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杂交水稻到底算不算转基因水稻?为何要厚“杂交水稻”而薄“转基因”?

唐俊 2018-11-09 8912 387

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 杂交水稻技术和转基因水稻技术在影响的基因、基因来源、作用机理等方面都存在着巨大的差异。目前,杂交水稻技术和转基因水稻技术都在不断发展,具有良好的发展前景,但国人却出现了厚“杂交水稻”而薄“转基因”的倾向,这不仅与社会信任任的差异有着紧密的关联,同时,更是因为转基因水稻的推广可能带来巨大的食品安全隐患和环境安全问题。对于转基因水稻的推广,我们应该认真去了解与思考,采取科学谨慎的态度。

  2018年10月29日,新华社发布消息称“超级杂交水稻”已经横空出世,经第三方验证,由“杂交水稻之父”袁隆平及其团队培育的杂交水稻品种“超优千号(湘两优900)”刷新了水稻亩产记录,“超优千号”在试验田内亩产高达1203.36公斤。另一方面,2018年年初,在中国备受抵制的华辉1号等中国超级转基因水稻也已经顺利通过FDA的审核,这意味着国产转基因水稻进入美国市场的障碍已经逐渐被扫清,超级转基因水稻成功进入美国。从1996年开始,已经有156个经FDA、美国环保署(EPA)审核后获得食品安全认证的转基因安全食品的案件,转基因水稻我国不让种、美国让吃的尴尬局面已经形成。那么,杂交水稻到底算不算转基因水稻?它们有什么区别和联系?国人为何厚“杂交水稻”而薄“转基因”?

杂交水稻到底算不算转基因水稻?为何要厚“杂交水稻”而薄“转基因”?

  袁隆平:“我们杂交水稻不是转基因,完全不同”

  一开始,反对转基因水稻的初衷只是一些有志之士为了给群众争取对于转基因食品的知情权,随着话题热度的不断升级,开始波及到了杂交水稻。BBC曾在香港对袁隆平进行专访时质疑“杂交水稻是转基因水稻”,袁隆平斩钉截铁地表示:“我们杂交水稻不是转基因,完全不同。”

  事实上,尽管杂交水稻和转基因水稻都是通过获取优良基因从而进行遗传改良,且都在后代引入了新的DNA和所需要的农艺性状,但严格来说,杂交水稻和转基因水稻是完全不同的概念。基因扮演着生物遗传密码的角色,不同的生物有着不同的遗传密码,并且每一种生物都有其特定的劣势和优势。当人类需要将甲生物的优势移植到乙生物中,通常采取转基因技术,即提取甲生物基因中有益的片段并将该段片段转移到乙上,如此产生的新生物就有了甲的优势。转基因水稻的研发需要运用到现代科学手段,而且基因来源并不局限于同一个物种,理论上来说,可以将任何物种的基因片段移植到水稻之中,转基因水稻具有抗盐、抗旱、高产、抗害虫等性质。杂交水稻是选择不同的水稻进行杂交培育,将所得的新水稻与其他水稻进行杂交,经历很多代杂交以后,才有可能获得人类需要的优良性状水稻品种。此外,转基因水稻和杂交水稻还有着许多其他方面的差异:

  一是所影响的基因不同。杂交育种是通过染色体的交换和重组来实现聚合优良性状的目的,杂交育种的过程中转移的是大片段染色体,大范围的基因会受到影响,因此数目可能较多。杂交育种是一种人工的“天然行为”,异花授粉植物和少数自花授粉植物都会出现杂交的情况。由于基因的显隐性,人类目前难以精确预测杂交的后果。但作为目标明确的改良手段,转基因影响的有限数目甚至是单个的基因,继而使得单一的代谢途径或调节途径受到影响。相较之下,转基因水稻的培育更加精确,更加迅速,杂交育种则需要经历多代筛选。

  二是基因来源不同。尽管水稻存在一些跨物种的远缘杂交的情况,但杂交水稻在育种的过程中,都使用栽培水稻品种作为材料,培育出来的品种都存在明确的家系血缘关系。相反,转基因水稻的基因来源大多数是细菌,少部分采用植物来源。

  三是作用机理不同。杂交水稻利用基因之间复杂的相互作用关系,不仅可以实现优良性状的组合,甚至还会产生杂交优势,从而培育出优于双亲的后代。而转基因则是转入了可编码的蛋白质产物的基因,转入的DNA通常也只能转录出具有调节作用的RNA,并不会生成蛋白质。

  此外,杂交拥有更为悠久的历史,在水稻的应用悠久获得了显著的成功,但常规杂交育种的技术瓶颈也逐渐显示出来,许多研究人员耗费了汗水和青春,最终却“终生不育”。转基因则具有更加精确的优点,并能够引入外源物种的基因赋予水稻以新的性状,但目前仅有部分物种符合转基因技术的条件,大量物种还没有打通技术通路。

  国人为何厚“杂交水稻”而薄“转基因”?

  (1)社会信任问题

  相比较之下,杂交水稻更加幸运,拥有一位像袁隆平这样受人尊敬深得民心的“偶像”级形象代言人。且从20世纪70年代杂交水稻被袁隆平院士成功培育出来后,杂交稻米饭已经被中国民众食用了四十余载,获得了广泛的认可。而转基因水稻的问题上,尽管有相关专业的院士学者不断发声,但教授捞钱、论文造假、院士招摇撞骗等恶劣行为使得民众对科学家和取得的科研成果信任度严重下滑,并在民众心中形成了“从事食品(包括转基因食品)研究的科学家只是为了牟利”的偏见。而“基因修饰”、“转基因”这些字眼,又给予民众强烈的“非自然”的感觉,让人本能地产生抗拒与害怕的情绪,使得转基因水稻在国内陷入了“接受难”的尴尬境遇。

  此外,政府公信力的降低也是造成转基因水稻推广受阻的一个重要原因。在食品安全的监管上,公众对政府的监管能力没有足够的信心,部分政府工作人员对食品审批不认真,检查不严格,处罚不到位,造成老百姓对食品严重缺乏安全感。因此,就算农业部力挺转基因水稻,也难以让全国人民安心地吃转基因水稻。

  (2)转基因水稻存在大量潜在风险

  首先是民众对转基因水稻相关的食品安全的焦虑。作为中国乃至亚洲最主要的食物来源,目前中国有50%以上的人口以稻米为主食。随着经济的不断发展和人民生活水平的提升,稻米在粮食作物中的占比将持续增加,因此,转基因水稻的安全问题首先表现在食品领域。使用转基因技术处理后培育出来的新基因水稻是否会让人产生过敏反应,长期使用转基因水稻是否会增加民众患癌的风险,都是民众关心的食品安全问题。目前已有研究证明,常喝rBGH处理的牛产出的奶,会更容易致癌和产生过敏反应,有部分科学家认为这是由于Bt毒素转移到食品中造成的。另外,有健康机构提醒消费者食用转基因大豆也可能引起过敏反应的出现,而之所以食用转基因生物食品会产生过敏反应,极有可能是因为转入蛋白与已知蛋白的氨基酸序列有免疫学上的同源性。英国曾对20000人进行调查,发现有1.4%-1.8%的人群对转基因食品过敏,其中2岁前的婴儿最为敏感。转基因水稻在食物链中还有着十分广泛的作用,除了被人类加工食品和直接食用外,还被大量的养殖业作为饲料,除了喂养牲畜,还可用作食用菌的生产,食物链中的任何一个环节都可能与转基因水稻有关联,因此,转基因水稻食品的安全问题具有复杂性和隐蔽性的特点。

  第二个就是转基因水稻涉及到的环境安全问题。环境安全性包括与近源野生种的可交配性、生存竞争性、病毒的重组和异源包装以及对非靶生物的影响等内容。一方面,民众的顾虑之一是转基因植物在生存竞争方面具有的优势可能对生物的多样性造成不利影响,另一方面是担心基因是否会发生不可控制的水平转移。转基因水稻可能向野生稻、栽培稻的其他品种以及稻田杂草产生基因漂移,对这些物种或者品种的遗传多样性、遗传完整性和生存竞争力造成危害,还可能污染自然基因库,使得大量优良农作物品种丧失。另外就是转基因水稻的杂草化相关的问题,从历史经验来看,栽培稻逃逸到地角田边变成杂草稻是无可辩驳的事实,大量的杂草稻仍然存在于韩国、尼泊尔等耕作粗放的国家。转基因水稻特别是抗病虫、抗除草剂和抗逆境等综合抗性转基因水稻,一旦逃逸到稻田外,就很可能演变成恶性杂草,需要耗费大量的物力和人力才能根除。转基因水稻的抗药性则是第三个方面,尽管转基因水稻的确能够减少农药的用量,但随着生物适应性的提升,人类又需要开发新的除草剂和农药,这意味着总体用量的增加和现有投入的更替。此外还有非靶生物的危害问题,根据美国康奈尔大学相关学者的实验,将转基因Bt玉米花粉洒在苦苣菜叶上后,黑脉金斑蝶的幼虫对叶片的食用量减少,且出现了生长慢、死亡快的现象,4天后幼虫的死亡率高达44%,而饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片的对照组死亡率为零,因此相关学者认为Bt转基因玉米花粉中含有有毒物质。同理,转基因水稻的花粉、稻草、稻谷或根系的分泌物也可能对生态系统中的鸟类、昆虫、根系微生物等产生毒害,存在破坏生态平衡的风险。

  杂交水稻技术的应用已经相对成熟,但推广转基因食品要慎重

  经过四十多年的研究与应用,杂交水稻技术的研究与应用已经进入相对成熟的阶段,解决了因人口增长而带来的粮食危机的同时,也给社会的发展带来了巨大的社会效益和经济效益。

  相反,尽管转基因水稻是具有远大发展前景的技术领域,但迄今为止世界上还没有严格的理论证明该技术的不安全或者安全,客观来说,转基因技术应用推广的食品安全风险和环境安全风险还是存在的。为了让转基因水稻技术更好地为人类服务,我们应该从科学的角度去了解和思考,高度重视不同领域潜在的风险,不应盲目反对,当然也不能盲目地认同,对转基因水稻的推广应采取谨慎和理智的态度,。

  结语

  杂交水稻技术和转基因水稻技术在影响的基因、基因来源、作用机理等方面都存在着巨大的差异。目前,杂交水稻技术和转基因水稻技术都在不断发展,具有良好的发展前景,但国人却出现了厚“杂交水稻”而薄“转基因”的倾向,这不仅与社会信任任的差异有着紧密的关联,同时,更是因为转基因水稻的推广可能带来巨大的食品安全隐患和环境安全问题。对于转基因水稻的推广,我们应该认真去了解与思考,采取科学谨慎的态度。


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