魯運(yùn)江

(嘉魚縣農(nóng)業(yè)局，湖北 嘉魚 437200)

中國的抗蟲雜交水稻是繼抗蟲棉、抗蟲玉米、抗蟲馬鈴薯之后又一豐碩科技成果。我國是首例創(chuàng)新抗蟲雜交水稻的國家，并列入國家“863”和“973”計劃，國家自然科學(xué)基金，轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ椨媱潱?008年又啟動了“轉(zhuǎn)基因生物新品種”科技重大專項課題，是歷史資金規(guī)模最大的農(nóng)業(yè)科技項目。該成果研究發(fā)明已有數(shù)載，已經(jīng)過反復(fù)循環(huán)多方位試驗和測試，但至今還沒有得到農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因安委會的批準(zhǔn)進(jìn)入商品化生產(chǎn)。禁止商品化生產(chǎn)的原因很簡單，遭到了世界綠色和平組織的指責(zé)。2006年農(nóng)業(yè)部安委會一度停止審批和禁止生產(chǎn)，導(dǎo)致國人對抗蟲雜交水稻議論紛紛，使這樣的一個先進(jìn)科技成果長期冤屈于腹中。直到2009年8月農(nóng)業(yè)部安委會才向華中農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)放了安全生產(chǎn)證書，并強(qiáng)調(diào)先在湖北定點(diǎn)試驗生產(chǎn)。為此，筆者對這種“遭指受禁”的科技成果談點(diǎn)淺略之見。

1 有關(guān)轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交水稻的是非之爭

對轉(zhuǎn)基因反對者來說，本身對轉(zhuǎn)基因食品就存在一種疑慮，特別是世界綠色和平組織認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因生物是“洪水猛獸”、“生命的海盜”、“邪惡技術(shù)的代表”等。他們提倡搞遠(yuǎn)古的生態(tài)農(nóng)業(yè)，讓人類長期吃“紅米飯加南瓜湯”還要原始的生活。.學(xué)術(shù)界爭論觀點(diǎn)也甚多，有營養(yǎng)和過敏、基因漂移逃逸、基因沉默、抗生素載體、基因環(huán)境污染和威脅、超級雜草和生物的多樣性、知識產(chǎn)權(quán)專利等問題。對抗蟲雜交水稻這一主糧作物，更感到一種恐懼，他們認(rèn)為轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻既然能毒死害蟲，首先是存在毒性問題，食品中的有關(guān)成分肯定對人體有害，特別是長期食用，增加和積累了食物中原有的微量毒素，存在潛在性的危害，對生命是一種慢性自殺，而且還影響子孫萬代。再加上綠色和平組織的反對和指責(zé)，2006年農(nóng)業(yè)部也對抗蟲雜交水稻采取了不審不批和禁推，湖北省對違規(guī)種植的抗蟲轉(zhuǎn)基因雜交水稻全部鏟除，全省各地農(nóng)業(yè)種子管理部門每年不間斷地進(jìn)行嚴(yán)督嚴(yán)查，引發(fā)百姓四處途傳，“什么抗蟲大米有毒，致癌，食物不能養(yǎng)雞、鴨、豬和稻草不能養(yǎng)牛，否則雞不下蛋，鴨子不下水，牲畜不產(chǎn)子，人不生伢（孩子）等鬧語。國家對人民的健康保護(hù)是無可非議的，“雜交水稻之父”袁隆平先生也表示，“政府應(yīng)該特別慎重批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因植物商品化”。但對抗蟲雜交水稻這一創(chuàng)舉成果，多年來不能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力到底是對是錯，一時也是很難分辨。所以，抗蟲雜交水稻不能商品化生產(chǎn)的主要原因之一就是主糧，它與棉花、玉米和馬鈴薯有別，再就是世界綠色和平組織堅決反對和阻礙了中國抗蟲雜交水稻新技術(shù)的推廣。

2 抗蟲雜交水稻安全理論性依據(jù)之說

目前，應(yīng)用于植物抗蟲的基因有三類，一是Bt毒蛋白基因，二是蛋白酶抑制基因，三是植物凝集素基因。但注入植物體內(nèi)的Bt毒蛋白基因倍受消費(fèi)者關(guān)注。Bt是蘇云桿菌的簡稱，是一種革蘭氏陽性土壤芽胞桿菌[1]。在大田生物農(nóng)藥防治中占90%的份額，科學(xué)家們將Bt克隆編碼了殺蟲蛋白δ內(nèi)毒素蛋白基因?qū)胨倔w中去，使其對麟翅目害蟲產(chǎn)生一種抗性，它具有高度特異殺蟲活性，但這種殺蟲晶體蛋白平時以原毒素存在，無殺傷活性的前體蛋白不具有殺蟲活性，只有在鱗翅目昆蟲取食后在腸道中堿性的條件下才能轉(zhuǎn)化為活性的成熟蛋白得以活化，并與昆蟲腸道上皮細(xì)胞的特異結(jié)合蛋白結(jié)合。這種特異毒蛋白是鱗翅目昆蟲特有的，ICP嵌于細(xì)胞中，使細(xì)胞膜產(chǎn)生孔道破裂而死亡[2]，防蟲效果達(dá)到95%。但這種Bt毒蛋白基因僅在植物的莖葉中表達(dá)，種子本身不會產(chǎn)生毒蛋白，而在受到昆蟲取食莖葉后于體內(nèi)產(chǎn)生殺蟲蛋白，只對鱗翅目害蟲起到毒殺作用，這就是Bt毒蛋白的高度專一性，使昆蟲癱瘓死亡。而人體腸道中是強(qiáng)酸性的，又不存在特異性結(jié)合蛋白，不能合成殺蟲蛋白，也就是說，一個巴掌拍不響。轉(zhuǎn)基因在人體內(nèi)不會積累，人體內(nèi)酶分子可將基因（脫氧核糖核酸片段）破壞成小分子，不會組合到人體中去。否則，抗蟲葉菜類蔬菜就更不能食用了。所以，這種Bt毒蛋白對哺乳動物、鳥禽、魚類以及有益昆蟲不產(chǎn)生毒害作用[3]，是安全的。馮英、薛慶中研究認(rèn)為，“抗蟲基因絕大多數(shù)在人體腸道中失活，對天敵群體直接影響很小，或幾乎沒有”[1]。通過基因工程手段培育的抗蟲新品種可以從根本上解決害蟲的問題，對人和有益昆蟲不產(chǎn)生毒害作用，具有廣闊的應(yīng)用前景[3]。

我國水稻種植面積約4.5億畝，年產(chǎn)1.78億噸左右，1.1億水稻種植戶，發(fā)展抗蟲雜交水稻每年可節(jié)省80%的農(nóng)藥使用量，大大減少農(nóng)藥對土地和人畜及環(huán)境的危害與污染，不但節(jié)省農(nóng)藥開支，比常規(guī)不抗蟲水稻還能增產(chǎn)8%～10%，每年可使農(nóng)民增收370億元，其意義不亞于雜交水稻的推廣[4]。所以，國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)組織主席CliveJames博士高度評價了我國政府2009年8月批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的安全生產(chǎn)證書，認(rèn)為是歷史上的里程碑。

其實，轉(zhuǎn)基因抗蟲稻也屬于自然地產(chǎn)物，事實上人類己進(jìn)入轉(zhuǎn)基因時代，是未來發(fā)展的趨勢，“轉(zhuǎn)基因”和自然育種在本質(zhì)上是一樣的，自然育種也是經(jīng)過選育、變異獲得“轉(zhuǎn)基因”。在我們落后的年代也提倡培育抗病抗蟲的作物來提高單產(chǎn)，只不過是用常規(guī)手段進(jìn)行人工雜交育種來轉(zhuǎn)移基因，但見效甚微。正交、反交、回交復(fù)雜，機(jī)遇率低，育種年限長，現(xiàn)在只是采用了一種新的科技手段和方法，快捷、簡便、見效快，又為何不能去接受它呢？何況自然界里許多食物也有某些有害物質(zhì)，如普通大米也含有肌醇久磷酸，分子與鐵結(jié)合不易被大腸吸收，可導(dǎo)致缺鐵性貧血；土豆則含有龍葵素有害物質(zhì)。有專家認(rèn)為，抗蟲大米安全性大于常規(guī)大米，原因是它經(jīng)過嚴(yán)格的實驗檢測，審查的程度嚴(yán)格到“無可挑剔”的程度。更重要的是沒有農(nóng)藥殘留，它的負(fù)面影響是“微乎其微”的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于治病藥品和農(nóng)藥毒性的副作用對人體的危害。據(jù)報道，Bt毒蛋白只對螟蟲才是名副其實的毒蛋白，對其他哺乳動物無標(biāo)靶，很易被分解，也不會對土壤帶來污染。鑒于Bt毒蛋白基因是安全的，而蛋白酶抑制劑 （PI）基因和植物凝集素（lectih）基因主要取之于植物的體內(nèi)，對人畜健康的危害性就更小。

3 對抗蟲雜交水稻安全生產(chǎn)的粗淺看法

對于發(fā)展抗蟲雜交水稻來說，反對者心中有疑慮，贊同者有說法，有害沒有證據(jù)，無害又不能商品化生產(chǎn)，有害無害誰也下不了定論。針對這一爭論，世界糧食署（OFCD）1983年提出了一個“實質(zhì)同等”的原則，就是說在近期內(nèi)人畜食用轉(zhuǎn)基因抗蟲食品和不抗蟲食品安全性是一樣的，那就可以定為是安全的。我國抗蟲雜交水稻研究實驗十余載了，沒有發(fā)現(xiàn)人畜中毒的病灶報告，其食物也應(yīng)該是安全的。

3.1 發(fā)展抗蟲雜交水稻是民心所望

害蟲是農(nóng)作物生產(chǎn)中的勁敵，作物不施農(nóng)藥造成的損失水稻為83%，小麥為52%，玉米為59%，棉花為84%，馬鈴薯為74%[1]。在水稻生產(chǎn)中，螟蟲（二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻苞蟲等）是生產(chǎn)中的主要害蟲，不但發(fā)生代數(shù)多，而且螟蟲之間重復(fù)危害，世代重疊，防不勝防，一般需施農(nóng)藥6次（單季中稻）到10次（雙季稻），每畝需農(nóng)藥成本50元以上，而且在時間上、用藥量上、用水量上、施藥的準(zhǔn)確性上都難以到位，勞動強(qiáng)度大，時而還引發(fā)中毒事故，再加上農(nóng)村主要勞動力都外出打工，體弱勞動力更難負(fù)重，所以發(fā)展抗蟲雜交水稻是民心所望，可以減輕農(nóng)民在水稻生產(chǎn)中的勞作之苦。調(diào)查中證明，有的一季中稻甚至沒有施用一次農(nóng)藥，而且還比施藥的常規(guī)稻增產(chǎn)8%～10%，可以說是無公害的綠色大米。如果有朝一日科學(xué)家們能發(fā)明“種子撒在田里，既不需打藥，又少施化肥，還不用除草和灌溉”的“懶漢種植法”，那該多好。

3.2 對相關(guān)問題的看法

3.2.1 蛋白酶毒性問題。我國已商品化生產(chǎn)的有棉花、玉米、馬鈴薯等，它們都屬于Bt毒蛋白基因。雖說棉花是經(jīng)濟(jì)作物，但棉籽油也是人類的食油，玉米和馬鈴薯雖說不是主糧，但食用的人甚廣，不在于它是不是主糧，而在于轉(zhuǎn)基因Bt的毒蛋白對人體是否有害，有害就要禁用，無害就要早點(diǎn)造福于民。筆者用抗蟲大米水浸泡后搓成米漿兌水后防治稻縱卷葉螟，根本就沒有防治效果，說明籽粒中無毒，用稻谷和米糠喂雞、鴨、豬，用抗蟲稻草養(yǎng)牛，都沒有不良反應(yīng)。雞蛋里沒有骨頭，不等于沒有形成骨頭的基因。如果你想到雞蛋里有骨頭基因就不敢吃，那就會太荒唐了吧！據(jù)有關(guān)報道[5]，轉(zhuǎn)基因抗蟲毒性問題至少有三道防線，保證了抗蟲水稻的Bt內(nèi)毒素不會對人體有害，一是Bt內(nèi)毒素是一種蛋白質(zhì)，在60℃的水煮中1分鐘就會失去活性，在生米煮成熟飯時巳不可能存在還有活性的Bt蛋白；二是內(nèi)毒素本身實際上沒有毒，只有在昆蟲腸道堿性環(huán)境下才能加工成有毒的蛋白，人的胃腸環(huán)境是酸性的，不能做有毒的加工；三是Bt內(nèi)毒素產(chǎn)生的毒蛋白要與昆蟲腸道細(xì)胞表面特異的受體結(jié)合才能起作用，而人體消化道細(xì)胞表面沒有這種特異受體。所以，贊同者對轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的安全性非常有信心。目前，我國的糧食自足是主題，糧食安全問題也很重要，國家會有措施的?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步總是“雙刃劍”，只要利大于弊，就沒有什么感到可畏的。

3.2.2 生物多樣性和超級雜草問題。生物多樣性是指動植物及微生物種類的豐富性。它是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，為人類提供必要的生活物質(zhì)。世界上的生物本來就是多樣性的，自然雜交選擇是它的規(guī)律，新的代替舊的、吐故納新是自然現(xiàn)象。生態(tài)者應(yīng)該知道，原始森林生物豐富永遠(yuǎn)好于人類耕作區(qū)，不可能在某種植物中導(dǎo)入幾個基因就毀滅了一切。再說人工培育的物種本身就比自然環(huán)境中物種脆弱性高?？偠灾?，人們是在向好的方面來塑造它，多造福于人類。至于基因漂移和逃逸引發(fā)環(huán)境污染和超級雜草也是可以克服的，后人會要想法子去解決的，說不定還能綜合利用呢！

3.3 關(guān)于Bt基因知識產(chǎn)權(quán)專利問題

知識專利也是反對抗蟲雜交水稻推廣應(yīng)用的理由之一。據(jù)說，僅“Bt汕優(yōu)63”就涉及國外專利權(quán)11或12項。我國的抗蟲棉也屬于同一類Bt基因，為什么抗蟲水稻就涉及到知識專利產(chǎn)權(quán)？再說國外專利已到期，又沒有在我國申請專利，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所的范云六教授和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)教授也發(fā)明了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的Bt抗蟲基因等成果，外國有的我國也可創(chuàng)新改造基因和應(yīng)用基因。雜交水稻是我國首創(chuàng)的，抗蟲雜交水稻也是我國首創(chuàng)的，品種也不一樣，應(yīng)該是我國的。再說還可以通過相互交換達(dá)成協(xié)議嘛！既然毒性問題不存在，不能讓專利問題成為攔路虎。

3.4 進(jìn)一步佐證其毒性機(jī)理

首先，要弄清楚轉(zhuǎn)基因抗蟲大米、糠、禾苗內(nèi)含有Bt基因物質(zhì)成分有多少，籽粒沒經(jīng)過生長發(fā)育、分化能否有殺蟲活性，對人畜動物繼續(xù)進(jìn)行抗蟲稻食用后的研究，觀其后效，看是否為“實質(zhì)長效同等”。如果這些都不存在問題，種子本身不會產(chǎn)生殺蟲蛋白，人的稻米是熟食的，Bt在60℃下蒸煮1分鐘就可變得無害，那就會更加安全。

3.5 聯(lián)手合作，安全推進(jìn)

農(nóng)業(yè)、畜牧、衛(wèi)生、食品、工商、技術(shù)監(jiān)督等部門要聯(lián)手密切配合，注意事態(tài)發(fā)展動向，對發(fā)展抗蟲雜交水稻產(chǎn)生的不良反映或食物引發(fā)的后果及時報告，以利于國家及時采用相應(yīng)的對策。

［1］馮英，薛慶中.作物抗蟲基因工程及其安全性[J].遺傳，2001，（6）：571 ～ 576.

［2］徐小榮.農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因品種利用現(xiàn)狀及展望[J].種子科技，2009，27（3）：19 ～ 21.

［3］呂玲玲，雷建軍.幾種主要抗蟲基因及其在蔬菜育種中的應(yīng)用[J].長江蔬菜，2002，（6）：27 ～ 29.

［4］魯運(yùn)江.基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的規(guī)范開發(fā)利用前景[J].種子科技，2009，27（9）：17 ～ 19.

［5］方舟子.轉(zhuǎn)基因何曾“偷偷摸摸”？（評張偉“偷偷摸摸”轉(zhuǎn)基因）中國農(nóng)科院生物技術(shù).2009，12.24.