基于大学生认知现状的转基因食品安全相关课程科普型教学改革①

石慧 张茹 贺晓云 黄昆仑 罗云波

(1.西南大学食品科学学院 重庆 400715; 2.中国农业大学食品科学与营养工程学院 北京 100083; 3.农业部农业转基因生物安全评价(食用)重点实验室 北京 100083)

1 转基因食品安全及相关课程概述

近年来，转基因技术在国内外得到了快速的发展，广泛地应用于食品、医药、工业、农业、环保和能源等领域。基因是生物遗传信息的载体，它支持生命的基本构造并且操纵所有的遗传性状[1]。转基因技术是指将一种生物的优势基因应用DNA重组、转化等技术整合到特定生物的基因组里，从而使特定生物的基因得到改善并产生可预期的、定向的遗传改变，进而使生物获得一些优良性状如抗虫性、抗逆性等[2]。

转基因食品（Genetically Modified Food）是以转基因生物为食物或为原料加工生产的食品，不仅在解决未来全球资源枯竭问题上具有巨大潜力，也可以使食品具备更大的营养价值和更佳的消费品质。虽然我国是世界上最早开始转基因生物产品研发的国家之一，但是我国的转基因生物产业化发展严重落后于美国等发达国家。从1996年开始，转基因作物开始被大规模地商业化种植。全球转基因作物商业化种植面积由1996年170万公顷增加到2017年的1.89亿公顷，而我国的转基因作物商业化种植面积全球排名从2002年的第4名下降到现在的第8名[3]。2017年转基因三文鱼在加拿大上市，而中国作为世界上第一个成功研发转基因鱼的国家，却迟迟没有产业化。

公众对于转基因技术和转基因食品认知的缺乏是影响其产业化的重要原因之一。近年来，国家已经开始从战略高度来进行转基因食品安全科学普及，先从高等教育层面建立科学认知、继而推动形成社会共识是非常必要的。重庆市高校已经在本科生和研究生的教学中开设了《基因工程与食品安全》课程，同时开设的《食品生物技术》、《食品分子生物学检测技术》、《食品安全检测技术》等课程也涉及转基因技术及转基因食品的安全问题，另外在配套的实验课中也有转基因成分检测的内容。这些课程的开设有利于学生掌握转基因技术的原理和发展现状、理解转基因食品的安全评价和检测的方法并对现如今不断涌现的新型基因改造技术有一定认识，做到理性认识转基因食品及其安全性。这些课程相对食品专业的其他课程而言原理概念比较抽象，学生理解掌握有一定难度。基于前期的教学经验，我们拟采用科普型教学模式进行课程教学，前期进行了重庆市大学生对转基因食品认知现状的调研分析，为更好地开展科普型教学改革奠定了基础。

图1 对已批准商业化生产的转基因作物的认知调查结果表

图2 对转基因食品最关注的优点的调查结果

2 大学生对转基因食品认知现状的调研结果分析

2.1 调研问卷的设计与实施

我们设计了调研问卷，从对转基因食品的技术认知、产业化推广现状认知、关注点、接受意愿等角度调查大学生对转基因食品的认知现状。具体如下：对已批准商业化生产的转基因作物的认知调查、转基因技术在动物上应用的了解度调查、对转基因食品最关注的优点和可能引起的问题的调查、对于转基因技术和基因编辑技术区别认知的调查、对食用转基因食品的态度和对转基因技术研究和推广的态度调查。我们通过“问卷通”实施了调研，将调研问卷通过微信、QQ和微博的方式推广。参与网络调研的对象主要是重庆市食品专业的大学生，男女不限，共293人参加了调研。

2.2 对转基因产品产业化推广现状认知度的调查结果

2.2.1 对已批准商业化生产的转基因作物的认知调查结果

图3 对转基因食品最关注的可能引起的问题的调查结果

目前，中国已批准商业化生产的转基因作物只有棉花和番木瓜。我们设计了多项选择题，分别调查学生对中国和美国已批准商业化生产的转基因作物的认知。图1调查结果表明，错误地认为大豆、玉米、花生是中国已批准商业化生产的转基因作物的人较多，分别有89.80%、47.28%、42.86%，而分别只有57.48%、12.93%的人知道转基因棉花和番木瓜才是中国已批准商业化生产的作物。

美国已批准商业化生产的作物有8种，分别为大豆、棉花、油菜、甜菜、木瓜、南瓜、玉米、苜蓿，在对美国转基因作物商业化生产的认知调查中，转基因大豆的认知度最高为87.07%，转基因玉米、棉花、油菜、甜菜的认知度稍低一些，分别为55.78%、47.96%、37.07%、25.17%，而对转基因木瓜、南瓜、苜蓿的认知度普遍偏低，分别为17.01%、16.33%、12.24%。花生不在中国和美国批准生产的转基因作物之列，但仍有42.86%和43.54%的人分别认为转基因花生在中国和美国已批准生产（见图1）。

由调查结果可见，学生对于转基因大豆、棉花、玉米的认知度较高，但对于转基因（番）木瓜、南瓜、苜蓿的认知度则相对较低。大部分人对中国已批准商业化生产的作物了解程度较低，多数人有错误的认识，且容易混淆美国和中国批准商业化生产的转基因作物品种。

2.2.2 转基因技术在动物上应用的了解度调查结果

转基因技术已经应用到了动物上，例如在国家知识产权局数据库中检索，共得到281项国内外与转基因猪制备相关的专利，可以提高产肉量和肉的品质[4]。如表1所示，36.39%的人认为自己了解转基因技术在动物上的应用，63.61%的人认为自己不了解，说明学生对于转基因技术在动物上应用的了解程度是比较低的。

2.3 对转基因食品的关注点的调查结果

图4 对于基因编辑技术最初了解来源的调查结果表

图5 对于转基因技术和基因编辑技术区别认知的调查结果表

我们调查了大学生对转基因食品最关注的优点，由图2可以看出，将近一半即46.94%的人对于转基因食品的优点最关注的是“转基因植株生存能力强，产量高，成本低，可以缓解粮食短缺”，而对“营养价值的提高”、“保护环境，减少农药、化肥的使用”的关注度稍少，分别为22.79%、2 4.49%，对“转基因食品更耐储藏”的关注度最少为2.04%，而有3.74%的人认为转基因食品没有显著优点。调查结果表明，大部分人还是认可转基因食品具有一系列的优点，且最关注的点比较集中，即转基因食品提高粮食产量、缓解粮食短缺的优点，只有极少部分人认为转基因食品没有显著优点。

由图3可知，在对转基因食品最关注的可能引起的问题的调查中，67.35%的人认为转基因食品“对人体存在潜在危害”是他们最关注的问题，而对环境的破坏、引发国际粮食安全问题、国家经济影响的关注度较小，分别为15.99%、8.16%、3.06%，极少部分即3.74%的人则认为转基因食品没有显著缺点。调查结果表明，有超过一半的人认为转基因食品最应重视的可能引起的问题是其对人体可能造成的潜在危害，这应该是影响大家对转基因食品接受度的重要原因。但是对其他问题关注度不够，或者不清楚。

2.4 转基因技术及相关新技术的认知

图6 对食用转基因食品的态度调查结果

调查结果表明，58.36% 的人因为基因编辑在基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力而了解基因编辑；25.26%的人从基因编辑婴儿事件了解基因编辑；9.22%的人由于基因编辑猪品质提高而了解基因编辑；7.16%的人是从其他渠道了解基因编辑（见图4）。而对于转基因技术和基因编辑技术区别，只有20.82%的认知是正确的，即转基因技术和基因编辑在本质上是有区别的，转基因技术是在一种生物中转入一个或者几个外源目的基因，而基因编辑则是定位到生物体基因组的特定位点上进行的删除或插入；7.85%的人虽然认为是有差异的，却把两者的概念混淆；71.33%的人认为没有差异。通过调查结果，了解到学生多数对基因编辑有一定认识，但是涉及到具体技术原理认知并不清晰。

2.5 转基因食品接受意愿及研究推广的态度分析

如图6所示，在对食用转基因食品的态度调查中，79%的人表示“希望能了解更多关于转基因食品的知识，再决定要不要吃”，而少数人即13.18%的人分别认“欧美人吃我就吃”，另外有7.48%、0.34%的人分别表示“坚决不吃”和“无所谓”。由调查结果可以看出大部分人对食用转基因食品持有理性的态度，期望能够更多地了解转基因食品的知识，在充分了解其安全性之后，再决定是否要食用或是决定食用量的多少。而少部分人群具有从众心理，在欧美人食用之后才敢吃，可能与当下网络媒体对转基因产品有大量真假难辨的宣传有关，导致消费者对转基因食品的信任度降低，并且造成盲目从众。对转基因技术研究和推广的态度调查中，72.7%的学生对转基因技术研究和推广持支持态度，16.38%的人持不支持态度，10.92%的人认为无所谓（见表2），说明大部分学生不仅希望了解转基因的知识，而且对转基因技术的发展前景持比较乐观的态度。

表1 转基因技术在动物上应用的了解度调查结果表

表2 对转基因技术研究和推广的态度调查结果表

3 基于大学生认知现状的转基因食品安全相关课程科普型教学改革

3.1 基于转基因食品认知现状的科普型教学改革

科普，即科学知识的普及，是指利用各种传媒以通俗易懂的方式向公众普及自然科学和社会科学相关知识，传播科学思想，倡导科学方法和推广科学技术应用，从而提高公众的科学文化素养和兴趣。科普一直被作为社会公益性事业受到政府和社会各界的广泛关注，是国家提高全民的整体素质，实施可持续发展战略，建设社会主义精神文明的重要举措。将科普应用在高校的教学活动中，称为“科普型教学”，即在教学过程中，针对先进却抽象、难懂的科学技术知识采用科普的方式，以图片、动画等形式将科学知识呈现出来、或者密切联系实际，强调对科学知识的理解而非死记硬背，是顺应教学改革的主流趋势而提出的新的教学模式。运用“科普型教学”模式可以提高学生对科学技术的兴趣和创新能力，增强学生对现代科学技术的理解、掌握和运用能力，实现学生的全面发展。

食品安全与每个人息息相关，转基因食品安全是包括大学生在内的广大民众关注的热点问题；但是转基因技术又涉及较为抽象的分子生物学、遗传学和基因工程等学科知识。基于这两点，教师采用科普型的教学手段，以简单易懂的方式将抽象的知识进行简化、将课本知识与实际生活和热点问题相结合，正确、系统地进行科普教育，最终引导学生深入理解转基因技术，对于转基因食品安全相关课程的教学有着重要帮助。

通过分析调研数据，我们了解了大学生对于转基因食品的认知现状，从而得到了一些转基因食品安全相关课程科普型教学改革的着手点。具体来讲，大部分学生对转基因技术的研究和推广持支持态度，对转基因技术有较强的学习欲望，并且对其发展持比较乐观的态度。但是对转基因的具体认知度是较低的，表现在以下几个方面：（1）对转基因技术的具体操作认知不清晰，并且将它与其他新型的基因改造技术，如基因编辑技术相混淆；（2）对转基因产品产业化推广现状认知度较低，对中国已批准商业化生产的作物了解程度低，且混淆美国和中国批准商业化生产的转基因作物品种，而且多数不了解转基因技术在动物上的应用；（3）对转基因技术的优点和可能带来问题的关注较集中，分别显著地集中在缓解粮食短缺和对人体可能造成潜在危害上。对转基因食品提高储藏期、提高营养价值的、减少农药、化肥的使用、保护环境等优点的关注较少；对转基因食品可能产生超级杂草、污染土壤、影响国家经济和粮食安全问题的关注较少，这也表示大部分学生可能并不清楚转基因食品上市前所做的安全性评价内容，也不了解转基因食品与国家粮食安全之间的密切关联。可以从这几个方面入手给予学生系统的、正确的转基因食品相关知识宣传，进行转基因食品安全相关课程科普型改革。

3.2 明确完善科普型转基因食品安全课程教学的目标和内容

科普型转基因食品安全课程教学的目标是使学生掌握转基因技术基本理论和研究方法之外，通过科普的教学方式使其了解转基因食品研究发展前沿和热点技术、从国家战略角度上理解转基因食品与粮食安全的关系。同时，学生作为社会新技术、新思想的前沿群体，使其接受科普教学之后可以在日常生活中向周围人宣传正确科学的转基因知识，促进全民素质的提高，改变大众对转基因食品的误解，推动转基因技术的发展。

针对学生对转基因技术的具体操作认知不清晰且容易与其他技术混淆的现状，可以完善转基因技术与其它相关技术（如传统的杂交育种与基因编辑热点技术）异同点的科普教学内容。转基因是把人们分离并且经过修饰的基因，通过分子生物学操作使它进入另一种生物体内，使之能有人们所希望的优良品质；杂交育种是将两个或者多个品种的优良性状通过交配，产生很多种不同的品种，经过筛选，获得满足人们需要的新品种。比如一种玉米甜度高但是产量不高，另一种玉米甜度不高但是产量高，通过杂交育种，我们就能得到甜度和产量都高的玉米新品种；基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术，能定点编辑想要编辑的基因，现在已经开发了基因编辑西红柿、水稻、牛、猪等产品。将各种相关技术结合社会热点问题共同讲解，提高学生的学习兴趣及对技术本质的认识，也能在未来更好地向周围人进行科普宣传。

针对学生对转基因技术应用认知单一，且对国内及国际转基因产品产业化推广现状认知度低的现状，需要科普转基因技术应用案例及全世界范围内转基因产品产业化推广的教学内容。包括在校大学生在内的公众多数知道转基因技术在植物中的应用，认知较为单一，在科普教学中，可以借助转基因技术的应用案例加深学生的认识。例如，我国虽然是世界上第一个成功研发转基因鱼的国家，但却没有实现产业化，转基因三文鱼率先在加拿大上市，可以将此作为一个应用案例结合转基因技术进行教学。三文鱼，又叫做大西洋鲑鱼，生活在寒冷的深海之中，导致其生长缓慢、生长周期长，为了满足消费者对三文鱼的需求，科学家们在普通的大西洋鲑鱼体内转入编码生长激素和抗冻蛋白的基因，使其在寒冷的环境中也能不断产生生长激素来保持自身的生长发育，将其长达3年以上的生长周期（生长到可以上市所用的时间）缩短为16～18个月，并且个头还比普通三文鱼的大很多，在营养价值、口感、安全等方面与普通的三文鱼具有实质等同性；而转基因技术也被用在微生物上，例如，人们把编码酶的基因转移至普通的面包酵母菌中，使该酵母菌含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖酶含量大大提高，在面包加工过程中产生大量的CO2，使面包膨发性能好，松软可口，受到广泛欢迎。在面包烘焙的过程中，基因改造的后的面包酵母菌和普通酵母菌一样会被杀死，对人体无害，食用安全。早在1990年，英国就已经批准允许使用这种面包酵母菌。另外，让学生认识全世界范围内转基因产品产业化推广的情况，一些谣言如“美国人用中国人做转基因食品人体试验”便会不攻自破。转基因产品已经在全世界范围内进行产业化推广，美国已批准商业化生产的作物有8种，现在美国市场上销售的食品，大约70%含有转基因成分。全球其他国家如巴西、阿根廷、加拿大、印度等也大面积种植转基因作物，中国已批准商业化生产的转基因作物只有抗虫棉和抗环斑病毒番木瓜。

针对学生对转基因技术的优点和可能带来问题的认识不全面的现状，可以通过案例拓展转基因技术能够解决不同问题的教学内容，除了缓解粮食短缺的抗虫、抗病的转基因产品外，还有能够提高营养价值的黄金大米、保护物种多样性的美国转基因栗树、提高储藏期的转基因番茄等等；同时，也需要给学生科普针对转基因产品可能带来的问题，在其上市前所做的安全性评价内容。根据我国农业农村部2017年11月修订的《农业转基因生物安全性评价管理办法》的规定，按照对人类、动植物、微生物和生态环境的危险程度，将农业转基因生物分为以下四个等级：安全等级I：尚不存在危险；安全等级Ⅱ：具有低度危险；安全等级Ⅲ：具有中度危险；安全等级Ⅳ：具有高度危险。而转基因食品的安全评价主要包括营养学评价、毒理学评价、致敏性评价以及结合其他相关资料进行的综合性评价。通过安全评价的转基因产品才有可能进行商业化生产。

3.3 建设科普型转基因食品安全课程的教学形式

转基因食品安全的相关课程内容以介绍转基因技术基本原理、转基因食品工程技术和生产特点、转基因食品的安全性评价为主，涉及到遗传学和分子生物学等专业性较强的概念，教师可以利用多媒体，将抽象难懂、不易表达的教学内容以图片、动画和影像等科普方式呈现出来，提供给学生直观感受，提高学生的兴趣，培养学生的创新能力，加深对转基因技术的理解和记忆。教师在转基因食品安全相关课程教学中应形成“以学生为中心”的教学理念，调动学生的主观能动性和积极主动的学习态度，在教学活动中增加与学生之间的互动。可以举出一些与转基因食品相关的案例，请学生在课后广泛查阅资料并积极讨论交流形成自己的观点和建议措施，在课堂上与教师交流讨论。这使教学过程变成学生不断提出问题，解决问题的探索过程，培养学生自主探究和思考的能力[5]。例如，给学生布置查阅黄金大米的生产原理，在学生查阅资料后得知，科学家将水仙花的八氢番茄红素合成酶基因通过基因工程的方法转入水稻中，可以获得胚乳中八氢番茄红素合成酶基因超表达的转基因水稻，其维生素A 的含量丰富，有利于减轻贫穷地区人们缺乏维生素A的状况。这种教学形式也能够提高学生作为新一代知识传播者的科普宣传能力。

3.4 建设科普型转基因食品安全课程教学的考核机制

课程考核是提高教学质量、检验教学成果和培养合格人才的重要环节。传统的考核形式是根据一张试卷的成绩评定学生的学习情况，不利于提高学生的实践和创新能力，因此考核形式的改革也是课程教学改革的重要环节。在转基因食品安全相关课程中，将期末考试的占比下降，增加学生课堂汇报或撰写科普小文章等考核内容，给学生一定的自由发挥空间，不再是死记硬背课本上的知识点。例如，我们前期的调查结果表明，学生对转基因作物的了解甚少，多数只知道有转基因大豆，可以要求学生自主查阅资料或者小组讨论掌握一种转基因作物的基因操作原理、功能作用、产业化范围、安全性评价等内容，并在课堂上进行汇报讲解，增强学生对转基因作物的认识。在学生理解了转基因技术的基础上，也可以安排他们用简单易懂甚至趣味性的语言方式“输出”知识，撰写转基因相关的科普小文章，培养学生灵活运用知识的能力。

4 结语

转基因技术是生物工程领域发展的重要内容，目前，转基因技术在食品上的应用取得了许多令人的成就。但转基因技术的发展一直伴随着激烈的争论，转基因食品的安全性一直是公众担忧的问题。建设转基因食品安全相关课程的科普型教学模式，不断吸收先进的教学经验，及时总结优秀的教学成果，通过对教学目标、教学内容、教学方式和课程考核等方面与科普型教学结合的探索和改革，可以引导更多的学生全面客观地认识转基因技术，从而影响公众更加理性地看待转基因技术和转基因食品。