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首先在科学研究领域的普及程度上,国际、政府以及相关部门以及科研机构一定要对转基因技术的研发有一个科学的认识,转基因技术不仅仅是一个科研的项目,更重要的是一种关乎着人民生活质量提高、生态环境改善以及经济持续快速健康发展的生物转基因技术,当前社会需要的是具有高素质科研能力强的人才,以应对发达国家对我国转基因技术市场的抢占,并且较强科研发知识的普及,营造一个好的氛围,以满足现在我国转基因技术安全性问题带来的挑战这样的缺口和对这方面需要加强的这方面的需求。其次,国家要加强研发资金的投入,组织多部门的共同协助,并且多个学科一起努力协作去帮助完成科研开发研制生物转基因技术领域的发展,可以聘请国外专门的科研人才来校做培训,并加强现有研发人才的专业素养的提升能力,帮助生物转基因技术更安全。第三,国家要加强对法规体系和安全监管的健全和加强,为科技的研发建设起一个专门的科研场所,这个科研机构可以由几个部门共同承办,也可由政府协助建设,可以让科研相关学科定期定时的去专门的研发机构进行培训,解决最突出的安全问题;在组织领导机构中上可以由政府出资建立研发资金的投入体系,组织多部门的领导,这样强有力组织领导机构的建立,可以为研发资金问题有更大投入,从而分担资金上的压力。第四,在安全管理上政府一定要有针对性的,选好一个突破口,积极的并由专门的组织部门进行管理,同时由一个或多个协助管理主要负责生物转基因技术的安全管理问题,积极而有效的策略去推进生物转基因技术的安全性与管理方面的加强;另外,在转基因技术逐渐产业化成规模的同时,加快我们本山的转基因作物的研发快速推进,以便在有安全问题时能够为其及时应对,对我国的生物科学技术以及转基因技术、生态安全等综合国力的提升与增强意义都是重大的。
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1.2转基因种子意大利对传统土地上偶然出现的转基因种子持“零容忍”态度。意大利农业部通过登记注册来管理同家的种子品种,并对传统土地上偶然出现的转基因种子负责。2001年4月24日颁布的212号法令使欧盟的98/95号法令正式生效,授权意农业部来管理种子的种植,并确定了对待转基因种子的总体原则,即要采取一切适当措施来阻止转基因种子与传统种子接触。从技术角度来看,对转基因技术一64一作物的“容忍度”实际上为0.049%,或者说是可检测到的最小值。
1.3动物饲料中的低水平存在(LLP)2011年2月,欧盟27个成员围通过『_所谓的“技术解决方案”,允许在动物饲料中m现少量未经批准的转基因作物。在经过两次投票推迟后,形成了一个多数赞成的关于低水平存在(LLP)的新规则。新的LLP政策,意味着欧盟委员会允许在动物饲料中含有不超过0.1%的未经批准的转基因成分。与以前的“零容忍”做法相比,这是一个重大改变。尽管意大利起初不支持这一“技术解决方案”,不过最终还是投了赞成票,这是为了应对欧盟各成员国进口检验方法一致性的要求。
1.4转基因技术的谨慎释放意大利通过2003年的334号法令来执行欧盟的18/2001号法令,该法令将转基因材料的释放权由意大利卫生部转到环境部。此外,该法令让多个部门共同负责新的生物技术事件:生部、劳动部、农业部、经济发展部、教育部以及跨部门评估委员会(由环境部领导,成员由其他各部委代表组成)。2003年的334号法令还赋予了超越各部委之上的自治能力:当评估发现转基因作物对人类和动物健康或者环境有新风险时,就可以启动应急法案,临时限制或者禁止将其投放市场、使用或销售,或者禁止在产品中包含该转基因成分。此外,意大利334号法令还指定环境部对生物技术释放与传统的高质量产品的兼容性进行特别关注。意大利生物技术行业认为这一条款与欧盟的立法是相悖的,因为,欧盟的立法对于生物技术作物与传统产品之间的不兼容性问题不作任何确认。而在意大利,这却是一个极为敏感的问题,认为应保护传统的“高质量”产品,使其免受转基因生物技术产品的“污染”。
1.5田间试验和转基因作物研究意大利是欧洲最先进行转基因作物实验的国家之一。因此,许多公共和私人研究项日都是与各种作物有关的,如,橄榄油、葡萄、樱桃和草莓等,国家级此类研究项目就达250多个。然而,随着有关转基因生物技术作物及作物实验政治辩论的逐渐恶化,意大利对转基因作物研究和培育的承诺也大大减弱,对农业转基因生物技术的公共和私人研究资助也被逐渐缩减到零,目前,在意大利没有进行转基因作物田问试验。2001年,意大利农业部颁布法令,禁止进行农业转基因生物技术试验。然而,随后意大利不得不重新审视欧盟关于向环境中谨慎释放转基因作物的18/2001号法令。2005年,意大利农业部进一步颁布法令,要求评估转基因作物实验种植的风险,并要求各大区找出那些已经进行了转基因作物田间试验的作物和地点。鉴于这项法令,一些大区在2008年批准对9种作物(柑橘、猕猴桃、草莓、樱桃、玉米、橄榄、茄子、西红柿和葡萄)进行转基因作物田间实验。尽管如此,农业部却从未实施一项法令来对试验场所进行授权,因为没有制定共存规则。此外,许多大区和省宣称自己是“非转基因”的,这进一步阻碍了开展新研究和种植的范围。
1.6可追溯性和标签法规的实施2004年4月,意大利实施了可追溯性和标签法规。然而,从那时起,零售食品几乎都没有被贴上转基因产品标签,因为食品零售部门不愿意支持那些可能被认为是反消费者的生物技术政策。2011年,绿色和平组织将矛头指向一家生产种子油的公司,因为发现该公司在超市销售的某些产品标识中含有转基因大豆生产的油。该组织呼吁消费者抵制这种产品,并在购买产品之前仔细阅读标签。然而,这未必意味着在意大利没有转基因食品消费。在经过多年的否认之后,大多数媒体甚至反生物技术团体都意识到,意大利最典型的保护原产地名称(PDO)的产品,包括帕马森乳酪、格拉纳帕达诺奶酪以及帕尔马火腿,都来自于被密集喂食了转基因豆粕的动物。意大利是大豆和豆粕的净进口国,而这又是动物饲料的主要成分。据业内统计,意大利进口的豆粕中,80%~90%是转基因的,主要从阿根廷和巴西进口。
1.7转基因生物技术产品的市场接受情况在意大利,几个有影响力的非政府组织(NGOs)和游说团体出头反对在意大利国内发展转基因生物技术,这对政治家和消费者产生了强烈影响。几个主要的农民组织在支持转基因生物技术方面产生了分歧:意大利全国农业种植者协会(Coldiretti)和意大利农民联合会(CIA)对转基因生物技术一直持强烈反对态度;而意大利农业联合会(Confagricoltura)则强调,意大利农业部门需要进行创新和转基因生物技术研究,并呼吁找到更为合理的方法。看来,意大利必须在基因革命、“意大利制造”以及作为一个领先的有机作物生产国之间寻求平衡。至于食品零售部门,意大利生物技术国家政策的不确定性和舆论的强烈反对大大影响了连锁超市的营销策略,这使得一些品牌一贯将自己标注为“非转基因”产品。欧盟2010年的一份生物技术报告(Eurobarometer)显示,意大利人并未看到转基因食品的好处,相反,认为转基因食品是不安全的,甚至是有害的。这也解释了为什么支持发展转基因食品的意大利人通常所占比例较低(只占20%)。此外,公众对用于食品生产的动物克隆持强烈保留态度,意大利人看不到这门科学带来的好处。舆论普遍认为,不应鼓励食品生产中的动物克隆。
2意大利做法对我国的启示
2.1欧盟对转基因技术所持态度欧盟对转基因技术一直持保守态度。转基因作物要在欧盟国家种植或上市,需要经过一系列严格审批程序,并对市场上的转基因产品实施溯源管理和强制标识制度。一旦获得批准,相关转基因作物或产品将获得为期10年的授权有效期。到期后,如想延期,欧洲食品安全局将展开新一轮的安全风险评估。目前,欧盟只批准了两种可种植的转基因作物,分别是美国孟山都公司的MON810玉米和德国巴斯夫公司的Amflora土豆。尽管获得了欧盟的批准,但欧盟的多个成员国仍禁种转基因作物。当前,禁种转基因作物的国家有9个,除意大利外,其他还包括奥地利、法国、德国、匈牙利、卢森堡、希腊、保加利亚和波兰“。
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1.1 选题随意而宽泛
毕业论文选题是毕业论文这一实践环节的非常重要的一环,不仅仅因为它直接影响着论文的质量,更因为它应该是一位大学生四年大学学习的思考和总结,可是在实践中我们却发现有些学生选题很随意,或者是粗略地查阅一些资料,便匆匆定下题目,没有考虑自己所占有的资料的多少、研究意义及可操作性等方面的因素,或者是没有自己的想法兼有懒惰思想,让指导老师为其定题目等。我们还发现学生的选题过于宽泛,题目较大,针对性不强。分析其原因可能是多方面的,如毕业选题与找工作在同一个时间段上、学生们把主要精力都用于找工作上而无时间来思考毕业论文的设计问题。另外,学生不喜欢写特殊教育方面的论文,第—批毕业生中只有50%写特殊教育方面的论文,分析其原因是特殊教育方面的参考资料相对较少。
1.2 实证性的论文比例少
实证性研究方法是通过对研究对象大量的观察、实验和调查,获取客观材料,从个别到一般,归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法。实证性研究论文有利于提高学生的科研能力,也有实践价值。但在实践中,我们发现这类文章较少(通过对历届毕业论文的统计,只有10%),即使指导老师引导鼓励他们写这方面的论文,学生们也不太愿意。分析其原因也是多方面的,如:写实证性论文需要大量的调查,这种方法他们掌握的往往是理论方面的,而在教学过程中实践很少,所以对他们来说有一定的困难,学生们不敢尝试;调查研究也需要一定的经费,毕业论文的经费不足也是一个重要原因;另外,学生们对实证性论文也缺乏耐心,因为实证性研究方法需要做许多具体的工作如:查找或编制合适的问卷,选择合适的被调查对象,实施调查,统计分析等,相对于非实证研究要复杂一些。
1.3 查阅和阅读文献资料较少
查阅文献和阅读文献是大学生必备的一项技能,应该贯穿于大学学习的始终,可是我们发现有的学生却只有到写毕业论文时才开始尝试查阅文献和阅读文献,因此,不熟悉期刊和博硕论文数据库的使用,查到的资料不全面,不权威,查到论文也不知如何利用、如何取舍、如何选择等,因此也存在着大面积抄袭的现象。
1.4 论文格式不规范,语言不专业
论文格式不规范表现为文献的引用、标点符号的使用、图表的绘制不符合标准,虽然学校有制定好的毕业论文撰写标准和格式,但学生由于平时这方面的训练少,所以意识淡薄,对此不够重视,导致许多学生没有按照要求完成论文撰写工作,也使得指导老师不得不耗费很多的精力来修改论文中的格式问题,学生也要多次的修改,这不但增加了检查和修改的工作量,也使得对论文的内容、逻辑性、创新性等方面的指导无暇顾及或顾及的少。另外,一部分学生的论文语言不专业,口语话严重或抒情性语言较多,专业性术语运用的较少。这与平时所阅读的专业性资料较少有关。
2.提高特殊教育专业毕业论文质量的措施
毕业论文所反映出的问题并不是单一的,而是系统的,它涉及到教学和管理等各个环节,提高特殊教育专业毕业论文质量的措施也是一项系统工程,因此鉴于特殊教育专业毕业论文存在着以上的问题,我们在教学与实践中采取了以下措施:
2.1 提高认识、加强指导、严格要求
提高对毕业论文的认识是提高论文质量的前提,无论是学生还是对指导教师都应该加强对毕业论文工作的重要性的教育,使他们认识到毕业论文是高校教学计划中的非常重要的一个环节,与其他教学环节彼此配合、相辅相成构成一个完整的教学体系,而毕业论文所具有综合性、实践性是其他教学环节所不可替代的。指导教师要对所指导学生进行全方位的指导,包括选题、确定研究方向、推荐参考资料、开题、设计方案等等。同时指导教师要严格要求,杜绝“抄袭’‘拼凑’“买卖”论文等现象的发生。另外我们还针对论文选题所出现的问题,对论文选题有了一些具体要求,例如,针对学生不愿选特殊教育方面的论文问题,我们从04级起限制了非特殊教育论文比例。
2.2 确立本科生导师制度
本科生导师制度即由1名教师担任一个本科生班级的导师,负责对学生进行专业学习、科研实践活动等方面的指导。我们专业则强调导师的专业学习指导作用,即针对不同年级学生的特点有计划地、循序渐进地进行专业指导,如:在新生中进行从高中到大学的学习方式和学习方法的转化指导,使新生们能尽快适应大学的学习方式;对中年级学生进行文献查阅、阅读等方面的指导,并注重他们专业兴趣的培养,调动他们学习的主动性和积极性,促使其有效地学习;对于高年级的学生配合毕业论文指导教师进行联合指导。实践证明,这样一种培养模式是行之有效的,它保证了学生在大学四年里都能够系统地接受科研方面的指导和训练。
2.3 加强实践环节的比例,在实践中发现可研究的课题
毕业论文选题困难的一个原因是学生们的实践较少,因此很难发现一些有价值的、有意义的研究课题,鉴于此,我们加强了学生实践能力的培养,如:学生从大一开始就与盲生或聋生结对子,让他们对特殊学生有-个感性认识,熟悉这一特殊群体,并从中发现他们感兴趣的问题,激起他们学习的好奇心和积极性;在制定教学计划时,我们也加大了实践环节的比例,如视力残疾儿童心理与教育、听力残疾儿童心理与教育及弱智儿童心理与教育等课程中都安排了实践环节,进行模拟教学训练,一方面培养了他们的教学能力,另一方面则会从中发现一些教学方面的可研究的课题;另外,学生在大三的两个学期各安排一次教育见习,分别为一周和两周,安排他们到聋校、盲校、培智学校、康复机构等实地观摩和教学,把理论知识运用到实践中去,并发现可研究的课题。毕业实习则是把所选择的课题加以实施的良好机会,通过毕业实习完成数据的搜集和整理,带着问题去实习,实习不再是一种形式,效果也是非常明显的,也得到了实习单位的好评。实践证明,这-措施也是卓有成效的。
2.4 加强对毕业论文的管理工作
完成毕业论文与毕业实习及找工作是在同一时间段,所以对毕业论文的管理就尤为重要。为确保毕业论文如期高质量地完成,在实习开始之前,系里要对学生进行系统地辅导,让学生明确实习及毕业论文的目的和具体要求。指导教师要监控学生的论文完成进展情况,进行阶段性检查。学院对学生毕业论文的审批、开题报告、调研内容、论文的评阅、答辩、评分等各个环节和过程都有明确的要求和详尽的安排,形成完整的毕业论文管理体制,做得前期有计划、中期有检查、后期有总结。学校的各级行政部门和相应的教学服务设施如图书馆等要做好相应的服务工作。
2.5 增加经费投入
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那么,人文如何能被清晰的感知?而就影响力的广度或深度而言,没有哪种社会文化能与设计艺术相提并论。艺术设计具有审美功能和物质功能,它还具有文化上的意义,具有明显的人文精神。所以,纵观世界艺术设计史,任何一项设计都是当时的社会人文环境的产物。
一、人文精神在艺术设计中的体现
1、人文精神在艺术设计中的重要性
艺术设计是以“技术”为基础的,没有“技术”的支持,一切只能是“空想”。但是只有“技术”,是无法创作出具备审美性,独特性,功能性的产品。人文知识就是提供给设计师依据和灵感的源泉。我国最具代表性的传统古典园林的设计大都是出自文人学士之手,无不体现了当时的人文思想。著名的拙政园始建于明正德四年,为明代弘治进士、御史王献臣弃官回乡后,在唐代陆龟蒙宅地和元代大弘寺旧址处拓建而成。取晋代文学家潘岳《闲居赋》中“筑室种树,逍遥自得……灌园鬻蔬,以供朝夕之膳……此亦拙者之为政也”句意,将此园命名为“拙政园”。王献臣在建园之初曾请吴门画派的代表人物文徵明为其设计蓝图,形成以水为主,疏朗平淡,近乎自然风景的园林。名――景――境,相得益彰,缺一不可,体现了中国文人清醒的世俗理性精神、强烈的政治伦理色彩、礼乐和谐的审美和幻想浪漫的气质,为后人留下了宝贵的文化财富。
2、人文精神在艺术设计中的必要性
清代学者沈宗骞在文章中说“笔格高下,亦如人品,故凡记载所传,其卓乎昭著者,代惟数人,盖乎几千百人中始得此数人身。”道出了人文知识的必要性,道出了直接影响笔格高下的内在原因。所以说“笔墨虽出于手,实根于心”,“心”就是品质、修养。先天人品固然不足,必须以丰富的人文知识修身,通过内心的认定、取值、积淀、拓升而定型,人品高学问深,设计自然精妙。
3、人文精神在艺术设计中的延伸性
艺术设计的结果演变成为商品后,商品的出口不仅仅意味着经济上的变化,而且意味着人文和意识形态的交流和渗透。在全球化背景下,我们的设计文化受到压力,设计师应该尊重本民族的文化、心理、审美传统,继承并发扬优秀的人文精神,在设计中彰显民族性。
二、高校艺术设计中人文教育出现的问题
近几年来通过用人企业的反馈情况暴露了学生的很多问题,大多艺术设计专业学生知识面狭窄,缺乏人文及地方文化知识,语言沟通及文字表达能力差,缺乏敬业精神,心理承受能力差,对任何事情都没有热情,价值观金钱化,缺少合作精神和团队精神等。究其根源,反映在艺术设计人文教育方面的问题是突出的。
1、教学安排上的不重视
2、实用主义的浮躁心态
为迎合市场需要,急功近利,在这种意识形态的作用下,学生们一味追求实用价值,认为凡是马上能用的,能带来财富的,就是有价值的,就值得去学习和获取,变成了一批研究能力弱、适应社会需求多样化转变能力差的“机器人”。
3、专业教育与人文教育的分离
令人担忧的是一些设计艺术教学战线上的教师,这部分专业老师们盯着的是做好该门课程学习,殊不知没有文化底蕴的设计作品是空洞的,无力的。
三、高校加强艺术设计专业人文教育的手段
1、有针对性的加强艺术设计专业人文类课程,提高综合艺术素养
文学、绘画、诗歌、音乐、建筑等都是关系非常亲近的艺术形式。可以引导学生接触各门类的艺术,如带领学生去听音乐、品味绘画、观摩戏剧等方式和活动,丰富学生的人文知识,拓展学生的艺术欣赏领域,提升学生的综合审美情趣和审美能力,更好地激发学生的人文精神。
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今年1月23日,张涌及其团队研究的克隆羊阳阳在过了15岁生日后去世,被做成标本永远安置于克隆羊基地。“母羊的寿命一般是8到10岁,阳阳已算很高寿的了,因为身份特殊,得到了特殊照顾。”权富生说。
阳阳的特殊,在于她不仅是中国活下来的首例体细胞克隆山羊,在世界上也是第一例。
上篇 克隆羊及其应用
2000年6月22日晚间,西北农林科技大学克隆羊基地,一只白山羊诞下了一只青灰色的山羊。张涌亲自替她取名为“阳阳”,希望她能健康成长。
“山羊一般是白色的,青山羊的颜色是灰青色,为了更直观,所以用了青山羊。”权富生解释选择克隆青山羊的个中缘由。
阳阳并不是基地诞下的首例体细胞克隆山羊,却是中国、乃至世界活下来的首例,且活成了羊界的寿星佬。
在阳阳出生六天前,基地迎来了第一只克隆山羊的出世。张涌为其取名为“元元”,意即“第一”。不幸的是,三十六小时之后,元元因“肺部发育不全”,加之天气太热等原因而死亡。面对逝去的元元,张涌的心如箭穿般地痛。
1956年3月,张涌出生于内蒙古边陲的和林格尔县。1981年,他从内蒙古农牧学院兽医系毕业留校任助教。1984年考进西农大读研,接着又读了博士。
“张涌教授天赋高,聪明刻苦。”权富生介绍说,“29岁就已经是教授了。”
西农大的动物胚胎工程研究始于上世纪70年代,当时,中国家畜产科学开拓者之一的王建辰教授,亦即张涌的博士生导师,敏锐地意识到胚胎移植技术的广阔发展前景,带领一批研究人员开始进行胚胎移植试验。1980年,两只鲜胚胎移植山羊在这所学校诞生。1984年,西农大建立了山羊胚胎工程实验室。
张涌一直专注于哺乳动物培育生物工程的理论及技术研究。读硕士期间,他负责完成的“小鼠胚胎分割方法及同卵双生试验”被誉为开创我国哺乳动物胚胎分割成功先例;随后,他负责完成的“山羊胚胎分割及同卵双生试验”,被同行专家鉴定为具有国际先进水平的优秀科研成果。
胚胎分割对现在的硕士生来说,是一个很简单的实验,因为可以使用先进的仪器,但在以前则属于很前沿的一项研究。最具挑战性的地方在于,胚胎要手工分割。张涌与此相关的硕士论文获得了省科技进步一等奖。
读博士期间,张涌主持完成的“小鼠山羊半胚冷冻和冻胚分割试验”被同行专家鉴定为具有国际领先水平,其博士论文获陕西省优秀博士论文。“当时还没有全国优博论文。”权富生说。
1990年,张涌成功培育出了世界上首批7头胚胎克隆山羊;1995年,他利用胚胎核移植―去掉一卵细胞的细胞核,植入另一受精卵的胚胎核,克隆出45只山羊,形成了当时世界上最大的一群胚胎克隆动物群体。张涌因而被誉为“中国克隆羊之父”。
1996年,西农大畜牧系的种羊场专门划给了张涌作为哺乳动物发育生物工程科研基地。2000年,经国务院批准,该基地正式被命名为“中国克隆动物基地”。
克隆,“Clone”的音译,即复制的意思,属于“无性繁殖”的一种。后代与前代有着完全相同的遗传特征。从技术层面讲,克隆分为胚胎克隆和体细胞克隆两个层级。
1997年,克隆绵羊“多莉”面世。“多莉”的诞生,打破了教科书上的“从成年动物的体细胞进行克隆是不可能的”这一教条,使世界生物遗传技术向前跨进了一大步。
这对张涌来说是一个巨大的刺激。他利用胚胎核移植克隆出山羊后,就开始尝试用体细胞克隆山羊,但一直没能成功。
1999年末,张涌从一只山东小青羊耳朵后面取下一块皮肤,进行单个细胞克隆,待其成熟后将细胞核取出,注入到去核后的卵母细胞中,卵母细胞来自另一只山羊,经培育形成克隆胚胎,并分别移入两只白母山羊的子宫内。
2000年6月,随着元元以及阳阳相继出生,张涌终于登上世界动物克隆技术的制高点。
2001年8月8日,克隆羊阳阳成功诞生了一对龙凤胎―“欢欢”和“庆庆”,其父亲系世界首批胚胎克隆安哥拉山羊,证明体细胞克隆羊、胚胎克隆羊与普通羊一样具有自然生殖繁衍的功能,这在世界尚属首例。几年后,阳阳已是五代同堂了。
据权富生介绍,克隆技术在胚胎育种、优良个体方面有不可比拟的优势。日常生活中,有些羊主要用于产毛,有的羊是产肉的,有些羊主要是产奶的。应用克隆技术可以把两种或三种羊的优点集于一种羊身上,克隆出肉好吃、产奶多、又能产毛的羊。
“中国克隆动物基地克隆出不膻的种羊,用以繁殖不膻的体重超过500公斤的肉羊;还克隆出日产奶是其它奶羊几倍、甚至十几倍的奶羊。最为神奇的是,该基地在培育高产奶山羊的同时,创造性地在山羊的胚胎中植入人乳基因,繁殖出了能产‘人奶’的山羊。”权富生说。
张涌和他的同事们围绕两个世界级“羊”难题开展工作:一是让更多的克隆羊宝宝诞生,提高克隆动物的成功率;二是让克隆羊“身价”更高,生产出有重要经济、营养、医疗价值的转基因克隆羊。
下篇 挑战转基因牛
2015年3月,张涌带领的课题组成功培育出抗结核病的转基因牛,其牛奶并不含转基因成分。
牛结核病是一种慢性传染病,在世界范围内广泛传播,尤其在亚洲、非洲不发达地区,目前还没有办法有效地控制和消除。公开资料显示,由牛结核分枝杆菌引起的结核病,还是一种人畜共患病,可由动物传播给人,并在人类之间传播,对公共卫生也产生严重威胁。
相关论文已发表在知名学术期刊PNAS(《美国科学院院刊》)上,论文题目为《TALEN介导插入sp110基因能增加牛对结核病的抗性》。TALEN是进行基因改造的方法之一,能精确地对目标基因进行缺失、插入等突变。与其他方法比,其特点是精确性。
论文称,该研究将有助于控制和预防牛结核病,研究中建立的方法为其他抗病动物的育种工作提供了前瞻性探索。这是TALEN技术首次应用于牛基因组的改造。
2004年2月6日凌晨,张涌一直守候在羊圈旁,直到第四代体细胞克隆山羊出生,并为之取名“笑笑”。离开基地不久,张涌便病倒了,被确诊为冠心病、大面积心肌梗死。
“治疗期间使用了进口溶栓药,很贵,一针几十万,是从一种牛的奶里提取的溶血蛋白。”权富生说:“病愈后的张涌教授,对牛有了浓厚的研究兴趣。”
克隆牛项目是从2006年起步的。
第一个研究项目是克隆培育牛奶含溶血蛋白的牛,但没进入生产阶段。接着克隆一种肉牛,这种肉牛的肉很贵,在香港一公斤100美元,目前克隆牛基地有400多头。
2009年11月25日,张涌培育的世界第一例转人防御素基因的克隆奶牛通过剖腹产降生,其牛奶含有人的防御素。据介绍,实验室将400枚转基因胚胎移植到200头黄牛受体,六个月后监测妊娠受体30头,现获17头转人防御素基因的克隆牛,3头转人溶菌霉素基因克隆牛。这项技术的应用前景是,奶牛的奶里含有能将细菌溶解的物质,这样牛就不会得乳腺炎,可大大减少抗菌素的使用。
转基因抗病牛的整个培育过程,可以简单地归结成三个部分:首先对细胞进行基因改造,在实验室取一个牛的细胞,将外源抗病基因转到细胞里;其次,待带有此基因的细胞发育后,进行分割,将单个细胞放在取了核的卵细胞里;最后,将卵细胞移植到黄牛受体子宫里发育成个体。
抗口蹄疫转基因克隆牛,是实验室的另一项研究成果,目前只处于育种材料阶段。
“之所以用黄牛做受体,是因为黄牛比奶牛便宜,可以降低实验成本。”权富生解释道。
截至目前,实验室做的都是一种技术研究。转基因牛都还没进入实际应用中,牛奶、牛肉以及牛的排泄物的环境安全等一系列问题处于中试阶段。“将转基因牛的奶、肉给实验鼠吃,进行对比实验,观察老鼠生长的情况,观察器官、血液变化,如果没发现变化,说明没有不利影响,是安全的。实验动物除了老鼠,还有猪、羊等大型动物。”权富生介绍说,“现在转基因动物都处于安全隔离阶段,即将牛圈在一个地方,不和外界接触。等确定测试安全之后,才会和非转基因牛混在一起养,进入环境释放阶段。”
2015年1月25日,由陕西省科技厅组织河南农业大学张改平院士等全国9名同行专家对张涌主持完成的“牛羊基因定点精确编辑技术研究与应用”项目进行成果鉴定,专家们认为该研究成果达到国际领先水平,对推动抗病基因工程育种和乳腺生物反应器技术的发展,提升我国牛羊业种质创新水平具有重大意义,具有广阔应用前景。
今年4月,西农大进行的一场“与身边的科学家面对面”活动中,张涌针对学生们关心的转基因的安全性进行了科普。
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[文献标识码] A[文章编号] 1005-4634(2015)04-0091-03
0 引言
自1995年1月第一例转基因食品在美国被批转商业化种植以来,转基因食品在世界范围内迅猛发展,截至2012年,美国食品和药物管理局FDA批准的转基因品种已有87例,涉及大豆、棉花、玉米、小麦、油菜、哈密瓜、番茄、马铃薯等共17种植物[1,2]。世界范围内共有28个国家种植转基因作物,播种面积已达到1.7亿公顷,1996年~2011年转基因作物产值达到923亿美元,共计节约了4.73亿公斤化学杀虫剂的使用,约有1730万人口从事转基因作物的种植[3]。可以说,转基因作物无论在数量上还是品种上都已具备了相当的规模。我国也在不断加大对转基因研究领域的投入,2008年7月,我国正式启动转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧培育具有重要应用价值的、具有自主知识产权的转基因生物新品种[4],截至目前,我国拥有自主知识产权的、获得转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。但是,近年来由于我国食品安全事故频发,关于转基因食品安全性的争议不断升温,从而引发社会性的争议。笔者在2013年底进行的社会调查问卷表明,合肥市高校院所较为集中的蜀山区,不仅普通民众对转基因食品及其安全性存在误解,认为转基因食品对人体有毒害作用的高达75%,就连在校大学生甚至食品专业本科生对转基因食品的认识也存在很大的误区。因而,从科普层面上加大对转基因食品安全的宣传,满足群众的知情权,保障民众的选择权,显得迫在眉睫,而从高校层面提高大学生对转基因食品安全的认识,继而推动社会层面的科学认知,促进普通公众对转基因食品安全性知识的了解,以消除民众的疑虑甚至“妖魔化”的偏见,是一个自上而下的有效方式。
笔者所在的食品学院并未开设专门的转基因食品安全本科课程,只在《食品生物技术》课程中介绍了转基因技术,在《食品毒理学》、《食品安全检测技术》等选修课程中介绍了转基因食品检测的部分内容,因而并未系统和完善的形成一个关于转基因食品安全的课程体系。在教学过程中也发现,本专业同学尽管学习了相关课程,对于转基因食品还是缺乏系统的认识,缺乏对某些网络流言的辨别力,因此,尽快开设转基因食品安全课程不仅有利于学生正确理解转基因技术与传统育种技术的差异,有利于学生关注新技术、新问题、了解行业前沿,有利于培养学生参与公共事务与公众决策的意识,也有利于为我国转基因技术的发展培养食品安全与生物技术、管理政策、文化和贸易等方面的人才。
1 公选课程面临的难点与突破
公选课作为无专业限制的公共选修课,与专业课程、公共课程共同构成专业的课程体系。开设公选课旨在拓宽学生的知识面,增强学生的学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展[5]。
在全校范围内开设转基因食品安全与检测技术方面的公选课,感兴趣的学生很多,对教师来说却面临很大的挑战。首先,公选课的学生专业背景相差太大,而本门课程需要遗传学、分子生物学、生态与环境科学等学科的背景知识,又涉及基因组测序、蛋白组质谱、营养与毒理学检测等较为先进的检测技术,专业跨度大,涉及面广,部分概念较抽象,使得教师在教学内容的选择和学生理解的反馈上面临较大的困难;其次,公选课教学时间相对较短,也无法安排实验课程,这样就难以采用实验等较为直接的方法让学生获得感性认识从而增强理解;最后面临的问题是考核方式的选择,公选课的考试不是为了检测学生对具体知识点的掌握程度,而是希望通过课程的学习提高学生的科学素养和综合实力,考虑到不同专业背景的学生在上课过程中接受和感知程度的不同、兴趣与关注点的差异,必须选择不同的考核方式才能较为准确的评估学生的学习效果[6]。
本课程开设之初就针对以上困难进行了预测并采取了相应的措施,主要从精心选择教学模块、积极改变教学方式以及采用不同的考核机制等方面进行了该课程教学模式的革新,从而取得了比较好的教学效果。
2 创新型教学模式的实施
2.1 教学模块的确定
为了在有限的教学时间内确保课程内容能够充分讲授完成并取得一定教学效果,在课程开设之初就对教材进行了精心选择,最后选定科学出版社的《转基因食品安全评价与检测技术》一书作为教材,同时确定了“转基因技术的诞生与发展”、“转基因食品营养与毒理学评价”、“转基因生物与环境安全”、“食品中转基因成分的检测技术”四个模块作为课程主体,针对每个模块确定一个课题讨论的主题,如“三头六臂的转基因”、“有毒?还是无毒?这是一个问题”、“美洲的蝴蝶被毒死会在亚洲刮起一场风暴?”、“如何用高大上的技术来找茬?”。每次讲述一个新模块时先根据主题引入课堂谈论,吸引学生的注意,调动他们思考的积极性,诱导他们各抒己见,但此时老师并不阐述自己的观点,而是在本模块课程学习结束后,再对主题进行重新归纳与总结。
2.2 教学方式的灵活性
为了能够取得较好的教学效果,采用了“翻转课堂”与“科普式”相结合的教学方式。翻转课堂(FlippedClassroom)是一种把技术用于课堂教学从而使教师有更多的时间来与学生进行交流的教学模式。通常是通过在课外观看教师制作的视频来进行的[7]。在课程讲授初期,为了有意识地促使学生提出自己的看法,推荐他们观看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美国转基因调查报告”,然后在课堂上引出讨论主题,不论学生是“挺转”还是“反转”,都列出自己的观点和证据,随着课堂内容的深入,利用Flas+自录视频等多种形式演示转基因生物技术的动态过程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶体对靶标害虫的毒杀机理、不同转基因植物花粉的传播方式等内容,让学生在课外轻松熟悉课程内容,较好的解决了公选课受众背景知识不均带来的认知困难。
同时,在公选课的授课过程中必须时时注意课程内容的科普化倾向,比如讲到转基因作物的毒理化评价流程或者利用全基因组测序技术对转基因作物进行筛查时,就要考虑到学生理解和接受程度的差异从而适当减少教材中的原理讲述,转而采用科普式表达方式,注意使用生活化的科学语言、简明的技术流程图与动画相结合的方式加深同学的理解与记忆。在授课过程中,收集和参考了日本、美国等国家转基因食品安全科普宣传手册中的内容,以比较轻松的方式展现转基因食品的安全管理流程[8,9],达到消除疑惑、促进理解、加强认知、提高学习兴趣的目的。
2.3 考核方式的改革
课程的考核机制关系到教学内容和教学形式的调控,好的考核方法既可以使教师全面了解学生各方面的能力,又可以充分、真实、客观地评价学生的学习认真程度及对课程教学内容的掌握和认知程度[10]。大多数国家的公选课程考核主要强调学生分析问题、解决问题的能力,注重学生的个性发展,以培养创新人才为主,而非单纯的考核记忆[11]。对于本门课程而言,开设目的主要希望通过课程学习能够提高学生对转基因食品科学性和安全性的正确认识,从社会认知层面加强学生对于转基因涉及的食品安全管理、伦理学、社会学等方面的辨识,从科学技术层面加强学生对于生物技术新发展的认识,对新兴的分析、测试技术产生兴趣。因而,本课程针对文理科学生采用了不同的考核方式,对于文、法、经管类的学生以考核社会认知与思辨能力为主,课程论文占70%比重,在以下范围内自选:“转基因食品安全的争议与我见”、“国内外转基因食品的应用现状与前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等;平时考察占30%,包括课堂出勤、课程提问与讨论的参与度。而对于理、工、农科的学生以考核科学性和创新性为主,课程论文为“转基因食品安全检测技术的发展历程”、“新型转基因食品安全监测技术的发展前景”等自选,占60%比重;平时考察占40%,包括课堂出勤和学生汇报,其中的学生汇报部分为学生自制类似“谣言粉碎机”的内容,至少列举一个与转基因食品相关的谣言,说明其在科学性上的硬伤,并假想自己会创造出一种什么样的新型转基因食品,这部分内容平时完成,老师上课时会挑选一部分出来和学生一起讨论,既可以考察学生的学习态度和认知程度,又可调节课程气氛,受到学生的良好评价。
3 结束语
综上所述,转基因技术带来了一场新的农业科技革命,也将是最具有应用前景的一门学科[12],目前除了中国农业大学食品科学学院有专门针对本科生开设转基因食品安全及检测技术课程外,其他大专院校较少有针对本科生开设该类课程,这对于转基因食品安全知识的普及、专门技术人员的培养、相关方向的深入研究与发展都是不利的。甚至该类课程的教材选择、教学和实施等方面都缺乏相应的经验,需要不断进行教育与人才创新培养模式的摸索,这是从事该方面教育教学工作者的机遇与挑战,加强转基因食品安全课程的教学与知识的推广普及,尚任重道远。
参考文献
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篇7
1植物转基因技术的研究意义
转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因导入植物细胞或组织,并在其中进行表达,从而使植物获得新的性状。这一技术克服了植物有性杂交的限制,基因交流的范围无限扩大,可将从细菌、病毒、动物、人类、远缘植物甚至人工合成的基因导入植物。转基因作物可提高农作物产量,减少除草剂、杀虫剂等农药的使用量,并节省大量劳动力,因而给人类带来了巨大的经济和社会效益。根据农业生物技术应用国际服务组织(ISAAA)的年度报告,2006年,全球转基因作物的种植面积猛增了1200万公顷,首次突破了1亿公顷大关。转基因植物产生至今仅20年时间,但其研究和应用得到了非常迅猛的发展。
2对转基因植物安全性评价的必要性
从理论上说,转基因技术和常规杂交育种都是通过优良基因重组获得新品种的,但常规育种的安全性并未受到人们的质疑。其主要理由是常规育种是模拟自然现象进行的,基因重组和交流的范围很有限,仅限于种内或近缘种间。并且,在长期的育种实践中并未发现什么灾难性的结果。而转基因技术则不同,它可以把任何生物甚至人工合成的基因转入植物。因为这种事件在自然界是不可能发生的,所以人们无法预测将基因转入一个新的遗传背景中会产生什么样的作用,故而对其后果存在着疑虑。而消除这一疑虑的有效途径就是进行转基因植物的安全性评价。也就是说要经过合理的试验设计和严密科学的试验程序,积累足够的数据。人们根据这些数据可以判断转基因植物的田间释放或大规模商品化生产是否安全。对试验证明安全的转基因植物可以正式用于农业生产,而对存在安全隐患的则要加以限制,避免危及人类生存以及破坏生态环境。只有这样,我们才能扬长避短,充分发挥转基因技术在农业生产上的巨大应用潜力。
3转基因植物安全性评价的主要内容
目前,国际市场上的转基因食品按照要求必须进行了严格审查,证明它们对人类健康无副作用。检验不仅在生产国进行,而且联合国粮农组织和世界卫生组织联合委员会负责监管。对转基因植物的安全性评价主要集中在两个方面,一个是环境安全性,另一个是食品安全性。
3.1转基因植物的环境安全性
环境安全性评价要回答的核心问题是转基因植物释放到田间去是否会将基因转移到野生植物中,或是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡。
⑴对野生生物的影响:转基因植物种植推广后,释放到自然环境中的机会多。因其具有野生植物缺少的多种抗性,将会迅速成为新的优势种群,从而影响生态平衡。虽然利用"终止因子技术",以及"化学催化"技术可以限制转基因植物的扩散,但因此项技术对农业的持续发展等诸多方面影响而受到多方面的关注。
⑵对自然生物类群的影响:出现高抗药性有害生物。"病毒重组"或"异源包装"是否会产生新的农作物病原物,自然界存在着植物病毒的重组现象,包括DNA病毒和RNA病毒。转外壳蛋白(CP)基因的抗病毒植物,当有其它病毒侵染时,入侵病毒的核酸有可能被转基因植物表达的外壳蛋白质包装,从而改变病毒的寄主范围,使病毒病防治更加困难。担心作物中转入抗虫或抗病基因后,会加大对某一种害虫或病原体的选择压,使害虫或病原体加速突变产生抗性,给防治增加麻烦。
3.2转基因植物的食品安全性
食品安全性也是转基因植物安全性评价的一个重要方面。如果转基因植物生产的产品与传统产品具有实质等同性,则可以认为是安全的。若转基因植物生产的产品与传统产品不存在实质等同性,则应进行严格的安全性评价。在进行实质等同性评价时,一般需要考虑以下一些主要方面。
⑴有毒物质:必须确保转入外源基因或基因产物对人畜无毒。如转Bt杀虫基因玉米除含有Bt杀虫蛋白外,与传统玉米在营养物质含量等方面具有实质等同性。要评价它作为饲料或食品的安全性,则应集中研究Bt蛋白对人畜的安全性。
⑵过敏源:在自然条件下存在着许多过敏源。在基因工程中如果将控制过敏源形成的基因转入新的植物中,则会对过敏人群造成不利的影响。所以,转入过敏源基因的植物不能批准商品化。另外还要考虑营养物质和抗营养因子的含量等。
4总结
植物基因工程食品在解决全球饥饿问题和保障农业的可持续发展方面发挥着举足轻重的作用,并可通过转基因能源植物为缓解世界能源危机作出巨大贡献,尽管与之相伴的转基因植物安全性问题与公众态度、贸易中的技术壁垒及伦理、宗教等复杂因素交织为一个科技含量很高的政治、经济问题,成为了国际、国内普遍关注的焦点和热点,但转基因植物辉煌的发展前景是不容置疑的。在研究与开发转基因产品的同时,理智、客观、安全地运用转基因技术,加强其安全性防范的长期应用研究。建立起一整套完善的、既符合国际标准又与我国国情相适应的检测体系,确保转基因产品进出口的安全性,让植物转基因生物技术成为21世纪解决健康、环境、资源等重大社会与经济问题的有效手段。
参考文献:
[1]陈君石主译,转基因食品:基础知认及安全性,人民卫生出版社,2003.8
[2]闫新甫,转基因植物(生命科学专论),科学出版社,2006.3
篇8
随着经济的发展、生活水平的提高,人们越来越关注食品安全。但是,转基因食品领域的安全性没有引起足够的重视。我国转基因作物的种植面积居世界第4位,排在美国、阿根廷、加拿大之后,虽然我国已制定了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因进口安全管理办法》等相关规定,但处于转型时期的中国经常有法律法规较为先进而执行不力的现象,更何况在这方面的制度还做得远远不够。转基因食品的安全问题有其特殊性,因为它较少引起急性中毒而带来轰动效应,而消费者处于弱势地位,局限于知识、财力、时间,不可能深入探讨这个问题,只能依靠现行漏洞百出的食品安全保障体系,捉襟见肘地应对出现的情况与问题。前些年关于转基因水稻的那场讨论,已暴露出某些学者和官员已成为利益集团的代言人。因此,加强转基因食品的安全性研究和控制,切实保障消费者的知情权和选择权是亟待解决的问题。
1对人类的直接影响
转基因食物对人类本身将带来一系列直接或潜在的安全影响。
1.1没有经过长期的安全性研究
转基因食物从1993年出现到现在仅10多年,改变了人类食品的自然属性,未经过长期的安全性试验,没有人知道转基因食品是安全的。我们知道许多认为安全的药物可能数年后才显示出隐患,食物的效应应更为长期。
1.2减少食物的营养价值或降低食物中重要成分
转基因食物的主要动机是满足某种商品价值,如更高的产量、更好看的外表,而食物的某种成分的改变并没有引起人们的注意。如美国有报道,在具有抗除草剂基因的大豆中,异黄酮类激素等防癌成分减少了。
1.3引起人类过敏反应
转基因技术会在生物中产生不能预见的变态反应源。如把巴西胡桃的基因移植到黄豆上去,结果却使一些对胡桃过敏的人在吃黄豆时产生过敏反应。
1.4产生对人类不利的毒素副产品
转基因作物产生不可预见的生物突变,使原来的毒素水平提高,产生新的毒素或副产品。1999年Losey等试验发现,在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普罗克西普斑蝶食用叶片减少,长得慢,4d的幼虫的死亡率变为44%,而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)死亡率为0%。转基因作物产生的杀虫剂毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。
1.5产生抗菌素耐药性细菌
基因技术采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。英国的研究显示,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如跨越种群和转移至细菌,其结果可能会导致新的疾病;如出现无法治疗并广泛传播的、对生物造成严重威胁的疾病,其后果不堪设想。
1.6 直接引起人类急性中毒
有些基因在治病同时可能引起某些人急性中毒效应。如《南方周末》2006年10月19日报道,美国一名病人在接受生物药品临床试验的过程中死亡,导致当时正在进行的12个基因治疗项目全面遭禁。后来其他的一些病人也因为新增的基因而患上癌症,美国食品药品管理局下令中止此类试验。
2对生态系统(包括环境)的影响
生态系统是各种动物、植物与环境的一种动态平衡系统,而转基因食品是人为对特定物种进行干预,改变其性状,因而也改变了该物种在食物链和生态系统中的位置,引起一系列不可预料和复杂的变化。
2.1转基因技术本身的不足
虽然基因技术发展可以将DNA进行切割,将一异源基因引入另一生物,但不能完全准确地预见作用后产生的新的蛋白质的性状是否完全吻合我们的要求。
2.2物种多样性的破坏
基因技术加上商业营销将使某类作物如超级水稻为某一公司垄断供应种子,使原来多个品种减少为同一基因的单一品种,当真菌、病毒、虫害侵袭这种植物时,会发生严重的产量减产,也引起生态平衡的变化。
2.3基因的污染
转基因技术可能使某些基因流入自然界,引起难以预料的影响;基因化的生物、细菌、病毒等进入环境,保存或恢复是不可能的,其较化学或核污染严重,危害是不可逆转的。
2.4引进自然界不存在的新物种
转基因技术可能使自然界不存在的新物种出现,如超级杂草、超级昆虫等,可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。
2.5环保的影响
有资料证明,基因化的农作物对除草剂具有抵抗力,实际耐用药量高于正常的3倍,农民知道其对除草剂有抵抗力,会直接或不直接地提高除草剂等化学药物的使用量。
2.6生态系统的破坏
转基因技术使某种物种的性状改变,如A昆虫以B植物为食物,我们认为改变B植物为转基因抗虫植物,提高了B植物产量,但A昆虫因缺乏食物使虫的密度大幅下降,引起以A昆虫为食物的天敌C生物的生存危机,进而引起整个生态平衡的破坏,将来可能暴发某种虫害大面积流行等。
3对转基因风险的预防
3.1严格控制境外转基因食品进入
对国外转基因食品进入我国必须严格按照相关程序审批,可以在WTO框架下采取必要的技术、措施进行限制,这方面检验检疫系统应有较大作为空间。
3.2加强国内市场控制
虽然我国农业部已一系列对转基因食品的管理措施,但是我国国内市场的管理是较为混乱,如转基因水稻还未批准上市,但有众多报道转基因水稻已流入市场。因此,必须完善这方面的法规,严格执法,重罚甚至采用刑法严惩不法商人,当然这也依赖于整体执法环境的改善。
3.3加强转基因生物的检测技术研究
目前国内有众多机构对转基因生物的检测技术进行研究,但食物加工从原料到成品经过多个加工环节,要严格区分转基因成分存在较大困难,可采用以下检测方法:①检测转基因成分所独有的DNA序列。采用人工检测或仪器检测对碱基对进行测定,可精确确定转基因成分。②采用PCR技术进行检测。《国门时报》曾报道,检验检疫科学院采用“亲合吸附-PCE Hyb-ELISA”检测方法,能特异的检测35S启动子和Nos终止子核酸系列,这2种核酸系列存在目前已知的绝大部分转基因成分中。③基因ID法进行检测。由John B. Fugan于2000年提出的新方法,或采用异酸胍盐抽提法以避免DNA的降解和污染。④农作物身份识别系统。美国ADM公司称他们建立了一套农作物身份识别系统,可以保证向国外供应农产品时,不含转基因作物。
篇9
这些关注与辩论的背后,孰是孰非,记者就相关问题采访了相关专家。
“16年间尚未发现有科学实证的转基因食用和环境安全问题”
记者:在转基因农作物发展历史上,有没有一些失败的案例?这些失败的例子有没有造成一些不良影响,那么采取了哪些举措?
万建民(中国农科院作物科学研究所所长):迄今为止,全球有29个国家种植转基因大豆、玉米、棉花、油菜等作物,种植面积、作物种类、加工食物种类和食用人群逐年扩大。全世界每年有上亿公顷土地种植转基因作物,2011年种植面积达到1.6亿公顷,每年数亿人群食用转基因食品,其中美国市场70%的食品都含有转基因成分。由于各国实施了规范管理和科学评价,从1996年转基因作物首次实现商品化种植以来,16年间尚未发现有科学实证的转基因食用和环境安全问题。
记者:有质疑的声音说,在水稻中引入抗虫基因,分泌出Bt毒蛋白,虫子食用后会被毒死,人类长期食用也会有危害。这种质疑是否科学,抗虫基因是否对人体有害?
万建民:转基因水稻中的Bt杀虫晶体蛋白具有高效专一性,仅与鳞翅目害虫肠壁上皮细胞的专门受体结合,引起害虫肠道细胞麻痹,使害虫无法进食而饿死。
由于鳞翅目害虫的肠道细胞上含有这种蛋白质的结合位点,而哺乳动物,包括人类肠道上皮细胞没有这种蛋白质的结合位点,因此这种蛋白对于哺乳动物是安全的,人类长期食用是没有危害的,大量的实验也证明了这一点。
记者:在农药方面,转基因农作物能减少多少用量?会不会造成其他昆虫的猖獗?
万建民:据ISAAA研究表明,种植抗虫转基因作物可以使农药用量减少50%以上,大大减轻环境污染。例如,2011年,印度Bt棉花种植面积创历史新高,达到1060万公顷,占1210万公顷棉花种植面积的88%。主要的受益人是700万农民,人均种植了1.5公顷的Bt棉。2002年至2010年间,印度农民种植Bt棉花增收94亿美元,2010年一年就增加了25亿美元收入。
美国、加拿大、西班牙等国家的种植经验表明,将抗虫转基因作物与非转基因原作物按适当比例进行分区域种植,以非转基因作物充当“避难所”,可以有效减少昆虫耐受性的产生。同时使用Bt杀虫基因和其他类型的抗虫基因,可以使作物具有更广的抗虫谱和更强的抗虫效力,能有效地延缓昆虫抗性的产生。
“关于转基因农作物对人体的肝脏和肾脏具有毒性的报道是不科学的”
记者:2007年,法国科学家证实,世界最大的种子公司美国孟山都公司出产的转基因玉米,对人体的肝脏和肾脏具有毒性。2008年,美国科学家也证实,转基因玉米用在小白鼠身上,发现它的免疫系统会受到伤害。2009年12月22日,法国生物技术委员会最终宣布转基因玉米“弊大于利”。这些报道和推测是否属实?转基因的玉米、大豆是否会破坏人体免疫系统?有人说转基因玉米毒性太强破坏人类的解毒系统,如肝脏与肾脏,这是否科学?
万建民:上述报道、推测和说法都是不科学的,没有科学研究根据。
2007年,法国分子内分泌研究者Seralini及其同事在没有开展独立试验研究的情况下,仅仅根据对孟山都公司转抗虫基因玉米的原始实验数据进行统计分析,得出实验鼠在食用转基因玉米后免疫系统受到了一定程度不良影响的结果。当时,一些科学家和监管机构就指出该分析结果存在着大量的错误和缺陷。来自美国、德国、英国和加拿大的6位毒理学及统计学专家组成同行评议组,对Seralini等人的研究展开复审和评价,认为Seralini等人对孟山都公司原始实验数据的重新分析,并没有产生有意义的新数据来表明转基因玉米在三个月的实验鼠喂食研究中导致了不良副作用。
2009年,Seralini及其同事再次把欧盟转引的美国孟山都公司的实验数据重新做了一个粗浅的统计分析,指出饲喂转基因玉米,对实验鼠肝肾生化指标产生了影响。文章发表后,再次受到了监管机构及同行科学家的批评。法国生物技术高级咨询委员会指出,Seralini及其同事发表的论文中仅列出了数据的差异,不能说明任何问题。此外,澳大利亚新西兰食品标准局调查分析也指出,Seralini等人论文数据的统计结果与组织病理学、组织化学等方面的相关数据之间缺乏一致性,且没能给予合理解释。该机构认为,喂食转基因玉米后实验鼠表现出的差异性是符合常态的。质疑Seralini等人的实验结果仍然和2007年的文章一样,不是建立在亲自对老鼠进行独立实验的基础之上,文中进行统计分析的数据,仍然是借用来源自孟山都公司之前的实验,仅仅是对数据选择了不合适的、不被同行使用的统计方法作了重新分析。因此结果和结论都是不科学的。
篇10
纵观全球,转基因饲料因其价格优势,在许多发展中国家拥有广泛市场,廉价的转基因饲料为解决全球粮食问题作出了很大程度的贡献。目前,我国转基因作物种植面积已有6.7万多hm2,列世界第4位,大部分转基因作物及其副产品如豆粕、棉籽粕和菜籽粕等被广泛用作饲料原料。据不完全统计,我国每年进口大豆或大豆粕2000多万吨,其中相当一部分是转基因产品。[1]目前在饲料原料中应用最为广泛的是转基因农作物,常规饲料中豆粕比例为25%~30%,玉米比例为60%~65%,若玉米和饼粕类饲料均来自转基因饲料,其比例占饲粮组成95%以上。可见转基因农作物原料占整个饲料成分的比例很大。[2]我国的农畜大多是由这些转基因饲料所喂养的,而这些农畜的下一级消费者是人类。因此,我认为,转基因饲料的安全与否,是关系着人类的健康、社会的稳定乃至经济发展的重大问题。
二、转基因饲料的本质分析
转基因饲料是由转基因农作物为主要原料制成的。转基因农作物是由人们应用重组DNA技术,将外源基因入植物细胞,并在其中整合、表达和传代,从而创造出新型的植物,通过这种方法创造出来的新型植物。和普通的农作物相比,这些农作物有着抗病、抗虫。产量高和品质好等优点。从源头分析,导入的外源基因的本质是脱氧核糖核酸(DNA)。DNA是由四种脱氧核糖核酸ATGC通过磷酸二酯键连接而形成的。我们所说的转基因则是通过内切酶等手段切断DNA后再连入一段特定DNA并筛选得到成功插入个体的过程。根据中心法则,转基因农作物优于普通农作物的原因是,导入的特定DNA序列转录为mRNA,再经翻译为蛋白质,优良性状得以表达。
三、转基因饲料的安全性分析
从基因水平看,新导入的DNA和自然DNA的化学本质相同;两者所转录的mRNA的化学本质相同,只是由于两者的序列不同而导致翻译的蛋白质不同。那么转基因饲料的安全性关键就取决于转基因农作物的蛋白质是否安全。综合国内外的信息看,未曾发现有关于人类食用转基因农作物后产生不良影响的报告,只有少数论文的实验数据说明对小白鼠使用转基因饲料后某些生理指标会产生变化。从根本上来说,现在我们所食用的自然农作物,本质上也是由于人类长期选育而基因改良的结果。转基因只是为了缩短选育时间而采用的一种改变基因的方法。2016年年初,广西壮族自治区玉林市陆川县土猪在食用转基因饲料的同时出现死亡率上升的情形。经过江南大学关于转基因饲养家畜相关问题研究大创团队于2016年4月下旬前往陆川县八角村进行实地调研,没有发现大白猪有异常情况,即使2012年到2013年稍有问题出现,但近两年情况明显好转,值得一提的是,由于健康卫生的养猪方法的推广,陆川猪近几年在饲养方面进步明显,而农民所反映的大白猪幼崽出栏率下降极有可能是个别现象。
四、结语
目前并没有充分证据证明转基因饲料的安全性低于非转基因饲料的安全性。
(作者单位为江南大学)
[课题项目:本文系江南大学省级大创项目(201610295013Y)。]
参考文献
篇11
广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。
生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。
二、利用生物技术发展农业应注意克服的问题
从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
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一、转基因食品及其安全性
基因(gene)是遗传物质的基本单位,是DNA双螺旋结构片段。无数特定的基因相互连结,构成生命遗传的物质基础。转基因(genetransfer)是指利用分子生物学手段将外源性基因转移至某种特定生物体中,使其生物性状或机能发生部分改变的过程。以转基因生物体直接作为食品或以其为原料加工生产的食品就叫做转基因食品。
自从1983年首例转基因烟草问世以来,转基因食品的安全性问题受到广泛关注,争论甚为激烈,逐步形成了支持和反对两种截然不同的意见。支持方的观点为:(1)转基因技术可增强粮食产量,减少食品生产的投人,有助于解决世界范围的粮食间题;(2)转基因农作物具有抗病虫害特性,可减少杀虫剂的使用,有利于环境保护;(3)可以利用某些基因增加食物品种,使食物更加可口;(4)转基因技术可准确地生产人类想要的动植物品种,克服传统嫁接及杂交技术的不确定性,使癌症等顽症的治疗可望取得突破。反对方的观点为:(1)转基因技术使不同物种的基因相互融合,可能造成“基因污染”,引起生物学上的混乱;(2)转基因食品可能存在毒性问题,疾病可能有很长的潜伏期,转基因食品对人体的长期影响难以确定;(3)一些人对转基因食品存在过敏反应;(4)转基因食品的营养作用、对抗生素的抵抗作用、对环境的威胁等问题还未得到证实或解决;(5)一些实验已经表明了转基因食品的负面影响。上述两派观点争论至今,双方都未能找到令人信服的证据,因此,转基因食品是否安全的问题,尚有待时间来证明。
二、当前国际转基因食品的发展状况
联合国粮农组织提供的资料显示,1997年全世界转基因作物的播种面积约为1100万公顷,1998年上升到近3000万公顷,1999年底达4000万公顷,2000年约为4500万公顷,增长十分迅速。进人21世纪以来,其发展势头更是迅猛。
从全球范围来看,美国是转基因技术采用最多、最先进的国家。目前美国农产品的年产量中SS%的大豆、45%的棉花和40%的玉米已逐步转化为通过基因改制方式生产。目前,大约有20多种转基因农作物的种子已经获准在美国播种,包括玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。据估计,从1999年到2004年,美国转基因农产品和食品的市场规模将从40亿美元扩大到200亿美元,到2019年将达到7S0亿美元。专家预计,在本世纪初,很可能美国的每一种食品中都含有一定量基因工程的成分。
1997年初,欧盟以安全为由禁止进口美国的转基因玉米,使美国出口商每年蒙受约2亿美元的损失。美国要求其出口商向欧盟提供他们出口的玉米并非转基因产品的证明,但欧盟只认自己的检验标准。1999年7月,欧盟环境部长们决定无限期延长对转基因农产品的进口禁令。美国农业部最新公布的调查报告表明,受欧洲国家和本国市场抵制的影响,2000年全美转基因玉米的种植面积锐减了24 %,转基因棉花的种植面积占棉花种植总面积的比例已由1999年的55%下降到2000年的48%转基因大豆则由1999年的57%降至2000年的52%。
近年来,我国转基因方面的研究与开发也有较大进展。中科院植物所提供的资料表明,我国已经开展了棉花、水稻、小麦、玉米和大豆等品种的转基因研究,取得了一系列研究成果,并在转基因药物、转基因作物、农作物基因图谱与新品种等方面具有相对比较优势。但目前我国只有抗虫面、矮牵牛花、抗病毒甜椒、抗病毒和延熟番茄等少数品种进入了商业化生产阶段。据国外一家研究机构发表的报告,1999年中国种植了30万公顷转基因作物,较1998年增长了2倍,是全球增长最快的国家,主要品种是棉花。该报告表示,目前中国转基因农产品的播种面积仅次于美国、加拿大和阿根廷,居全球第四位。另外,我国在转基因产品检测技术方面的研究也取得了重大突破。据报道,国家出人境检验检疫局日前利用改进的PLR结合核酸杂交技术,从一批进口大豆中成功检测出了转基因成分。此外,广东、江苏等省的出人境检验检疫局也具备了对转基因产品的检测能力。
三、各主要国家对转基因食品的立场
在世贸组织的现有多边贸易协议中,与转基因食品国际贸易有关的协议有二,即《卫生与植物检哭刻昔施协议》( SPS)和《技术贸易壁垒协议》(TBT)。前者规定:各成员国为保护境内人类和动物的生命或健康,可以采取必要的检疫措施,并允许各成员国在认定某种商品进入本国市场缺乏充分的科学依据时,自行制定本国的规则并建立相应的贸易壁垒。后者规定:技术性贸易壁垒的实施必须有合理的目的,而且实施的成本必须与目标相称。具体到转基因食品,由于各种观点的科学依据不足,人们的认识不同,现有多边贸易协议的规定过于模糊,解释空间过大,对转基因食品缺乏约束力。
由于对转基因食品的安全性存在疑虑,世贸组织有关协议的规定不甚严密,以及出于各自的利益考虑,世界各主要农产品贸易国都对转基因食品的国际贸易采取了不同立场,使得转基因食品的国际贸易争端不可避免。以下为各主要国家对转基因食品的立场:(1)美国:在生产、流通中不给予任何限制;不人为划分消费食品是否属于转基因种类;基因改造作物毋须用标签注明;反对在国际贸易中对转基因食品施加贸易壁垒。(2)欧盟:对转基因技术在食品中的应用持谨慎态度;要求在其市场上销售的转基因产品加贴标签,提醒消费者可能存在风险;强调世贸组织成员国应有权采取预防性措施,主张制订有关生物标签的多边规则。(3)英国:支持发展生物科技,但在没有证据显示基因食品是否有害的情况下,对转基因食品持谨慎态度;大型连锁超市和餐厅不得出售经基因改造的玉米、大豆等食物,多数地方禁止学校和老人院的餐厅使用转基因食品;自1999年9月起,饮食行业必须在菜单上标明食品里转基因成分,否则罚款5000英镑。(4)俄罗斯:不明令禁止转基因食品上市销售,但对2000年7月1日前上市的转基因食品有在包装上做出提醒性标记的要求;从2000年7月1日起,没有做出提醒性标记的转基因食品将禁止上市。(5)日本:持较为中立的立场,一方面对转基因食品有进口需求,另一方面对其安全性又有所顾虑;规定采用基因技术获得的农作物及食品不能作为绿色食品;2000年4月公布30种转基因食品目录,对目录中列明的品种需要加注标签。
据上可知,对转基因食品所持的不同观点和立场,将直接决定一国或地区对此所采取的不同的政策。归纳起来,大致可分为三类:
一是以美国为代表的,在转基因技术开发领域一直处于国际前列的国家,极力主张对转基因食品采取宽松的管理。美国作为转基因产品商业化生产的积极倡导者,认为转基因生物及其产品与非转基因生物及其产品没有实质的区别,转基因食品是一种科技创新,是用现代科技去加快自然选择的过程,只要转基因食品通过新成分、过敏原、营养成分和毒性等常规检验,就可以上市。
二是欧盟内部大多数国家奉行较为严厉的管理制度。基本的认识是,在转基因食品(作物)拥有众多优越性,如遗传性稳定,有利于保护环境,加快光合作用,提高作物抗病害、抗盐碱、抗干旱的能力,增强作物产量等等的前提下,其不安全因素仍然存在,至少存在着潜在的、不清晰的危害性,而对此则需科学技术尤其是生物技术的发展来加以进一步的证明,除非有技术的证据支持,并足以表明转基因食品的安全性,否则将不改先前的严厉的管理措施。
三是相对于美国和欧盟,其他国家包括中国对转基因技术的研究特别是应用性开发较晚,相应的管理法规和措施尚在逐步建立和完善之中。这些国家从本国国家利益出发,权衡转基因食品(作物)的利弊,往往采取较为温和的政策和措施。基本的观点是,转基因食品(作物)是未来农产品发展的必然方向,虽然目前尚存在一些较模糊的、不确定的、不安全的因素,但只要深人研究,趋利避害,就一定能在避免转基因食品的危害的基础上,进一步推动转基因食品(作物)的发展,同时又满足本国及世界经济未来发展对粮食产量的进一步要求。
四、我国的相关对策分析
各国在转基因食品国际贸易问题上存在着巨大的经济利益之争。各国经济发展程度的不一致,转基因技术水平的差异,以及产业规模的不同,更加剧了各国在这一问题上的分歧。市场决定观念,欧盟及其他国家对转基因食品的抵制,究其实质,则是对美国在这一领域垄断优势的抵制,主要目的是为了保护其经济利益。鉴于转基因食品安全性问题的长期影响,世贸组织各成员国在短期内不可能在科学的基础上达成共识,因此难以形成统一的国际标准,各成员国只能自行制定相应的贸易标准和政策。
我国作为一个传统的农产品出口大国,应尽早制定有关转基因食品进出口贸易的政策法规。笔者以为,可从以下几方面作出相应的对策安排:
1.
对转基因食品的政策选择。从我国的实际情况出发,在对转基因食品的政策选择上有三种模式或路径:一是将转基因食品视同其他普通农产品,对其进口不加管制;二是采取“二嗯英”模式,禁止转基因食品的进口;三是在严格检疫的前提下,有条件地允许转基因食品进口,并在进口的转基因食品包装上作出提醒性标记,让消费者判断是否购买。不难发现,第一种选择可能对我国农业带来巨大冲击,导致某些农产品市场最终被几个拥有转基因技术的跨国公司所垄断,以致对经济安全造成影响;第二种选择可能会给我国对外谈判、履行承诺带来很大压力,并可能引发贸易战;第三种选择符合国际惯例,可能是对我国较为有利、可进可退的政策选择。此外,对进口农产品进行严格的转基因检疫,张贴提醒性标记,会加大进口商的成本(约增加10%左右),消费者也可能会持慎重态度,从而削弱进口农产品的竞争力,以维护我国广大农民的切身利益。
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[论文摘要]稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。目前,水稻转基因研究在我国已取得显著进展。详细介绍转基因技术,并阐明我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展,
水稻是我国的重要经济作物和粮食作物。水稻分布极其广泛,由于生态环境的复杂性和所处地理环境的影响,水稻在漫长的进化过程中,形成了极其丰富的遗传多样性,染色体组型和数目复杂多样,成为研究稻种起源、演化和分化必不可少的材料。
植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或DNA构建,并导入植物基因组中,通过外源基因的直接表达,或者通过对内源基因表达的调控,甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达,使植物获得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻,进一步拓宽了水稻抗病基因源,为抗病育种提供了一条新途径。
一、国内外的转基因技术
转基因技术自20世纪70年代诞生以来,已经取得迅速的发展。到目前为止,中国已经是全球第4大转基因技术应用国。
转基因生物技术的应用,大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省与美国孟山都合作育成33B抗虫棉(高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病)。由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入Bt基因,由安徽省种子公司,安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉“国抗1号”在安徽省已通过审定。国际水稻所将抗虫基因导入水稻,育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟草、芹菜、马铃薯等作物,获得发光作物,驱赶害虫。
至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究,亦取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量,将一种草控制的蛋白质基因转移到油菜上来,选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。瑞典Svalow-Weibull等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜,培育成抗除草剂油菜新品种;比利时PGS公司采用基因工程手段创造出新的油菜授粉系统;法国应用原生质体融合技术将萝卜不育细胞质的恢复基因引入甘蓝型油菜,充分利用萝卜不育细胞质不育彻底的特性,实现了萝卜不育细胞质的三系配套,对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。
二、我国转基因技术在水稻上的应用及研究进展
我国是农业超级国,因此,中国人吃饭问题的关键是水稻问题(高产和抗性问题),而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。
近年来,植物抗病毒基因工程的技术路线已趋向成熟,国内外相继开展了水稻东格鲁病、条纹叶枯病、黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育种研究,将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构蛋白基因干扰素CDNA等分别导入水稻,获得了抗不同病毒病的转基因株系或植株。在我国,转基因技术在水稻中的应用已经取得了惊人的成果。
(一)转基因技术在提高水稻植株的抗Basra除草剂的成果
王才林等利用花粉管通道法将抗Basta除草剂的bar基因导入水稻品系“E32”,获得转基因植株。抗性鉴定表明,转基因植株能充分表达对Basta除草剂的抗性;通过对转基因植株后代PCR分析,证实bar基因已整合到受体植株的基因组中,遗传分析表明,bar基因能在有性生殖过程中传递给后代,并在T代开始分离出抗性一致的稳定株系。段俊等利用转基因技术,成功将抗除草剂bar基因转入水稻恢复系明恢86,并在此基础上育成了明恢63B、优68B、双七B等抗除草剂转bar基因恢复系30多个。同时利用明恢86B选配出了抗除草剂转bar基因杂交稻II优86B及特优86B等。大田结果表明:转入的bar基因能稳定遗传,并在不同生育期表达对除草剂的抗性,没有出现基因沉默现象,也未发现bar基因的漂移现象。(二)转基因技术在提高水稻植株的抗盐能力的成果
孔瑾研究表明,OSZFP1(水稻锌指蛋白1)基因编码的蛋白含有3个推测的Cys2/Cys2一型锌指结构域,它的表达受盐胁迫负调控。其构建了以35S为启动子的OsZFP1基因的植物表达载体,并将其转入拟南芥植物和水稻愈伤组织中以过量表达OSZFP1基因。转基因的拟南芥植株和水稻愈伤组织对盐处理的敏感性都比野生型要高。这一结果表明OSZFP!基因可能编码一种负调控蛋白,它可能抑制某些盐诱导基因的表达。朱宝成等成功构建了一种被称为脯氨酸合成酶的基因,之后将这种基因导入水稻悬浮细胞,从而得到转基因水稻植株。同时,这种基因在一种启动子的作用下,不断积累脯氨酸合成酶,水稻依靠这种脯氨酸含量的增加提高其抗旱耐盐碱的能力。
(三)转基因技术在提高水稻植株抗病原菌入侵的能力的成果
黎军英等用PAL(苯丙氨酸解氨酶)基因正义和反义转化水稻,获得了70株转基因植株。选择正义转化植株(1s)和反义转化植株(4a)进行稻瘟病菌接种,针对病原物侵染,ls的PAL活性上升更快,幅度更大。观察水稻叶片超微结构发现,ls的细胞具有更强的抵抗病原菌入侵的能力,其过氧化物酶活性也比对照组和4a要高。程志强等对转豌豆铁蛋白基因水稻T。代的53个株系进行PCR检测,52个株系能扩增出阳性PCR产物。通过测定光合作用过程中最大光化学通量分析了由百草枯(除草剂)处理引起的2代水稻叶片的氧化损害。与未转基因水稻相比,转Fer基因水稻的叶片对氧化胁迫的耐受能力有不同程度的增强。
(四)转基因可提高水稻植株的抗稻瘟菌能力
彭昊等将具有广谱抗病作用的葡萄糖氧化酶(GO)基因插入具有潮霉素抗性选择标记的双元载体pCAMBIA1301,构建了水稻高效表达的新载体pCAG1301。将此质粒导入根癌农杆菌菌株LBA4404后,转化粳稻品种日本晴的幼胚,并由筛选出的潮霉素抗性愈伤组织分化再生植株。对所得潮霉素抗性水稻植株的Southernblot杂交分析表明,GO基因已整合到受体基因组。淀粉一碘化钾显色反应检测到了转基因植株产生的过氧化氢。这证实GO基因表达产生的葡萄糖氧化酶已经在水稻中发挥功能。
三、结语
综上所述,稻转基因研究已取得很大进展。但并不表示不存在问题。主要表现为:(1)转基因水稻的研究大部分还处在实验室阶段,能大规模应用于农业生产的转基因水稻品种还未见报道。(2)还未能定点、定量地将外源基因引入到水稻受体基因组中,从而未能获得稳定遗传高效表达的转基因植株。
随着科学技术的日新月异,基因技术也日趋完善,水稻转基因研究领域将会更加广泛。水稻转基因不仅能应用于农业研究,将来人们有可能对水稻基因组进行有目的的基因操作,加速转基因水稻在农业生产上的应用。
参考文献:
[1]王忠华、舒庆尧、贺华龙等.Bl转基因水稻对抗生素反应的初步研究[J]植物生理学通讯,2001,37(2):111-113.