基因工程生物安全
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பைடு நூலகம்27
1999年5月，英国皇家学会宣布此项研
究“充满漏洞”，从中不能得出转基因 马铃薯有害生物健康的结论。
失误和缺陷主要包含六个方面：不能确定转基因与非转 基因马铃薯的化学成分有差异；对试验用的大鼠仅仅食 用富含淀粉的转基因马铃薯，未补充其它蛋白质以防止 饥饿是不适当的；供实验用的动物数量太少，饲喂的食 物都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；实验设计 差，未按照该类试验的惯例进行双盲测定；统计方法不 恰当；实验结果无一致性。
1983年，第一株转基因植物问世。
1986年，首批转基因作物被批准进行小规模田 间试验。
1994年，美国Calgene公司研制的转基因延熟
番茄首次进入商业化生产。
1 4
全球转基因作物种植面积趋势
15
Who Uses this technology
16
2015 年 11 月 19 日美国政府批准第一种食用转基 因三文鱼。在大西洋三文鱼受精卵中植入 奇努 克三文鱼生长激素基因 和 大洋鳕鱼抗冻蛋白基 因。1995年开始向FDA提交申请，要求批准上市。
3
一、什么是基因工程？
4
What is genetic engineering? ~ is the process of manually adding new DNA to an organism. The goal is to add one or more new traits that are not already found in that organism. Examples: plants with resistance to some insects or can tolerate herbicides, and crops with modified oil content, and so on.
生物安全是一个系统的概念，即从实验室到田
间、到餐桌，从研发活动到经济活动、到社会
活动，从个体安全到区域安全、生态安全、到
国家安全。
同时，生物安全又一个动态的概念，它所涉及 的内容有一定的时间和空间范围，又随着自然 界的演进、社会和经济活动的变化而变化。
42
安全性评价（又称风险评价）是安全管理
的基础和核心 ，其主要目的是从技术上分 析生物技术及其产品的潜在危险，确定安 全等级，制定防范措施，防止潜在危害。
43
基因工程安全性评价的原则
– ON A CASE BY CASE BASIS: GENERIC CRITERIA (ANALOGIES WITH SIMILAR EVENTS OR PLANTS ARE NOT CONVENIENT)（个案评审原则） – ALLOWING FOR A STEP BY STEP INCREASE IN AGROECOSYSTEM AREA（逐步放大原则）
5
基因工程又叫做DNA重组技术。
是在生物体外，通过对DNA分子进行人工 “剪切”和“拼接”，对生物的基因进 行改造和重新组合，然后导入受体细胞 内，使重组基因在受体细胞内表达，产 生出人类所需要的新的生物类型和（或） 生物产品。
6
What is DNA? DNA is a molecule found in the nucleus of every cell and is made up of 4 subunits represented by the letters A, T, G, and C.
7
What is gene?
Small segments of DNA are called genes. Each gene holds the instructions for how to produce a single protein. An organism may have thousands of genes. The set of all genes in an organism is called a genome.
（1）玉米花粉大而重，因此扩散不远。
（2）帝王蝶通常不吃玉米花粉，它们在玉米散 粉之后才会大量产卵。 （3）在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因 玉米地占总玉米地面积的25%，但田间帝王蝶数 量却很大。
31
墨西哥玉米事件
2001年11月，美国加州大学伯克利分校 Chapela和Quist在Nature杂志发表文章，指 出在墨西哥南部Oaxaca地区采集的6个玉米 品种样本中，发现了一段可启动基因转录的 DNA序列“35S启动子”，同时发现与诺华 （Novartis）种子公司代号为“Bt11”的转 基因抗虫玉米所含“adh1基因”相似的基因 序列。
17
转基因食品（GM FOOD）
18
19
从分子水平上干预生物的遗传特性
19
基因工程的应用
生命科学基础理论研究中的应用
农林牧副渔中的应用
工业中的应用
在医学中的应用
在环境保护中的应用
20
二、基因工程的生物安全问题
21
引起科学家良心危机的三大事件
第一事件：广岛原子弹爆炸
第二事件：德国纽伦堡审判 第三事件：1965年《寂 静的春天》一书出版
欧洲食品安全局及欧洲多国权威科学及监管机构进行了 迅速调查，得出该研究实验所用鼠种存在问题、样本量 太少、统计方法有误以及缺乏喂养数据等结论。
36
37
38
38
我国允许销售的转基因作物有哪些？
截至目前，我国批准了转基因生产应用安全证书
并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。
但仅有自主开发的转基因番木瓜能作为食品销售，
24
三、基因工程生物安全相关案例
25
食物过敏事件
为提高大豆的营养品质，1994年美国先锋种子公司
尝试将巴西坚果中的一个蛋白基因转入大豆。此事
后来一度被说成是“转基因大豆引起食物过敏”。
苏云金芽孢杆菌的Cry9C基因转入玉米，即
StarLink玉米。1998年，美国环保署批准只作为家
畜饲料和工业用途。2000年未经许可进入了食品中，
8
How is DNA important in genetic engineering?
红色素基因
How is genetic engineering done?
Genetic engineering, also called transformation, works by physically removing a gene from one organism and inserting it into another, giving it the ability to express the trait encoded by that gene.
其他作物并没有获批成为食品上市销售。
我国允许进口的转基因作物有哪些？
我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、 玉米、油菜、棉花和甜菜。这些食品的进口必须获 得我国的安全证书。
39
四、基因工程生物安全的管理
40
生物安全意识的匮乏，是中国发
生基因工程生物安全的最大隐患
你想过基因工程的 生物安全问题吗？
genetic engineering
traditional breeding
10
Producing Enviropigs
Researchers borrow a gene from E. coli bacterium that produces a phytase enzyme (植酸酶), inject it into a fertilized egg, and rely on the animal’s normal reproductive system to deliver transgenic pigs.
多国科学家也纷纷发表评论反驳认为，抗虫棉 不是“无虫棉”，抗虫棉中的Bt基因主要是针 对鳞翅目的某些害虫，并不杀死所有害虫。棉 农只要采取适当防治措施，如喷洒一般有机磷 或菊酯类农药，这些害虫便可得到有效控制， 根本谈不上“超级害虫”，更不能说是抗虫棉 破坏环境。
35
《食品与化学毒理学》发文
法国卡昂大学教授Sé ralini等人于2012年9 月19日在《Food and Chemical Toxicology》 上发表了大鼠长期服用抗草甘膦转基因农 达玉米会致癌的研究后一年，2013年11月 28日，该杂志的出版商Elsevier正式决定， 将这一引发了激烈争议的研究撤稿。
– ON A INDEPENDENT WAY (AGROECOSYSTEMS ARE DIFFERENT IN DIFFERENT COUNTRIES) (独立原则)
33
中国Bt抗虫棉事件
2003年6月3日，南京环境科学研究所与绿色 和平组织在北京召开会议，发布“转Bt基因 抗虫棉环境影响研究综合报告”，引发国际 争论，成为国际上争论转基因抗虫棉安全性 的重大事件之一。
34
国际上的评论是：文章没有经过同行评审，没 有说明研究方法，没有生物学统计数据，违反 生物学的一般常识，只是按作者的个人意愿断 章取义。
12
1973年，Cohen等人成功地实现了DNA分子的体
外重组，从而使人类进入了能人工设计和改
造生物物种的新时代—基因工程时代。 1977年11月，Boyer等利用重组DNA技术合成出 了生长抑制激素--利用基因工程方法获得的 第一个基因产物。从此基因工程研究蓬勃发 展。
1 3
1980年，培育出世界上第一个转基因动物小鼠。
引起了食用该食品的一部分人的过敏反应。
26
Pusztiai事件 ——GMF可能对人体健康有危害吗？
1998 年 ， 英 国 苏 格 兰 研 究 所 的 Arpad Pusztiai 教授用转基因马铃薯喂老鼠， 1998年秋在电视上宣布大鼠食用后，引起 器官生长异常，体重和器官重量减轻，免 疫系统受损。此事引起国际轰动。这是对 转基因食品提出的最早的，有所科学证据 的质疑，并在英国及全世界引发了关于转 基因食品安全性的大讨论。
29
帝王蝶事件
1999.5, 美国康乃尔大学Losey 研究组Nature报道，Bt玉米 花粉以较高浓度撒在马利筋 叶上，然后让帝王蝶幼虫摄 食,4天后有44％的幼虫死亡。
帝王蝶幼 虫死亡
Bt玉米
风蝶死亡
30
美国大学和农业部的研究人员发现，玉米地中的 帝王蝶要比预想的多。认为转基因抗虫玉米花粉 在田间对帝王蝶并无威胁，原因是：
28
1998 年 11 月印度焚烧了孟山都公司的两块实
验地，反对该公司的“终结者”技术。 主要由于：外观上不能辨认种子，易造成不 可弥补的损失；通过花粉非故意传播造成生 物安全风险；贫穷地区农民留种很重要。 1999 年 10 月孟山都公司总裁正式宣布孟山都 公司将不把种子不育技术商业化。 1998 年 10 月，国际农业研究磋商小组在华盛顿召开会 议，明确提出禁止“终结者”技术。
32
经反复查证，所测出的“CaMV35S启动子” 为假阳性。经比较发现，在墨西哥地方玉米品 种中测出的“adh1基因”是玉米中本来就存在 的“adh1-F基因”，与转入Bt玉米中的 “adh1-S基因”序列并不相同。
对此，Nature杂志于2002年4月11日刊文两篇， 批评该论文结论是“对不可靠实验结果的错误 解释”。同时，墨西哥小麦玉米改良中心也发 表声明指出，通过对其种质资源库和新近从田 间收集的152份玉米材料进行检测，并未在墨 西哥任何地区发现“35S启动子”。
22
基因工程生物安全性，简单说， 就是经过修饰的基因和经过基因
修饰的生物体及其产品对人和动
物健康及生态系统是否安全。
基因工程生物安全包括重组DNA技术在内 的所有对基因的操作及其生物体的安全
23
基因工程生物的安全性问题
对人类健康的安全； 对人类赖以生存的农业生物安全； 对与人类生存有关的环境生物安全； 伦理学问题。
The BioSafety on Genetic Engineering
1
主要内容
什么是基因工程
基因工程的生物安全问题 基因工程生物安全相关案例 基因工程生物安全的管理
2
生物技术时代，社会关注三个问题：
（1）生物技术将“怎样改变”我们的生活？ 这是自然科学和社会科学都要面临的问题； （2）生物技术“应当怎样改变”我们的生活？ 这是伦理学和道德哲学问题； （3）生物技术是否安全？首先是技术问题， 其次，或更主要地是公众认知问题。
1999年5月，英国皇家学会宣布此项研
究“充满漏洞”，从中不能得出转基因 马铃薯有害生物健康的结论。
失误和缺陷主要包含六个方面：不能确定转基因与非转 基因马铃薯的化学成分有差异；对试验用的大鼠仅仅食 用富含淀粉的转基因马铃薯，未补充其它蛋白质以防止 饥饿是不适当的；供实验用的动物数量太少，饲喂的食 物都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；实验设计 差，未按照该类试验的惯例进行双盲测定；统计方法不 恰当；实验结果无一致性。
1983年，第一株转基因植物问世。
1986年，首批转基因作物被批准进行小规模田 间试验。
1994年，美国Calgene公司研制的转基因延熟
番茄首次进入商业化生产。
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全球转基因作物种植面积趋势
15
Who Uses this technology
16
2015 年 11 月 19 日美国政府批准第一种食用转基 因三文鱼。在大西洋三文鱼受精卵中植入 奇努 克三文鱼生长激素基因 和 大洋鳕鱼抗冻蛋白基 因。1995年开始向FDA提交申请，要求批准上市。
3
一、什么是基因工程？
4
What is genetic engineering? ~ is the process of manually adding new DNA to an organism. The goal is to add one or more new traits that are not already found in that organism. Examples: plants with resistance to some insects or can tolerate herbicides, and crops with modified oil content, and so on.
生物安全是一个系统的概念，即从实验室到田
间、到餐桌，从研发活动到经济活动、到社会
活动，从个体安全到区域安全、生态安全、到
国家安全。
同时，生物安全又一个动态的概念，它所涉及 的内容有一定的时间和空间范围，又随着自然 界的演进、社会和经济活动的变化而变化。
42
安全性评价（又称风险评价）是安全管理
的基础和核心 ，其主要目的是从技术上分 析生物技术及其产品的潜在危险，确定安 全等级，制定防范措施，防止潜在危害。
43
基因工程安全性评价的原则
– ON A CASE BY CASE BASIS: GENERIC CRITERIA (ANALOGIES WITH SIMILAR EVENTS OR PLANTS ARE NOT CONVENIENT)（个案评审原则） – ALLOWING FOR A STEP BY STEP INCREASE IN AGROECOSYSTEM AREA（逐步放大原则）
5
基因工程又叫做DNA重组技术。
是在生物体外，通过对DNA分子进行人工 “剪切”和“拼接”，对生物的基因进 行改造和重新组合，然后导入受体细胞 内，使重组基因在受体细胞内表达，产 生出人类所需要的新的生物类型和（或） 生物产品。
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What is DNA? DNA is a molecule found in the nucleus of every cell and is made up of 4 subunits represented by the letters A, T, G, and C.
7
What is gene?
Small segments of DNA are called genes. Each gene holds the instructions for how to produce a single protein. An organism may have thousands of genes. The set of all genes in an organism is called a genome.
（1）玉米花粉大而重，因此扩散不远。
（2）帝王蝶通常不吃玉米花粉，它们在玉米散 粉之后才会大量产卵。 （3）在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因 玉米地占总玉米地面积的25%，但田间帝王蝶数 量却很大。
31
墨西哥玉米事件
2001年11月，美国加州大学伯克利分校 Chapela和Quist在Nature杂志发表文章，指 出在墨西哥南部Oaxaca地区采集的6个玉米 品种样本中，发现了一段可启动基因转录的 DNA序列“35S启动子”，同时发现与诺华 （Novartis）种子公司代号为“Bt11”的转 基因抗虫玉米所含“adh1基因”相似的基因 序列。
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转基因食品（GM FOOD）
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从分子水平上干预生物的遗传特性
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基因工程的应用
生命科学基础理论研究中的应用
农林牧副渔中的应用
工业中的应用
在医学中的应用
在环境保护中的应用
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二、基因工程的生物安全问题
21
引起科学家良心危机的三大事件
第一事件：广岛原子弹爆炸
第二事件：德国纽伦堡审判 第三事件：1965年《寂 静的春天》一书出版
欧洲食品安全局及欧洲多国权威科学及监管机构进行了 迅速调查，得出该研究实验所用鼠种存在问题、样本量 太少、统计方法有误以及缺乏喂养数据等结论。
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我国允许销售的转基因作物有哪些？
截至目前，我国批准了转基因生产应用安全证书
并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。
但仅有自主开发的转基因番木瓜能作为食品销售，
24
三、基因工程生物安全相关案例
25
食物过敏事件
为提高大豆的营养品质，1994年美国先锋种子公司
尝试将巴西坚果中的一个蛋白基因转入大豆。此事
后来一度被说成是“转基因大豆引起食物过敏”。
苏云金芽孢杆菌的Cry9C基因转入玉米，即
StarLink玉米。1998年，美国环保署批准只作为家
畜饲料和工业用途。2000年未经许可进入了食品中，
8
How is DNA important in genetic engineering?
红色素基因
How is genetic engineering done?
Genetic engineering, also called transformation, works by physically removing a gene from one organism and inserting it into another, giving it the ability to express the trait encoded by that gene.
其他作物并没有获批成为食品上市销售。
我国允许进口的转基因作物有哪些？
我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、 玉米、油菜、棉花和甜菜。这些食品的进口必须获 得我国的安全证书。
39
四、基因工程生物安全的管理
40
生物安全意识的匮乏，是中国发
生基因工程生物安全的最大隐患
你想过基因工程的 生物安全问题吗？
genetic engineering
traditional breeding
10
Producing Enviropigs
Researchers borrow a gene from E. coli bacterium that produces a phytase enzyme (植酸酶), inject it into a fertilized egg, and rely on the animal’s normal reproductive system to deliver transgenic pigs.
多国科学家也纷纷发表评论反驳认为，抗虫棉 不是“无虫棉”，抗虫棉中的Bt基因主要是针 对鳞翅目的某些害虫，并不杀死所有害虫。棉 农只要采取适当防治措施，如喷洒一般有机磷 或菊酯类农药，这些害虫便可得到有效控制， 根本谈不上“超级害虫”，更不能说是抗虫棉 破坏环境。
35
《食品与化学毒理学》发文
法国卡昂大学教授Sé ralini等人于2012年9 月19日在《Food and Chemical Toxicology》 上发表了大鼠长期服用抗草甘膦转基因农 达玉米会致癌的研究后一年，2013年11月 28日，该杂志的出版商Elsevier正式决定， 将这一引发了激烈争议的研究撤稿。
– ON A INDEPENDENT WAY (AGROECOSYSTEMS ARE DIFFERENT IN DIFFERENT COUNTRIES) (独立原则)
33
中国Bt抗虫棉事件
2003年6月3日，南京环境科学研究所与绿色 和平组织在北京召开会议，发布“转Bt基因 抗虫棉环境影响研究综合报告”，引发国际 争论，成为国际上争论转基因抗虫棉安全性 的重大事件之一。
34
国际上的评论是：文章没有经过同行评审，没 有说明研究方法，没有生物学统计数据，违反 生物学的一般常识，只是按作者的个人意愿断 章取义。
12
1973年，Cohen等人成功地实现了DNA分子的体
外重组，从而使人类进入了能人工设计和改
造生物物种的新时代—基因工程时代。 1977年11月，Boyer等利用重组DNA技术合成出 了生长抑制激素--利用基因工程方法获得的 第一个基因产物。从此基因工程研究蓬勃发 展。
1 3
1980年，培育出世界上第一个转基因动物小鼠。
引起了食用该食品的一部分人的过敏反应。
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Pusztiai事件 ——GMF可能对人体健康有危害吗？
1998 年 ， 英 国 苏 格 兰 研 究 所 的 Arpad Pusztiai 教授用转基因马铃薯喂老鼠， 1998年秋在电视上宣布大鼠食用后，引起 器官生长异常，体重和器官重量减轻，免 疫系统受损。此事引起国际轰动。这是对 转基因食品提出的最早的，有所科学证据 的质疑，并在英国及全世界引发了关于转 基因食品安全性的大讨论。
29
帝王蝶事件
1999.5, 美国康乃尔大学Losey 研究组Nature报道，Bt玉米 花粉以较高浓度撒在马利筋 叶上，然后让帝王蝶幼虫摄 食,4天后有44％的幼虫死亡。
帝王蝶幼 虫死亡
Bt玉米
风蝶死亡
30
美国大学和农业部的研究人员发现，玉米地中的 帝王蝶要比预想的多。认为转基因抗虫玉米花粉 在田间对帝王蝶并无威胁，原因是：
28
1998 年 11 月印度焚烧了孟山都公司的两块实
验地，反对该公司的“终结者”技术。 主要由于：外观上不能辨认种子，易造成不 可弥补的损失；通过花粉非故意传播造成生 物安全风险；贫穷地区农民留种很重要。 1999 年 10 月孟山都公司总裁正式宣布孟山都 公司将不把种子不育技术商业化。 1998 年 10 月，国际农业研究磋商小组在华盛顿召开会 议，明确提出禁止“终结者”技术。
32
经反复查证，所测出的“CaMV35S启动子” 为假阳性。经比较发现，在墨西哥地方玉米品 种中测出的“adh1基因”是玉米中本来就存在 的“adh1-F基因”，与转入Bt玉米中的 “adh1-S基因”序列并不相同。
对此，Nature杂志于2002年4月11日刊文两篇， 批评该论文结论是“对不可靠实验结果的错误 解释”。同时，墨西哥小麦玉米改良中心也发 表声明指出，通过对其种质资源库和新近从田 间收集的152份玉米材料进行检测，并未在墨 西哥任何地区发现“35S启动子”。
22
基因工程生物安全性，简单说， 就是经过修饰的基因和经过基因
修饰的生物体及其产品对人和动
物健康及生态系统是否安全。
基因工程生物安全包括重组DNA技术在内 的所有对基因的操作及其生物体的安全
23
基因工程生物的安全性问题
对人类健康的安全； 对人类赖以生存的农业生物安全； 对与人类生存有关的环境生物安全； 伦理学问题。
The BioSafety on Genetic Engineering
1
主要内容
什么是基因工程
基因工程的生物安全问题 基因工程生物安全相关案例 基因工程生物安全的管理
2
生物技术时代，社会关注三个问题：
（1）生物技术将“怎样改变”我们的生活？ 这是自然科学和社会科学都要面临的问题； （2）生物技术“应当怎样改变”我们的生活？ 这是伦理学和道德哲学问题； （3）生物技术是否安全？首先是技术问题， 其次，或更主要地是公众认知问题。