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访“农业重要转基因生物安全性研究”项目组

来源:科技日报
摘要:记者:转基因已经是大家很熟悉的一个词了,您能具体谈谈它对农业有什么影响吗。以转基因技术为代表的生物技术在农业领域的作用主要有三方面:提高产量和农业生产力。我国人口众多,而耕地、水等资源又相对缺乏,所以转基因技术的作用就尤其突出。例如我国的转基因抗虫棉。...

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        记者:转基因已经是大家很熟悉的一个词了,您能具体谈谈它对农业有什么影响吗?  

  彭于发:好的。以转基因技术为代表的生物技术在农业领域的作用主要有三方面:提高产量和农业生产力;改善环境质量;提高农产品附加值,增加农民收入。  

  我国人口众多,而耕地、水等资源又相对缺乏,所以转基因技术的作用就尤其突出。例如我国的转基因抗虫棉。1992年棉铃虫大暴发,全国上下高度关注,农业领域的许多专家都投入到与棉铃虫相关的研究和技术应用中。恰恰在这个时候,出现了将一个来自于土壤细菌的抗虫基因转移到棉花上的技术,这使棉花本身就具有抗虫性。这种技术能通过抗虫挽回农民损失,保障高产,达到节本增效的目的。以前华北棉农每年平均施用抗虫农药15—20次,而应用转基因棉花品种后每年只要施药2—3次,大大节约了农民的人力、物力,也减少了农药对农民身体健康的损害。剧毒、高毒化学农药的大幅减少,使农药对生态环境的破坏以及农产品残留等问题都有所缓解。  

  国际上的转基因抗除草剂大豆也是一个很好的例子。从土壤细菌中获得的基因,能大大提高大豆对除草剂的抵抗能力。这样,农民就可以放心使用除草剂,而不用担心“误伤”大豆苗了。这种技术,使得大豆可以密植。例如美国和阿根廷的转基因大豆的种植密度就提高30%%以上,大豆产量也相应提高。另外,种植转基因大豆还可以采用免耕法。通常种植大豆在收获后都需要深耕,但这会破坏土壤结构,增加土壤水分的蒸发。免耕法则能较好地维持土壤结构,有利于水土保持,并节约人力。主要由于转基因技术的应用,使美国、阿根廷的大豆质优价低,在国际市场上获得压倒性优势。  



  记者:那么这个项目的主要研究内容有哪些呢?  

  彭于发:由于这是我国第一个关于转基因生物安全基础性研究的重大科研项目,因此我们从国家重大需求和国际学科前沿考虑,重点开展了三个方面的研究工作,也就是基因操作的安全性、转基因生物对农业资源与生态系统影响的机理、转基因生物对人体健康影响的预测与控制的研究。通过这些研究,阐明农业转基因生物对动植物和人体健康可能造成不利影响的理论基础及机制、对农业资源与生态系统影响的机理,提出对生态环境和人体健康影响预测与控制的理论和方法。  

  举例来说,水稻是我国的主粮,那么在人多地少、资源有限的情况下,是否积极发展转基因水稻以及如何确保安全应用就是一个重要问题。而对此起制约性作用的安全性问题包括:转基因水稻对人体是否安全,尤其是在天天吃、长期吃、大量吃的情况下会有什么后果?我国是水稻物种的起源中心和基因多样性中心之一,转基因水稻的种植是否会对野生稻和地方品种等珍稀资源产生不良影响,威胁环境安全和当地的物种多样性?另外,发达国家为了规避风险,很有可能选择在转基因研究活跃的中国进行转基因产品实验。为了杜绝这种现象及其可能带来的风险,我们必须能从科学角度指出安全性隐患,并提出科学的安全评价程序和技术检测手段。因此,我们的研究工作不仅要为国家决策提供转基因安全性的科学数据和结论,还要摸索出科学的评价、检测和监控方法来防范风险。  



  记者:项目的研究在哪些方面已经取得了进展呢?  

  彭于发:项目瞄准国际转基因生物安全性科学研究前沿的理论和方法,围绕国家农业转基因生物研究与产业发展的重大战略需求,设置了7个相互间紧密联系的课题。经过5年比较系统、扎实的研究,项目组圆满完成了研究任务。其中,在三个方面的进展尤其突出。  

  首先,建立了一支相对稳定的专业研究人才队伍。虽然早在上世纪80年代中期我国就积极投入了转基因研究,但有关转基因安全研究是从我们这个项目开始才有了系统的布置。项目的实施,发展了转基因生物安全的新兴学科,建立了我国第一支农业转基因生物安全的研究队伍。  

  其次,5年的实验研究,使我们在转基因安全试验方法以及安全性评价关键指标与安全理论探讨有了新认识,积累了大量的数据资料,制定了相应的技术标准,推动了我国转基因生物的安全评价和审批进程,促进了产业化发展。  

  最后,开展了广泛的国际学术交流和合作,提升了我国在转基因生物研究和评价方面的国际地位。在全球经济一体化的大背景下,一个国家能否参与有关转基因生物安全管理和技术标准的国际研讨并发表自己的声音具有重要的意义。在项目结题时,我国的专业团队在国际上已获得了良好的评价,也能在相关重大法规和技术标准的起草过程中发表自己的意见,站在平等的位置上与其他国家探讨协商。  



  记者:您能具体介绍几个代表性成果吗?  

  彭于发:我们在转基因棉花、鱼的安全研究方面都具有自己的特色和创新之处。例如转基因鱼的研究课题,在湖北省梁子湖畔,构建了一个面积约100亩的人工模拟试验湖泊。该试验湖泊为人工隔离的封闭水体,具有防洪、放逃、防盗等安全设施。过去,如果把外地鱼种或者人工养殖鱼放到自然生态水域,曾经导致本地鱼群的大规模消失甚至灭绝,因此人们担心转基因鱼是否也会有类似的不良影响。国际上研究这个问题时都是在小水箱中用实验鱼进行。而我们的课题承担单位中国科学院水生所设计了一个人工湖,在里面设置不同湖底高度、水草以及不同动物和鱼种,模拟长江中下游湖泊的客观实际。人工湖的建设共用了3年多时间,将转基因鲤释放到湖中也有1年多的时间了,初步研究结果表明,转基因鲤的生存力总体上弱于对照鲤,鲤鱼个体大小与其繁殖行为没有相关性。虽然项目结题时这项研究还没获得最后的结果,但光是这个湖的设计和构建就有不少创新之处,预计将来它会成为一项具有相当国际影响力的研究。  

  到目前为止,我国真正大面积种植的只有转基因抗虫棉花。大面积种植转基因抗虫棉对棉田生态系统生物群落结构会有什么影响呢?我们通过研究获得了三个初步的结果。第一,抗虫棉田生态系统具有较高的物种多样性,其中昆虫、蜘蛛等节肢动物群落结构显著优于普通化学农药防治棉田。与普通化学农药防治棉田相比,转基因抗虫棉田化学杀虫剂用量减少,捕食性天敌种类和数量增加,寄生性天敌种类和数量减少。第二,对次要害虫的影响因虫而异。转基因抗虫棉种植,增加了捕食性天敌数量,减少了棉花伏蚜的危害;但是化学农药用量减少,一些地方的盲蝽象由次要害虫上升为主要害虫,需要通过适时用药、寄主诱杀和铲除早春寄主等综合措施进行有效防治。第三,棉铃虫对杀虫蛋白的抗性预测和控制。连续8年田间监测结果,我国棉铃虫对转基因抗虫棉还没有产生抗性,其抗性基因频率一直保持在较低水平,但是在抗虫棉种植比例高的山东夏津县,棉铃虫对转基因杀虫蛋白的抗性频率有逐年上升的趋势,值得警惕。在室内人工汰选条件下,我们获得了抗性达2970多倍的棉铃虫品系,对7个抗性相关基因进行了克隆和初步功能分析,初步明确了棉铃虫对杀虫蛋白的抗性遗传机理,提出了抗性频率预测模型。这些结果对于延长抗虫基因的使用时间具有重要价值,在国际上处于先进水平。  



  记者:5年的项目实施过程中,您个人有哪些感受呢?  

  彭于发:担任首席自然是会感到有压力的。作为一个项目的主要管理者,首先我有很多管理的内容需要去学习。另外,首席科学家的重要任务就是形成项目的学术思想,并确保团队沟通,沿着共同的方向前进。这也是比较难的一件事情。  

  但是这些压力我都很乐意承担,尤其是自己有机会在国家的支持下从事农业转基因生物安全研究,并帮助建立这样一个新兴学科,这让我感到非常高兴。  

  还有一个比较深的感触就是我们对于科学研究中的探索性要宽容,不能要求所有的研究在短短几年的时间里都能取得重大成果。因为科学探索的成熟有先后,也可能有失败。也许这一次的失败就是下一次成功的开始。我国人口众多,耕地、水等资源又相对缺乏,所以转基因技术的作用就尤其突出。

  随着现代生物技术的发展,转基因生物安全逐渐成为国内外关注和争论的焦点。因为经过一段时间的发展,人们发现转基因技术也与其他传统技术一样,存在一些发展中需要解决的问题。而且,由于科学普及的不及时和不到位,尤其是质量安全研究的缺乏和薄弱,使人们对它的安全性和伦理问题的担心越来越多。这使社会公众对转基因产品的安全性有疑虑,难以接受,政府部门对转基因生物的应用不放心,难以决策。  

  过去20年中,我国已经对转基因研发投入了巨额资金,如果在这种情况下暂时停下来,或犹豫不决,都会错过发展的最好机会。在这种背景下,973计划“农业重要转基因生物安全性研究”项目获得立项,“我们希望能为政府决策提供咨询和参考,为转基因技术的发展奠定安全基础。”项目首席彭于发说。
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