遗傳.2013（11）：1265-1273.

[2]解亦舟，孙瑞英，蔺银鼎.转基因技术影响的知与行：基于农民的调查[J].山西农业大学学报（自然科学版），2013（04）：352-356.

[3]Peter H.Raven，刘杰.全球视角：转基因作物与生物多样性[J].华中农业大学学报，2014（06）：24-30.

[4]高盼.基于贝克“无知”视域的转基因技术风险成因[J].华中农业大学学报（社会科学版）. 2017（02）：126-129.