文章来源:中国生物工程学会 发布时间:2012年09月11日
在美国国立卫生院(NIH)的主持和联合国粮农组织(FAO)支持下,黄金大米(Golden Rice)的人体营养学功能试验已按照国际通行的做法,以符合科学伦理、确保参试者健康为前提,在美国等国家进行,初步结果证实确有克服不同程度的维生素A缺乏症的良好功效。 8月30日,一条 “国外科研机构利用中国儿童做转基因黄金大米人体试验”的消息突然在网上爆出,几天来媒体哗然,群情激动,众说纷纭。值得注意的是,现在多数人都在关注与试验相关的管理程序问题,却未注意“黄金大米”的科学内涵已被替换,在预设其“毒害儿童”的前提下此事正在不断演绎,不仅转基因技术被进一步妖魔化,而且某些人正试图将此事扩大成为社会和政治事件。尽管事情管理层面的问题应当调查澄清,但同时也不应故意回避“黄金大米”试验研究的科学问题。为了便于对此事进行全面客观的分析,实有必要对转基因黄金大米的研究背景及现状作一介绍。 一、维生素A缺乏症 据世界卫生组织报告,全世界估计有1.9亿儿童和1900万孕妇患有不同程度的维生素A缺乏症(Vitamin A deficiency,以下简称VAD),每年发展中国家有35万儿童因VAD而失明,67万儿童因VAD导致免疫力低下和继发感染而死亡。 人体缺乏维生素A后就没有足够的制造视紫红质的原料,使视网膜中杆状细胞受损,表现为黑暗中或光线较弱的地方看不清东西。如不得到及时治疗则会造成角膜干燥萎缩,最终导致全盲。其次,VAD会使人体免疫力下降,引起儿童呼吸道疾病和腹泻的增加,还可能导致癌症和出生缺陷。也有研究指出妊娠期补充维生素A能降低艾滋病毒母婴传播风险,也就是说补充维生素A可以帮助抵御艾滋病。由于以上症状可能联合出现,在医疗水平低下、深陷贫困与动乱的发展中国家,VAD的危害尤其严重。 二、维生素A缺乏症的解决途径 治疗维生素A缺乏症,最简单快速的方法自然是服用维生素A胶囊。这种胶囊虽然成本低、疗效好,能治疗夜盲症、干眼症,提高人体抵抗力,但是,如何让非洲、东南亚等的一些极度贫困或饱受战乱地区的儿童能得到足够的药品和及时的治疗,仍然是个难以解决的问题。 动物性食品中富含维生素A,不少植物如胡萝卜和多种水果蔬菜中都含能转化为维生素A的胡萝卜素,但目前许多贫困地区人们能吃饱肚子就不错了,象肉类、果蔬等我们称之“换口味”的食物,对他们而言仍然是难以企及的奢侈品。 于是,如果能运用生物技术手段让人们日常必需食用的大米能富含维生素A,那就有可能解决VAD问题,“黄金大米”的研究就是要达到这个目的。 三、“黄金大米”的研发过程 “黄金大米”的研究始于2000年,第一个研发者是瑞士联邦技术院植物科学研究所的Ingo Potrikus教授,之后,德国Freiburg大学的Peter Beyer教授也为研究的成功作出了重要贡献。 科学家通过基因工程的手段,将维生素A合成的前体—β-胡萝卜素的基因导入了水稻,这些基因的产物能够在稻米主要食用部分—胚乳中富集,从而使大米带有胡萝卜素的金黄色,故被人们称作“黄金大米”。但初期研究的转基因稻米中β-胡萝卜素含量只有1.6μg /克胚乳,不能满足实际需要。经过一系列改进,特别是导入了不同来源的、更为安全有效的相关基因,现在β-胡萝卜素含量已提高到 36μg /克胚乳。研究显示,每日吃100-150克的“黄金大米”(儿童每日饭量的一半),就能够满足60%的维生素A摄入量。 位于菲律宾的国际水稻研究所(IRRI)是目前国际上黄金大米的主要研发单位。IRRI的科学家与菲律宾和孟加拉两国水稻育种家合作,已培育出多个适应当地生产条件的黄金大米优良品种,其食用和环境安全性评价试验研究已按照相关法规要求完成,田间多点种植试验正在扩大进行,有关安全性评价资料将于2013年提交政府部门进行评估,有望在2—3年开始生产应用。与此同时,在美国国立卫生院(NIH)的主持和联合国粮农组织(FAO)的支持下,产品的人体营养学功能试验已按照国际通行的做法,以符合科学伦理、确保参试者健康为前提,在美国等国家进行,初步结果证实确有克服VAD的良好功效。 四、“黄金大米”的安全性评价 国际水稻研究所已按照国际标准程序对“黄金大米”的安全性进行了研究和评价,主要结果概括如下: 深入分析了胚乳β-胡萝卜素生物合成途径与修饰,科学解释了金大米色素的来源。 从2000个转化体中精选了10个转化体,遗传结构符合法规评价要求,基因表达试验显示,与亲本材料相比无非预期改变。 黄金大米中的β-胡萝卜素与其他食物中的β-胡萝卜素成分与功能相同。金大米中仅有微量碳转化成了类胡萝卜素,未发现其它营养成分有显著改变。 实验动物标准化试验结果证实转基因蛋白质没有致毒作用。通过生物信息学分析与检索,已排除过敏的可能性,模拟胃液中的高消化率进一步证明没有致敏可能。 试验结果表明正常食用黄金大米不会导致胡萝卜素摄入过量。 五、“黄金大米”的专利权属 影响诸多转基因作物发展的重要原因之一是专利权属问题。但是,目前“黄金大米”的专利权属问题已通过协商基本解决。 在黄金大米的研究进行中,研究者发现这个项目可能会受近70个专利所牵制。其中专利中7个专利所有者分别是先正达,安万特,孟山都和杜邦公司,63个属于其他公共机构。面对这个问题,科学家,农业公司和慈善基金会联合成立了“黄金水稻”人道主义委员会(Golden Rice Humanitarian Board),负责培育“黄金水稻”二代的先正达公司捐献出了“黄金水稻”二代的发明权,其后,所有“黄金水稻”涉及专利的所有者都宣布了放弃其专利权,“黄金水稻”将无偿地提供发展中国家农民使用。 “黄金水稻”的人道主义使用协议主要包括了以下内容: 1、在发展中国家使用。发展中国家是指由联合国粮农组织所指定的低收入、粮食不足的国家,我国也在其中。 2、供贫困农民使用。贫困农民是指年土地收入少于一万美元的农民。 3、此项技术根据需要可用于其他作物,但必须是可公用的农业品种和育种材料。 4、种子销售时不应收取因技术而产生附加费用,即和普通种子保持同一销售价格。经生产者同意,产品亦可交国家销售以满足城市地区需求。 5、农民可自行繁育下一代种子,即农民拥有种子的所有权。