佟屏亞按:最近《科技日報》連續(xù)發(fā)表轉(zhuǎn)基因先生的文章,放言“到2020年,我國糧食缺口達9000萬噸,糧食總產(chǎn)量需要增加20%,發(fā)展轉(zhuǎn)基因是必然的選擇”。“傳統(tǒng)育種技術(shù)如同中世紀的大刀長矛。如果我們抵制轉(zhuǎn)基因,就是要憑借大刀長矛與對手的飛機坦克較量”。對轉(zhuǎn)基因最有發(fā)言權(quán)的應(yīng)該是科學(xué)家。我的職業(yè)同行---一位著名遺傳育種學(xué)家根據(jù)自身的體驗,對這些說法有不同的看法,本著百家爭鳴的精神,委托我在網(wǎng)站披露出來,供大家討論。以下是全文。
如何看待轉(zhuǎn)基因一直是爭論的熱點問題,最近由于政府批準三個大豆轉(zhuǎn)基因品種,又掀起新一輪轉(zhuǎn)基因的爭論。對象由大豆而提升到所有作物,特別是糧食作物。如何理性地、客觀全面地、實事求是地看待轉(zhuǎn)基因作物?
轉(zhuǎn)基因在糧食增產(chǎn)中起多大作用?需要具體分析。我國是13億人口的農(nóng)業(yè)大國,糧食問題始終是頭等大事,不可絲毫松懈或誤導(dǎo)。影響糧食增產(chǎn)的因素很多,包括氣候條件,環(huán)境因素,國家政策,耕地面積,經(jīng)營規(guī)模以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的推廣與應(yīng)用等,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)是上述各種因素綜合作用的結(jié)果。其中每一項農(nóng)業(yè)科技的推廣與應(yīng)用對增產(chǎn)都起著一定的作用。如改良土壤,提高農(nóng)田水利設(shè)施、合理施肥、良種良法、病蟲草防治、機械化……。這些增產(chǎn)因素中,遺傳育種起到30%的作用。(在新品種出現(xiàn)代替老品種而大面積推廣時,可能增加到50%)。一個高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的新品種的增產(chǎn)作用也是諸多優(yōu)良性狀綜合作用的結(jié)果。其中某個轉(zhuǎn)基因性狀的作用有多大,未見報道。但不可否認的事實是,糧食的九連增中,應(yīng)用的都是傳統(tǒng)育種的品種。也就是說我們并沒有依賴基因技術(shù)而活著,是改進諸多增產(chǎn)因素而生存的。何況各種增產(chǎn)因素的改進潛力很大,提高的余地很大,我們的目標不是照搬西方的模式,而是建成中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。
現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因技術(shù)都是在現(xiàn)有優(yōu)良的自交系(雜交種)的基礎(chǔ)上改進某一性狀從而進一步提高產(chǎn)量或改進品質(zhì),所以轉(zhuǎn)基因技術(shù)是常規(guī)育種的一種輔助手段,優(yōu)良自交系(雜交種)則是轉(zhuǎn)基因的載體,這是公認的定位。如果認為脫離常規(guī)育種,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)或生物技術(shù)培育適合不同氣候條件的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種,那是遙遠的理想。因此,不能片面強調(diào)轉(zhuǎn)基因而忽視常規(guī)育種,那是本末倒置。
常規(guī)雜交育種也是轉(zhuǎn)基因,是整體的轉(zhuǎn)基因,轉(zhuǎn)的是全部基因,包括目標基因和其它基因。利用常規(guī)育種的方法經(jīng)過基因分離、交換、逐步積累,保留目標基因,去除其它不利基因,可以達到轉(zhuǎn)育單個基因或多個基因的目的,特別是微效多基因控制的性狀更為有效。例如,上世紀70年代,A.L.Hooker利用抗病育種的方法,培育了抗玉米大斑病(H.turcicum)基因Ht1,Ht2… Ht6,Htn,以之轉(zhuǎn)育到常用自交系(雜交種)中,有效抑制了大斑病的流行。又如控制玉米胚乳蛋白質(zhì)中賴氨酸(Lys)含量的隱性突變基因Qpaque-2(O2 O2),能使玉米籽粒Lys含量比普通玉米增加80~100%,曾經(jīng)引起世界轟動。但由于O2基因的另一作用是使胚乳粉質(zhì)化,帶來難以克服的缺點,如千粒重降低,成熟時易生穗粒腐,機械化脫粒時易破碎…等,在生產(chǎn)上難以應(yīng)用。國際小麥玉米改良中心(CIMMYT)的S.K.Vasal利用常規(guī)育種的方法,把普通玉米中存在的控制Lys 含量的多基因(QPM)集中起來,培育了高Lys的、硬質(zhì)胚乳的自交系和綜合種墨白號新品種,解決了O2基因引起的胚乳軟化問題。上世紀80年代本人曾利用培育的O2自交系與墨白2號玉米雜交,再自交選育,成功將墨白玉米中的QPM基因轉(zhuǎn)育到O2自交系中,育成硬胚乳的、高Lys的自交系黃C。它的籽粒Lys含量達0.41%(普通對照為0.20%)。用它和普通優(yōu)良自交系X178雜交,育成了農(nóng)大108雜交種,籽粒Lys含量達0.36%,比對照(Lys含量0.21%)高15個百分點(+71%)。用它飼餵禽畜,都獲得明顯的經(jīng)濟效益。這些例子說明利用常規(guī)育種的方法也可以解決生產(chǎn)上的問題,尤其是多基因控制的性狀。在育種實踐中,不可因強調(diào)轉(zhuǎn)基因的作用而輕視或抹殺常規(guī)育種的作用,二者結(jié)合,收益會更快。
轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是否安全?安全不安全都是相對的。有些明顯有毒,可以測定出來,被淘汰了,不為人知。有些測定無毒,認為安全的,可以食用。但群眾的疑慮是:基因是最根本的生命物質(zhì),他對機體的作用不同于一般有毒物質(zhì)。有無潛在的、長遠的、甚至對子孫后代的影響?如免疫力、生殖力、……甚至引發(fā)癌癥?這都不是短期內(nèi)能檢測出來的。就以玉米的抗螟蟲的Bt基因來說,它來自蘇云桿菌,轉(zhuǎn)入玉米后,產(chǎn)出一種毒蛋白,使得玉米螟蟲(紅蛉蟲)的消化系統(tǒng)麻痹而死亡。人或動物大量食用了這種玉米有無影響?有什么影響?自然界中的一種根瘤膿桿菌,能將細菌基因轉(zhuǎn)入高等植物中,形成冠癭瘤,大樹上的大包隨處可見。如果把有毒基因通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),經(jīng)過食物轉(zhuǎn)到人體,長出這樣的大包,你會不會恐慌?人體癌癥的發(fā)生原因至今并未完全清楚,只知道由基因自發(fā)或誘發(fā)產(chǎn)生突發(fā),引起細胞瘋狂分離而造成的。誘發(fā)基因突發(fā)的因素很多,如環(huán)境污染,空氣污染,食物污染,有毒物質(zhì),電離輻射……,這些誘變因素如何誘發(fā)基因突變的機制也不清楚。由單個細胞發(fā)生突變?nèi)缓蠓至言錾錾哪[塊達到現(xiàn)有技術(shù)能測出,需要數(shù)年甚至數(shù)十年時間。僅用短期動物試驗結(jié)果就說對人是安全的,沒有問題,并不能完全消除大家的疑慮。
從生態(tài)上說,人為的轉(zhuǎn)基因擴散到大自然,污染了其它植物,這對生物鏈產(chǎn)生什么影響也值得考慮。如果把自然界傳粉昆蟲的幼蟲都殺死了,靠昆蟲傳粉的植物將隨之滅絕,以這些昆蟲為食的鳥類也將滅絕。從理論上說,自然界是以物種為進化的基本單位,種與種以及與種以上分類單位的生物之間都有一定的隔離機制,防止基因交流,才能保存物種。反之,種間或與親緣關(guān)系遠的生物之間基因自由交流,物種就會消滅,自然界的生物也就不存在了,這是總的規(guī)律,無法回避。自然界或人工方法都有遠緣雜交成功的例子,但是個例。如果我們無視這些基本的自然規(guī)律,而任意違背,為所欲為,終將受到自然的報復(fù)。
對待轉(zhuǎn)基因作物是否拒絕或是接受?不能用非黑即白的思維來對待,可以具體問題具體分析。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品既是商品,除本身的自然屬性外,還涉及經(jīng)濟因素、社會因素甚至政治因素。群眾可根據(jù)自己的了解采取不同的態(tài)度,可以無所謂,也可以既有非轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品就不買轉(zhuǎn)基因的…。如果轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品不進入體內(nèi),或者用量很少就不必一味拒絕。但作為國策對待糧食作物特別是主糧如水稻、小麥應(yīng)該嚴格禁止,用法律形式規(guī)定下來。如有違反,嚴懲不貸。主糧利用轉(zhuǎn)基因,一旦發(fā)現(xiàn)問題,那是全民族的不歸路,將貽害子孫后代。即使是美國和西方發(fā)達國家,也不在小麥上試驗轉(zhuǎn)基因或應(yīng)用轉(zhuǎn)基因品種。今年5月在美國俄勒岡州發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因小麥,引起美國及進口美國小麥的國家一片驚慌。小麥進口國紛紛取消訂單或暫停進口,影響美國數(shù)億美元的收入。根據(jù)美國現(xiàn)行法律,種植者將面臨高達100萬美元的罰款及其它處罰的措施。對于國內(nèi)一些只顧個人或小單位利益,偷偷推廣轉(zhuǎn)基因糧食品種,應(yīng)予嚴厲處罰,絕不能手軟。
綜上分析,可以比較理性地、冷靜地看待轉(zhuǎn)基因作物。特別是工作在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第一線的領(lǐng)導(dǎo)、干部、科技工作者以及從事常規(guī)育種工作者,更能全面地、實事求是地、科學(xué)地看待轉(zhuǎn)基因問題。農(nóng)業(yè)上的問題很多,困難很多,也說明改進的余地很大,潛力很大,絕不會把轉(zhuǎn)基因作為解決糧食問題的唯一出路。何況目前的轉(zhuǎn)基因和轉(zhuǎn)基因技術(shù)都是美國的專利,我們要發(fā)展轉(zhuǎn)基因必然要利用美國的專利。如果我們把增產(chǎn)糧食的希望寄托于利用美國的專利,那必將受制于人,沒有任何話語權(quán)。美國的著名政治家早預(yù)言了:“誰控制那個國家的糧食,誰就控制了那個國家”,這是沒有硝煙的世界大戰(zhàn)。請不要忘了大家正肩負著復(fù)興中華的民族的重任,發(fā)展中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)重任。也不要忘了中華民族有自力更生、艱苦奮斗、自強不息的傳統(tǒng)。我們需要原始創(chuàng)新,也可以借鑒國外的成果,發(fā)展我們自己的轉(zhuǎn)基因和生物技術(shù),結(jié)合我國的農(nóng)業(yè)實際、育種實踐,實實在在地解決糧食增產(chǎn)問題。
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