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基因是编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列,而每个基因则由众多碱基对按照一定的方式排列而成,从而表现出每一种生物个体独特的特征或面貌。
育种的目的就是针对特定物种,通过各种手段培育出或提高原来生物自身不具备或者不够完美的性状,如动物产肉、产奶、产毛、抗病,植物抗逆、抗旱、抗除草剂等。
在生物进化的历史长河里,基因转移和基因改变的现象频繁发生。人类基因组测序结果告诉我们,人类自身就存在许多基因转入的痕迹,人类从病毒那里遗传到的基因和从猿猴那里得到的一样多。在动、植物优良品种培育的过程中,最常用的杂交育种本质上是一种广义的转基因方式。杂交育种是在保留原有性状的同时,通过杂交和回交的方式,经过长时间选择、纯化,从而起到引入目的基因的同时表现出相关性状的作用。由于杂交育种方法周期长、见效慢以及大量基因所存在的连锁现象等局限性,使得利用杂交育种的方法在品种改良上所获得的遗传进展日趋减小,尤其在同时具备高产、优质、抗逆等多个优良性状的品种选育方面进展不大,已很难满足现代育种技术向精确、高效和多优发展的需要。转基因则能克服这些局限性,有可能打破基因连锁,获得超级育种材料的性状。转基因技术能够直接干预基因本身,而不再是被动地等待基因无序的转变,如传统育种中采用的基因突变和基因诱变,进而实现优良性状基因序列定向转入到生物个体内,从而实现优良基因序列的重新排列组合和有目的地表达,打破生物种群之间的界限,克服生殖隔离,实现优良基因序列的集中体现。随着现代生物技术的发展、人们生活水平提高和经济发展的需要,主动干预个体发展进化的要求越来越强,转基因技术的发展则为人们提供了强有力的手段。
我们知道,在自然情况下,生物个体自发突变的频率是很低的,而且一般对生物体是有害的。然而,突变的存在为生物进化提供了原始材料,被视为物种进化的推动力,不理想的突变终将会被自然选择过程淘汰,而对物种有利的突变则会逐代累积下去,充分体现物竞天择,适者生存。
转基因技术与自然突变、人工诱变、杂交育种在本质上并没有区别,只是转基因技术加快了这种需要经过漫长时间才能完成的事件,使之在短时间内就有可能实现,并且更加符合人们的需求。自然突变虽然大量存在,但针对某一个体、群体、品种是难以发现的。人工诱变会产生大量的突变体,但不具有目的性、方向性,性状难以控制。杂交育种虽然具有较强的针对性,但要通过长时间的选择才能实现,同时也具有一定的盲目性,很大程度上受种间隔离和基因连锁的限制。综上所述,虽然在创造转基因生物的过程中,与自发突变一样,可能会出现许多负面的个体,但终究会在自然选择—适者生存的法则中走向灭亡,转基因技术也必然会在科技的不断进步中得到完善。
近年来,随着转基因研究的深入,转基因生物已经越来越贴近人们的生活,有关转基因产品是否安全一直是人们争论的焦点。转基因产品的安全性问题主要体现在产品本身的安全性问题、转基因产品的制作技术方面的安全性问题和转基因产品研发的主权安全性问题。
一、转基因产品本身的安全性问题
转基因产品本身的安全性问题主要是指食物中毒和环境污染。有人认为转基因产品在制作过程中由于需要提取高浓度的DNA,就会想当然的认为浓缩DNA的同时也会浓缩一定的有毒物质;有些人认为抗虫和抗除草剂等特性会对人造成毒害;更有些人认为转基因植物会污染环境。其实,这些都是非常不科学的想法,既然我们有浓缩DNA的方法,我们就同时具有纯化DNA的技术,没有高纯度的DNA是无法实现转基因过程的。同时,在转基因的过程中会利用到一些工程菌或者动、植物细胞,如果这些单细胞生物都不会中毒,对于我们这些“庞然大物”更不需要担心。世间万物各有不同,羊只吃草,狼却要吃肉,让羊吃肉必然活不下去,难道虫子消化不了的东西人就消化不了吗?同时,不知道这些人会不会生病,会不会吃药,有没有担心消炎药会在杀死病菌的同时会不会把自己也消灭掉?对于环境污染则更值得商榷。自然界中的植物成百上千,大多数植物的花粉都会随风飘散,大自然还是那么的五彩缤纷,不是所有的花粉都能够相互影响,大可不必杞人忧天。
目前国内外大肆炒作转基因产品的安全性问题,可能是基于三种原因。其一是不了解中国国情,其二是有意渲染转基因食品的危害性而忽视了其对人类食品供应积极的一面,其三是害怕中国成为一个强劲的竞争对手,抢夺了他们的市场。中国自有中国的国情,庞大的人口压力和可耕土地的日益缩减造成我国粮食的安全形势日益严峻,而单纯依靠增加农产品种植面积或养殖规模以及生产技术水平显然已经越来越不能满足食品供应的需要。要从根本上解决中国粮食安全问题,必须依靠科学创新,虽然我国杂交水稻技术研究取得了重大突破,但袁隆平院士也曾明确表示,如果不加快发展农业生物技术,杂交水稻的优势将会在5~10年内丧失。利用生物技术开展农作物育种是农业科技发展的方向和必然趋势。有的国家作为全球最大的转基因农作物生产国,农产品出口数量巨大,同时我国每年也出口大量的粮食,无形中成为有的国家的竞争对手,因此,有的国家不希望中国通过转基因手段提高我们自己的农业生产,它会在抵制转基因制品宣传中暗中出力。南美现在需要花巨大的资金来从有的国家购进转基因作物的种子。因此,我们要在严峻的事实面前认清发展方向,不要让中国再步南美的后尘。
二、转基因产品制作的安全性问题
转基因产品的研发必然是对最优秀的产品进行提高,堪称优中选优。通过几十年的传统育种改良已经无法再进一步的情况下,利用转基因技术来突破这个瓶颈,因此转基因产品的基础是好的。有些转基因产品所转的基因有可能就是来源于这个品种本身,其只在部分器官表达的基因可以在更多的部位表达,以提高该基因产物的产量,如促进生长素生产的家畜等,可以使个体变得更大,提高畜、禽的产肉量;有些基因可能来自另一个品种,如转入人初乳基因的转基因牛,牛奶相当于人奶的营养价值,这更加说明了转基因的魅力。其实人在自然进食时也是主食、副食、甜点、饮料一起摄入体内的,在肠胃道内就是一个多基因的大杂烩,并不知道哪些基因是小麦的,哪些基因是猪的,酸性的消化液会把它们都变成有利于吸收的简单营养物质,并不会像人们想象的那样整体进入人体细胞内,改变人体的基因结构。针对转基因产品制作过程中的抗性基因和标记基因的可能危害,科学家们也在探求更加稳妥安全的技术。比如,在最终的转基因产品中,这些非目的基因都可以删除掉,最终获得的是只带有单一目的基因的转基因产品,甚至利用基因打靶技术,我们最终可以做到定点插入和敲除,转基因产品最终将处于科学家的掌握之中,在国家的法律规范之中,不断造福于人类。
三、转基因研发项目的主权安全问题
转基因农作物及所有研发项目的开发必须是在现有先进技术水平这一层面上起步,尽可能吸收从事有关高水平的人才和单位参与。科学自古无国界,不论其来自何国度和何种政治信仰,有条件的吸收、采纳外来技术,取其精华去其糟粕是我们一贯的原则。但在当今知识经济的潮流下,我们更应该加强自主知识产权的保护工作,在此方面我国确实有不少惨痛的教训可以借鉴,如中国许多历史悠久的传统产品,因为缺乏商标和品牌保护意识,被不少国外公司钻了空子。
尽管目前对转基因还存在伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步为人类改造世界开辟了广阔的空间。随着科学技术的普及和社会的发展,转基因生物的神秘面纱终究会被人们逐一揭开,最终走向平常百姓家。转基因技术是农业动、植物新品种培育技术进步的必然结果,也是绿色农业成功的保证,更是提高中国农业竞争力的必由之路。