李阳生，朱英国　　武汉大学

　　生物工程的兴起和发展是20世纪生命科学领域最重大的事件之一。转基因技术自出现的那一天起，围绕它的争论就一直没有停止过，这倒颇有些像伟大科学家达尔文发表《物种起源》，确立生物进化论后，对生物进化的途径、方式和动力的争论一直不绝于耳。

　　现在社会民众对转基因技术、转基因产品存在一些误解，不少人对转基因产品的安全性不放心，对转基因技术的发展和应用存在忧虑，造成这一现象的重要原因是转基因技术的知识科普教育做得不够。因此，有必要让更多民众知道转基因技术和产品的方方面面，为转基因技术持续发展和广泛应用营造一个良好的社会环境。

　　一、转基因技术是人类社会发展的现实选择

　　2008年的世界粮食危机导致许多发展中国家引发了暴乱，海地和马达加斯加政府因社会动荡而垮台。这让全球社会重新认识到粮食对维持人类个体的生存和发展、社会稳定和进步的本质作用，以及在建设更加公正、友好、和谐世界中发挥着关键作用。

　　我国的基本国情决定了在相当长的时间内我国庞大的人口基数和新增人口仍会使粮食消费维持较高的水平，而随着工业化和城镇化进程加快，耕地将继续减少，农业生物品种资源、水资源、气候变化、生态环境等制约因素也日益突出，确保国家粮食安全是农业生产面临最重要的任务。

　　我国农业生产的现实面临着许多问题，如：粮食生产效益低，体魄强壮的劳动力外出务工，妇女、小孩、老人留守从事农业生产；自然灾害（旱灾、水灾、热害、冷害等）频繁发生，水资源矛盾加剧；主要农作物病虫害加重，大量喷施农药造成环境污染；化肥利用率低，过重施用化肥，造成江河湖泊富营养化、地下水污染等。农业生产水平还处于低水平状况，以长江流域水稻生产为例，水稻播种面积近2.8亿亩，占全国水稻面积64%；产量1.2亿吨，约占全国稻谷总产66%，但水稻平均单产450公斤，只有科学试验中水稻品种产量潜力50%左右。

　　我还清晰地记得2003年秋，在优质高产水稻新品种红莲优6号现场观摩会上，当我作了育种新技术科普宣传和新品种特征特性介绍后，会间休息时一位经销商来找我说，农民最希望育种家能培育出高产、好吃、好种的良种，播种季节把种子往田里一撒，成熟时开机械去收割，水稻生长期间不需要去管理。这位经销商说得话与我们提出来的“理想水稻品种”是不谋而合。所谓“理想水稻品种”就是产量高、品质好、广适性、抗病虫能力强、抗逆境能力强、营养高效利用、适合机械化生产的优良稻种，具体指标：水稻生长期平均每天稻谷产量100公斤/公顷，米质达到国家颁布的优质米标准2级以上，弱感光性、在适宜的稻作区能广泛种植，抗病、抗虫能力介于3~1级，耐热、耐涝渍、耐冷、耐旱、耐直播、抗倒伏，肥料利用率超过60%。尽管目前农业现实生产中还缺乏“理想作物品种”，但它是所有育种家努力追求的目标。

　　传统常规育种技术无法实现“培育理想作物品种”的目标，近几年兴起的分子设计育种为实现育种家梦寐以求的育种目标提供了可能。作物转基因技术是分子设计育种技术体系中最重要的技术，在解决农业生产所面临的现实问题中发挥不可替代的关键作用。正是因为转基因作物在产量、经济、环境和物质财富等方面带来的持续、显著的效益，自1996年种植转基因作物以来，每年种植转基因作物的面积逐年增加，2009年有25个国家的1400万小农户和大农场主种植了1.34亿公顷（20.1亿亩）的转基因作物，比2008年增长了7%，即900万公顷（1.35亿亩），达到历史最高点。1996年至2009年转基因作物种植面积增长了80倍，使转基因成为农业近代史上利用最快的作物技术 (ISAAA,2010)。

　　我国为什么要重点研究发展转基因水稻？一方面，水稻是亚洲最主要的粮食作物，世界50%以上的人口以稻米为主食；我们通常叫的水稻是指亚洲栽培稻，它有两个亚种：籼稻和粳稻，籼稻种植面积超过70%；水稻也是我国第一大粮食作物，对保障我国的粮食和食品安全起非常重要的作用。另一方面，我国水稻功能基因组等基础研究处于国际先进水平，杂交水稻育种等应用研究国际领先。此外，我国水稻，尤其是籼稻的转基因技术及其产业化具有比较优势。因此，如果我国转基因水稻商品化，既不怕国外公司进来争夺国内市场，我们也有能力进入国际市场，参与国际竞争，保持我国水稻品种改良在国际的优势地位。虽然美国植物转基因技术综合实力最强，但水稻不是美国最主要的农作物，水稻转基因技术并不具备优势。水稻是日本最主要的粮食作物，水稻的基础研究实力很强，但日本主要种植常规粳稻品种，在籼稻育种及杂种优势利用方面没有优势。欧洲植物转基因在争论中还停滞不前。因此，我们重点选择水稻进行转基因技术及其产业化研究，抢占发展的先机和研究的制高点，做到有所为有所不为，才能在激烈的国际竞争中继续保持我国水稻品种改良的技术优势，促进我国民族种业的发展。从某种意义上讲，我国发展转基因水稻，并积极推进产业化，既是国家粮食安全战略层面上的布局，也是农业生产现实和迫切需求。

　　二、 基因转移现象在自然界广泛存在

　　地球生命的化学物质组成、生命大分子的结构和功能、细胞特征等研究清晰地告诉我们地球上的生命有着共同的起源，并通过漫长的进化过程逐步形成今天地球多姿多彩、生机勃勃的生物世界，地球因此而冠以“生命星球”。近10年，大量生物的基因组测序分析显示不同物种基因组的相似性远比我们原来预计的要高得多，人类的基因和黑猩猩相似度高达98.77％，与猕猴的基因相似度约为93％，与小鼠的基因相似度超过80%。人类执行生物功能的蛋白质有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源。人类所特有的基因非常少，绝大多数的基因在其他生物中能找到同源基因。在原核生物、低等单细胞真核生物之间存在广泛的遗传物质的转移和交换，如大肠杆菌与枯草杆菌之间存在高频率基因水平转移。硅藻是单细胞真核生物，这类微型藻广泛分布于海洋与淡水中，约占地球上初级生产力的20%。通过比较分析已经完成基因组测序的两种硅藻：假微型海链藻（Thalassiosira pseudonana）和三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的序列，发现硅藻与细菌之间存在双向基因转移，硅藻从细菌获得了数百个基因，而且基因转移在硅藻演化中似乎是普遍存在的，产生了基因的非正规组合。不同类群基因组研究告诉我们，从其他生物获取基因是基因组进化和形成新基因重要途径之一，转基因事件在古老的地球生物之间就发生过，并延续到今天。

　　在自然界中高等植物也广泛存在自发的转基因现象，如植物界的异花授粉、天然杂交以及农杆菌天然转基因系统等等。 异花授粉植物的群体是来源不同、遗传特性不同的两性细胞结合而产生异质结合子所繁衍的后代。常规的植物育种方法就是利用同种生物不同的基因型，或者不同近缘物种进行人工杂交，如高产水稻与抗病水稻杂交，从分离的后代中选育出具有双重特性的新的水稻品种；高产优质的水稻（亚洲栽培稻）与抗虫耐逆境的野生稻人工杂交，培育出既高产优质又抗虫耐逆境能力强水稻新品种。农杆菌可以称作为天然的植物基因工程大师，它是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌的细胞中有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将T-DNA转入到植物细胞中，并插入到植物基因组中。可以说，农杆菌这一天然的植物遗传转化系统在自然界中早已存在，人类在弄清楚生物的遗传物质DNA分子，开发DNA操作技术，认清天然DNA分子转移系统后，再创建了基因工程技术。早期，研究人员只能利用农杆菌对一些双子叶植物进行基因转移，经过不断对农杆菌的质粒进行改造，现在已经能够利用农杆菌对越来越多的双子叶植物和许多单子叶植物（包括水稻、玉米、小麦等粮食作物）进行基因转化。由此可见，无论是转基因技术体系，还是遗传物质转移事件在自然界早已存在，不是从无到有的新鲜事物。人类只是更有目标、更多选择、更高效率、更大规模利用转基因技术进行生命科学基础研究和生物技术产品开发，造福于人类。

　　三、 合理利用转基因技术趋利避害，造福人类

　　近代的科学技术发展史证明，科学技术大大地拓展了人类的生存空间，增强了人类改造和征服自然的手段和能力，丰富了人类的生活，提高了人类生活的质量，加快了人类社会的变革和文明进步，充分显示了其造福于人类的一面。与此同时，科学和技术也逐渐暴露出对自然和社会危害的另一面，如自然环境的破坏和污染，大量物种濒危或灭亡，大规模杀伤性武器、生物武器使人类命运未卜。科学技术是把双刃剑，善良的人们可以利用它造福于人类，而邪恶的人们却能用它来危害人类的生存。例如，核能作为清洁能源潜力无限；但潜在的核恐怖主义威胁人类社会，核污染、核泄漏随时可能损害人类的生命和健康。网络技术极大地提升了人类获取信息能力，改变了人们交流方式，天涯海角若比邻；但也存在网络色情、犯罪、沉迷于网络的宅男、宅女等问题。电力技术既可以优化人的生活，又可以摧残人的生命。汽车能提高人类的机动能力，改善生活质量，又带来交通堵塞、事故、大气污染，还加重矿石能源危机等。肥料、农药的使用显著提高农业生产的效率，促进了集约化农业生产的发展，但肥料、农药大量使用不仅加重了土壤、水体的污染，也可能残留在粮食、蔬菜、瓜果等食物中，危害人类健康。

　　转基因技术又称为"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"，根据研究和产品开发的需要，将人工分离和修饰过的基因导入到受体基因组中；所导入基因能稳定表达，引起受体的性状可遗传修饰。这一技术包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞、转基因途径、遗传转化体的选择和检测、遗传稳定性分析等。像人类已经广泛利用的核能技术、信息技术、电力技术、汽车技术、集约化农业技术一样，对转基因技术也要全面认识和对待。转基因技术是生命科学具有里程碑式重大突破，必将给医学、农业、环境带来新的生物产业革命，并将开启人类生物经济时代。同时，它也可能存在潜在的风险，若误用和滥用甚至有可能给人类带来意想不到的负面影响。那么我们是沉溺“争论”而裹步不前，用争论去压制转基因技术的发展呢？还是正视问题、客观争辩、完善技术、强化管理、促进发展呢？我们认为正确的态度应该是：从事转基因研究的科技工作者要重视转基因技术和产品潜在问题，不能回避，要不断完善转基因技术，有效控制它潜在风险；民众要去了解转基因技术发展和产业化相关的知识，要能包容转基因技术存在不断完善的过程，媒体要客观地评价和分析；政府要制定严格的生物安全的管理措施，确保转基因技术作为国家高技术战略不受干扰，确保转基因产业健康发展。2010年中央1号文件已经指出，“抓紧开发具有重要应用价值和自主知识产权的功能基因和生物新品种，在科学评估、依法管理基础上，推进转基因新品种产业化”。

　　转基因技术及其应用既是人类社会发展的现实选择，也是科技发展的必然趋势。我们应当从战略高度重视转基因技术及其应用，不断开发环境友好的转基因技术，积极推进其产业化；同时，通过多渠道、多层次进行相关知识的科普宣传教育，让转基因技术知识的传播和普及跟上转基因技术发展和应用的步伐，让更多的民众了解转基因技术相关知识，对转基因产品及其安全性问题有更客观公正评价，为转基因技术的可持续发展营造良好的社会氛围。