浙大转基因玉米研发团队负责人:推广是最好的科普
澎湃新聞見習(xí)記者 陳凌瑤
“公眾對轉(zhuǎn)基因的理解將是一個緩慢的過程,但我個人認(rèn)為推廣是最好的科普。”浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院教授沈志成近日在接受澎湃新聞記者專訪時表示,對于一項新技術(shù),很多人會覺得神秘或是有風(fēng)險,但了解轉(zhuǎn)基因的原理、過程以及發(fā)展情況后,對它的態(tài)度會逐漸轉(zhuǎn)變。
2019年12月30日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司發(fā)布《關(guān)于慈KJH83等192個轉(zhuǎn)基因植物品種命名的公示》,擬批準(zhǔn)為192個植物品種頒發(fā)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書目錄,其中包括2個玉米品種和1個大豆品種。1月21日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司發(fā)布《2019年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(生產(chǎn)應(yīng)用)批準(zhǔn)清單》,上述植物品種正式獲得安全證書。
批準(zhǔn)清單顯示,此次獲批的2個玉米品種為北京大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司的“轉(zhuǎn)cry1Ab和epsps基因抗蟲耐除草劑玉米DBN9936”,以及杭州瑞豐生物科技有限公司和浙江大學(xué)的“轉(zhuǎn)cry1Ab/cry2Aj和
 g10evo-epsps基因抗蟲耐除草劑玉米瑞豐125”(原名“雙抗12-5”,下稱“雙抗12-5玉米”),適宜生態(tài)區(qū)域均為北方春玉米區(qū)。這是10年來中國首次在主糧領(lǐng)域向國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物批準(zhǔn)頒發(fā)安全證書。
沈志成是浙江大學(xué)雙抗12-5玉米研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人,也是杭州瑞豐生物科技有限公司創(chuàng)始人?,F(xiàn)年54歲的他在浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)取得農(nóng)學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位后,赴美留學(xué)獲堪薩斯州立大學(xué)分子昆蟲學(xué)博士學(xué)位,1999年起在諾華農(nóng)業(yè)生物技術(shù)中心(現(xiàn)先正達(dá)公司)從事轉(zhuǎn)基因抗蟲農(nóng)作物的研發(fā)工作,2004年回國后加入浙江大學(xué)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因相關(guān)研究。
十五年間,沈志成和他的團(tuán)隊先后研發(fā)了一系列的轉(zhuǎn)基因玉米材料,已申請了10個以上國內(nèi)或國際專利,為轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化提供了知識產(chǎn)權(quán)方面的支撐。其中最受關(guān)注的便是此次獲批的雙抗12-5玉米,其采用獨立發(fā)掘的抗蟲基因和耐草甘膦基因,對玉米螟防治效果達(dá)96%,比對照增產(chǎn)6%—10%。
應(yīng)用前景廣闊
玉米是世界三大主糧之一,也是最重要的飼料作物。我國是玉米生產(chǎn)和消費大國,2019年最新數(shù)據(jù)顯示,玉米產(chǎn)量26077萬噸,較上年增長1.4%,產(chǎn)需缺口在2500萬噸左右。全國農(nóng)技中心數(shù)據(jù)顯示,2019年上半年玉米病蟲害發(fā)生程度總體重于上年,發(fā)生面積3.27億畝次,蟲害發(fā)生3.1億畝次,病害發(fā)生1700萬畝次。
沈志成提到,玉米生產(chǎn)始終面臨病蟲害的防治難題,目前還沒有相對完善的解決方案。傳統(tǒng)的化學(xué)手段即使用農(nóng)藥,效果差且成本高。玉米螟等害蟲每年會對玉米作物造成6%-10%的損失,嚴(yán)重的年份甚至造成20%-30%的減產(chǎn)。“按6%-10%平均比例計算,每年被蟲害侵蝕的玉米田達(dá)到5億畝,這是一個天文數(shù)字的損失?!?/p>
除了影響產(chǎn)量外,被玉米螟咬過的玉米植株在降雨或濕度高的條件下,容易產(chǎn)生玉米穗腐病,致病菌入侵后會產(chǎn)生黃曲霉素、伏馬菌素等多種霉菌毒素,對人和動物都有危害,玉米的質(zhì)量也相應(yīng)下降。
據(jù)介紹,雙抗12-5玉米因攜帶Bt殺蟲基因,能夠分泌高效的殺蟲蛋白殺死玉米螟、草地貪葉蛾等鱗翅目昆蟲。在有效防治蟲害的同時,玉米粒霉變的比例亦有下降,產(chǎn)量和質(zhì)量都得到保障。
多年實驗來看,雙抗12-5玉米較非轉(zhuǎn)基因玉米增產(chǎn)6%—10%?!斑@個產(chǎn)量增加是通過降低害蟲損失實現(xiàn)的,玉米螟的損失可以基本降到零?!鄙蛑境裳a充道。
對于國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃的路線是,從非食用到間接食用再到食用,主要用以動物飼料的轉(zhuǎn)基因玉米正處于路線的第二階段。十三五規(guī)劃也提到,要“推進(jìn)新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”。而如今,國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因玉米時隔十年再獲安全證書,對玉米產(chǎn)業(yè)無疑是振奮人心的消息。
“抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米的應(yīng)用前景是非常好的?!鄙蛑境煞Q,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對蟲害防治的需求非常大,因為玉米螟對玉米危害嚴(yán)重,產(chǎn)量損失也很大。如果抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米能夠推廣,把這部分損失降低,相當(dāng)于是提高了產(chǎn)量或是增加了種植面積,對于保障我國糧食安全具有重要意義。農(nóng)民和種業(yè)公司也在盼望著轉(zhuǎn)基因玉米商業(yè)化能夠?qū)崿F(xiàn)。
五年以上安全評價實驗
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官網(wǎng)信息顯示,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是現(xiàn)代生物工程的一個重要手段。2008年中央一號文件首次提出,啟動轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項。同年7月,投入資金約200億元的轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項獲國務(wù)院常務(wù)會議審議并原則通過。浙江大學(xué)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米研發(fā)團(tuán)隊是專項背后的創(chuàng)新團(tuán)隊之一。
沈志成表示,浙江大學(xué)在2008年就已研發(fā)了抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米材料,近年來他和團(tuán)隊一邊在更深入地研發(fā)第二代、第三代抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米,同時也在對已有的轉(zhuǎn)基因玉米品種進(jìn)行安全評價實驗?!稗D(zhuǎn)基因玉米的研發(fā)過程很長,除了技術(shù)上把產(chǎn)品性狀做好以外,還需要經(jīng)歷漫長的安全評價,一般至少需要三到四年時間。”
根據(jù)我國《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例》及配套規(guī)章,轉(zhuǎn)基因項目需要通過實驗室研究、中間試驗、環(huán)境釋放和生產(chǎn)性試驗等程序,才能申請安全證書,安全評價內(nèi)容包括分子特性、食品安全和環(huán)境安全三方面。
沈志成介紹,分子特性評價相當(dāng)于是轉(zhuǎn)基因品種的“身份證”,即確保評價材料與最后釋放的材料是同一個品種。
食品安全評價主要是要證明轉(zhuǎn)基因材料對人和動物安全且無毒。國際標(biāo)準(zhǔn)下,抗蟲作物的毒理學(xué)試驗只要求做大鼠口服急性毒性和90天喂養(yǎng)試驗,我國在上述試驗基礎(chǔ)上,還增加了其它一些試驗研究。另外,還要進(jìn)行營養(yǎng)成分分析,驗證轉(zhuǎn)基因玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米在營養(yǎng)成分上是否實質(zhì)性等同。
環(huán)境安全評定則是要驗證轉(zhuǎn)基因玉米大規(guī)模推廣以后是否會對生態(tài)環(huán)境造成影響,除了不能影響到其他植物外,更重要的是要證明其對有益生物比如蜜蜂、蚯蚓等沒有不利影響。
沈志成提到,雙抗12-5玉米自2017年起開始申請安全證書,2020年1月正式獲得安全證書,但其安全評價實驗實際做了五年以上,其中包括多項重復(fù)性實驗,部分重要數(shù)據(jù)來自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指定的第三方機構(gòu)。上述評定結(jié)果都證明雙抗12-5玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米一樣安全。
推廣是最好的科普
那么獲得安全性證書是否就意味著國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因玉米將大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用呢?實則不然。我國《種子法》規(guī)定,主要農(nóng)作物實行品種審定制度,非主要農(nóng)作物實行品種登記制度,沒有通過審定的主要農(nóng)作物品種和未經(jīng)登記的非主要農(nóng)作物品種均不得商業(yè)化種植。
截至目前,我國被批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物僅有棉花和木瓜,批準(zhǔn)進(jìn)口轉(zhuǎn)基因品種包括大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜等,但進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因品種只能用作加工原料,不允許在國內(nèi)種植。
原農(nóng)業(yè)部曾于2009年向國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米“BVLA430101”和轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢1號”、“Bt汕優(yōu)63”發(fā)放安全證書,但均止步于品種審定階段,未投入商業(yè)化生產(chǎn)。
沈志成坦言,對于品種審定這一步怎么走、需要多少時間,他也不是很明確,“我們希望能在一到兩年內(nèi)實現(xiàn),但具體還是要看相關(guān)政策情況?!彼J(rèn)為,主糧領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因作物遲遲無法獲得“準(zhǔn)生證”,阻力不在于技術(shù),而在于公眾接受程度。
據(jù)他介紹,我國轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線,是從非食用到間接食用再到食用,即首先發(fā)展非食用的經(jīng)濟(jì)作物,其次是飼料作物、加工原料作物,最后才是食用作物?!八园延衩缀痛蠖棺鳛轱暳虾图庸ぴ舷葓?zhí)行?!?/p>
盡管學(xué)界普遍的結(jié)論是,轉(zhuǎn)基因食品在安全性上與普通食品無異,并不具有更高的風(fēng)險,轉(zhuǎn)基因作物在全球范圍內(nèi)商業(yè)化二十年多來也未有被科學(xué)證實的安全問題,但公眾對轉(zhuǎn)基因食品的安全性仍然有重重疑慮。吃轉(zhuǎn)基因食品會不會把外源基因轉(zhuǎn)移到人的基因組?蟲子吃了會死,人為什么吃了沒事?這類對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的誤解常有。
沈志成對此解釋道,轉(zhuǎn)基因植物所擁有抗蟲性,主要是轉(zhuǎn)入了來自微生物的Bt蛋白。相關(guān)實驗證明,這類蛋白到人體消化系統(tǒng)里就會徹底降解成氨基酸,并不會對人體產(chǎn)生影響。
總結(jié)
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