拓展视野　转基因生物的安全性

1、 转基因与生物安全单郑永 转基因与生物安全21生物安全的含义2 生物安全问题的提出与演化3 转基因生物的潜在生态风险4 国内外生物安全管理现状 5 转基因生物的安全评价1 生物安全的含义广义的生物安全（biosafety ）是指在一定的时间与空间范围内，由于自然或人类活动引起外来物种迁移，外来物种在定居、建群、繁衍、扩展的连续过程中造成对本土物种和生态系统的威胁、危害，使之衰退，甚至退化和灭绝；或由于人为造成环境的剧烈变化，导致生态环境的破坏或掠夺生物资源，砍伐和捕捞过度，严重时导致物种濒危或灭绝；或由于科学研究、开发、生产和应用中造成对人类健康、生存环境和社会生活的有害影响。3上述定义中的三

2、种情况均属于生物安全范围：第一种其实是外来物种入侵，或叫生物入侵；第二种情况是生态环境的破碎化、片断化和边缘化，同样使生物多样性受到威胁；第三种情况是指生物技术和生物工程引起的生物安全问题，是科技进步带来的负面影响，主要包括转基因农作物的生物安全问题4生物安全问题的概念 狭义的生物安全问题，是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响。特别是各类转基因活生物体释放到环境中，可能对生物多样性构成潜在威胁。 52 生物安全问题的提出与演化1973年在美国新罕布尔州举行的哥敦会议上(Gordon)，在讨论核酸问题时，许多生物学家

3、对即将到来的大量基因工程操作的安全性提出担忧；1975年2月，在美国加州阿西罗玛（Asilomar）举行了一次国际会议，第一次正式讨论转基因生物的安全性问题；1976年，美国国立卫生研究院（NIH）发布重组DNA分子研究准则，随后，德、法、日、澳等也相继制定了有关重组DNA技术德安全操作指南或准则，经济发展合作组织（OECD）颁布了生物技术管理条例，欧盟颁布了关于控制使用基因修饰微生物的指令、关于基因修饰生物向环境释放的指令等。61992年6月，联合国环境与发展大会通过生物多样性公约，直至2000年1月正式通过生物安全议定书。1993年，国际经济合作与发展组织（OECD）提出转基因食品安全性分

4、析原则是“实质等同性”原则。即转基因食品及其成分应与市场上销售的对应食品具有实质等同性。这种等同性包括表型性状、分子特性、主营养成分及抗营养因子。2001年5月23日，中国国务院第304号令颁布了农业转基因生物安全管理条例。该条例共分8章，分别是总则、研究与试验、生产与加工、经营、进口与出口、监督检查、罚则、附则等。73 转基因生物的潜在生态风险转基因生物给人类创造了巨大的经济和社会效益的同时，也可能给人类带来极大的潜在或现实危害。康奈尔大学斑蝶事件加拿大“超级杂草”事件墨西哥玉米基因污染事件83.1 对转基因作物的安全性争论，国际上有几个典型的事件一.普斯泰（Pusztai）事件：英国Row

5、ett研究所有位Pusztai博士，他用转雪花莲凝集素基因的土豆喂大鼠，1998年秋天在英国电视台发表讲话，声称大鼠食用了这种土豆后，体重和器官重量减轻，免疫系统受到了破坏。后果：绿色和平组织、地球之友等反生物技术组织把这种土豆说成“杀手”，并策划了破坏转基因作物试验地等行动，焚烧了印度的两块试验田，甚至美国加州大学戴维斯分校的非转基因试验材料也遭破坏，以致研究生毕业论文都无法如期完成。英国皇家学会组织了同行评审，并于1999年月发表评论，指出Pusztai的试验有六方面的错误：不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成分有差异；对食用转基因土豆的大鼠，未补充蛋白质以防止饥饿；供试动物数量少，饲喂

6、几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，缺少统计学意义；试验设计差；统计方法不当；试验结果无一致性等。 9二.斑蝶事件1999年5月，康奈尔大学的一个研究组在Nature杂志上发表文章，声称转基因抗虫玉米的花粉飘到一种名叫“马利筋”的杂草上，用马利筋叶片饲喂美国大斑蝶，导致44的幼虫死亡。这一实验结果在科学上没有说服力：玉米的花粉非常重，扩散不远，在玉米地以外米，马利筋叶片/cm2上只找到一个玉米花粉；2000年开始在美国三个州和加拿大进行的田间试验都证明，抗虫玉米花粉对斑蝶并不构成威胁，实验室试验中用10倍于田间的花粉量来喂大斑蝶的幼虫，也没有发现对其生长发育有影响。斑蝶减少的真正原因，一是

7、农药的过度使用，二是生态环境的破坏。 10三.加拿大“超级杂草”事件：2002年2月，英国政府环境顾问“英国自然”提交的一份报告中，特意描述了加拿大转基因油菜超级杂草的威胁。在如今的加拿大草原农田，同时拥有抗3种以上除草剂的杂草化转基因油菜非常普遍。它们的油菜籽掉到农田里，来年会重新萌发。如果一片田地上种植的不是同一个物种，它们就成了不受欢迎的超级杂草。 其实，在自然界中，通过授粉的方式，某个物种的基因漂流到另一个物种，或者说实现杂交，本是一件寻常事。但由于转基因作物中转入的外源基因通常具有某种特殊的性状，例如杀虫、抗除草剂等，这种基因如果漂流到另一个物种，就可能带来明显的环境影响。11四.墨

8、西哥玉米基因污染事件2001年11月29日，美国加州大学伯克利分校环境系两位研究人员在英国自然杂志发表论文称：墨西哥偏僻的瓦哈卡山区的野生玉米，受到了转基因玉米DNA片断的污染。由于从美国进口的转基因玉米包装上并没有转基因标识，研究人员推测，一些不知情的农民把它们种到了地里。论文发表后，犹如一石激起千层浪。绿色和平组织等一些反对转基因作物的力量立即呼吁墨西哥禁止美国转基因玉米的进口，同时也有不少科学家对这项研究的可靠性提出质疑。2002年4月4日，自然发表了两篇质疑文章和作者的答复，同时承认现有证据“不足以证明原来的文章”。墨西哥人则坚信他们的玉米被污染了。2002年1月23日，墨西哥环境部门

9、在一次学术讨论会上出示的研究结果称，瓦哈卡山区野生玉米的污染比率高达35%。 12五. 中国t抗虫棉破坏环境事件：2002年6月3日，南京环科所与绿色和平组织在北京召开会议，月日China daily上发表了题为“GM Cotton Damage Enviroment”的文章。当天,绿色和平组织在其网站上刊登了南京环科所、绿色和平组织顾问薛达元先生长达26页的英文报告，从而再次引发国际争论，在欧、美产生巨大反响。月日德国农业报发表了题为 “中国研究：棉破坏环境巨大”。绿色和平组织的“中国项目主管”声称：“棉农将面对不受控制的超级害虫”、 “转基因抗虫棉不但没有解决问题，反而制造了更多的问题”、

10、“棉农将被迫使用更多、更毒的农药”。事实上，抗虫棉在中国实践多年，深受广大棉农的欢迎。中国、美国、德国、加拿大、比利时、印度等国的科学家已在网上纷纷发表评论，反驳绿色和平组织的观点。133.2 转基因产品安全性涉及的内容(1)转基因生物对非靶生物的影响 抗虫和抗病类转基因植物，除对害虫和病菌致毒外，对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的影响和危害。 单林娜 制作14(1)转基因对非靶生物的影响转基因作物的种植对于整个生态系统的影响 转cry基因作物靶生物非靶生物非靶生物非靶生物单林娜 制作15 抗病毒转基因产品所用的外源基因和载体大多来源于病毒基因，这样会造成当病毒侵入转基因植物后，发生基

11、因重组，产生新的病毒，产生变异，或产生新病毒。 植物病毒被侵染的转基因植物重组变异病毒(2)病毒重组16（3）转基因逃逸(transgene escape)是指由遗传工程的方法转移到某一生物有机体的遗传信息(目标基因)在生物的个体、种群甚至是物种之间自发移动的现象。 逃逸的途径主要有两种：第一种是转基因植物腐烂后DNA残留被近缘植物、微生物所捕获，而具有了某种特性（转基因特性）。 超级杂草DNA释放田间抗除草剂转基因植株腐烂非转基因植物捕获17花粉飘飞转基因水稻非转基因水稻转基因产品3.2 转基因产品安全性涉及的内容第二种途径：转基因植物花粉的飘飞。 18转基因生物通过基因漂移(gene fl

12、ow) ，会破坏野生和野生近缘种的遗传多样性。此外，种植耐除草剂转基因作物，必将大幅度提高除草剂的使用量，从而加重环境污染的程度以及农田生物多样性的丧失。 19 “转基因逃逸(transgene escape)”造成的危害： 诱发害虫和野草的抗性问题 诱发基因转移跨越物种屏障 诱发自然生物种群的改变 基因污染 食物链的破坏20水平基因传递(Horizontal gene transfer, HGT)是发生在许多基因组中的一种自然现象，在物种进化方面具有重要意义（比如能够导致新物种出现）。我们对转基因生物进入环境的担心很大程度上是对水平基因传递的担心。了解水平基因传递的机制将有助于我们设计合适的实验，以科学评估转基因生物应用的风险。21水平基因传递抗生素抗性或杀虫剂抗性基因的传递昆虫肠内微生物间的水平基因传递通过转座子的水平基因传递通过外源DNA饲喂的水平基因传递寄主基因进入共生物或寄生物的移动22（4）对人体健康的威胁和影响转基因活生物体及其产品作为食品进入市场，可能对人体产生某些毒理作用和过敏反应。例如，转入的生长激素类