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首先在科學研究領域的普及程度上,國際、政府以及相關部門以及科研機構一定要對轉基因技術的研發有一個科學的認識,轉基因技術不僅僅是一個科研的項目,更重要的是一種關乎著人民生活質量提高、生態環境改善以及經濟持續快速健康發展的生物轉基因技術,當前社會需要的是具有高素質科研能力強的人才,以應對發達國家對我國轉基因技術市場的搶占,并且較強科研發知識的普及,營造一個好的氛圍,以滿足現在我國轉基因技術安全性問題帶來的挑戰這樣的缺口和對這方面需要加強的這方面的需求。其次,國家要加強研發資金的投入,組織多部門的共同協助,并且多個學科一起努力協作去幫助完成科研開發研制生物轉基因技術領域的發展,可以聘請國外專門的科研人才來校做培訓,并加強現有研發人才的專業素養的提升能力,幫助生物轉基因技術更安全。第三,國家要加強對法規體系和安全監管的健全和加強,為科技的研發建設起一個專門的科研場所,這個科研機構可以由幾個部門共同承辦,也可由政府協助建設,可以讓科研相關學科定期定時的去專門的研發機構進行培訓,解決最突出的安全問題;在組織領導機構中上可以由政府出資建立研發資金的投入體系,組織多部門的領導,這樣強有力組織領導機構的建立,可以為研發資金問題有更大投入,從而分擔資金上的壓力。第四,在安全管理上政府一定要有針對性的,選好一個突破口,積極的并由專門的組織部門進行管理,同時由一個或多個協助管理主要負責生物轉基因技術的安全管理問題,積極而有效的策略去推進生物轉基因技術的安全性與管理方面的加強;另外,在轉基因技術逐漸產業化成規模的同時,加快我們本山的轉基因作物的研發快速推進,以便在有安全問題時能夠為其及時應對,對我國的生物科學技術以及轉基因技術、生態安全等綜合國力的提升與增強意義都是重大的。
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1.2轉基因種子意大利對傳統土地上偶然出現的轉基因種子持“零容忍”態度。意大利農業部通過登記注冊來管理同家的種子品種,并對傳統土地上偶然出現的轉基因種子負責。2001年4月24日頒布的212號法令使歐盟的98/95號法令正式生效,授權意農業部來管理種子的種植,并確定了對待轉基因種子的總體原則,即要采取一切適當措施來阻止轉基因種子與傳統種子接觸。從技術角度來看,對轉基因技術一64一作物的“容忍度”實際上為0.049%,或者說是可檢測到的最小值。
1.3動物飼料中的低水平存在(LLP)2011年2月,歐盟27個成員圍通過『_所謂的“技術解決方案”,允許在動物飼料中m現少量未經批準的轉基因作物。在經過兩次投票推遲后,形成了一個多數贊成的關于低水平存在(LLP)的新規則。新的LLP政策,意味著歐盟委員會允許在動物飼料中含有不超過0.1%的未經批準的轉基因成分。與以前的“零容忍”做法相比,這是一個重大改變。盡管意大利起初不支持這一“技術解決方案”,不過最終還是投了贊成票,這是為了應對歐盟各成員國進口檢驗方法一致性的要求。
1.4轉基因技術的謹慎釋放意大利通過2003年的334號法令來執行歐盟的18/2001號法令,該法令將轉基因材料的釋放權由意大利衛生部轉到環境部。此外,該法令讓多個部門共同負責新的生物技術事件:生部、勞動部、農業部、經濟發展部、教育部以及跨部門評估委員會(由環境部領導,成員由其他各部委代表組成)。2003年的334號法令還賦予了超越各部委之上的自治能力:當評估發現轉基因作物對人類和動物健康或者環境有新風險時,就可以啟動應急法案,臨時限制或者禁止將其投放市場、使用或銷售,或者禁止在產品中包含該轉基因成分。此外,意大利334號法令還指定環境部對生物技術釋放與傳統的高質量產品的兼容性進行特別關注。意大利生物技術行業認為這一條款與歐盟的立法是相悖的,因為,歐盟的立法對于生物技術作物與傳統產品之間的不兼容性問題不作任何確認。而在意大利,這卻是一個極為敏感的問題,認為應保護傳統的“高質量”產品,使其免受轉基因生物技術產品的“污染”。
1.5田間試驗和轉基因作物研究意大利是歐洲最先進行轉基因作物實驗的國家之一。因此,許多公共和私人研究項日都是與各種作物有關的,如,橄欖油、葡萄、櫻桃和草莓等,國家級此類研究項目就達250多個。然而,隨著有關轉基因生物技術作物及作物實驗政治辯論的逐漸惡化,意大利對轉基因作物研究和培育的承諾也大大減弱,對農業轉基因生物技術的公共和私人研究資助也被逐漸縮減到零,目前,在意大利沒有進行轉基因作物田問試驗。2001年,意大利農業部頒布法令,禁止進行農業轉基因生物技術試驗。然而,隨后意大利不得不重新審視歐盟關于向環境中謹慎釋放轉基因作物的18/2001號法令。2005年,意大利農業部進一步頒布法令,要求評估轉基因作物實驗種植的風險,并要求各大區找出那些已經進行了轉基因作物田間試驗的作物和地點。鑒于這項法令,一些大區在2008年批準對9種作物(柑橘、獼猴桃、草莓、櫻桃、玉米、橄欖、茄子、西紅柿和葡萄)進行轉基因作物田間實驗。盡管如此,農業部卻從未實施一項法令來對試驗場所進行授權,因為沒有制定共存規則。此外,許多大區和省宣稱自己是“非轉基因”的,這進一步阻礙了開展新研究和種植的范圍。
1.6可追溯性和標簽法規的實施2004年4月,意大利實施了可追溯性和標簽法規。然而,從那時起,零售食品幾乎都沒有被貼上轉基因產品標簽,因為食品零售部門不愿意支持那些可能被認為是反消費者的生物技術政策。2011年,綠色和平組織將矛頭指向一家生產種子油的公司,因為發現該公司在超市銷售的某些產品標識中含有轉基因大豆生產的油。該組織呼吁消費者抵制這種產品,并在購買產品之前仔細閱讀標簽。然而,這未必意味著在意大利沒有轉基因食品消費。在經過多年的否認之后,大多數媒體甚至反生物技術團體都意識到,意大利最典型的保護原產地名稱(PDO)的產品,包括帕馬森乳酪、格拉納帕達諾奶酪以及帕爾馬火腿,都來自于被密集喂食了轉基因豆粕的動物。意大利是大豆和豆粕的凈進口國,而這又是動物飼料的主要成分。據業內統計,意大利進口的豆粕中,80%~90%是轉基因的,主要從阿根廷和巴西進口。
1.7轉基因生物技術產品的市場接受情況在意大利,幾個有影響力的非政府組織(NGOs)和游說團體出頭反對在意大利國內發展轉基因生物技術,這對政治家和消費者產生了強烈影響。幾個主要的農民組織在支持轉基因生物技術方面產生了分歧:意大利全國農業種植者協會(Coldiretti)和意大利農民聯合會(CIA)對轉基因生物技術一直持強烈反對態度;而意大利農業聯合會(Confagricoltura)則強調,意大利農業部門需要進行創新和轉基因生物技術研究,并呼吁找到更為合理的方法。看來,意大利必須在基因革命、“意大利制造”以及作為一個領先的有機作物生產國之間尋求平衡。至于食品零售部門,意大利生物技術國家政策的不確定性和輿論的強烈反對大大影響了連鎖超市的營銷策略,這使得一些品牌一貫將自己標注為“非轉基因”產品。歐盟2010年的一份生物技術報告(Eurobarometer)顯示,意大利人并未看到轉基因食品的好處,相反,認為轉基因食品是不安全的,甚至是有害的。這也解釋了為什么支持發展轉基因食品的意大利人通常所占比例較低(只占20%)。此外,公眾對用于食品生產的動物克隆持強烈保留態度,意大利人看不到這門科學帶來的好處。輿論普遍認為,不應鼓勵食品生產中的動物克隆。
2意大利做法對我國的啟示
2.1歐盟對轉基因技術所持態度歐盟對轉基因技術一直持保守態度。轉基因作物要在歐盟國家種植或上市,需要經過一系列嚴格審批程序,并對市場上的轉基因產品實施溯源管理和強制標識制度。一旦獲得批準,相關轉基因作物或產品將獲得為期10年的授權有效期。到期后,如想延期,歐洲食品安全局將展開新一輪的安全風險評估。目前,歐盟只批準了兩種可種植的轉基因作物,分別是美國孟山都公司的MON810玉米和德國巴斯夫公司的Amflora土豆。盡管獲得了歐盟的批準,但歐盟的多個成員國仍禁種轉基因作物。當前,禁種轉基因作物的國家有9個,除意大利外,其他還包括奧地利、法國、德國、匈牙利、盧森堡、希臘、保加利亞和波蘭“。
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1.1 選題隨意而寬泛
畢業論文選題是畢業論文這一實踐環節的非常重要的一環,不僅僅因為它直接影響著論文的質量,更因為它應該是一位大學生四年大學學習的思考和總結,可是在實踐中我們卻發現有些學生選題很隨意,或者是粗略地查閱一些資料,便匆匆定下題目,沒有考慮自己所占有的資料的多少、研究意義及可操作性等方面的因素,或者是沒有自己的想法兼有懶惰思想,讓指導老師為其定題目等。我們還發現學生的選題過于寬泛,題目較大,針對性不強。分析其原因可能是多方面的,如畢業選題與找工作在同一個時間段上、學生們把主要精力都用于找工作上而無時間來思考畢業論文的設計問題。另外,學生不喜歡寫特殊教育方面的論文,第—批畢業生中只有50%寫特殊教育方面的論文,分析其原因是特殊教育方面的參考資料相對較少。
1.2 實證性的論文比例少
實證性研究方法是通過對研究對象大量的觀察、實驗和調查,獲取客觀材料,從個別到一般,歸納出事物的本質屬性和發展規律的一種研究方法。實證性研究論文有利于提高學生的科研能力,也有實踐價值。但在實踐中,我們發現這類文章較少(通過對歷屆畢業論文的統計,只有10%),即使指導老師引導鼓勵他們寫這方面的論文,學生們也不太愿意。分析其原因也是多方面的,如:寫實證性論文需要大量的調查,這種方法他們掌握的往往是理論方面的,而在教學過程中實踐很少,所以對他們來說有一定的困難,學生們不敢嘗試;調查研究也需要一定的經費,畢業論文的經費不足也是一個重要原因;另外,學生們對實證性論文也缺乏耐心,因為實證性研究方法需要做許多具體的工作如:查找或編制合適的問卷,選擇合適的被調查對象,實施調查,統計分析等,相對于非實證研究要復雜一些。
1.3 查閱和閱讀文獻資料較少
查閱文獻和閱讀文獻是大學生必備的一項技能,應該貫穿于大學學習的始終,可是我們發現有的學生卻只有到寫畢業論文時才開始嘗試查閱文獻和閱讀文獻,因此,不熟悉期刊和博碩論文數據庫的使用,查到的資料不全面,不權威,查到論文也不知如何利用、如何取舍、如何選擇等,因此也存在著大面積抄襲的現象。
1.4 論文格式不規范,語言不專業
論文格式不規范表現為文獻的引用、標點符號的使用、圖表的繪制不符合標準,雖然學校有制定好的畢業論文撰寫標準和格式,但學生由于平時這方面的訓練少,所以意識淡薄,對此不夠重視,導致許多學生沒有按照要求完成論文撰寫工作,也使得指導老師不得不耗費很多的精力來修改論文中的格式問題,學生也要多次的修改,這不但增加了檢查和修改的工作量,也使得對論文的內容、邏輯性、創新性等方面的指導無暇顧及或顧及的少。另外,一部分學生的論文語言不專業,口語話嚴重或抒情性語言較多,專業性術語運用的較少。這與平時所閱讀的專業性資料較少有關。
2.提高特殊教育專業畢業論文質量的措施
畢業論文所反映出的問題并不是單一的,而是系統的,它涉及到教學和管理等各個環節,提高特殊教育專業畢業論文質量的措施也是一項系統工程,因此鑒于特殊教育專業畢業論文存在著以上的問題,我們在教學與實踐中采取了以下措施:
2.1 提高認識、加強指導、嚴格要求
提高對畢業論文的認識是提高論文質量的前提,無論是學生還是對指導教師都應該加強對畢業論文工作的重要性的教育,使他們認識到畢業論文是高校教學計劃中的非常重要的一個環節,與其他教學環節彼此配合、相輔相成構成一個完整的教學體系,而畢業論文所具有綜合性、實踐性是其他教學環節所不可替代的。指導教師要對所指導學生進行全方位的指導,包括選題、確定研究方向、推薦參考資料、開題、設計方案等等。同時指導教師要嚴格要求,杜絕“抄襲’‘拼湊’“買賣”論文等現象的發生。另外我們還針對論文選題所出現的問題,對論文選題有了一些具體要求,例如,針對學生不愿選特殊教育方面的論文問題,我們從04級起限制了非特殊教育論文比例。
2.2 確立本科生導師制度
本科生導師制度即由1名教師擔任一個本科生班級的導師,負責對學生進行專業學習、科研實踐活動等方面的指導。我們專業則強調導師的專業學習指導作用,即針對不同年級學生的特點有計劃地、循序漸進地進行專業指導,如:在新生中進行從高中到大學的學習方式和學習方法的轉化指導,使新生們能盡快適應大學的學習方式;對中年級學生進行文獻查閱、閱讀等方面的指導,并注重他們專業興趣的培養,調動他們學習的主動性和積極性,促使其有效地學習;對于高年級的學生配合畢業論文指導教師進行聯合指導。實踐證明,這樣一種培養模式是行之有效的,它保證了學生在大學四年里都能夠系統地接受科研方面的指導和訓練。
2.3 加強實踐環節的比例,在實踐中發現可研究的課題
畢業論文選題困難的一個原因是學生們的實踐較少,因此很難發現一些有價值的、有意義的研究課題,鑒于此,我們加強了學生實踐能力的培養,如:學生從大一開始就與盲生或聾生結對子,讓他們對特殊學生有-個感性認識,熟悉這一特殊群體,并從中發現他們感興趣的問題,激起他們學習的好奇心和積極性;在制定教學計劃時,我們也加大了實踐環節的比例,如視力殘疾兒童心理與教育、聽力殘疾兒童心理與教育及弱智兒童心理與教育等課程中都安排了實踐環節,進行模擬教學訓練,一方面培養了他們的教學能力,另一方面則會從中發現一些教學方面的可研究的課題;另外,學生在大三的兩個學期各安排一次教育見習,分別為一周和兩周,安排他們到聾校、盲校、培智學校、康復機構等實地觀摩和教學,把理論知識運用到實踐中去,并發現可研究的課題。畢業實習則是把所選擇的課題加以實施的良好機會,通過畢業實習完成數據的搜集和整理,帶著問題去實習,實習不再是一種形式,效果也是非常明顯的,也得到了實習單位的好評。實踐證明,這-措施也是卓有成效的。
2.4 加強對畢業論文的管理工作
完成畢業論文與畢業實習及找工作是在同一時間段,所以對畢業論文的管理就尤為重要。為確保畢業論文如期高質量地完成,在實習開始之前,系里要對學生進行系統地輔導,讓學生明確實習及畢業論文的目的和具體要求。指導教師要監控學生的論文完成進展情況,進行階段性檢查。學院對學生畢業論文的審批、開題報告、調研內容、論文的評閱、答辯、評分等各個環節和過程都有明確的要求和詳盡的安排,形成完整的畢業論文管理體制,做得前期有計劃、中期有檢查、后期有總結。學校的各級行政部門和相應的教學服務設施如圖書館等要做好相應的服務工作。
2.5 增加經費投入
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那么,人文如何能被清晰的感知?而就影響力的廣度或深度而言,沒有哪種社會文化能與設計藝術相提并論。藝術設計具有審美功能和物質功能,它還具有文化上的意義,具有明顯的人文精神。所以,縱觀世界藝術設計史,任何一項設計都是當時的社會人文環境的產物。
一、人文精神在藝術設計中的體現
1、人文精神在藝術設計中的重要性
藝術設計是以“技術”為基礎的,沒有“技術”的支持,一切只能是“空想”。但是只有“技術”,是無法創作出具備審美性,獨特性,功能性的產品。人文知識就是提供給設計師依據和靈感的源泉。我國最具代表性的傳統古典園林的設計大都是出自文人學士之手,無不體現了當時的人文思想。著名的拙政園始建于明正德四年,為明代弘治進士、御史王獻臣棄官回鄉后,在唐代陸龜蒙宅地和元代大弘寺舊址處拓建而成。取晉代文學家潘岳《閑居賦》中“筑室種樹,逍遙自得……灌園鬻蔬,以供朝夕之膳……此亦拙者之為政也”句意,將此園命名為“拙政園”。王獻臣在建園之初曾請吳門畫派的代表人物文徵明為其設計藍圖,形成以水為主,疏朗平淡,近乎自然風景的園林。名――景――境,相得益彰,缺一不可,體現了中國文人清醒的世俗理性精神、強烈的政治倫理色彩、禮樂和諧的審美和幻想浪漫的氣質,為后人留下了寶貴的文化財富。
2、人文精神在藝術設計中的必要性
清代學者沈宗騫在文章中說“筆格高下,亦如人品,故凡記載所傳,其卓乎昭著者,代惟數人,蓋乎幾千百人中始得此數人身?!钡莱隽巳宋闹R的必要性,道出了直接影響筆格高下的內在原因。所以說“筆墨雖出于手,實根于心”,“心”就是品質、修養。先天人品固然不足,必須以豐富的人文知識修身,通過內心的認定、取值、積淀、拓升而定型,人品高學問深,設計自然精妙。
3、人文精神在藝術設計中的延伸性
藝術設計的結果演變成為商品后,商品的出口不僅僅意味著經濟上的變化,而且意味著人文和意識形態的交流和滲透。在全球化背景下,我們的設計文化受到壓力,設計師應該尊重本民族的文化、心理、審美傳統,繼承并發揚優秀的人文精神,在設計中彰顯民族性。
二、高校藝術設計中人文教育出現的問題
近幾年來通過用人企業的反饋情況暴露了學生的很多問題,大多藝術設計專業學生知識面狹窄,缺乏人文及地方文化知識,語言溝通及文字表達能力差,缺乏敬業精神,心理承受能力差,對任何事情都沒有熱情,價值觀金錢化,缺少合作精神和團隊精神等。究其根源,反映在藝術設計人文教育方面的問題是突出的。
1、教學安排上的不重視
2、實用主義的浮躁心態
為迎合市場需要,急功近利,在這種意識形態的作用下,學生們一味追求實用價值,認為凡是馬上能用的,能帶來財富的,就是有價值的,就值得去學習和獲取,變成了一批研究能力弱、適應社會需求多樣化轉變能力差的“機器人”。
3、專業教育與人文教育的分離
令人擔憂的是一些設計藝術教學戰線上的教師,這部分專業老師們盯著的是做好該門課程學習,殊不知沒有文化底蘊的設計作品是空洞的,無力的。
三、高校加強藝術設計專業人文教育的手段
1、有針對性的加強藝術設計專業人文類課程,提高綜合藝術素養
文學、繪畫、詩歌、音樂、建筑等都是關系非常親近的藝術形式??梢砸龑W生接觸各門類的藝術,如帶領學生去聽音樂、品味繪畫、觀摩戲劇等方式和活動,豐富學生的人文知識,拓展學生的藝術欣賞領域,提升學生的綜合審美情趣和審美能力,更好地激發學生的人文精神。
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今年1月23日,張涌及其團隊研究的克隆羊陽陽在過了15歲生日后去世,被做成標本永遠安置于克隆羊基地?!澳秆虻膲勖话闶?到10歲,陽陽已算很高壽的了,因為身份特殊,得到了特殊照顧?!睓喔簧f。
陽陽的特殊,在于她不僅是中國活下來的首例體細胞克隆山羊,在世界上也是第一例。
上篇 克隆羊及其應用
2000年6月22日晚間,西北農林科技大學克隆羊基地,一只白山羊誕下了一只青灰色的山羊。張涌親自替她取名為“陽陽”,希望她能健康成長。
“山羊一般是白色的,青山羊的顏色是灰青色,為了更直觀,所以用了青山羊?!睓喔簧忉屵x擇克隆青山羊的個中緣由。
陽陽并不是基地誕下的首例體細胞克隆山羊,卻是中國、乃至世界活下來的首例,且活成了羊界的壽星佬。
在陽陽出生六天前,基地迎來了第一只克隆山羊的出世。張涌為其取名為“元元”,意即“第一”。不幸的是,三十六小時之后,元元因“肺部發育不全”,加之天氣太熱等原因而死亡。面對逝去的元元,張涌的心如箭穿般地痛。
1956年3月,張涌出生于內蒙古邊陲的和林格爾縣。1981年,他從內蒙古農牧學院獸醫系畢業留校任助教。1984年考進西農大讀研,接著又讀了博士。
“張涌教授天賦高,聰明刻苦?!睓喔簧榻B說,“29歲就已經是教授了。”
西農大的動物胚胎工程研究始于上世紀70年代,當時,中國家畜產科學開拓者之一的王建辰教授,亦即張涌的博士生導師,敏銳地意識到胚胎移植技術的廣闊發展前景,帶領一批研究人員開始進行胚胎移植試驗。1980年,兩只鮮胚胎移植山羊在這所學校誕生。1984年,西農大建立了山羊胚胎工程實驗室。
張涌一直專注于哺乳動物培育生物工程的理論及技術研究。讀碩士期間,他負責完成的“小鼠胚胎分割方法及同卵雙生試驗”被譽為開創我國哺乳動物胚胎分割成功先例;隨后,他負責完成的“山羊胚胎分割及同卵雙生試驗”,被同行專家鑒定為具有國際先進水平的優秀科研成果。
胚胎分割對現在的碩士生來說,是一個很簡單的實驗,因為可以使用先進的儀器,但在以前則屬于很前沿的一項研究。最具挑戰性的地方在于,胚胎要手工分割。張涌與此相關的碩士論文獲得了省科技進步一等獎。
讀博士期間,張涌主持完成的“小鼠山羊半胚冷凍和凍胚分割試驗”被同行專家鑒定為具有國際領先水平,其博士論文獲陜西省優秀博士論文?!爱敃r還沒有全國優博論文?!睓喔簧f。
1990年,張涌成功培育出了世界上首批7頭胚胎克隆山羊;1995年,他利用胚胎核移植―去掉一卵細胞的細胞核,植入另一受精卵的胚胎核,克隆出45只山羊,形成了當時世界上最大的一群胚胎克隆動物群體。張涌因而被譽為“中國克隆羊之父”。
1996年,西農大畜牧系的種羊場專門劃給了張涌作為哺乳動物發育生物工程科研基地。2000年,經國務院批準,該基地正式被命名為“中國克隆動物基地”。
克隆,“Clone”的音譯,即復制的意思,屬于“無性繁殖”的一種。后代與前代有著完全相同的遺傳特征。從技術層面講,克隆分為胚胎克隆和體細胞克隆兩個層級。
1997年,克隆綿羊“多莉”面世?!岸嗬颉钡恼Q生,打破了教科書上的“從成年動物的體細胞進行克隆是不可能的”這一教條,使世界生物遺傳技術向前跨進了一大步。
這對張涌來說是一個巨大的刺激。他利用胚胎核移植克隆出山羊后,就開始嘗試用體細胞克隆山羊,但一直沒能成功。
1999年末,張涌從一只山東小青羊耳朵后面取下一塊皮膚,進行單個細胞克隆,待其成熟后將細胞核取出,注入到去核后的卵母細胞中,卵母細胞來自另一只山羊,經培育形成克隆胚胎,并分別移入兩只白母山羊的子宮內。
2000年6月,隨著元元以及陽陽相繼出生,張涌終于登上世界動物克隆技術的制高點。
2001年8月8日,克隆羊陽陽成功誕生了一對龍鳳胎―“歡歡”和“慶慶”,其父親系世界首批胚胎克隆安哥拉山羊,證明體細胞克隆羊、胚胎克隆羊與普通羊一樣具有自然生殖繁衍的功能,這在世界尚屬首例。幾年后,陽陽已是五代同堂了。
據權富生介紹,克隆技術在胚胎育種、優良個體方面有不可比擬的優勢。日常生活中,有些羊主要用于產毛,有的羊是產肉的,有些羊主要是產奶的。應用克隆技術可以把兩種或三種羊的優點集于一種羊身上,克隆出肉好吃、產奶多、又能產毛的羊。
“中國克隆動物基地克隆出不膻的種羊,用以繁殖不膻的體重超過500公斤的肉羊;還克隆出日產奶是其它奶羊幾倍、甚至十幾倍的奶羊。最為神奇的是,該基地在培育高產奶山羊的同時,創造性地在山羊的胚胎中植入人乳基因,繁殖出了能產‘人奶’的山羊?!睓喔簧f。
張涌和他的同事們圍繞兩個世界級“羊”難題開展工作:一是讓更多的克隆羊寶寶誕生,提高克隆動物的成功率;二是讓克隆羊“身價”更高,生產出有重要經濟、營養、醫療價值的轉基因克隆羊。
下篇 挑戰轉基因牛
2015年3月,張涌帶領的課題組成功培育出抗結核病的轉基因牛,其牛奶并不含轉基因成分。
牛結核病是一種慢性傳染病,在世界范圍內廣泛傳播,尤其在亞洲、非洲不發達地區,目前還沒有辦法有效地控制和消除。公開資料顯示,由牛結核分枝桿菌引起的結核病,還是一種人畜共患病,可由動物傳播給人,并在人類之間傳播,對公共衛生也產生嚴重威脅。
相關論文已發表在知名學術期刊PNAS(《美國科學院院刊》)上,論文題目為《TALEN介導插入sp110基因能增加牛對結核病的抗性》。TALEN是進行基因改造的方法之一,能精確地對目標基因進行缺失、插入等突變。與其他方法比,其特點是精確性。
論文稱,該研究將有助于控制和預防牛結核病,研究中建立的方法為其他抗病動物的育種工作提供了前瞻性探索。這是TALEN技術首次應用于?;蚪M的改造。
2004年2月6日凌晨,張涌一直守候在羊圈旁,直到第四代體細胞克隆山羊出生,并為之取名“笑笑”。離開基地不久,張涌便病倒了,被確診為冠心病、大面積心肌梗死。
“治療期間使用了進口溶栓藥,很貴,一針幾十萬,是從一種牛的奶里提取的溶血蛋白?!睓喔簧f:“病愈后的張涌教授,對牛有了濃厚的研究興趣?!?/p>
克隆牛項目是從2006年起步的。
第一個研究項目是克隆培育牛奶含溶血蛋白的牛,但沒進入生產階段。接著克隆一種肉牛,這種肉牛的肉很貴,在香港一公斤100美元,目前克隆?;赜?00多頭。
2009年11月25日,張涌培育的世界第一例轉人防御素基因的克隆奶牛通過剖腹產降生,其牛奶含有人的防御素。據介紹,實驗室將400枚轉基因胚胎移植到200頭黃牛受體,六個月后監測妊娠受體30頭,現獲17頭轉人防御素基因的克隆牛,3頭轉人溶菌霉素基因克隆牛。這項技術的應用前景是,奶牛的奶里含有能將細菌溶解的物質,這樣牛就不會得乳腺炎,可大大減少抗菌素的使用。
轉基因抗病牛的整個培育過程,可以簡單地歸結成三個部分:首先對細胞進行基因改造,在實驗室取一個牛的細胞,將外源抗病基因轉到細胞里;其次,待帶有此基因的細胞發育后,進行分割,將單個細胞放在取了核的卵細胞里;最后,將卵細胞移植到黃牛受體子宮里發育成個體。
抗口蹄疫轉基因克隆牛,是實驗室的另一項研究成果,目前只處于育種材料階段。
“之所以用黃牛做受體,是因為黃牛比奶牛便宜,可以降低實驗成本。”權富生解釋道。
截至目前,實驗室做的都是一種技術研究。轉基因牛都還沒進入實際應用中,牛奶、牛肉以及牛的排泄物的環境安全等一系列問題處于中試階段?!皩⑥D基因牛的奶、肉給實驗鼠吃,進行對比實驗,觀察老鼠生長的情況,觀察器官、血液變化,如果沒發現變化,說明沒有不利影響,是安全的。實驗動物除了老鼠,還有豬、羊等大型動物?!睓喔簧榻B說,“現在轉基因動物都處于安全隔離階段,即將牛圈在一個地方,不和外界接觸。等確定測試安全之后,才會和非轉基因?;煸谝黄痧B,進入環境釋放階段?!?/p>
2015年1月25日,由陜西省科技廳組織河南農業大學張改平院士等全國9名同行專家對張涌主持完成的“牛羊基因定點精確編輯技術研究與應用”項目進行成果鑒定,專家們認為該研究成果達到國際領先水平,對推動抗病基因工程育種和乳腺生物反應器技術的發展,提升我國牛羊業種質創新水平具有重大意義,具有廣闊應用前景。
今年4月,西農大進行的一場“與身邊的科學家面對面”活動中,張涌針對學生們關心的轉基因的安全性進行了科普。
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[文獻標識碼] A[文章編號] 1005-4634(2015)04-0091-03
0 引言
自1995年1月第一例轉基因食品在美國被批轉商業化種植以來,轉基因食品在世界范圍內迅猛發展,截至2012年,美國食品和藥物管理局FDA批準的轉基因品種已有87例,涉及大豆、棉花、玉米、小麥、油菜、哈密瓜、番茄、馬鈴薯等共17種植物[1,2]。世界范圍內共有28個國家種植轉基因作物,播種面積已達到1.7億公頃,1996年~2011年轉基因作物產值達到923億美元,共計節約了4.73億公斤化學殺蟲劑的使用,約有1730萬人口從事轉基因作物的種植[3]??梢哉f,轉基因作物無論在數量上還是品種上都已具備了相當的規模。我國也在不斷加大對轉基因研究領域的投入,2008年7月,我國正式啟動轉基因生物新品種培育科技重大專項,抓緊培育具有重要應用價值的、具有自主知識產權的轉基因生物新品種[4],截至目前,我國擁有自主知識產權的、獲得轉基因生產應用安全證書并在有效期內的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,進行商業化種植的轉基因作物只有棉花和番木瓜。但是,近年來由于我國食品安全事故頻發,關于轉基因食品安全性的爭議不斷升溫,從而引發社會性的爭議。筆者在2013年底進行的社會調查問卷表明,合肥市高校院所較為集中的蜀山區,不僅普通民眾對轉基因食品及其安全性存在誤解,認為轉基因食品對人體有毒害作用的高達75%,就連在校大學生甚至食品專業本科生對轉基因食品的認識也存在很大的誤區。因而,從科普層面上加大對轉基因食品安全的宣傳,滿足群眾的知情權,保障民眾的選擇權,顯得迫在眉睫,而從高校層面提高大學生對轉基因食品安全的認識,繼而推動社會層面的科學認知,促進普通公眾對轉基因食品安全性知識的了解,以消除民眾的疑慮甚至“妖魔化”的偏見,是一個自上而下的有效方式。
筆者所在的食品學院并未開設專門的轉基因食品安全本科課程,只在《食品生物技術》課程中介紹了轉基因技術,在《食品毒理學》、《食品安全檢測技術》等選修課程中介紹了轉基因食品檢測的部分內容,因而并未系統和完善的形成一個關于轉基因食品安全的課程體系。在教學過程中也發現,本專業同學盡管學習了相關課程,對于轉基因食品還是缺乏系統的認識,缺乏對某些網絡流言的辨別力,因此,盡快開設轉基因食品安全課程不僅有利于學生正確理解轉基因技術與傳統育種技術的差異,有利于學生關注新技術、新問題、了解行業前沿,有利于培養學生參與公共事務與公眾決策的意識,也有利于為我國轉基因技術的發展培養食品安全與生物技術、管理政策、文化和貿易等方面的人才。
1 公選課程面臨的難點與突破
公選課作為無專業限制的公共選修課,與專業課程、公共課程共同構成專業的課程體系。開設公選課旨在拓寬學生的知識面,增強學生的學習興趣,完善學生的知識結構,促進學生個性發展[5]。
在全校范圍內開設轉基因食品安全與檢測技術方面的公選課,感興趣的學生很多,對教師來說卻面臨很大的挑戰。首先,公選課的學生專業背景相差太大,而本門課程需要遺傳學、分子生物學、生態與環境科學等學科的背景知識,又涉及基因組測序、蛋白組質譜、營養與毒理學檢測等較為先進的檢測技術,專業跨度大,涉及面廣,部分概念較抽象,使得教師在教學內容的選擇和學生理解的反饋上面臨較大的困難;其次,公選課教學時間相對較短,也無法安排實驗課程,這樣就難以采用實驗等較為直接的方法讓學生獲得感性認識從而增強理解;最后面臨的問題是考核方式的選擇,公選課的考試不是為了檢測學生對具體知識點的掌握程度,而是希望通過課程的學習提高學生的科學素養和綜合實力,考慮到不同專業背景的學生在上課過程中接受和感知程度的不同、興趣與關注點的差異,必須選擇不同的考核方式才能較為準確的評估學生的學習效果[6]。
本課程開設之初就針對以上困難進行了預測并采取了相應的措施,主要從精心選擇教學模塊、積極改變教學方式以及采用不同的考核機制等方面進行了該課程教學模式的革新,從而取得了比較好的教學效果。
2 創新型教學模式的實施
2.1 教學模塊的確定
為了在有限的教學時間內確保課程內容能夠充分講授完成并取得一定教學效果,在課程開設之初就對教材進行了精心選擇,最后選定科學出版社的《轉基因食品安全評價與檢測技術》一書作為教材,同時確定了“轉基因技術的誕生與發展”、“轉基因食品營養與毒理學評價”、“轉基因生物與環境安全”、“食品中轉基因成分的檢測技術”四個模塊作為課程主體,針對每個模塊確定一個課題討論的主題,如“三頭六臂的轉基因”、“有毒?還是無毒?這是一個問題”、“美洲的蝴蝶被毒死會在亞洲刮起一場風暴?”、“如何用高大上的技術來找茬?”。每次講述一個新模塊時先根據主題引入課堂談論,吸引學生的注意,調動他們思考的積極性,誘導他們各抒己見,但此時老師并不闡述自己的觀點,而是在本模塊課程學習結束后,再對主題進行重新歸納與總結。
2.2 教學方式的靈活性
為了能夠取得較好的教學效果,采用了“翻轉課堂”與“科普式”相結合的教學方式。翻轉課堂(FlippedClassroom)是一種把技術用于課堂教學從而使教師有更多的時間來與學生進行交流的教學模式。通常是通過在課外觀看教師制作的視頻來進行的[7]。在課程講授初期,為了有意識地促使學生提出自己的看法,推薦他們觀看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美國轉基因調查報告”,然后在課堂上引出討論主題,不論學生是“挺轉”還是“反轉”,都列出自己的觀點和證據,隨著課堂內容的深入,利用Flas+自錄視頻等多種形式演示轉基因生物技術的動態過程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶體對靶標害蟲的毒殺機理、不同轉基因植物花粉的傳播方式等內容,讓學生在課外輕松熟悉課程內容,較好的解決了公選課受眾背景知識不均帶來的認知困難。
同時,在公選課的授課過程中必須時時注意課程內容的科普化傾向,比如講到轉基因作物的毒理化評價流程或者利用全基因組測序技術對轉基因作物進行篩查時,就要考慮到學生理解和接受程度的差異從而適當減少教材中的原理講述,轉而采用科普式表達方式,注意使用生活化的科學語言、簡明的技術流程圖與動畫相結合的方式加深同學的理解與記憶。在授課過程中,收集和參考了日本、美國等國家轉基因食品安全科普宣傳手冊中的內容,以比較輕松的方式展現轉基因食品的安全管理流程[8,9],達到消除疑惑、促進理解、加強認知、提高學習興趣的目的。
2.3 考核方式的改革
課程的考核機制關系到教學內容和教學形式的調控,好的考核方法既可以使教師全面了解學生各方面的能力,又可以充分、真實、客觀地評價學生的學習認真程度及對課程教學內容的掌握和認知程度[10]。大多數國家的公選課程考核主要強調學生分析問題、解決問題的能力,注重學生的個性發展,以培養創新人才為主,而非單純的考核記憶[11]。對于本門課程而言,開設目的主要希望通過課程學習能夠提高學生對轉基因食品科學性和安全性的正確認識,從社會認知層面加強學生對于轉基因涉及的食品安全管理、倫理學、社會學等方面的辨識,從科學技術層面加強學生對于生物技術新發展的認識,對新興的分析、測試技術產生興趣。因而,本課程針對文理科學生采用了不同的考核方式,對于文、法、經管類的學生以考核社會認知與思辨能力為主,課程論文占70%比重,在以下范圍內自選:“轉基因食品安全的爭議與我見”、“國內外轉基因食品的應用現狀與前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等;平時考察占30%,包括課堂出勤、課程提問與討論的參與度。而對于理、工、農科的學生以考核科學性和創新性為主,課程論文為“轉基因食品安全檢測技術的發展歷程”、“新型轉基因食品安全監測技術的發展前景”等自選,占60%比重;平時考察占40%,包括課堂出勤和學生匯報,其中的學生匯報部分為學生自制類似“謠言粉碎機”的內容,至少列舉一個與轉基因食品相關的謠言,說明其在科學性上的硬傷,并假想自己會創造出一種什么樣的新型轉基因食品,這部分內容平時完成,老師上課時會挑選一部分出來和學生一起討論,既可以考察學生的學習態度和認知程度,又可調節課程氣氛,受到學生的良好評價。
3 結束語
綜上所述,轉基因技術帶來了一場新的農業科技革命,也將是最具有應用前景的一門學科[12],目前除了中國農業大學食品科學學院有專門針對本科生開設轉基因食品安全及檢測技術課程外,其他大專院校較少有針對本科生開設該類課程,這對于轉基因食品安全知識的普及、專門技術人員的培養、相關方向的深入研究與發展都是不利的。甚至該類課程的教材選擇、教學和實施等方面都缺乏相應的經驗,需要不斷進行教育與人才創新培養模式的摸索,這是從事該方面教育教學工作者的機遇與挑戰,加強轉基因食品安全課程的教學與知識的推廣普及,尚任重道遠。
參考文獻
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篇7
1植物轉基因技術的研究意義
轉基因植物是指利用重組DNA技術將克隆的優良目的基因導入植物細胞或組織,并在其中進行表達,從而使植物獲得新的性狀。這一技術克服了植物有性雜交的限制,基因交流的范圍無限擴大,可將從細菌、病毒、動物、人類、遠緣植物甚至人工合成的基因導入植物。轉基因作物可提高農作物產量,減少除草劑、殺蟲劑等農藥的使用量,并節省大量勞動力,因而給人類帶來了巨大的經濟和社會效益。根據農業生物技術應用國際服務組織(ISAAA)的年度報告,2006年,全球轉基因作物的種植面積猛增了1200萬公頃,首次突破了1億公頃大關。轉基因植物產生至今僅20年時間,但其研究和應用得到了非常迅猛的發展。
2對轉基因植物安全性評價的必要性
從理論上說,轉基因技術和常規雜交育種都是通過優良基因重組獲得新品種的,但常規育種的安全性并未受到人們的質疑。其主要理由是常規育種是模擬自然現象進行的,基因重組和交流的范圍很有限,僅限于種內或近緣種間。并且,在長期的育種實踐中并未發現什么災難性的結果。而轉基因技術則不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因轉入植物。因為這種事件在自然界是不可能發生的,所以人們無法預測將基因轉入一個新的遺傳背景中會產生什么樣的作用,故而對其后果存在著疑慮。而消除這一疑慮的有效途徑就是進行轉基因植物的安全性評價。也就是說要經過合理的試驗設計和嚴密科學的試驗程序,積累足夠的數據。人們根據這些數據可以判斷轉基因植物的田間釋放或大規模商品化生產是否安全。對試驗證明安全的轉基因植物可以正式用于農業生產,而對存在安全隱患的則要加以限制,避免危及人類生存以及破壞生態環境。只有這樣,我們才能揚長避短,充分發揮轉基因技術在農業生產上的巨大應用潛力。
3轉基因植物安全性評價的主要內容
目前,國際市場上的轉基因食品按照要求必須進行了嚴格審查,證明它們對人類健康無副作用。檢驗不僅在生產國進行,而且聯合國糧農組織和世界衛生組織聯合委員會負責監管。對轉基因植物的安全性評價主要集中在兩個方面,一個是環境安全性,另一個是食品安全性。
3.1轉基因植物的環境安全性
環境安全性評價要回答的核心問題是轉基因植物釋放到田間去是否會將基因轉移到野生植物中,或是否會破壞自然生態環境,打破原有生物種群的動態平衡。
⑴對野生生物的影響:轉基因植物種植推廣后,釋放到自然環境中的機會多。因其具有野生植物缺少的多種抗性,將會迅速成為新的優勢種群,從而影響生態平衡。雖然利用"終止因子技術",以及"化學催化"技術可以限制轉基因植物的擴散,但因此項技術對農業的持續發展等諸多方面影響而受到多方面的關注。
⑵對自然生物類群的影響:出現高抗藥性有害生物。"病毒重組"或"異源包裝"是否會產生新的農作物病原物,自然界存在著植物病毒的重組現象,包括DNA病毒和RNA病毒。轉外殼蛋白(CP)基因的抗病毒植物,當有其它病毒侵染時,入侵病毒的核酸有可能被轉基因植物表達的外殼蛋白質包裝,從而改變病毒的寄主范圍,使病毒病防治更加困難。擔心作物中轉入抗蟲或抗病基因后,會加大對某一種害蟲或病原體的選擇壓,使害蟲或病原體加速突變產生抗性,給防治增加麻煩。
3.2轉基因植物的食品安全性
食品安全性也是轉基因植物安全性評價的一個重要方面。如果轉基因植物生產的產品與傳統產品具有實質等同性,則可以認為是安全的。若轉基因植物生產的產品與傳統產品不存在實質等同性,則應進行嚴格的安全性評價。在進行實質等同性評價時,一般需要考慮以下一些主要方面。
⑴有毒物質:必須確保轉入外源基因或基因產物對人畜無毒。如轉Bt殺蟲基因玉米除含有Bt殺蟲蛋白外,與傳統玉米在營養物質含量等方面具有實質等同性。要評價它作為飼料或食品的安全性,則應集中研究Bt蛋白對人畜的安全性。
⑵過敏源:在自然條件下存在著許多過敏源。在基因工程中如果將控制過敏源形成的基因轉入新的植物中,則會對過敏人群造成不利的影響。所以,轉入過敏源基因的植物不能批準商品化。另外還要考慮營養物質和抗營養因子的含量等。
4總結
植物基因工程食品在解決全球饑餓問題和保障農業的可持續發展方面發揮著舉足輕重的作用,并可通過轉基因能源植物為緩解世界能源危機作出巨大貢獻,盡管與之相伴的轉基因植物安全性問題與公眾態度、貿易中的技術壁壘及倫理、宗教等復雜因素交織為一個科技含量很高的政治、經濟問題,成為了國際、國內普遍關注的焦點和熱點,但轉基因植物輝煌的發展前景是不容置疑的。在研究與開發轉基因產品的同時,理智、客觀、安全地運用轉基因技術,加強其安全性防范的長期應用研究。建立起一整套完善的、既符合國際標準又與我國國情相適應的檢測體系,確保轉基因產品進出口的安全性,讓植物轉基因生物技術成為21世紀解決健康、環境、資源等重大社會與經濟問題的有效手段。
參考文獻:
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篇8
隨著經濟的發展、生活水平的提高,人們越來越關注食品安全。但是,轉基因食品領域的安全性沒有引起足夠的重視。我國轉基因作物的種植面積居世界第4位,排在美國、阿根廷、加拿大之后,雖然我國已制定了《農業轉基因生物安全管理條例》、《農業轉基因進口安全管理辦法》等相關規定,但處于轉型時期的中國經常有法律法規較為先進而執行不力的現象,更何況在這方面的制度還做得遠遠不夠。轉基因食品的安全問題有其特殊性,因為它較少引起急性中毒而帶來轟動效應,而消費者處于弱勢地位,局限于知識、財力、時間,不可能深入探討這個問題,只能依靠現行漏洞百出的食品安全保障體系,捉襟見肘地應對出現的情況與問題。前些年關于轉基因水稻的那場討論,已暴露出某些學者和官員已成為利益集團的代言人。因此,加強轉基因食品的安全性研究和控制,切實保障消費者的知情權和選擇權是亟待解決的問題。
1對人類的直接影響
轉基因食物對人類本身將帶來一系列直接或潛在的安全影響。
1.1沒有經過長期的安全性研究
轉基因食物從1993年出現到現在僅10多年,改變了人類食品的自然屬性,未經過長期的安全性試驗,沒有人知道轉基因食品是安全的。我們知道許多認為安全的藥物可能數年后才顯示出隱患,食物的效應應更為長期。
1.2減少食物的營養價值或降低食物中重要成分
轉基因食物的主要動機是滿足某種商品價值,如更高的產量、更好看的外表,而食物的某種成分的改變并沒有引起人們的注意。如美國有報道,在具有抗除草劑基因的大豆中,異黃酮類激素等防癌成分減少了。
1.3引起人類過敏反應
轉基因技術會在生物中產生不能預見的變態反應源。如把巴西胡桃的基因移植到黃豆上去,結果卻使一些對胡桃過敏的人在吃黃豆時產生過敏反應。
1.4產生對人類不利的毒素副產品
轉基因作物產生不可預見的生物突變,使原來的毒素水平提高,產生新的毒素或副產品。1999年Losey等試驗發現,在一種植物馬利筋葉片上撒有轉基因Bt玉米花粉后,普羅克西普斑蝶食用葉片減少,長得慢,4d的幼蟲的死亡率變為44%,而對照組(飼喂不撒Bt玉米花粉的葉片)死亡率為0%。轉基因作物產生的殺蟲劑毒素可由根部滲入周圍,但尚不清楚會產生何種影響。
1.5產生抗菌素耐藥性細菌
基因技術采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、鏈霉素等)基因來標識轉基因化的農作物,這就意味著農作物帶有耐抗菌素的基因。英國的研究顯示,轉基因作物中的突變基因可能會進入到生物有機體,突變的基因如跨越種群和轉移至細菌,其結果可能會導致新的疾?。蝗绯霈F無法治療并廣泛傳播的、對生物造成嚴重威脅的疾病,其后果不堪設想。
1.6 直接引起人類急性中毒
有些基因在治病同時可能引起某些人急性中毒效應。如《南方周末》2006年10月19日報道,美國一名病人在接受生物藥品臨床試驗的過程中死亡,導致當時正在進行的12個基因治療項目全面遭禁。后來其他的一些病人也因為新增的基因而患上癌癥,美國食品藥品管理局下令中止此類試驗。
2對生態系統(包括環境)的影響
生態系統是各種動物、植物與環境的一種動態平衡系統,而轉基因食品是人為對特定物種進行干預,改變其性狀,因而也改變了該物種在食物鏈和生態系統中的位置,引起一系列不可預料和復雜的變化。
2.1轉基因技術本身的不足
雖然基因技術發展可以將DNA進行切割,將一異源基因引入另一生物,但不能完全準確地預見作用后產生的新的蛋白質的性狀是否完全吻合我們的要求。
2.2物種多樣性的破壞
基因技術加上商業營銷將使某類作物如超級水稻為某一公司壟斷供應種子,使原來多個品種減少為同一基因的單一品種,當真菌、病毒、蟲害侵襲這種植物時,會發生嚴重的產量減產,也引起生態平衡的變化。
2.3基因的污染
轉基因技術可能使某些基因流入自然界,引起難以預料的影響;基因化的生物、細菌、病毒等進入環境,保存或恢復是不可能的,其較化學或核污染嚴重,危害是不可逆轉的。
2.4引進自然界不存在的新物種
轉基因技術可能使自然界不存在的新物種出現,如超級雜草、超級昆蟲等,可能對地壤、野生近緣種、普通作物、相鄰的植物及環境造成破壞。
2.5環保的影響
有資料證明,基因化的農作物對除草劑具有抵抗力,實際耐用藥量高于正常的3倍,農民知道其對除草劑有抵抗力,會直接或不直接地提高除草劑等化學藥物的使用量。
2.6生態系統的破壞
轉基因技術使某種物種的性狀改變,如A昆蟲以B植物為食物,我們認為改變B植物為轉基因抗蟲植物,提高了B植物產量,但A昆蟲因缺乏食物使蟲的密度大幅下降,引起以A昆蟲為食物的天敵C生物的生存危機,進而引起整個生態平衡的破壞,將來可能暴發某種蟲害大面積流行等。
3對轉基因風險的預防
3.1嚴格控制境外轉基因食品進入
對國外轉基因食品進入我國必須嚴格按照相關程序審批,可以在WTO框架下采取必要的技術、措施進行限制,這方面檢驗檢疫系統應有較大作為空間。
3.2加強國內市場控制
雖然我國農業部已一系列對轉基因食品的管理措施,但是我國國內市場的管理是較為混亂,如轉基因水稻還未批準上市,但有眾多報道轉基因水稻已流入市場。因此,必須完善這方面的法規,嚴格執法,重罰甚至采用刑法嚴懲不法商人,當然這也依賴于整體執法環境的改善。
3.3加強轉基因生物的檢測技術研究
目前國內有眾多機構對轉基因生物的檢測技術進行研究,但食物加工從原料到成品經過多個加工環節,要嚴格區分轉基因成分存在較大困難,可采用以下檢測方法:①檢測轉基因成分所獨有的DNA序列。采用人工檢測或儀器檢測對堿基對進行測定,可精確確定轉基因成分。②采用PCR技術進行檢測。《國門時報》曾報道,檢驗檢疫科學院采用“親合吸附-PCE Hyb-ELISA”檢測方法,能特異的檢測35S啟動子和Nos終止子核酸系列,這2種核酸系列存在目前已知的絕大部分轉基因成分中。③基因ID法進行檢測。由John B. Fugan于2000年提出的新方法,或采用異酸胍鹽抽提法以避免DNA的降解和污染。④農作物身份識別系統。美國ADM公司稱他們建立了一套農作物身份識別系統,可以保證向國外供應農產品時,不含轉基因作物。
篇9
這些關注與辯論的背后,孰是孰非,記者就相關問題采訪了相關專家。
“16年間尚未發現有科學實證的轉基因食用和環境安全問題”
記者:在轉基因農作物發展歷史上,有沒有一些失敗的案例?這些失敗的例子有沒有造成一些不良影響,那么采取了哪些舉措?
萬建民(中國農科院作物科學研究所所長):迄今為止,全球有29個國家種植轉基因大豆、玉米、棉花、油菜等作物,種植面積、作物種類、加工食物種類和食用人群逐年擴大。全世界每年有上億公頃土地種植轉基因作物,2011年種植面積達到1.6億公頃,每年數億人群食用轉基因食品,其中美國市場70%的食品都含有轉基因成分。由于各國實施了規范管理和科學評價,從1996年轉基因作物首次實現商品化種植以來,16年間尚未發現有科學實證的轉基因食用和環境安全問題。
記者:有質疑的聲音說,在水稻中引入抗蟲基因,分泌出Bt毒蛋白,蟲子食用后會被毒死,人類長期食用也會有危害。這種質疑是否科學,抗蟲基因是否對人體有害?
萬建民:轉基因水稻中的Bt殺蟲晶體蛋白具有高效專一性,僅與鱗翅目害蟲腸壁上皮細胞的專門受體結合,引起害蟲腸道細胞麻痹,使害蟲無法進食而餓死。
由于鱗翅目害蟲的腸道細胞上含有這種蛋白質的結合位點,而哺乳動物,包括人類腸道上皮細胞沒有這種蛋白質的結合位點,因此這種蛋白對于哺乳動物是安全的,人類長期食用是沒有危害的,大量的實驗也證明了這一點。
記者:在農藥方面,轉基因農作物能減少多少用量?會不會造成其他昆蟲的猖獗?
萬建民:據ISAAA研究表明,種植抗蟲轉基因作物可以使農藥用量減少50%以上,大大減輕環境污染。例如,2011年,印度Bt棉花種植面積創歷史新高,達到1060萬公頃,占1210萬公頃棉花種植面積的88%。主要的受益人是700萬農民,人均種植了1.5公頃的Bt棉。2002年至2010年間,印度農民種植Bt棉花增收94億美元,2010年一年就增加了25億美元收入。
美國、加拿大、西班牙等國家的種植經驗表明,將抗蟲轉基因作物與非轉基因原作物按適當比例進行分區域種植,以非轉基因作物充當“避難所”,可以有效減少昆蟲耐受性的產生。同時使用Bt殺蟲基因和其他類型的抗蟲基因,可以使作物具有更廣的抗蟲譜和更強的抗蟲效力,能有效地延緩昆蟲抗性的產生。
“關于轉基因農作物對人體的肝臟和腎臟具有毒性的報道是不科學的”
記者:2007年,法國科學家證實,世界最大的種子公司美國孟山都公司出產的轉基因玉米,對人體的肝臟和腎臟具有毒性。2008年,美國科學家也證實,轉基因玉米用在小白鼠身上,發現它的免疫系統會受到傷害。2009年12月22日,法國生物技術委員會最終宣布轉基因玉米“弊大于利”。這些報道和推測是否屬實?轉基因的玉米、大豆是否會破壞人體免疫系統?有人說轉基因玉米毒性太強破壞人類的解毒系統,如肝臟與腎臟,這是否科學?
萬建民:上述報道、推測和說法都是不科學的,沒有科學研究根據。
2007年,法國分子內分泌研究者Seralini及其同事在沒有開展獨立試驗研究的情況下,僅僅根據對孟山都公司轉抗蟲基因玉米的原始實驗數據進行統計分析,得出實驗鼠在食用轉基因玉米后免疫系統受到了一定程度不良影響的結果。當時,一些科學家和監管機構就指出該分析結果存在著大量的錯誤和缺陷。來自美國、德國、英國和加拿大的6位毒理學及統計學專家組成同行評議組,對Seralini等人的研究展開復審和評價,認為Seralini等人對孟山都公司原始實驗數據的重新分析,并沒有產生有意義的新數據來表明轉基因玉米在三個月的實驗鼠喂食研究中導致了不良副作用。
2009年,Seralini及其同事再次把歐盟轉引的美國孟山都公司的實驗數據重新做了一個粗淺的統計分析,指出飼喂轉基因玉米,對實驗鼠肝腎生化指標產生了影響。文章發表后,再次受到了監管機構及同行科學家的批評。法國生物技術高級咨詢委員會指出,Seralini及其同事發表的論文中僅列出了數據的差異,不能說明任何問題。此外,澳大利亞新西蘭食品標準局調查分析也指出,Seralini等人論文數據的統計結果與組織病理學、組織化學等方面的相關數據之間缺乏一致性,且沒能給予合理解釋。該機構認為,喂食轉基因玉米后實驗鼠表現出的差異性是符合常態的。質疑Seralini等人的實驗結果仍然和2007年的文章一樣,不是建立在親自對老鼠進行獨立實驗的基礎之上,文中進行統計分析的數據,仍然是借用來源自孟山都公司之前的實驗,僅僅是對數據選擇了不合適的、不被同行使用的統計方法作了重新分析。因此結果和結論都是不科學的。
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縱觀全球,轉基因飼料因其價格優勢,在許多發展中國家擁有廣泛市場,廉價的轉基因飼料為解決全球糧食問題作出了很大程度的貢獻。目前,我國轉基因作物種植面積已有6.7萬多hm2,列世界第4位,大部分轉基因作物及其副產品如豆粕、棉籽粕和菜籽粕等被廣泛用作飼料原料。據不完全統計,我國每年進口大豆或大豆粕2000多萬噸,其中相當一部分是轉基因產品。[1]目前在飼料原料中應用最為廣泛的是轉基因農作物,常規飼料中豆粕比例為25%~30%,玉米比例為60%~65%,若玉米和餅粕類飼料均來自轉基因飼料,其比例占飼糧組成95%以上。可見轉基因農作物原料占整個飼料成分的比例很大。[2]我國的農畜大多是由這些轉基因飼料所喂養的,而這些農畜的下一級消費者是人類。因此,我認為,轉基因飼料的安全與否,是關系著人類的健康、社會的穩定乃至經濟發展的重大問題。
二、轉基因飼料的本質分析
轉基因飼料是由轉基因農作物為主要原料制成的。轉基因農作物是由人們應用重組DNA技術,將外源基因入植物細胞,并在其中整合、表達和傳代,從而創造出新型的植物,通過這種方法創造出來的新型植物。和普通的農作物相比,這些農作物有著抗病、抗蟲。產量高和品質好等優點。從源頭分析,導入的外源基因的本質是脫氧核糖核酸(DNA)。DNA是由四種脫氧核糖核酸ATGC通過磷酸二酯鍵連接而形成的。我們所說的轉基因則是通過內切酶等手段切斷DNA后再連入一段特定DNA并篩選得到成功插入個體的過程。根據中心法則,轉基因農作物優于普通農作物的原因是,導入的特定DNA序列轉錄為mRNA,再經翻譯為蛋白質,優良性狀得以表達。
三、轉基因飼料的安全性分析
從基因水平看,新導入的DNA和自然DNA的化學本質相同;兩者所轉錄的mRNA的化學本質相同,只是由于兩者的序列不同而導致翻譯的蛋白質不同。那么轉基因飼料的安全性關鍵就取決于轉基因農作物的蛋白質是否安全。綜合國內外的信息看,未曾發現有關于人類食用轉基因農作物后產生不良影響的報告,只有少數論文的實驗數據說明對小白鼠使用轉基因飼料后某些生理指標會產生變化。從根本上來說,現在我們所食用的自然農作物,本質上也是由于人類長期選育而基因改良的結果。轉基因只是為了縮短選育時間而采用的一種改變基因的方法。2016年年初,廣西壯族自治區玉林市陸川縣土豬在食用轉基因飼料的同時出現死亡率上升的情形。經過江南大學關于轉基因飼養家畜相關問題研究大創團隊于2016年4月下旬前往陸川縣八角村進行實地調研,沒有發現大白豬有異常情況,即使2012年到2013年稍有問題出現,但近兩年情況明顯好轉,值得一提的是,由于健康衛生的養豬方法的推廣,陸川豬近幾年在飼養方面進步明顯,而農民所反映的大白豬幼崽出欄率下降極有可能是個別現象。
四、結語
目前并沒有充分證據證明轉基因飼料的安全性低于非轉基因飼料的安全性。
(作者單位為江南大學)
[課題項目:本文系江南大學省級大創項目(201610295013Y)。]
參考文獻
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廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。
二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
篇12
一、轉基因食品及其安全性
基因(gene)是遺傳物質的基本單位,是DNA雙螺旋結構片段。無數特定的基因相互連結,構成生命遺傳的物質基礎。轉基因(genetransfer)是指利用分子生物學手段將外源性基因轉移至某種特定生物體中,使其生物性狀或機能發生部分改變的過程。以轉基因生物體直接作為食品或以其為原料加工生產的食品就叫做轉基因食品。
自從1983年首例轉基因煙草問世以來,轉基因食品的安全性問題受到廣泛關注,爭論甚為激烈,逐步形成了支持和反對兩種截然不同的意見。支持方的觀點為:(1)轉基因技術可增強糧食產量,減少食品生產的投人,有助于解決世界范圍的糧食間題;(2)轉基因農作物具有抗病蟲害特性,可減少殺蟲劑的使用,有利于環境保護;(3)可以利用某些基因增加食物品種,使食物更加可口;(4)轉基因技術可準確地生產人類想要的動植物品種,克服傳統嫁接及雜交技術的不確定性,使癌癥等頑癥的治療可望取得突破。反對方的觀點為:(1)轉基因技術使不同物種的基因相互融合,可能造成“基因污染”,引起生物學上的混亂;(2)轉基因食品可能存在毒性問題,疾病可能有很長的潛伏期,轉基因食品對人體的長期影響難以確定;(3)一些人對轉基因食品存在過敏反應;(4)轉基因食品的營養作用、對抗生素的抵抗作用、對環境的威脅等問題還未得到證實或解決;(5)一些實驗已經表明了轉基因食品的負面影響。上述兩派觀點爭論至今,雙方都未能找到令人信服的證據,因此,轉基因食品是否安全的問題,尚有待時間來證明。
二、當前國際轉基因食品的發展狀況
聯合國糧農組織提供的資料顯示,1997年全世界轉基因作物的播種面積約為1100萬公頃,1998年上升到近3000萬公頃,1999年底達4000萬公頃,2000年約為4500萬公頃,增長十分迅速。進人21世紀以來,其發展勢頭更是迅猛。
從全球范圍來看,美國是轉基因技術采用最多、最先進的國家。目前美國農產品的年產量中SS%的大豆、45%的棉花和40%的玉米已逐步轉化為通過基因改制方式生產。目前,大約有20多種轉基因農作物的種子已經獲準在美國播種,包括玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。據估計,從1999年到2004年,美國轉基因農產品和食品的市場規模將從40億美元擴大到200億美元,到2019年將達到7S0億美元。專家預計,在本世紀初,很可能美國的每一種食品中都含有一定量基因工程的成分。
1997年初,歐盟以安全為由禁止進口美國的轉基因玉米,使美國出口商每年蒙受約2億美元的損失。美國要求其出口商向歐盟提供他們出口的玉米并非轉基因產品的證明,但歐盟只認自己的檢驗標準。1999年7月,歐盟環境部長們決定無限期延長對轉基因農產品的進口禁令。美國農業部最新公布的調查報告表明,受歐洲國家和本國市場抵制的影響,2000年全美轉基因玉米的種植面積銳減了24 %,轉基因棉花的種植面積占棉花種植總面積的比例已由1999年的55%下降到2000年的48%轉基因大豆則由1999年的57%降至2000年的52%。
近年來,我國轉基因方面的研究與開發也有較大進展。中科院植物所提供的資料表明,我國已經開展了棉花、水稻、小麥、玉米和大豆等品種的轉基因研究,取得了一系列研究成果,并在轉基因藥物、轉基因作物、農作物基因圖譜與新品種等方面具有相對比較優勢。但目前我國只有抗蟲面、矮牽牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少數品種進入了商業化生產階段。據國外一家研究機構發表的報告,1999年中國種植了30萬公頃轉基因作物,較1998年增長了2倍,是全球增長最快的國家,主要品種是棉花。該報告表示,目前中國轉基因農產品的播種面積僅次于美國、加拿大和阿根廷,居全球第四位。另外,我國在轉基因產品檢測技術方面的研究也取得了重大突破。據報道,國家出人境檢驗檢疫局日前利用改進的PLR結合核酸雜交技術,從一批進口大豆中成功檢測出了轉基因成分。此外,廣東、江蘇等省的出人境檢驗檢疫局也具備了對轉基因產品的檢測能力。
三、各主要國家對轉基因食品的立場
在世貿組織的現有多邊貿易協議中,與轉基因食品國際貿易有關的協議有二,即《衛生與植物檢哭刻昔施協議》( SPS)和《技術貿易壁壘協議》(TBT)。前者規定:各成員國為保護境內人類和動物的生命或健康,可以采取必要的檢疫措施,并允許各成員國在認定某種商品進入本國市場缺乏充分的科學依據時,自行制定本國的規則并建立相應的貿易壁壘。后者規定:技術性貿易壁壘的實施必須有合理的目的,而且實施的成本必須與目標相稱。具體到轉基因食品,由于各種觀點的科學依據不足,人們的認識不同,現有多邊貿易協議的規定過于模糊,解釋空間過大,對轉基因食品缺乏約束力。
由于對轉基因食品的安全性存在疑慮,世貿組織有關協議的規定不甚嚴密,以及出于各自的利益考慮,世界各主要農產品貿易國都對轉基因食品的國際貿易采取了不同立場,使得轉基因食品的國際貿易爭端不可避免。以下為各主要國家對轉基因食品的立場:(1)美國:在生產、流通中不給予任何限制;不人為劃分消費食品是否屬于轉基因種類;基因改造作物毋須用標簽注明;反對在國際貿易中對轉基因食品施加貿易壁壘。(2)歐盟:對轉基因技術在食品中的應用持謹慎態度;要求在其市場上銷售的轉基因產品加貼標簽,提醒消費者可能存在風險;強調世貿組織成員國應有權采取預防性措施,主張制訂有關生物標簽的多邊規則。(3)英國:支持發展生物科技,但在沒有證據顯示基因食品是否有害的情況下,對轉基因食品持謹慎態度;大型連鎖超市和餐廳不得出售經基因改造的玉米、大豆等食物,多數地方禁止學校和老人院的餐廳使用轉基因食品;自1999年9月起,飲食行業必須在菜單上標明食品里轉基因成分,否則罰款5000英鎊。(4)俄羅斯:不明令禁止轉基因食品上市銷售,但對2000年7月1日前上市的轉基因食品有在包裝上做出提醒性標記的要求;從2000年7月1日起,沒有做出提醒性標記的轉基因食品將禁止上市。(5)日本:持較為中立的立場,一方面對轉基因食品有進口需求,另一方面對其安全性又有所顧慮;規定采用基因技術獲得的農作物及食品不能作為綠色食品;2000年4月公布30種轉基因食品目錄,對目錄中列明的品種需要加注標簽。
據上可知,對轉基因食品所持的不同觀點和立場,將直接決定一國或地區對此所采取的不同的政策。歸納起來,大致可分為三類:
一是以美國為代表的,在轉基因技術開發領域一直處于國際前列的國家,極力主張對轉基因食品采取寬松的管理。美國作為轉基因產品商業化生產的積極倡導者,認為轉基因生物及其產品與非轉基因生物及其產品沒有實質的區別,轉基因食品是一種科技創新,是用現代科技去加快自然選擇的過程,只要轉基因食品通過新成分、過敏原、營養成分和毒性等常規檢驗,就可以上市。
二是歐盟內部大多數國家奉行較為嚴厲的管理制度?;镜恼J識是,在轉基因食品(作物)擁有眾多優越性,如遺傳性穩定,有利于保護環境,加快光合作用,提高作物抗病害、抗鹽堿、抗干旱的能力,增強作物產量等等的前提下,其不安全因素仍然存在,至少存在著潛在的、不清晰的危害性,而對此則需科學技術尤其是生物技術的發展來加以進一步的證明,除非有技術的證據支持,并足以表明轉基因食品的安全性,否則將不改先前的嚴厲的管理措施。
三是相對于美國和歐盟,其他國家包括中國對轉基因技術的研究特別是應用性開發較晚,相應的管理法規和措施尚在逐步建立和完善之中。這些國家從本國國家利益出發,權衡轉基因食品(作物)的利弊,往往采取較為溫和的政策和措施。基本的觀點是,轉基因食品(作物)是未來農產品發展的必然方向,雖然目前尚存在一些較模糊的、不確定的、不安全的因素,但只要深人研究,趨利避害,就一定能在避免轉基因食品的危害的基礎上,進一步推動轉基因食品(作物)的發展,同時又滿足本國及世界經濟未來發展對糧食產量的進一步要求。
四、我國的相關對策分析
各國在轉基因食品國際貿易問題上存在著巨大的經濟利益之爭。各國經濟發展程度的不一致,轉基因技術水平的差異,以及產業規模的不同,更加劇了各國在這一問題上的分歧。市場決定觀念,歐盟及其他國家對轉基因食品的抵制,究其實質,則是對美國在這一領域壟斷優勢的抵制,主要目的是為了保護其經濟利益。鑒于轉基因食品安全性問題的長期影響,世貿組織各成員國在短期內不可能在科學的基礎上達成共識,因此難以形成統一的國際標準,各成員國只能自行制定相應的貿易標準和政策。
我國作為一個傳統的農產品出口大國,應盡早制定有關轉基因食品進出口貿易的政策法規。筆者以為,可從以下幾方面作出相應的對策安排:
1.
對轉基因食品的政策選擇。從我國的實際情況出發,在對轉基因食品的政策選擇上有三種模式或路徑:一是將轉基因食品視同其他普通農產品,對其進口不加管制;二是采取“二嗯英”模式,禁止轉基因食品的進口;三是在嚴格檢疫的前提下,有條件地允許轉基因食品進口,并在進口的轉基因食品包裝上作出提醒性標記,讓消費者判斷是否購買。不難發現,第一種選擇可能對我國農業帶來巨大沖擊,導致某些農產品市場最終被幾個擁有轉基因技術的跨國公司所壟斷,以致對經濟安全造成影響;第二種選擇可能會給我國對外談判、履行承諾帶來很大壓力,并可能引發貿易戰;第三種選擇符合國際慣例,可能是對我國較為有利、可進可退的政策選擇。此外,對進口農產品進行嚴格的轉基因檢疫,張貼提醒性標記,會加大進口商的成本(約增加10%左右),消費者也可能會持慎重態度,從而削弱進口農產品的競爭力,以維護我國廣大農民的切身利益。
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[論文摘要]稻轉基因研究是國內外植物分子遺傳學研究的熱點之一。目前,水稻轉基因研究在我國已取得顯著進展。詳細介紹轉基因技術,并闡明我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展,
水稻是我國的重要經濟作物和糧食作物。水稻分布極其廣泛,由于生態環境的復雜性和所處地理環境的影響,水稻在漫長的進化過程中,形成了極其豐富的遺傳多樣性,染色體組型和數目復雜多樣,成為研究稻種起源、演化和分化必不可少的材料。
植物轉基因技術是利用遺傳工程手段有目的地將外源基因或DNA構建,并導入植物基因組中,通過外源基因的直接表達,或者通過對內源基因表達的調控,甚至通過直接調控植物相關生物如病毒的表達,使植物獲得新性狀的一種品種改良技術。它是基因工程、細胞工程與育種技術的有機結合而產生的一種全新的育種技術體系。轉基因技術可以將水稻基因庫中不具備的各種抗性或抗性相關基因轉入水稻,進一步拓寬了水稻抗病基因源,為抗病育種提供了一條新途徑。
一、國內外的轉基因技術
轉基因技術自20世紀70年代誕生以來,已經取得迅速的發展。到目前為止,中國已經是全球第4大轉基因技術應用國。
轉基因生物技術的應用,大多分布在抗蟲基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品質基因工程、品質改良基因工程、控制發育的基因工程等領域。中國是繼美國之后育成轉基因抗蟲棉的第二個國家?,F在河北省與美國孟山都合作育成33B抗蟲棉(高抗棉鈴蟲、抗枯萎病、耐黃萎?。S芍袊r科院生物中心、江蘇省農科院導入Bt基因,由安徽省種子公司,安徽省東至縣棉種場共同選育的抗蟲棉“國抗1號”在安徽省已通過審定。國際水稻所將抗蟲基因導入水稻,育成抗二化螟、縱卷葉螟的轉基因水稻。中國農科院、中國農業大學、中國科學院、河南農科院等許多科研單位和高校將幾丁質酶和葡聚糖酶雙價基因導入小麥育成抗病轉基因小麥、轉基因煙草、轉基因水稻等等。英國愛丁堡大學將水母發光基因導入煙草、芹菜、馬鈴薯等作物,獲得發光作物,驅趕害蟲。
至于油菜方面利用轉基因工程培育雄性不育系及其恢復系的研究,亦取得了突破性的進展。比利時為了提高菜餅粗蛋白質的含量,將一種草控制的蛋白質基因轉移到油菜上來,選出高蛋白質含量的轉基因油菜品種。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技術將外源基因導入甘藍型油菜,培育成抗除草劑油菜新品種;比利時PGS公司采用基因工程手段創造出新的油菜授粉系統;法國應用原生質體融合技術將蘿卜不育細胞質的恢復基因引入甘藍型油菜,充分利用蘿卜不育細胞質不育徹底的特性,實現了蘿卜不育細胞質的三系配套,對推動全球雜交油菜育種具有革命性的影響。
二、我國轉基因技術在水稻上的應用及研究進展
我國是農業超級國,因此,中國人吃飯問題的關鍵是水稻問題(高產和抗性問題),而水稻問題的核心便是轉基因技術在水稻中的成功應用。
近年來,植物抗病毒基因工程的技術路線已趨向成熟,國內外相繼開展了水稻東格魯病、條紋葉枯病、黃矮病、矮縮病等8種病毒病的轉基因育種研究,將各病原病毒的外殼蛋白基因、復制酶基因、編碼結構或非結構蛋白基因干擾素CDNA等分別導入水稻,獲得了抗不同病毒病的轉基因株系或植株。在我國,轉基因技術在水稻中的應用已經取得了驚人的成果。
(一)轉基因技術在提高水稻植株的抗Basra除草劑的成果
王才林等利用花粉管通道法將抗Basta除草劑的bar基因導入水稻品系“E32”,獲得轉基因植株。抗性鑒定表明,轉基因植株能充分表達對Basta除草劑的抗性;通過對轉基因植株后代PCR分析,證實bar基因已整合到受體植株的基因組中,遺傳分析表明,bar基因能在有性生殖過程中傳遞給后代,并在T代開始分離出抗性一致的穩定株系。段俊等利用轉基因技術,成功將抗除草劑bar基因轉入水稻恢復系明恢86,并在此基礎上育成了明恢63B、優68B、雙七B等抗除草劑轉bar基因恢復系30多個。同時利用明恢86B選配出了抗除草劑轉bar基因雜交稻II優86B及特優86B等。大田結果表明:轉入的bar基因能穩定遺傳,并在不同生育期表達對除草劑的抗性,沒有出現基因沉默現象,也未發現bar基因的漂移現象。(二)轉基因技術在提高水稻植株的抗鹽能力的成果
孔瑾研究表明,OSZFP1(水稻鋅指蛋白1)基因編碼的蛋白含有3個推測的Cys2/Cys2一型鋅指結構域,它的表達受鹽脅迫負調控。其構建了以35S為啟動子的OsZFP1基因的植物表達載體,并將其轉入擬南芥植物和水稻愈傷組織中以過量表達OSZFP1基因。轉基因的擬南芥植株和水稻愈傷組織對鹽處理的敏感性都比野生型要高。這一結果表明OSZFP!基因可能編碼一種負調控蛋白,它可能抑制某些鹽誘導基因的表達。朱寶成等成功構建了一種被稱為脯氨酸合成酶的基因,之后將這種基因導入水稻懸浮細胞,從而得到轉基因水稻植株。同時,這種基因在一種啟動子的作用下,不斷積累脯氨酸合成酶,水稻依靠這種脯氨酸含量的增加提高其抗旱耐鹽堿的能力。
(三)轉基因技術在提高水稻植株抗病原菌入侵的能力的成果
黎軍英等用PAL(苯丙氨酸解氨酶)基因正義和反義轉化水稻,獲得了70株轉基因植株。選擇正義轉化植株(1s)和反義轉化植株(4a)進行稻瘟病菌接種,針對病原物侵染,ls的PAL活性上升更快,幅度更大。觀察水稻葉片超微結構發現,ls的細胞具有更強的抵抗病原菌入侵的能力,其過氧化物酶活性也比對照組和4a要高。程志強等對轉豌豆鐵蛋白基因水稻T。代的53個株系進行PCR檢測,52個株系能擴增出陽性PCR產物。通過測定光合作用過程中最大光化學通量分析了由百草枯(除草劑)處理引起的2代水稻葉片的氧化損害。與未轉基因水稻相比,轉Fer基因水稻的葉片對氧化脅迫的耐受能力有不同程度的增強。
(四)轉基因可提高水稻植株的抗稻瘟菌能力
彭昊等將具有廣譜抗病作用的葡萄糖氧化酶(GO)基因插入具有潮霉素抗性選擇標記的雙元載體pCAMBIA1301,構建了水稻高效表達的新載體pCAG1301。將此質粒導入根癌農桿菌菌株LBA4404后,轉化粳稻品種日本晴的幼胚,并由篩選出的潮霉素抗性愈傷組織分化再生植株。對所得潮霉素抗性水稻植株的Southernblot雜交分析表明,GO基因已整合到受體基因組。淀粉一碘化鉀顯色反應檢測到了轉基因植株產生的過氧化氫。這證實GO基因表達產生的葡萄糖氧化酶已經在水稻中發揮功能。
三、結語
綜上所述,稻轉基因研究已取得很大進展。但并不表示不存在問題。主要表現為:(1)轉基因水稻的研究大部分還處在實驗室階段,能大規模應用于農業生產的轉基因水稻品種還未見報道。(2)還未能定點、定量地將外源基因引入到水稻受體基因組中,從而未能獲得穩定遺傳高效表達的轉基因植株。
隨著科學技術的日新月異,基因技術也日趨完善,水稻轉基因研究領域將會更加廣泛。水稻轉基因不僅能應用于農業研究,將來人們有可能對水稻基因組進行有目的的基因操作,加速轉基因水稻在農業生產上的應用。
參考文獻:
[1]王忠華、舒慶堯、賀華龍等.Bl轉基因水稻對抗生素反應的初步研究[J]植物生理學通訊,2001,37(2):111-113.