科学不确定性下转基因鱼的风险管控

蔡荔萱 福建省淡水水产研究所 福州 350002

近年来，转基因技术发展迅猛，被广泛应用于棉花、大豆和玉米等农作物品种改良方面，在提高农作物产量、改良品质和增强抗虫抗病力等方面发挥了至关重要的作用[1]，部分转基因产品已被大规模商业化种植。转基因农产品优势明显，但其潜在的生态风险和可能给人类带来的环境及健康问题仍然一直备受争议。在水产动物中，相对于虾类和贝类，虽然鱼类的转基因技术开展得最早且发展相对成熟，但是同样存在制约因素，如目的基因的整合率及稳定性、转基因鱼潜在的生态和遗传风险等均制约了该技术的商业化应用[2]。为了进一步阐明转基因技术的本质及应用前景与风险，本文简要综述我国鱼类转基因技术的研究进展和应用现状，分析其科学不确定性导致的潜在生态风险的实质，比较欧美和我国现阶段对转基因鱼应用开发的管理政策及方法，以期为我国进一步优化转基因鱼应用开发在科学不确定性下的风险管控供参考。

1 我国鱼类转基因技术的发展及应用现状

我国转基因鱼类研究起步较早，始于20世纪60年代。当著名的生物学家童第周院士完成了鱼类核移植研究并培育出第一尾“核质”杂交鱼时，便开启了我国鱼类转基因技术研究的探索之路[3]；1977年，朱作言院士提取瓦氏雅罗鱼的总DNA，并将其导入鲮鱼的受精卵中，实现外援基因与受体物种基因的整合[4]。虽然该技术与现在的转基因技术相比存在诸多缺陷，总DNA转移结果、转移效率和效果均存在盲目性和不确定性，但该试验的成功为之后我国转基因鱼技术的快速发展奠定了基础。随后，朱作言院士团队又尝试将小鼠生长激素基因导入鲫鱼的受精卵中，试验获得成功，从而诞生了世界上首例真正意义上的转基因鱼[5]，正式揭开了转基因鱼类研究的序幕。此后，许多研究机构也加入到转基因鱼的研发，并随着显微注射法、电脉冲法、精子携带法、基因枪注射法、逆转录病毒感染法、组织注射法、卵母细胞的基因转移法、基因打靶法等转基因技术[6]的开发和应用，转基因鱼研究取得一系列成果，研究对象涉及鲑鳟类、鲤、鲫、泥鳅、罗非鱼、斑点叉尾、草鱼、斑马鱼、青、唐鱼和神仙鱼等[7]。在转生长激素（GH）基因鱼的研发方面取得较好的进展，中科院水生生物研究所培育出能稳定遗传、具有快速生长效应和饵料利用率高的转“全鱼”GH基因黄河鲤（Cyprinuscarpios）5个家系[8]；黑龙江水产研究所培育出转植鲤MT启动子与大麻哈鱼GH快速生长的转基因黑龙江鲤核心群家系[9]。在转荧光蛋白基因观赏鱼研发方面，珠江水产研究所培育出转红色荧光蛋白基因斑马鱼[10]。

鱼类转基因技术除了应用于鱼类品种改良，进一步提高生长速度和饲料转化率，增强抗逆、抗病性，还可以应用于发育生物学及人类疾病研究，作为生物反应器用于重要药物或生物活性物质的研究[7]。转基因鱼是基因调控与表达研究的理想材料，利用荧光蛋白和骨骼形态发生蛋白的融合表达，研究转基因斑马鱼胚胎发育时期骨形态发生蛋白的信号机制、组织修复和相关病变机理[11]；将胰岛素基因和荧光蛋白重组，获得转基因斑马鱼，探索胰腺的发育、损伤和恢复[12]；以转基因斑马鱼为模式生物开展阿尔茨海默病[13]、帕金森病[14]、心血管疾病[15]、肿瘤疾病[16]的相关研究，对于人类的疾病研究具有重要的意义。

而转基因鱼作为生物反应器与哺乳动物相比具有受精卵量大易获得、扩群速度快、研发周期短、研制成本低等优势，逐渐被生物工程和医药研制领域应用。例如利用斑马鱼卵成功生产了罗非鱼的胰岛素样生长因子；构建携带人类运动神经元存活基因2的转基因斑马鱼用于抗脊髓性肌肉萎缩症药物的筛选等。因此，转基因鱼在人类疾病研究及药物筛选领域具有广阔的应用前景。

2 鱼类转基因技术的科学不确定性

现代社会的发展离不开科学技术的支持，应对科学不确定性所导致的风险是当今时代的一个前沿核心议题,科技风险总是具有不确定性与未知性[17]。以转基因技术为代表的科学不确定性下的安全性争议，其潜在危害在科学上既难以被证实，又难以被完全排除。转基因鱼是20世纪人类重要的科研成就之一，具有许多优良经济性状，但其商业化进程却困难重重，究其根本原因在于人们对该技术科学不确定性的担忧，即对转基因鱼的食用及生态安全性顾虑重重。

2.1 转基因鱼的食用安全性 食用转基鱼对人类可能存在潜在健康风险，相关学者对转基因鱼的安全性进行了大量研究，一系列试验均已证实转基因鱼食品是非常安全的，与正常鱼在食品安全性上具有实质等同性[18-21]，其食品安全风险极其微小，是可分析和可调控的。虽然转基鱼安全测试的动物模型没有表现出异常，但依然有人质疑试验测试动物选择会影响其安全评价的准确性，毕竟实验动物无法替代人类，而且涉及到致病性、营养学以及毒理学等诸多个方面，在这些方面的安全性评价和潜在风险评估的研究基础仍然相对薄弱，甚至空白[22]。

2.2 转基因鱼的生态安全性 转基因鱼与其它转基因生物体一样，携带着外源基因，在环境中释放，存在两个方面潜在的生态风险[23]：一是转基因鱼具更好的优良性状和更强的竞争力，可能威胁到物种的遗传多样性，破坏种群平衡；二是与野生种交配导致外源基因扩散,造成“基因污染”。甚至有可能造成所谓的“特洛伊基因效应（Trojan gene effect）”，最终导致野生型群体和转基因鱼群体的共同灭绝[24]。由此可见，转基因鱼在自然水域环境中释放的前提条件是要确保水域生态环境物种多样性及其遗传多样性的安全，由于鱼类本身存在可增殖、易扩散和难追踪捕获等特点，使得生态风险评估的工作难度进一步增加。

综上所述，转基因鱼技术的科学不确定性是客观存在的，人们对转基因技术安全性问题的长期质疑和争论，往往科学技术涉及的层面越广、复杂性越高，其所产生的争论越激烈，为科学的发展开辟了新的可能性和发展空间。因此，政策制定者需要更多的智慧和规范的管理机制对这些新兴科学技术潜在的科学不确定性做出艰难的判断和风险评估。

3 转基因食品的安全管理现状

生物技术的安全性管理是影响转基因鱼商品化进程的一个因素[24]。不同国家和组织对生物技术安全性管理的相关法规也不尽相同，美国对转基因食品开发及应用的管理政策相对宽松，1997-2001年期间，美国食品药品监管局（FDA）颁布了《转基因食品自愿标识指导性文件》和《转基因食品上市前通告的提议》等转基因食品管理法规，其批准商业化种植的转基因粮食作物品种多达10余种[25]；2015年11月19日，批准了全球首例奇努克转基因三文鱼上市[26]，对其定义为“对环境和人类不构成重大或潜在已知危险的产品”，表示基于科学结论的分析，转基因三文鱼对于环境是安全的，可以安全食用。而欧盟坚持认为转基因技术具有科学不确定性，对转基因食品入市的把关非常严格，主张对转基因产品应采取谨慎预防态度；欧盟共同体委员会1990-1997年分别发布了转基因食品管理法规(220/90号指令)和新食品管理条例（258/97），并确立了转基因食品标识管理的框架[25]，形成了一套具有自身特点的法律法规；目前种植的转基因作物仅有MON810转基因玉米这一品种，种植面积仅占全欧盟玉米种植面积的1.56%。

我国在农业转基因安全管理上遵循国际食品法典委员会（CAC）、联合国粮农组织（FAO）及世界卫生组织（WHO）等转基因安全管理的国际通行规则，逐步建立了一整套适合我国国情的农业转基因安全管理的法律法规和管理办法，对转基因作物及其食品实施了较为严格的安全管理措施[26]。1996年，我国农业部颁布了《农业生物基因工程安全管理实施办法》；2000年8月，签署了《国际生物多样性公约》下的《卡塔赫纳生物安全议定书》；2001年，国务院颁布实施了《农业转基因生物安全管理条例》，随后又颁布了《农业转基因生物安全评价管理程序》、《农业转基因生物进口安全管理程序》和《农业转基因生物标识审查认可程序》3个管理办法；2002年，我国卫生部颁布了 《转基因食品卫生管理办法》；2004年，我国国家质量监督检验检疫总局颁布了《进出境转基因产品检验检疫管理办法》；2005年，我国正式加入联合国《卡塔赫纳生物安全议定书》；2006年，农业部发布了《农业转基因生物加工审批办法》；2007年，卫生部颁布实施《新资源食品管理办法》；2009年通过《中华人民共和国食品安全法》[27]。2018-2021年，我国农业农村部制定并印发各年度农业转基因生物监管工作方案，旨在落实农业转基因监管职责，保障我国农业转基因生物产业健康有序发展[28]。目前，我国批准了棉花、水稻、玉米和番木瓜等转基因农作物的生产应用安全证书，其中转基因棉花和番木瓜已获批准商业化种植[29]。此外，进口的转基因大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜获准用作加工原料。

4 展 望

与转基因植物相比，转基因动物的开发应用相对落后很多，目前只有转基因三文鱼在美国成功获准上市[30]。虽然我国是转基因鱼育种研究的发源地，也取得了丰硕的成果，但由于我国的转基因食品准入门槛较高，目前尚未有转基因鱼进入市场。这与我国目前对转基因鱼类的安全性评估体系不健全、管理制度不完善等因素有关。因此，笔者认为，要推进我国转基因鱼类的商业化应用，还需要做到以下三点：一是建立健全安全评价体系，降低转基因鱼类的科学不确定性，在转基因鱼进入商业化养殖之前，必须对转基因鱼进行科学、系统的安全性评估，充分考虑其食用安全和生态安全问题；二是明确规定转基因鱼类的养殖及产品应用范围，并建立透明的监督机制，实时管控转基因鱼类产品的市场流向；三是建立安全的转基因类防逃措施，防止转基因鱼类逃逸，确保野生资源的遗传多样性，减少基因污染风险。只有建立了安全且科学的管理和评价体系，转基因鱼类的商业化应用方能实现。