转基因农作物
一、定义
转基因农作物是利用组织培养技术和基因重组技术引入其它生物或物种的基因而培育出来的，这种农作物也叫基因改性农作物或基因重组农作物。
二、发展现状
目前全球基因作物种植面积的前四名分别是美国、阿根廷、加拿大和中国。这四个国家种植了全世界99% 的转基因作物。美国居于世界领跑地位。其种植种类主要有玉米、大豆、油菜、土豆和棉花。我国是继美国之后第二个自主开发并拥有抗虫转基因技术专利的国家。在此项成果带动下，转基因水稻、玉米、小麦，棉花等多种作物以及林木的研究进展迅速。中国的转基因植物有22种，其中转基因大豆、马铃薯、烟草、玉米、花生、菠菜、甜椒、小麦等进行了田间试验，转基因棉花已经大规模应用。目前，可商业化生产的有：棉花、水稻、西红柿、甜椒和矮牵牛花。同时，在中国的进口转基因作物中，大约每年有1400万吨转基因大豆来自美国和阿根廷，总数量相当于中国全部的大豆产量。
我国已初步建成主要农作物转基因技术体系。传统的育种技术是通过植物种内或近缘种间的杂交将优良性状组合到一起，从而创造产量更高或品质更佳的新品种。传统的育种技术对本世纪农业生产和发展作出了巨大贡献，但其基因交流范围有限，很难满足未来农业持续高速发展的要求。转基因植物是利用重组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，所以应用前景十分广阔。
我国植物转基因核心技术取得突破，已初步建立了棉花、水稻、油菜、玉米、大豆等主要农作物和林草、花卉、果树的高效、安全转基因技术体系，大大缩短了我国与世界先进水平的差距。转基因农作物具有多种全新的优良品质，它不但可以改良农作物的品种，而且还可以改进农作物的品质。美国现在还成功研制出抗除草剂农作物、生物改良新饲料、含天然杀虫剂的农作物、抗疾病的农作物、特种转基因棉花和玉米等转基因作物。
三、安全性隐患
转基因农作物被培育成功以来，科学家们通过实验检验其安全性的工作就从未停止。然而，由于研究中存在的各种缺陷或失误，影响了实验结果的准确性，并进而引发公众对转基因农作物安全性的疑虑，以下就简单回顾几个转基因农作物安全性隐患方面较有代表性的事件。
1．巴西坚果事件
巴西坚果（ B e r t h o l l e t i aexcelsa）中有一种富含甲硫氨酸和半胱氨酸的蛋白质2S albumin。为提高大豆的营养品质，1994年1月，美国先锋（Pioneer）种子公司的科研人员尝试了将巴西坚果中编码蛋白质2S albumin的基因转入大豆中（文章摘要发表于《细胞生物化学杂志》Journal of Cellular Biochemistry, 1994,Suppl 18A: 78）。
但是，他们意识到一些人对巴西坚果有过敏反应，随即对转入编码蛋白质2S albumin的基因的大豆进行了测试，发现对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏，蛋白质2S albumin可能正是巴西坚果中的主要过敏原（研究结果发表于《新英格兰医学杂志》The New England Journal of Medicine,1996, 334:688-692 ）。
于是先锋种子公司取消了这项研究计划。此事却被说成是“转基因大豆引起食物过敏”。“巴西坚果事件”也是迄今所发现的唯一因过敏而未被商业化的转基因食品案例。
其实，国际上已有关于产生过敏反应的食品及其有关基因的清单。在研究转基因作物时，研究人员首先不能采用这些过敏性食品的基因；对转基因作物制造的新蛋白质，需对其化学成分和结构与已知500多种过敏原作对比，如果具有相似性，也将会被放弃；另外，对外源基因形成的新蛋白要进行消化速度检测，如果不能快速地被消化，也不能供食用。
2．普斯泰（Pusztai）事件
“ 普斯泰（ P u s z t a i ） ” 事件，被认为是引爆转基因农作物安全性激辩的舆论转折点。
1998年秋天，苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得•普斯泰（Arpad Pusztai）通过电视台发表讲话，称他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，随后，大鼠“体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。此言一出，即引起国际轰动，在绿色和平等环保NGO的推动下，欧洲掀起反转基因食物热潮。
然而时隔不久，普斯泰的实验遭到了质疑。据称，他是在尚未完成实验，并且没有发表数据的情况下，就贸然通过媒体向公众传播其结论的。他研究的转基因土豆是由他自己构建的，在当时根本没有上市的可能，不存在宣传实验的任何紧迫性。
英国皇家学会对“普斯泰事件”高度重视，组织专家对该实验展开同行评审。1999年5月，评审报告指出普斯泰的实验包含6方面的失误和缺陷：不能确定转基因与非转基因马铃薯的化学成分有差异；对食用转基因马铃薯的大鼠，未补充蛋白质以防止饥饿；供实验用的动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；实验设计差，未作双盲测定；统计方法不当；实验结果无一致性。不久之后，Rowett研究所宣布普斯泰提前退休，并不再对其言论负责。
3．帝王蝶（Monarch butterfly）事件
1999年5月，康奈尔大学昆虫学教授洛希（Losey）在Nature杂志发表文章，称其用拌有转基因抗虫玉米花粉的马利筋杂草叶片饲喂帝王蝶幼虫，发现这些幼虫生长缓慢，并且死亡率高达44%。洛希认为这一结果表明抗虫转基因作物同样对非目标昆虫产生威胁。
然而，洛希的实验受到了同行多方面质疑。最重要的反对意见认为，这一实验是在实验室完成的，并不反映田间情况，且没有提供花粉量数据。不久之后，美国环境保护局（EPA）组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究。结论认为转基因抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁，原因是：（1）玉米花粉大而重，因此扩散不远。在田间，距玉米田5米远的马利筋杂草上，每平方厘米草叶上只发现有一粒玉米花粉。（2）帝王蝶通常不吃玉米花粉，它们在玉米散粉之后才会大量产卵。（3）在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因玉米地占总玉米地面积的25%，但田间帝王蝶数量却很大。
另外，美国环保局在一项报告中指出，评价转基因作物对非靶标昆虫的影响，应以野外实验为准，而不能仅仅依靠实验室数据。 4．墨西哥玉米事件
2001年11月，美国加州大学伯克利分校的微生物生态学家David Chapela 和David Quist在Nature杂志发表文章，指出在墨西哥南部Oaxaca地区采集的6个玉米品种样本中，发现了一段可启动基因转录的DNA序列——花椰菜花叶病毒（CaMV）“35S启动子”，同时发现与诺华（Novartis）种子公司代号为“Bt11”的转基因抗虫玉米所含“adh1基因”相似的基因序列。
墨西哥作为世界玉米的起源中心和多样性中心，当时明文禁止种植转基因玉米，只是进口转基因玉米用作饲料。此消息一出，便引起了国际间的广泛关注，绿色和平组织甚至称墨西哥玉米已经受到了“基因污染”。
然而， D a v i d C h a p e l a 和David Quist的文章发表后受到了很多科学家的批评，指其实验在方法学上有很多错误。经反复查证，文中所言测出的“CaMV35S启动子”为假阳性，并不能启动基因转录。另外经比较发现，二人在墨西哥地方玉米品种中测出的“adh1基因”是玉米中本来就存在的“adh1-F基因”，与转入“Bt玉米”中的“adh1-S基因”序列并不相同。
对此，Nature杂志于2002年4月11日刊文两篇，批评该论文结论是“对不可靠实验结果的错误解释”，并在同期申明“该文所提供的证据不足以发表”。 另外，墨西哥小麦玉米改良中心也发表声明指出，通过对其种质资源库和新近从田间收集的152份材料进行检测，并未在墨西哥任何地区发现“35S启动子”。
四、优势明显
虽然转基因农作物具有安全不确定性的隐忧，但是其明显的优势却是不容忽视的。
1．有利于减少温室气体有助于解决资源
纵观整个农业史，农民们一直渴求通过杂交育种提高作物产量。然而，杂交育种犹如赌博，其结果难以逆料。而通过育种获得改良的作物的最有效的标准方法之一，是用伽玛射线轰击种子和植物，制造基因突变来改变它们的DNA，然后将其中一些达到要求的给挑选出来。
顺便提及的是，欲图避免任何人工化学的有机农，对放射制造出来的作物变种的依赖，比传统农民更甚。放射以随机的方式，改变作物的染色体结构和基因组序列。而且，没有任何法律要求对这种发射性产品对人体健康和自然环境的影响进行检测。相反，转基因作物是经过实验室制造出来的既成基因生长出来的，它对基因所作的修改与作物育种一直以来对基因所作的修改别无二致，而且比后者更快速更精确。反对者经常声称，转基因技术是完全不同的，因为它能够在物种之间转变基因。但同样地，这并非什么新事物，它一如在植物演化时代基因在物种间的自然转移，这正是我们有物种多样性的原由所在。
2．有利于减少温室气体
世界范围内转基因作物的种植经验强有力地证明，转基因作物实际上有益于环境。它们减少了对农业化学喷洒的依赖，节约了能源，在生产过程中使用更少的化石燃料，减少了温室气体的排放。通过提升产量，它们使稀缺的农耕土地得到更好的利用。
3．有助于解决资源短缺
转基因作物的另外一个作用可能是最重要的，即下半个世纪，世界将使粮食产量翻番，以供养超过8亿多如今正在忍饥挨饿的人口以及到2050年新增的30亿人口，还有上亿的人口随着生活水平的提高，将获得更接近西方的生活方式，吃到更多的肉食。
与此同时，世界适耕土地和水资源正在枯竭。用小麦、玉米和其他农作物制造生物燃料进一步缩小了用于种植粮食的土地面积，因此推动粮价上涨。用转基因技术提高产量有助于更好地利用耕地，阻止森林的毁灭。与之形成鲜明对照的是，如果像环保主义者詹姆斯•罗夫洛克所估计的那样，所有耕作都变成有机的，那么我们只能供养当前世界1/3的人口。
五、前景展望
人们信赖常规育种的安全性，但是转基因育种技术却受到人们的质疑。其主要理由是常规育种是模拟自然现象进行的，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，所以人们对其后果存在着疑虑。事实上，通过科学家多年来的研究和试验结果表明，转基因植物不会破坏自然生态环境，也不会打破原有生物种群的动态平衡。从某种意义上来说，转基因农作物是安全的。
目前，世界主要发达国家和部分发展中国家都已制定了各自对转基因生物的管理法规，负责对其安全性进行评价和监控。我国早在1993 年就发布了“基因工程安全管理办法”。农业部设立了农业生物基因工程安全管理办公室，并成立了农业生物基因工程安全委员会，负责全国农业生物遗传工程体及其产品的中间试验、环境释放和商品化生产的安全性评价。截至去年，农业部共受理了8 批200 多项申请，批准转Bt 基因抗虫棉，反义RNA 技术延熟番茄、改变花色的矮牵牛、抗病毒的甜椒和番茄的商品化生产。
转基因技术自出现以来就受到世界各国的欢迎，很多国家纷纷致力于转基因物种的研究，转基因农作物的出现大大提高了农作物的品质，应用前景十分广阔。目前，国内外应用转基因技术培育出了抗虫性强的棉花、玉米、水稻等。抗虫棉花在国内外已大面积种植，抗虫玉米在国外已有很大的种植面积，它们的推广大幅度地降低了农药的用量。抗虫水稻为我国独有，而且还具备了产业化的条件。 不仅如此，国外已培育出氮肥高效利用的转基因小麦，磷肥利用效率明显提高的转基因烟草，耐储藏保鲜番茄。瑞士科学家培育出富含维生素A 的“金米”，我国培育出直链淀粉含量明显降低、蒸煮和食味品质明显改善的水稻。不久的将来，科学家们还将利用转基因技术培育出耐旱农作物新品种和耐盐碱、耐铝毒的作物新品种。总之，随着转基因技术的广泛应用，可以大幅度地提高作物的生产力，改进产量潜力，对农业、畜牧业、渔业的发展和人民生活水平的改善，均会起到保障作用。
转基因技术应用于农业, 在给人们带来惊喜的同时也带来了烦恼, 相信只要通过科学家的进一步研究和各国对转基因技术的规范管理, 保证转基因技术的研究和开发的健康而有序, 制定相关的法律、法规, 健全转基因生物和转基因食品的管理, 使转基因技术能够真正的造福人类。
