學過高中生物的一定對“轉基因”這個詞不陌生,轉基因技術是指利用DNA重組、轉化等技術將特定的外源目的基因轉移到受體生物中,並使之產生可預期的、定向的遺傳改變。轉基因技術是現代農業生物技術的核心組成部分 。
一連串基因研究工作開啟了人類改造生物的新紀元,這種按照工程設計原理,利用現代生物技術手段達到預期目標的技術體系被稱為“基因工程”或“遺傳工程”。通常將植物基因工程稱為“轉基因技術”,所獲得的產品被稱為轉基因植物或轉基因作物,有時也使用“遺傳修飾生物”或“工程作物”等名稱。
轉基因食品
所謂轉基因食品, 就是通過基因工程技術將一種或幾種外源性基因轉移到某種特定的生物體中,並使其有效地表達出相應的產物(多肽或蛋白質),此過程叫轉基因。以轉基因生物為原料加工生產的食品就是轉基因食品。根據轉基因食品來源的不同可分為植物性轉基因食品,動物性轉基因食品和微生物性轉基因食品。從世界上最早的轉基因作物(菸草)於1983年誕生,到美國孟山都公司轉基因食品研製的延熟保鮮轉基因西紅柿1994年在美國批准上市,轉基因食品的研發迅猛發展,產品品種及產量也成倍增長,轉基因作為一種新興的生物技術手段,它的不成熟和不確定性,使得轉基因食品的安全性成為人們關注的焦點。國際社會上,截至2010年,美國的小麥主糧的商業化尚未推開,日本禁止進口美國轉基因大米,印度停止轉基因茄子商業化。
發展過程
1953年,沃森(Watson JD)和克里克(Crick FHC)首次提出了DNA的雙螺旋結構模型和半保留複製假說 。
1966年,美國科學家尼倫伯格(Nirenberg MW)等破譯了全部遺傳密碼,宣告了分子生物學的誕生。隨著DNA限制性內切酶和DNA連接酶等工具酶的相繼發現,為體外遺傳操作提供了便利的工具 。
1972年,美國科學家波義爾(Boyer HW)和博格(Berg P)等成功實現了將不同來源的兩段DNA拼接在一起的工作,標誌著DNA重組技術的誕生。
1974年,莫洛(Morrow JF)等率先在大腸桿菌中表達真核生物基因。
1978年又實現了人腦激素和人胰島素基因在大腸桿菌中的表達 。
1983年,科學家首次完成了對植物(菸草)的遺傳改造 。
技術分類
植物轉基因技術
植物轉基因技術是採用克隆等方式,在受體細胞中置入外源DNA,代表性的使用方式如載體介導法、DNA直接攝取法。當前,應用最廣泛,效果最理想的就是農桿菌介導法,該種方式是利用髮根農桿菌等作為載體,在植物細胞中植入農桿菌,以實現細胞轉化的目的 。
動物轉基因技術
顯微注射法就是利用玻璃針將DNA注入到動物胚胎細胞核,再將DNA移植到動物體,使其正常發育,是早期常用的動物轉基因技術。體細胞核移植法就是先在體外來培養細胞,篩選優質基因,再將其移植到卵細胞,再移植至母體之中 。
利弊
這也是轉基因技術發展到現在爭論最大的一點,客觀來說,我們不能單純的說有害或者無害。
優點
1.食品質量得到改善:轉基因產品具有一定的抗逆性,部分生物屬性得到加強,提高了食品的口感質量和營養價值,且某些具有抗蟲性的植物不僅減少了農藥的使用量,還可以保證食品表面無毒無公害,不會在人體內造成農藥積累。世界上還沒有出現因為食用轉基因產品而引起疾病的案例,我國獲批的轉基因水稻在歷時十餘年的安全性評價中均完全符合食品安全標準,且某些轉基因農作物的食品安全評價指標甚至高於國際標準 。
2.在環境保護方面有顯著成效:我國種植的轉基因具有抗蟲性、抗旱性、抗鹽鹼性,使得農藥的使用量降低,並且種植轉基因水稻所存在的負面影響可能遠遠小於種植非轉基因作物。未來,“生物農業”的優勢將遠遠超出“化學農業”,這趨勢是必然的也是不可逆轉的 。
3.具有不可估量的社會效益:在社會經濟方面轉基因技術可以提高物質生產率,成為拉動經濟增長和質量提升的新動力。同時轉基因技術在醫藥領域也具有一定的優勢,以轉基因技術為主導的健康產業將逐漸成為世界經濟支柱性產業。在社會文化方面,轉基因文化也是社會先進文化的重要組成部分,它在某種程度上也反映了一個國家的經濟實力,反映了一個國家的國際地位 。
缺點
1.食品安全問題:轉基因產品給人們帶來巨大的經濟效益和社會效益的同時,對人類健康的威脅也不能忽視。首先,作物基因的改變可能會引起非期望效應,新引入的蛋白可能具有毒性或者過敏性問題;轉基因作物裡面的抗生素標記基因可能會導致抗生素治療失效。綜合來看,轉基因產品尚具有未知性和不確定性。
2.轉基因產品對生態環境的影響:轉基因生物的基因會向自然生物群落流動,例如轉抗除草劑的基因可能逃逸到雜草上,使雜草產生超級抗雜草劑性,這不但會增加清除這種雜草的難度,而且這種生物間基因的相互轉移,有可能影響到物種間的公平競爭關係,破壞原有的生態平衡,從而使原有的某些優勢物種轉為劣勢甚至滅絕。
3.對生物多樣性的影響:轉基因生物在為人類帶來便利的同時也破壞了自然遺傳進化規律,其在抑制有害生物正常生長的同時可能也會對有益生物造成影響或者使其絕;其次轉基因生物的基因也可能促進蟲子、病毒、細菌的進化速度,研究表明,棉鈴蟲已對轉基因抗蟲棉產生抗性。
公眾論戰的焦點
其實在科學界,轉基因食品對人類的影響並沒有分歧,結論是統一的,即:沒有任何可以證實的不良作用。但是,轉基因作物對地球生態的影響則是一個正在被嚴肅討論與研究的問題。轉基因植物大量種植會不會汙染本地的原始物種基因庫?抗蟲轉基因,抗除草劑轉基因作物是否會間接導致更加強勢的害蟲合雜草出現?生態問題才是轉基因目前真正的爭議所在 。
對於普通大眾來說,轉基因的核心問題在於公眾的知情權。2012年,美國加州曾對是否要對市場中的轉基因食品進行強制標註開展了全民公投。結果顯示,53%的加州人認為,不需要進行強制特殊標記。在美國,轉基因食品按照FDA的標準進行自願標註,也就是生產商願意標註就標註,反之則沒有強制要求。
但是還是那句話,沒有人能夠超越這個時代看問題。就像當年DDT發明,這種強效殺蟲劑甚至獲得了諾貝爾獎。但是因為生物殘留問題後來被廢棄。但是這樣就能夠說,DDT的發明是無意義的?顯然並非這樣。從長遠角度出發,在人類能夠合成糧食之前,轉基因是目前唯一的,精確的培養所需生物性狀的方法。
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