转基因植物-坦然面对、合理应用、科学发展

1983年，世界首例转基因植物在美国问世，标志着植物转基因时代的兴起。随之而来的是对转基因植物产品的两种不同声音，支持和反对。近年来，随着转基因产品的丰富，两种声音的交汇愈发显得突出。结合多年来对生物学的理解，现将部分心得体会和大家分享。

　　什么是基因？

　　基因是携带生物信息、决定生物体性状的基本功能遗传单位。基因通常由三个基本元件组成，启动子在合适的条件时空下启动基因的表达、编码区通过转录翻译形成基因产物、终止子保证基因的有效终止。在高等和部分低等生物中，基因的基本组成单位都是脱氧核糖核苷酸；三个相邻核糖核苷酸构成一组遗传密码，编译单个氨基酸或代表终止密码子。从生物个体基因数目来讲，人类大约有2.6万到4万个基因，水稻大约有4万到6万个基因，模式植物拟南芥大约有2.5万个基因。就功能而言，部分基因属于管家基因，是维持细胞基本生命的必须基因，表达相对稳定，如微管蛋白基因和核糖体蛋白基因等；有些基因则具有特定的时间和空间表达模式，决定细胞特异性状。从进化上讲，不同物种之间的同源基因可以追踪到共同祖先。总之，基因作为遗传信息的共同载体，并非深不可测。

　　自然科学的发展造就了转基因时代

　　直到上世纪30年代，人们对遗传的认识还仅停留在“种豆得豆、种瓜得瓜”的朴素境界。从20世纪40年代起，人们开始研究性状的控制基础。1944年，美国科学家艾弗里和他的同事一起证实了DNA是遗传物质。1953年，沃森－克里克提出DNA双螺旋模型，由此开创了生命科学的新纪元。

　　通常情况下，高等植物的世代交替途经花粉双受精过程，实现雄雌配子的融合和子代种子的形成。随着人们对基因结构和功能的了解，基因工程操作逐渐成熟。在此基础上，利用超脱常规授粉技术的手段实现遗传物质整合、培育转基因植物应运而生。在自然界中，根瘤农杆菌可以将其Ti质粒上的T-DNA转移并整合到寄主植物中，该原理被广泛应用于转基因植物的创建。此外，许多直接转化方法也被用于转基因操作。1993年，美国上市了第一例转基因晚熟西红柿。自此，全球转基因食品蓬勃发展起来。到目前为止，转基因食品遍及世界各地，其中，发达国家的转基因产品占世界总量的85％，主要集中在美国和加拿大。

　　多年来，人们担心转基因食品具有潜在毒性、引起过敏反应、导致营养失调等等。然而，自第一例转基因产品上市以来，世界范围内数亿人享用各种转基因食品，迄今尚无确凿证据证实转基因食品对人体有害。另外，植物个体和人体一样“聪明”，如果转基因的异位表达具有不良的作用，转基因植物在细胞水平和植株整体水平同样会表现异常，然而这是在所释放的转基因植物中未曾发现的现象。从食用者角度出发，人类的消化系统将食物分解成可吸收的小分子。其中食物核酸在小肠中核酸酶、二酯酶和核苷酶作用下，分解成核苷酸、核苷磷酸、核糖、碱基，或参与代谢途径，或降解排出体外；食物蛋白则在蛋白酶作用下水解成2 3个氨基酸残基组成的小肽或氨基酸，被人体吸收再利用。可见，人们对转基因食品安全性的担心在某种程度上是由于心理负重。尽管如此，增强对转基因产品的安全测试对其健康发展意义重大。

　　合理开发利用转基因产品

　　为更合理的开发和利用转基因植物，我国应该从多个方面考虑。

　　规范转基因植物产品的释放、种植和投放。我国颁布了《农业转基因生物安全管理条例》和《农业转基因生物标识管理办法》，对农业转基因产品有着具体的规范。根据国际和国内转基因植物产品的发展趋势，我国需要修改和完善现有规范，保证转基因植物产品的健康发展。

　　转基因植物产品的合理性：根据基因特点和应用重点，考虑其布局的多样性，合理安排基因表达、积累模式。比如说，抗除草剂的基因可以在叶片和茎秆特异表达，避免在果实中的积累。

　　转基因植物知识的普及：目前，我国广大群众对转基因不了解，有时会产生恐惧心理。通过教育，消除心理障碍，同时提高我国大众对转基因植物及其产品的管理水平。

　　总之，随着人们对基因功能的深入了解，转基因植物操作将逐渐实现目标精确、设计合理、种植规范和产品健康。

（作者单位：山东农业大学）