2016年“关于转基因技术及其普及”女科学家科技与文化沙龙集萃

2016-07-26

近期，中国女科技工作者协会科普与文化拓展工作委，围绕社会和公众关心的热点问题，成功组织了“转基因技术及其科普”女科学家科技与文化沙龙。本次活动旨在发挥中国女科技工作者传播科学精神和文化的作用，以科学的态度向社会公众普及转基因技术科学知识。在此，以集萃的形式记录到场专家和与会者研讨的问题，供大家交流参考。
        籍此，向为本次活动提供支持的中国生物工程学会、中国科学院文献情报中心以及有关人员表示感谢！

一、 如何科学看待转基因技术
        1. 转基因植物及其应用
        以转基因玉米为例
        ● 为什么要做转基因玉米？
        传统栽培的玉米为了适应各地的环境、光照、温度，分化出不同的品种，在穗子的大小、籽粒的颜色等方面存在多样性。玉米从幼苗到成株，到结实的过程中会受到各种环境带来的压力，生物对它的侵害，包括虫害、病害、草害。玉米生物技术育种相关的工作主要针对玉米受到的环境压力，来使玉米能够减轻大自然病虫害、草害对它造成产量的损失和对它稳产造成的影响。
        ● 玉米转基因的流程
        用于转化的玉米都是授粉之后9到12天玉米的胚，经过一系列生长素和细胞分裂素的调节，最后形成完整的植株。先把想转化的基因做成载体，通过基因枪的手段转到玉米胚里面去，通过筛选标记，让它在玉米基因组当中保留下来，使其能够稳定地遗传和表达。人们拿到转基因的幼苗，后面所有的栽培环节跟传统作物育种是一样的，都是通过传统的杂交授粉来进行后代的繁育。
        ● 转基因玉米的应用
        75%以上的玉米均用作饲料。抗虫玉米、抗除草剂玉米可提高玉米产量。植酸酶玉米保留玉米原有的低热量、低脂、富含纤维素等优势，优质蛋白含量低和脂肪里面Ω3和Ω6的比例失调的劣势的问题有待改善；植酸酶作为饲料的添加剂，促进分解饲料当中大量的植酸磷，转化成动物可以食用的形式。
        其他转基因植物的应用：如利用转基因技术生产高附加值的蛋白、次生代谢物质
        ● 全世界的肝癌患者大量需要人血清白蛋白，正常来源是从健康人的血液里面提取，科学家们从水稻籽粒当中去表达人血清白蛋白，通过纯化技术提取出来，等同于从人的血浆里分离出来的人血清白蛋白。
        ● 普通的青蒿里面青蒿素含量非常低，通过研究青蒿素合成途径里面关键的调控基因，用转基因技术在普通青蒿里高效表达青蒿素，可提高38%青蒿素的含量。

2. 转基因动物及其应用
        ● 转基因动物基本的概念
        普遍定义：指基因组中整合了外源基因，该基因能够表达并通过生殖系遗传的一类动物。
        欧盟定义：指基因组上携带了设计的遗传修饰并产生可遗传性状的动物。
        ● 转基因动物发展简史
        公元前12000，人类开始动植物的驯化和选育。
        1974年，Jaenisch R等获得首例转基因小鼠。
        1985年，Palmiter RD和Brinster RL等报道首例转基因家畜。
        1987年，Smithies O和Capecchi MR等在小鼠ES细胞实现基因打靶。
        1989年，基因敲除小鼠诞生。
        1997年，Wilmut I等报道首例体细胞克隆动物羊。
        2012年，诞生基于Cas9的基因编辑新技术：只需与靶序列互补的向导gRNA，可同时靶向多个基因，无基因序列、细胞类 型和物种的限制，成本低廉、高效、操作简便。
        2013年，Jaenisch R等报道基因编辑小鼠。
        ● 转基因动物在现代生物医学基础研究方面的应用
        研究基因组功能：这是人类自身认识生命的奥秘、生命本质最重要的技术手段，为精准医学提供理论基础和全新的治疗策略。
        研制人类疾病动物模型：我们不能用人体做试验，即便是同一个家庭，父母生下来的孩子，遗传的背景都是非常不一样的。早在人类基因组计划以后，全世界的科学家启动了小鼠全基因组基因敲除计划，看哪些基因是对生命基因必需的，哪些基因换了以后会得什么样的疾病，这对于了解人体29亿碱基对的生理功能，几乎是唯一的手段。
        改良动物生产性状：许多疾病都是由基因突变引起的，科学家们研究发现肿瘤抑制基因，比如说Pten，如果这个基因没了，人有可能得各种各样的肿瘤病，采用最新的基因编辑工具后，就可以在小鼠里面，通过体细胞的编辑，只在肝脏的细胞里面把Cas9基因引入进去，小鼠就会得肝癌。科学家做这样的试验，不是给小老鼠造病，而是为了解疾病发生的机制和有效的治疗策略。           3. 转基因农作物生物安全的科学证据与文献专利分析
        ● 转基因农产品生物是安全的
        2012年到2014年5月，北京理工大学团队通过文献的角度分析和摘取了9300多篇文献，重点研读了含有实验数据，食品类和生态类研究的文献。通过研究发现，实际上转基因安全、生物安全这个话题在1974年就已经出现了。而科学家比普通民众更关心转基因食品的安全问题，不管是研发过程、研发产品、产业化，批准商业化的转基因技术产品都必须经过有史以来最为严格的生物研究检验与检测。通过文献分析，得出的结论是：转基因农产品是安全的；所有得出转基因食品不安全结论的论文，均被证明是错误的。
        ● 国内有关转基因的网络观点溯源
        非专业人士的科学发现：
        如：“先玉335”玉米大面积种植导致老鼠灭绝、母猪死胎（最早来源：谁动了它们的基因，《国际先驱导报》2010-09-21，作者为该报记者，主修新闻学）
据调查和追溯研究发现，这是名词翻译错误，作者将美国专利网上有关玉米自交系亲本“对他人利用该亲本进行转基因育种拥有排他权利”翻译成该亲本为“转基因品种”，将非转基因的先玉335玉米翻译成了转基因玉米。而公众也只是看到文字的意思，导致接受了错误的观点。
        山西农业厅针对该报道，组织11名专家成立了联合调查组，根据报道中提到的线索进行了调查取证，得出“据实地考察和农民反映，当地老鼠数量确有减少，这与当地连续多年统防统治、剧毒鼠药禁用使老鼠天敌数量增加、农户粮仓水泥地增多使老鼠不易打洞、奥运会期间太原作为备用机场曾采取集中灭鼠等措施直接相关”。而“母猪流产”现象，与当地实际报道严重不符，属虚假报道。
        学术研究成果表明：大量的转基因食品饲喂老鼠试验都未发现对老鼠健康有影响；自从上世纪90年代以来国内发表了大量的研究论文，主要结论为：随着养猪规模的扩大和人工授精技术的不断普及和推广，母猪繁殖疾病日见增多，其中导致母猪流产的主要因素为传染病、怀孕期间用药不当、配种技术不良、饲料霉变或营养不全等。
        人为杜撰的谣言 ：
        如：我国转基因大豆油消费集中区肿瘤高发（最早来源：转基因大豆与肿瘤高度相关，2013-06-21，作者系某省大豆协会副秘书长，无流行病学等医学专业背景）
作者所提供的数据与《2012中国肿瘤登记年报》数据完全不符，是人为篡改数据。
        又如：一署名“直言了”的和讯博客博主（美籍华人），仅2010年2月--2016年3月7日，便发表了450篇有关转基因的帖子。在国内有关转基因安全问题的有“科学”“数字”观点中，有一半以上观点来自该和讯博客博主发表的贴文，如《美国人生产的转基因食品自己不吃、都让中国人吃了》等。通过溯源研究发现，他篡改科学报告和权威机构学术结论，歪曲相关国家政府文件及相关政府官员证词等，制造转基因不安全谣言，蛊惑公众反政府、反科学家。
        ● 我国的转基因研发具有很强的国际竞争力
        通过采用文献计量分析的方法研究中国转基因技术研发的国际竞争力：以国际上所发表的全部SCI论文数据为依据，中国研究人员所发表的转基因研究SCI论文数量处于国际第三位；除美国外，中国研究人员获得授权的转基因专利数量远大于第三位的日本及其他国家，在转基因开发研究上，中国具有很强的国际竞争力。          

4. 转基因食品的致敏性风险及评价
        ● 转基因食品的致敏性风险
        转基因食品分为动物、植物、微生物转基因食品。
        食品过敏是世界性的公共卫生问题，不是转基因食品独有的风险。一般认为，食物过敏在成人中的患病率为3%，而儿童则高达8%。国际食品法典委员会认为世界范围内临床上90%以上的过敏反应由8大类食物引起：鸡蛋、牛奶、鱼、贝壳类海产品、坚果、花生、黄豆、小麦。在我国，芝麻、水果等食物过敏也相当常见。
        ● 转基因食品致敏性风险的来源
        两类来源：转基因作物常插入特定的基因片段以表达特定的蛋白，而所表达的蛋白是已知的过敏原；表达蛋白为非已知过敏原，但是否会干扰受体蛋白质的表达，使其表达具有致敏性的蛋白。
        著名过敏性事件：
        转巴西坚果2S清蛋白的大豆——其主要的过敏源就是坚果，这个基因转移到大豆以后，它就有可能会把过敏源转移到大豆上面。研究人员找到了9个对于巴西坚果过敏病人的血清，因为它本身如果对蛋白质过敏的话，他的血清当中就会有一些特异性的记忆抗体，如果再结合类似抗原的时候就会有结合反应，结果发现有9个病人的血清当中有8个病人跟外源基因所表达的蛋白质结合，3位过敏病人的皮肤穿刺试验为阳性。
        转Cry9C蛋白的玉米StarLink——原本作为饲料用的转基因玉米，没有对食用安全的风险进行非常系统的评价，比如过敏的风险。后发现它混杂在了人的玉米类食品当中，因为没有进行严格的致敏性评价，而且认为它有致敏性风险。2000 年9 月在卡夫玉米面小薄饼中发现StarLink 成分。此后又在300多种食用玉米产品中发现StarLink 玉米成分。EPA（美国环境保护署）最后判定Cry9C 有“中等可能性”，是一种过敏原，但是，已接触玉米的人群中出现过敏性的“可能性低”。
        ● 转基因食品致敏性风险的评价
        发展过程：
        1988年，国际食品生物技术委员会(IFBC)开始建立包括致敏性在内的转基因食品安全性的评估标准和评估程序。
        1996年，国际食品生物技术委员会与国际生命科学研究会(ILSI)制定了评估遗传改良食品致敏性的决策树。
        1996年，联合国粮农组织和世界卫生组织生物技术和安全联合专家咨询会议推荐把实质等同性作为转基因食品安全性评估的原则。
        2000年6月，FAO/WHO植物源性转基因食品安全联合咨询会讨论了转基因食品的问题，进一步发展和完善了IFBC/ ILSI提出的改良食品致敏性树状评估策略。
        过敏性评价方法：发现风险，减低风险，保护使用者健康
        基因来源分析
        生物信息学分析
        血清筛选试验
        模拟胃肠道消化试验
        动物致敏试验          

二、 如何客观有效地开展转基因科普
        1. 科学家的科普义务
        ● 部分科学家只关注科学本身的问题或认为只需要把科学原理讲明白即可，但如果科学家不发声，一些别有用心的人就可能利用机会散播谣言，制造公众不安。科学家应转变观念，不仅要做科研，也要做科学传播。
        ● 从转基因研发的流程来看，一个产品的研发要花十多年的时间。做转基因研发的科学家要更多承担社会、伦理责任，严格遵照法规开展转基因生物试验研究，使公众信任科学家并了解科学家的工作是有益于社会发展的。
        ● 科学家做科普，不仅要讲明原理，拿科学数据说话，更要和群众的需求结合，如：群众关心圣女果是不是转基因食品？科学家应讲明它只是生物多样性，跟大的西红柿除品种不同外没有任何的差别，只是个体长的小，方便携带和食用。
        ● 女科学家在做科普方面有独特的优势，更具亲和力且逻辑性、语言表达能力强，女性应在科学传播方面更多发挥半边天的作用。          

2. 媒体人的正面宣传
        ● 媒体应发挥正面积极的作用，以客观的态度，来宣传转基因问题，而不是“断章取义”、“借机炒作”，更不是“歪曲事实”。
        ● 借鉴国外转基因科普的有效方法，媒体应和有公信力的权威科学机构或政府机构联合推广宣传，利用网络等新媒体，找到公众关注的热点或疑惑，并答疑解惑。
        ● 媒体宣传转基因实例：果壳网
        做宣传引导时，尽量用公众愿意去理解和接受的话题作为切入点，如：“你吃的火腿肠有可能是大豆做的？”这样的标题远远比“转基因食品特别安全”更吸引公众；“你在切肤之痛中我们需要转基因的蚊子吗？”，这样看似可能有一些危言耸听的话题可以调动公众情绪，让公众更深入地理解为什么我们需要转基因的植物、动物。
        在组织线下活动初，建立粉丝群，这个群体关注转基因话题并愿意去分享。
        活动中邀请公众和专业机构（美国大豆协会等）面对面交流，试吃转基因产品，并做答疑。
        后续在社会化媒体的传播时，发布活动回顾，使公众了解活动的情况和专家的观点；发布严谨专业的科普深度文章；粉丝自愿分享转发，形成更广泛的科普影响力。          

3. 国家的监管及提高公民科学素养
        ● 转基因技术是占领生命科学前沿的必争之地，国家还需要更多的投入。
        ● 欧盟对它所有有转基因成分的商品、食品要求要定量标识，我国可能要求定型标识，给消费者提供转基因食品信息并与传统食品做区分。
        ● 转基因研发涉及动物权益，在国外每个科研单位都有伦理委员会，避免研究者过度地给动物造成太多痛苦，需要政府或部门齐心协力，在伦理方面制定更加合理的政策规范。
        ● 我国的转基因技术很强，但商业化步伐却是停滞的，其根本原因来源于公众和舆论。政府要推进这项工作，要针对公众这个消费群体提高对转基因的科学认识，而不是在研究网络怎么说或是谣言怎么说；要加大打击力度，给公众正面和正确的宣传；加快产业化的进程，把已经证实安全的、有效的产品产业化，也是更好的科普宣传。
        ● 提高公民科学素养，要从小抓起，政府应鼓励让更多的科学家走进校园，为学生们做科普、树立正确的观念，并制定相应的激励政策。

三、公众关注的热点问题
        1. 什么是基因及转基因？
        “基因”为英语“gene”的音译，是DNA（脱氧核糖核酸）分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制生物性状的基本遗传单位,是生命的密码,记录和传递着遗传信息。所有的基因都由4种碱基组成。
        转基因技术是利用现代生物技术，将人们期望的目标基因，经过人工分离、重组后，导入并整合到生物体的基因组中，从而改善生物原有的性状或赋予其新的优良性状。这一技术的主要过程包括外源基因的克隆、表达载体构建、遗传转化体系的建立、遗传转化体的筛选、遗传稳定性分析和回交转育等。
        通过转基因技术改变基因组构成的生物即转基因生物。转基因生物又称为“基因修饰生物”，英文是genetically modified organism，通常用英文缩写GMO来表示。          

2. 人类为什么要研究和应用转基因技术？
        转基因技术是现代生物技术的核心，运用转基因技术培育高产、优质、多抗、高效的新品种，能够降低农药、肥料投入，对缓解资源约束、保护生态环境、改善产品品质、拓展农业功能等具有重要作用。目前，世界许多国家把转基因生物技术作为支撑发展、引领未来的战略选择，转基因技术已成为各国抢占科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点。
        目前，转基因技术广泛应用于医药、工业、农业、环保、能源、新材料等领域。
        转基因技术的第一个浪潮是医药转基因技术，如应用转基因技术生产重组疫苗、抑生长素、胰岛素、干扰素、人生长激素等。
        转基因技术在工业中的应用主要包括纤维素的开发利用、食品工业和新型抗生素的生产等，在食品工业方面，又主要有利用转基因技术及产品用于乳制品发酵、单细胞蛋白质及酿酒工业等。
        转基因技术的第二个浪潮发生在农业领域，包括农业转基因动物、植物及微生物的培育，特别是转基因作物发展速度最快，培育了一批具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物，目前转基因技术正在朝着改善农艺性状如光合效率、肥料利用效率、抗旱耐盐和改善品质等方向发展。
        此外，转基因技术还可用于环境保护，如污染物的生物降解；用于能源生产，如利用转基因生物发酵酒精；用于新材料领域，如利用转基因生物生产高价值的工业品等。
        中国是一个人口大国，解决13亿人口的吃饭问题始终是头等大事。在工业化、城镇化快速发展的过程中，突破耕地、水等资源约束，保障国家粮食安全和农产品长期有效供给，归根结底要靠科技创新和应用。推进转基因技术研究与应用，是着眼于未来国际竞争和产业分工的重大发展战略，是确保国家粮食安全的必然要求和重要途径。
        目前开发的转基因植物最普遍的性状是抗虫和耐除草剂。抗虫主要指的是对鳞翅目昆虫的抗性，如抗棉铃虫、棉红铃虫、玉米螟、水稻螟虫等; 耐除草剂主要指的是提高作物对草甘膦和草丁膦类除草剂的抗性。
        另外还有一些其他性状的转基因植物，如抗环斑病的转基因番木瓜等，提高赖氨酸含量、半胱氨酸含量的转基因玉米，耐贮存的番茄，含ω-3的转基因油菜和大豆，减少烟碱含量的转基因烟草，提高β-胡萝卜素（维生素A原）含量的黄金大米，生产支链淀粉的转基因马铃薯，改变花色和延长鲜花保质期的香石竹等。          

3. 人类消化吸收营养的过程对于转基因和非转基因食品有什么区别吗？
        转基因食品与非转基因食品的区别就是转基因表达的目标物质，通常是蛋白质，只要转基因表达的蛋白质不是致敏物和毒素，它和食物中的蛋白质没有本质的差别，都可以被人体消化、吸收利用，因此不会在人身体里累积，所以不会因为长期食用而出现问题，蛋白质吃进去就消化掉了，不会长期保存在身体里。这和重金属污染是不一样的，重金属不能代谢掉，会逐渐累积，所以才会导致短期吃可能没问题，但长期吃可能会有问题的情况。 

4. 食材的基因与人的基因有关吗？
        人类食用植物源和动物源的食品已有上万年的历史，这些天然食品中同样含有各种基因，从科学发展的角度来看，转基因食品跟其他常规食品所含有的各种基因不存在差异，都一样被人体消化吸收，因此食用转基因食品是不可能改变人的遗传特性的。          

5. 目前我们是从哪些方面对转基因食品的安全性进行评价的？
        转基因食品的安全性问题受到有关国际组织、各国政府及消费者的高度关注。国际食品安全标准主要由国际食品法典委员会（CAC）制定。这是联合国粮食及农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）共同成立的，是政府间协调各成员国食品法规标准和方法并制定国际食品法典的唯一的国际机构。其所制定的食品标准被世界贸易组织（WTO）规定为国际贸易争端裁决的依据。
        国际食品法典委员会（CAC）于2003年起先后通过了4个有关转基因生物食用安全性评价的标准。依据国际标准，目前国际上对转基因生物的食用安全性评价主要从营养学评价、新表达物质毒理学评价、致敏性评价等方面进行评估。大多数国家都有专门机构负责转基因食品的食用安全评价，在美国主要是食品和药物管理局（FDA）负责，在欧盟是欧盟食品安全局负责，在中国是农业部负责。各国安全评价的程序和方法虽然有所不同，但总的评价原则都是按照国际食品法典委员会的标准制定的，包括科学原则、比较分析原则、个案分析原则等。转基因食品入市前都要通过严格的安全评价和审批程序，比以往任何一种食品的安全评价都要严格。          

6. 从生物进化的角度应该怎么看待转基因生物？
        2015年5月5日的《美国国家科学院院刊》报道，在人类开始食用红薯之前，农杆菌就已经把它的基因插入到了红薯野生祖先的基因组中。第一个转基因作物既不是在大公司产生的，也不是由学院里的科学家设计的，而是至少在8000年前在自然条件下天然产生的。也就是说，人类在不知情的情况下，已经吃了几千年的转基因作物了。

          附件：各国（含中国）对于转基因技术应用的规定及监管体系.docx    

撰稿：秘书处办公室、中国生物工程学会