转基因黄金大米
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转基因黄金大米
刘嘉悦33120142201392
摘要:科学家通过将胡萝卜素的基因导入大米来补充贫困地区儿童所缺乏的维生素A,因为胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A。
经过第一代和第二代的发展和改进,这项技术得到了巨大的成功,已经可以通过日常主食的摄入满足儿童日常所需的维生素A的一半。
但它的实验过程却遭到了质疑,因为它并没有严格按照法律法规来进行,在未完全使受试者知情的情况下进行了对中国儿童的实验,因此遭到了世界各界的谴责。
虽然人们对黄金大米的不接受,但政府部门颁布了严格的法律来保障它的安全性,研发人员通过人道主义项目放弃了它的专利权,使更广大的贫穷地区儿童受益。
各种趋势都促进着它的应用。
我认为,只要按照严格的安全标准研发和检验,转基因黄金大米就一定可以造福受维生素A 缺乏困扰的孩子。
关键词:转基因、风险、监管机制、人道主义
黄金大米是一种转基因稻米品种,通过基因工程使稻米的食用部分(胚乳)含有维生素A的前体——β-胡萝卜素,β-胡萝卜素在人体内会转化成维生素A,可以缓解人体维生素A缺乏。
胡萝卜素使大米呈现金黄色,因而得名“黄金大米“[1]。
由于缺乏多样性的饮食,世界上许多欠发达地区的儿童出现严重的维生素A缺乏的状况,维生素A缺乏往往导致失明和免疫水平的低下,据统计,每年还会导致67万名五岁以下儿童死亡。
全球有一百多个国家种植水稻,包括菲律宾和孟加拉,以大米为主食的人口多达30 亿。
在这些国家,大米为人们提供的热量占摄
入总热量的50% ~80%,他们属于维生素A 缺乏症的易感人群。
[2](p138)因此通过稻米来补充维生素A十分有意义。
瑞士联邦理工学院苏黎世分校( Swiss Federal Institute of Technology Zurich) 植物科学研究所的名誉教授印戈·珀特里库斯( Ingo Potrykus) 和德国弗莱堡大学应用生物科学中心的教授彼得·拜尔( Peter Beyer)于1992年见面后开始了这项研究。
一、研究过程
1)第一代黄金大米
1999 年的第一代黄金大米转入了来自黄水仙的两个基因,其中胡萝卜素的含量为1.6µg/g。
2000年在《科学》杂志上首次刊载了其技术细节,[3]由于建立了完整的生物合成途径,黄金大米被认为是生物技术的一项重要突破。
但实际上第一代的胡萝卜素含量太少,对维生素A缺乏问题毫无帮助。
2)第二代黄金大米
利用系统筛选法,Rachel Drake和同事研制出转基因新品种,并对可选择的八氢番茄红素合酶品种进行了试验。
八氢番茄红素合酶是第一个在β胡萝卜素通道中找到的酶。
在所有被扫描的酶中,来自玉米的八氢番茄红素合酶的效果最好。
2005年,第二代黄金大米(Golden Rice 2)研制成功,与原先相比,其能够合成的β-胡萝卜素提升了23倍,至少可以补充一半的需求。
[4]
二、黄金大米的安全性
1)人们的主要质疑
现在社会对转基因食品还没有普遍接受,人们对这种超自然的食品有各种质疑。
许多反对转基因作物的声音往往基于以下理由: [5] 1、转基因作物本身是不好的, 因为其是非自然的;2、转基因作物对人体健康存在不确定的风险,且现今尚没
有公认有效的科学研究证据能表明其安全性;3、转基因作物的出现可能会对现有社会稳定产生冲击;4、转基因作物对非人的自然环境可能会带来风险"。
[6]回顾上述理由值得注意的是,这些担忧和反对并没有超越对某一新兴技术或产品评价的一般体系, 任何一项新兴技术或产品,特别是在医疗健康领域, 人们都会站在上述维度进行评价,不同于其他那些已经进人人们的社会生活,为人们所接受的技术产品的问题,这场转基因作物争论不仅仅牵涉到人们对该项技术产品自身科学知识层面的认知, 更牵涉到人们对科技政策制定的话语层面的参与:人们未能在其发展的评价和管理体系的认识上达成一致。
[7] (p16)
人们往往由于对转基因的不了解而把转基因妖魔化,这也是由于转基因研究和生产过程的监管机制不健全造成的。
2)黄金大米的安全性
首先,对于很多人质疑的黄金大米用于补充维生素A会存在维生素A过量摄入造成的中毒反应,黄金大米理论上并不存在这个问题,因为导入的基因并不是合成维生素A,而是合成维生素A的前体β-胡萝卜素。
它在人体内可以根据机体需要转化为合适量的维生素A,而直接补充维生素A不仅含量不易控制,其光稳定性较差,容易氧化,这样就避免了过量维生素A导致的中毒。
[8] 其次,黄金大米的成分和普通大米基本相同,只是胡萝卜素含量稍高,不存在有毒有害问题。
另外,金米的整个开发过程都得到了安全评估和监管,基于安全使用转基因作物的国际性指导方针和程序,包括国际食品法典委员会,经合组织共识方针和《卡塔赫纳生物安全议定书》等。
例如,在菲律宾,所有的转基因研究和开发都由科学技术部的生物安全委员会监管,农业部植物产业局( BPI) 严格监控田间试
验,协调生物安全信息评价,批准合适的转基因作物。
只要确定对人类、动物及环境是安全的,相关监管机构有权批准其进行传播和消费,农民才可以种植和食用。
因此,如果被批准释放,金米可视为与其他水稻品种一样安全。
[2]( p139) 3)湖南衡阳“黄金大米”事件
2012年8月美国临床营养学杂志刊登论文表示,塔夫茨大学的汤光文博士与中国疾病预防控制中心营养与食品安全所研究员荫士安合作,获得美国卫生院和美国农业部资金支持的研究共选取了68名[9]6到8岁的健康中国儿童,受试儿童全部是湖南省衡南县江口镇小学的学生。
黄金大米的安全性试验已经在美国完成,这次实验的目的在于研究黄金大米中的胡萝卜素在儿童体内的转化率。
研究者令其中25名[10]儿童在21天的时间里每日午餐进食60克黄金大米,并对其体内维生素A含量进行检测,杂志刊载得出的结论是黄金大米与维生素A胶囊效果相当。
但参与实验的儿童及其家长并未被明确告知食用的大米为转基因大米,因此实验的过程是违反学术道德的。
三、未来发展方向
1)黄金大米的人道主义应用
根据黄金大米人道主义项目( Golden Rice Humanitarian Project )①的结构框架,发展中国家将无偿得到黄金大米的使用权。
因为这项研究从一开始就是一个旨在减少发展中国家的营养不良问题的公益研究项目。
虽然专利是保护商业利益与投资的工具,但是金米这个案例清晰表明,专利已不是贫困人口使用并传播技术的障碍。
除去在应用地域及时间上的限制,专利拥有者还可以决定将专利向谁授权,以及在何种条件下授权。
[2]( p139)
2)监管机制更加完善
转基因产品要进入中国,首先材料要报农业部批准拿到农业部批文才能在海关办理入关。
其次,转基因产品在中国进行人体试验、研究内容需按规定提交卫生部伦理审查委员会审查和卫生部审批。
按照《中华人民共和国种子法》的要求,转基因作物还需要取得品种审定证书、生产许可证和经营许可证,才能进入商业化种植。
目前转基因水稻和转基因玉米尚未完成种子法规定的审批,没有商业化种植。
3)黄金大米目前在菲律宾进行为期两年的大面积种植检测。
[11]
黄金大米的人道主义项目使转基因技术更好的为贫穷且需要维生素A补充的国家造福,中国一些贫困的地区也可以受益,而越来越完善的监管机制使转基因研究更加透明、公开,人们可以从更科学的角度认识它而不是心怀疑虑,同时也使转基因可能带来的毒害极大地减少。
我认为黄金大米的未来发展前景是十分乐观的。
四、我的预测
我国属于维生素A中度缺乏的国家,并且我国人口数量很大,这种通过饮食调节的方法可以有效的帮助我国一些受维生素A缺乏困扰的儿童。
另外,我国的饮食习惯以大米为主,也很适合这种方法,而且随着我国人民素质的提高,人们对转基因越来越了解,是这项技术的接受度越来越高。
我个人的估计是在5年内会有转基因黄金大米的产品在中国出现并广泛流通。
但是随着收入和生活水平的提高,人们的饮食会更丰富,转基因黄金大米最终还是会被淘汰,但那时也许会出现以其他目的而生产的转基因作物。
注释:
①人道主义项目是金米发明者在2000 年建立的公-私伙伴关系,用于帮助金米的开发和部
署
参考文献:
[1]维基百科
[2]中国生物工程学会科普工作委员会,黄金大米及其安全性,中国生物工程杂志China Biotechnology,2012,32( 9) : 138-139
[3]Ye, X; Al-Babili, S; Klöti, A; Zhang, J; Lucca, P; Beyer, P; Potrykus, I. Engineering the
provitamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm. Science. 2000年, 287(5451): 303– 5.
doi:10.1126/science.287.5451.303. PMID 10634784.
[4]百度百科
[5]翟晓梅,郑仁宗.生命伦理学导论[M].北京:清华大学出版社,2005 .
[6]毛新志.转基因食品的伦理问题与公共政策[M].武汉:湖北人民出版社,2010 .
[7]田昊, 翟晓梅. 如何正确看待转基因作物——黄金大米试验的启示. 中国医学伦理
学,2013年2月,第26卷第1期
[8]2014-10-23 09:25:00 来源: 澎湃新闻网(上海)
[9]满羿. “黄金大米”试验疑云. 北青网. 2012-09-05 [2013-09-22].
[10]衡阳黄金大米事件始末:25名学生每人获赔8万. 网易. [2013-09-22].
[11]PhilRice Two seasons of Golden Rice trials in Phl concluded, 09 June 2013.
Golden Rice
LIU Jia-Yue 33120142201392
Abstract: Scientists put the gene of carotene into the cell of rice in order to supply
vitamin A for kids from poor places because carotene can change into vitamin A in human’s body. After the development and improvement of the first and the second generations, this technology had made a big success. It had been able to provide half of the vitamin A that a child need. However, it was questioned about its process of experiment. It didn’t follow the law strictly when the experts did experiments on Chinese children. So the criticize from all over the world came to it. Although a lot of people don’t accept the technology, all the trends are supporting it. The government made strict laws to make sure its safety. The experts gave up its patent through humanitarianism project to benefit more poor children. And I think Golden Rice can benefit once it is strictly produced and tested according to the standards.
Key Words: transgenosis; risk; management system; humanitarianism。