瞭解科學發展的歷程,你才會懂轉基因技術

“轉基因產業化,既要靠行業的努力,也要看歷史的進程”,顯然,這個進程並不在我們的預期之中。那麼,當下做轉基因科普的意義何在?顯然,如回到科學傳播本身。

文 / 洪廣玉

12月12日,第八屆全國媒體記者轉基因報道研修班在武漢舉行,會上包括朱作言院士、林敏研究員、林擁軍教授、胡煒研究員及金兼斌教授都做了科普演講,在演講中,專家重點介紹了轉基因科研過程和各領域內最新進展。

了解科学发展的历程,你才会懂转基因技术

朱作言院士授課

朱作言:轉基因技術是現代生命科學發展的必然結果

朱作言院士是我國著名生物學家童第周先生的學生,朱作言介紹說,早在1963年,童第周就完成了核質雜種魚的研究工作,具體來說,這項研究是把鯽魚的細胞核提取出來放到鯉魚的卵細胞裡讓其繼續發育。同期的英國發育生物學家約翰.格登使用美洲爪蛙做克隆,是同種克隆,童弟周的工作是異種克隆,這兩者對於探究細胞發育的規律具有同樣的開創性意義。格登和山中伸彌共同獲得了2002年的諾貝爾生理學或醫學獎。可惜童第周先生1979年就去世了,他是在極為困難的條件下,領導完成了這項最接近諾貝爾獎水平的研究成果。

上個世紀70年代末到80年代,關於基因的認識和基因的操作技術在西方發達國家逐漸發展起來。中科院水生所繼續童先生的工作, 將魚的某個特定基因或基因原件取出擴增,進行重組,然後注射到受精卵裡面去,研究對受體魚發育和性狀的影響。朱作言觀察到,將魚負責生長的基因被轉移後到受體魚後,的確可以促進魚體的生長,由此項工作,建立了第一個完整的“轉基因魚理論模型”。

朱作言團隊研製的首例轉基因魚,於1985年在國際學術期刊上正式發表,受到國際學術界的關注,這一工作比美國相同研究早了3年。幾年以後,美國和加拿大用大西洋鮭魚(三文魚)開展了類似的工作,2015年,美國政府監管部門證實批准轉基因大西洋鮭與非轉基因大西洋鮭一樣安全可以食用,有關研發機構用了20年的時間向政府安全主管部門申請,最後得到了批准。

朱作言總結道,轉基因育種技術的出現,是現代生命科學發展、對遺傳本原認識深入、相關基因操作技術日趨成熟的必然結果;在兩種可食魚類之間(或兩種作物之間),轉移一個目的基因所產生的遺傳擾動,只是這兩個可食魚類(或兩種作物)雜交遺傳擾動的幾萬分之一,甚至更小;轉基因育種受到政府有關部門的嚴格監管,因此國家正式批准的轉基因產品經歷了層層審核才會上市,它和普通產品一樣的安全。朱作言也強調,科學普及與科技研發同等重要,社會認可和市場需求是高新技術發展的重要前提。

林敏:傳統育種和轉基因技術在遺傳學的角度上是實質等同的

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林敏研究員和學員互動

林敏研究員將轉基因技術放在整個人類發展史的角度解釋它的意義。

1972年,西方智囊組織羅馬俱樂部曾對人類的未來作出悲觀地預測,認為將來地球怎麼承受那麼多人口的食物和營養需求,然而近半個世界過後,這種糧食危機並沒有發生,顯然,要解決人口與發展的問題,沒有技術的支撐是做不到的。

今年6月,上萬名科學家聯名發表觀點,稱氣候危害的到來遠遠超出預期。我們現在面臨的很多問題需要技術解決,當然科技也會帶來問題,但科技問題的解決還是要靠科技。

回到轉基因技術,20年來,它在激烈爭論中快速發展,從抗蟲抗除草劑作物到營養品質改良性狀產品,其種植面積不斷增長,新的品種不斷被應用。2019年一個新的動態就是,巴西的轉基因大豆種植面積超過了美國。

在公眾還在爭論轉基因技術時,基更為顛覆性因編輯技術已經應用,從定向選育到雜交選育,人類選育一個品種可能要幾年,但基因編輯更精準、更快速,而且更安全。美國已經不少基因編輯產品上市,但非常遺憾的是,中國短期內還看不到基因編輯作物、動物產品的應用。

與此同時,科學家已經在展望合成生物學如何改變農業,農作物會大面積增產。未來能商業化應用的細胞工廠食品,如人工肉、人工牛奶也會走進生活。未來農業、養殖業的發展,會朝著更加精確、安全的方式,打破土地、水的資源約束,對環境更為友好。

回首這些來看,人類社會的發展必須通過科技,而不是回到原始社會。

如今,科學家已經意識到科普的重要性,要通過媒介,建議和政府聯繫,要和普通老百姓搭建橋樑,向公眾普及科學知識,讓公眾有科學素養,這種重要性遠遠超過科普推動轉基因產業化。

林敏還表示,從進化的角度來看理解轉基因技術,會簡單得多。

地球已經有46億年,如果生物起源按24小時來折算,原始的光合菌、固氮菌,大概在32億年左右,大概是上午7點,植物的出現是午夜11點,而農作物的出現是1萬年左右,人類是數百萬年。為什麼不同物種間的基因能夠轉移,比如從微生物轉移到植物,不同種能夠轉移?因為生物的起源都來源於同一個祖先,不管常規育種、雜交育種還是轉基因育種,從遺傳學上都具有實質等同性。

林敏還對輿論中常見的一些流言進行了剖析和澄清。

林擁軍:轉基因抗蟲水稻的品質和常規水稻一樣

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林擁軍教授在授課

林擁軍介紹了轉基因水稻的研發進展。華中農大從1995年開始研製華恢1號,98年轉化體成熟,2000年開始申請安全性評價,經過中間實驗、環境釋放和生產性試驗,以及委託檢測機構進行食用飼用安全性和環境安全性測試評價, 2005年申報證書,華恢1號及Bt汕優63於 2009年獲得生產應用安全證書。 2018年年初,華恢1號也通過了美國FDA的全面審查並且已經認可備案,這意味著中國基於華恢1號及其衍生品種的大米以及米制品是可以出口到美國市場的。目前,華農在研製的水稻品種不僅是考慮抗蟲性問題,還在全面考慮品質。華農做了華兩優630,產量比對照品種II優838增產7.48%,抗蟲性好,米質優,達到國標三級米標準。川389A/成恢5

198是四川農科院利用華恢1號轉育一個組合,全程打藥防蟲的情況下比II優838增產5.36%,米質達到國家一級優質米標準。還有浙優7號,不僅僅抗螟蟲,還抗瘟病,贛香優333可以抗鱗翅目和同翅亞目的稻飛蝨。

林擁軍還介紹團隊在研發抗同翅亞目害蟲、抗鞘翅目害蟲方面的工作進展。總體來說,目前為止,抗鱗翅目害蟲的產品已經準備好了,隨時可以產業化;同翅亞目材料也基本具備,常規育種品系和轉基因育種材料已經有了;抗鞘翅目害蟲的轉基因水稻還處於研究階段。

胡煒:轉基因魚和食用、生態安全性經過嚴格實驗評估

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胡煒研究員在授課

胡煒研究員介紹了轉基因鯉魚的研發過程和相關安全問題。胡煒表示,當前,隨著公眾生存水平的提高,對高蛋白產品需求較大。但中國的水產品養殖存在固有問題,如普遍採用混養模式,投入少,密集利用水體,重要的養殖魚類缺乏優良品種,生長週期長,養殖成本高,養的時間越多,養殖風險也越高。養殖過程中容易生病,對水產養殖的危害非常大,對環境也不友好。

如何培養高產、優質,抗病抗逆、環境友好、高效營養利用的品種是實現水產養殖可持續發展的戰略需求。傳統的雜交育種也能發揮作用,但也存在侷限性,用轉基因技術進行魚的育種就是一種很好的選擇。

公眾擔心的安全性,首先是食用安全性。對於轉基因魚來說,它的受體魚是黃河鯉,顯然是安全的,另外,基因操作的安全性,基因表達的安全性,比如基因是如何整合的,整合到哪個位置,機制是什麼,在研究上都很清楚。表達產物的安全性,魚的生產激素是一種蛋白質,烹調加工後就是一種營養物質。因此,轉基因鯉魚在食用安全性上和普通的魚是一樣的。

另一方面,也有人擔心的轉基因魚的生態安全。其中包括兩方面的問題,一是轉基因魚個頭更高,會不會生存力更強,擠佔其它魚的生存空間,影響物種多樣性?二是會不會和其它魚發生有性交配?目前有大量這方面的研究,不同規模、生態環境的研究結果都表明,轉基因魚逃避捕食的能力比對照魚更弱,即它的游泳能力更弱,對氧氣的耐受能力更差。同時,轉基因魚的食性也沒有改變,生態位沒有改變;從繁殖實驗來看,轉基因魚和其它魚種無法完成繁殖,也就是不能和其它魚雜交。此外,轉基因鯉魚和對照魚比起來,後代的存活率也更低,即使逃逸到自然環境中,只要有天然的鯉魚種群,它就難以形成暴發性種群。因此,轉基因魚在生態安全方面也是安全可控的。

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金兼斌教授在授課

金兼斌教授《科學共識與不確定性的公眾溝通:以轉基因科技為例》為題作專題講座。金兼斌說,現代科技有很多不確定性,涉及到公眾報道,從認知心理的角度來說,一個人對一件事的知曉程度和他對這件事的風險感知程度,並不是簡單的線性關係,其實是一個U形關係。如果不瞭解,或者非常瞭解,都容易感覺比較高的風險。對於轉基因技術來說,不瞭解的人對風險會格外敏感,而對轉基因知道一點的人有時反而會充滿自信。金兼斌還對轉基因的“科學界共識”、轉基因科學傳播中各種問題進行了解讀。

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學員參觀水生生物博物館

課餘,研修班學員參觀了中國科學院水生生物研究所白鱀豚館、水生生物博物館及國家斑馬魚資源中心,對我國水生生物的生存與發展現狀獲得了進一步認識。

本次研修班由農業農村部科技教育司指導、北京科技記者編輯協會主辦、北京科技報社承辦、中國科學院水生生物研究所支持。全國媒體記者轉基因報道研修班至今已舉辦八屆,已有幾十位轉基因領域及傳播領域的院士專家參與授課,學員達到數百人。研修班學員還實地參觀了長春、海南、濰坊等地的轉基因實驗室、檢測中心、育種基地等,幫助媒體向公眾更加準確、科學地傳播現代農業生物技術。

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