專訪浙大轉(zhuǎn)基因玉米研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人沈志成：推廣是最好的科普
“公眾對轉(zhuǎn)基因的理解將是一個(gè)緩慢的過程，但我個(gè)人認(rèn)為推廣是最好的科普。”浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院教授沈志成近日在接受澎湃新聞?dòng)浾邔ＴL時(shí)表示，對于一項(xiàng)新技術(shù)，很多人會覺得神秘或是有風(fēng)險(xiǎn)，但了解轉(zhuǎn)基因的原理、過程以及發(fā)展情況后，對它的態(tài)度會逐漸轉(zhuǎn)變。
2019年12月30日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司發(fā)布《關(guān)于慈KJH83等192個(gè)轉(zhuǎn)基因植物品種命名的公示》，擬批準(zhǔn)為192個(gè)植物品種頒發(fā)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書目錄，其中包括2個(gè)玉米品種和1個(gè)大豆品種。1月21日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技教育司發(fā)布《2019年農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書(生產(chǎn)應(yīng)用)批準(zhǔn)清單》，上述植物品種正式獲得安全證書。
批準(zhǔn)清單顯示，此次獲批的2個(gè)玉米品種為北京大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司的“轉(zhuǎn) cry1Ab 和 epsps基因抗蟲耐除草劑玉米DBN9936”，以及杭州瑞豐生物科技有限公司和浙江大學(xué)的“轉(zhuǎn) cry1Ab/cry2Aj 和 g10evo-epsps 基因抗蟲耐除草劑玉米瑞豐125”（原名“雙抗12-5”，下稱“雙抗12-5玉米”），適宜生態(tài)區(qū)域均為北方春玉米區(qū)。這是10年來中國首次在主糧領(lǐng)域向國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物批準(zhǔn)頒發(fā)安全證書。
沈志成是浙江大學(xué)雙抗12-5玉米研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，也是杭州瑞豐生物科技有限公司創(chuàng)始人。現(xiàn)年54歲的他在浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)取得農(nóng)學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位后，赴美留學(xué)獲堪薩斯州立大學(xué)分子昆蟲學(xué)博士學(xué)位，1999年起在諾華農(nóng)業(yè)生物技術(shù)中心（現(xiàn)先正達(dá)公司）從事轉(zhuǎn)基因抗蟲農(nóng)作物的研發(fā)工作，2004年回國后加入浙江大學(xué)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因相關(guān)研究。
十五年間，沈志成和他的團(tuán)隊(duì)先后研發(fā)了一系列的轉(zhuǎn)基因玉米材料，已申請了10個(gè)以上國內(nèi)或國際專利，為轉(zhuǎn)基因玉米產(chǎn)業(yè)化提供了知識產(chǎn)權(quán)方面的支撐。其中最受關(guān)注的便是此次獲批的雙抗12-5玉米，其采用獨(dú)立發(fā)掘的抗蟲基因和耐草甘膦基因，對玉米螟防治效果達(dá)96%，比對照增產(chǎn)6%—10%。
應(yīng)用前景廣闊
玉米是世界三大主糧之一，也是最重要的飼料作物。我國是玉米生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2019年最新數(shù)據(jù)顯示，玉米產(chǎn)量26077萬噸，較上年增長1.4%，產(chǎn)需缺口在2500萬噸左右。全國農(nóng)技中心數(shù)據(jù)顯示，2019年上半年玉米病蟲害發(fā)生程度總體重于上年，發(fā)生面積3.27億畝次，蟲害發(fā)生3.1億畝次，病害發(fā)生1700萬畝次。
沈志成提到，玉米生產(chǎn)始終面臨病蟲害的防治難題，目前還沒有相對完善的解決方案。傳統(tǒng)的化學(xué)手段即使用農(nóng)藥，效果差且成本高。玉米螟等害蟲每年會對玉米作物造成6%-10%的損失，嚴(yán)重的年份甚至造成20%-30%的減產(chǎn)。“按6%-10%平均比例計(jì)算，每年被蟲害侵蝕的玉米田達(dá)到5億畝，這是一個(gè)天文數(shù)字的損失。”
除了影響產(chǎn)量外，被玉米螟咬過的玉米植株在降雨或濕度高的條件下，容易產(chǎn)生玉米穗腐病，致病菌入侵后會產(chǎn)生黃曲霉素、伏馬菌素等多種霉菌毒素，對人和動(dòng)物都有危害，玉米的質(zhì)量也相應(yīng)下降。
據(jù)介紹，雙抗12-5玉米因攜帶Bt殺蟲基因，能夠分泌高效的殺蟲蛋白殺死玉米螟、草地貪葉蛾等鱗翅目昆蟲。在有效防治蟲害的同時(shí)，玉米粒霉變的比例亦有下降，產(chǎn)量和質(zhì)量都得到保障。
多年實(shí)驗(yàn)來看，雙抗12-5玉米較非轉(zhuǎn)基因玉米增產(chǎn)6%—10%。“這個(gè)產(chǎn)量增加是通過降低害蟲損失實(shí)現(xiàn)的，玉米螟的損失可以基本降到零。”沈志成補(bǔ)充道。
對于國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃的路線是，從非食用到間接食用再到食用，主要用以動(dòng)物飼料的轉(zhuǎn)基因玉米正處于路線的第二階段。十三五規(guī)劃也提到，要“推進(jìn)新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”。而如今，國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因玉米時(shí)隔十年再獲安全證書，對玉米產(chǎn)業(yè)無疑是振奮人心的消息。
“抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米的應(yīng)用前景是非常好的。”沈志成稱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對蟲害防治的需求非常大，因?yàn)橛衩酌鴮τ衩孜：?yán)重，產(chǎn)量損失也很大。如果抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米能夠推廣，把這部分損失降低，相當(dāng)于是提高了產(chǎn)量或是增加了種植面積，對于保障我國糧食安全具有重要意義。農(nóng)民和種業(yè)公司也在盼望著轉(zhuǎn)基因玉米商業(yè)化能夠?qū)崿F(xiàn)。
五年以上安全評價(jià)實(shí)驗(yàn)
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部官網(wǎng)信息顯示，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是現(xiàn)代生物工程的一個(gè)重要手段。2008年中央一號文件首次提出，啟動(dòng)轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(xiàng)。同年7月，投入資金約200億元的轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項(xiàng)獲國務(wù)院常務(wù)會議審議并原則通過。浙江大學(xué)轉(zhuǎn)基因抗蟲耐除草劑玉米研發(fā)團(tuán)隊(duì)是專項(xiàng)背后的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)之一。
沈志成表示，浙江大學(xué)在2008年就已研發(fā)了抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米材料，近年來他和團(tuán)隊(duì)一邊在更深入地研發(fā)第二代、第三代抗蟲轉(zhuǎn)基因玉米，同時(shí)也在對已有的轉(zhuǎn)基因玉米品種進(jìn)行安全評價(jià)實(shí)驗(yàn)。“轉(zhuǎn)基因玉米的研發(fā)過程很長，除了技術(shù)上把產(chǎn)品性狀做好以外，還需要經(jīng)歷漫長的安全評價(jià)，一般至少需要三到四年時(shí)間。”
根據(jù)我國《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》及配套規(guī)章，轉(zhuǎn)基因項(xiàng)目需要通過實(shí)驗(yàn)室研究、中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放和生產(chǎn)性試驗(yàn)等程序，才能申請安全證書，安全評價(jià)內(nèi)容包括分子特性、食品安全和環(huán)境安全三方面。
沈志成介紹，分子特性評價(jià)相當(dāng)于是轉(zhuǎn)基因品種的“身份證”，即確保評價(jià)材料與最后釋放的材料是同一個(gè)品種。
食品安全評價(jià)主要是要證明轉(zhuǎn)基因材料對人和動(dòng)物安全且無毒。國際標(biāo)準(zhǔn)下，抗蟲作物的毒理學(xué)試驗(yàn)只要求做大鼠口服急性毒性和90天喂養(yǎng)試驗(yàn)，我國在上述試驗(yàn)基礎(chǔ)上，還增加了其它一些試驗(yàn)研究。另外，還要進(jìn)行營養(yǎng)成分分析，驗(yàn)證轉(zhuǎn)基因玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米在營養(yǎng)成分上是否實(shí)質(zhì)性等同。
環(huán)境安全評定則是要驗(yàn)證轉(zhuǎn)基因玉米大規(guī)模推廣以后是否會對生態(tài)環(huán)境造成影響，除了不能影響到其他植物外，更重要的是要證明其對有益生物比如蜜蜂、蚯蚓等沒有不利影響。
沈志成提到，雙抗12-5玉米自2017年起開始申請安全證書，2020年1月正式獲得安全證書，但其安全評價(jià)實(shí)驗(yàn)實(shí)際做了五年以上，其中包括多項(xiàng)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，部分重要數(shù)據(jù)來自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部指定的第三方機(jī)構(gòu)。上述評定結(jié)果都證明雙抗12-5玉米和非轉(zhuǎn)基因玉米一樣安全。
推廣是最好的科普
那么獲得安全性證書是否就意味著國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因玉米將大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用呢？實(shí)則不然。我國《種子法》規(guī)定，主要農(nóng)作物實(shí)行品種審定制度，非主要農(nóng)作物實(shí)行品種登記制度，沒有通過審定的主要農(nóng)作物品種和未經(jīng)登記的非主要農(nóng)作物品種均不得商業(yè)化種植。
截至目前，我國被批準(zhǔn)進(jìn)行商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物僅有棉花和木瓜，批準(zhǔn)進(jìn)口轉(zhuǎn)基因品種包括大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜等，但進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因品種只能用作加工原料，不允許在國內(nèi)種植。
原農(nóng)業(yè)部曾于2009年向國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植酸酶玉米“BVLA430101”和轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢1號”、“Bt汕優(yōu)63”發(fā)放安全證書，但均止步于品種審定階段，未投入商業(yè)化生產(chǎn)。
沈志成坦言，對于品種審定這一步怎么走、需要多少時(shí)間，他也不是很明確，“我們希望能在一到兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)，但具體還是要看相關(guān)政策情況。”他認(rèn)為，主糧領(lǐng)域轉(zhuǎn)基因作物遲遲無法獲得“準(zhǔn)生證”，阻力不在于技術(shù)，而在于公眾接受程度。
據(jù)他介紹，我國轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展路線，是從非食用到間接食用再到食用，即首先發(fā)展非食用的經(jīng)濟(jì)作物，其次是飼料作物、加工原料作物，最后才是食用作物。“所以把玉米和大豆作為飼料和加工原料先執(zhí)行。”
盡管學(xué)界普遍的結(jié)論是，轉(zhuǎn)基因食品在安全性上與普通食品無異，并不具有更高的風(fēng)險(xiǎn)，轉(zhuǎn)基因作物在全球范圍內(nèi)商業(yè)化二十年多來也未有被科學(xué)證實(shí)的安全問題，但公眾對轉(zhuǎn)基因食品的安全性仍然有重重疑慮。吃轉(zhuǎn)基因食品會不會把外源基因轉(zhuǎn)移到人的基因組？蟲子吃了會死，人為什么吃了沒事？這類對于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的誤解常有。
沈志成對此解釋道，轉(zhuǎn)基因植物所擁有抗蟲性，主要是轉(zhuǎn)入了來自微生物的Bt蛋白。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，這類蛋白到人體消化系統(tǒng)里就會徹底降解成氨基酸，并不會對人體產(chǎn)生影響。
“我們用的抗蟲蛋白不僅對人體沒毒，對大多數(shù)蟲子也都沒毒。”沈志成提到，轉(zhuǎn)基因玉米的抗蟲基因針對的是鱗翅目蟲，也就是二化螟、玉米螟以及草地貪葉蛾這類對影響玉米生長的害蟲。這種毒素只對特定昆蟲有效，對蜜蜂、蚯蚓等其他目的昆蟲是無害的，和過去常說的“瘟雞不瘟鴨”其實(shí)是一個(gè)道理。
在他看來，謠言在剛開始出現(xiàn)的時(shí)候，很多人會相信，但是隨著時(shí)間的推移，更多人會理性地以科學(xué)為基礎(chǔ)來思考。“對于一項(xiàng)新技術(shù)，很多人會覺得神秘或是有風(fēng)險(xiǎn)，但當(dāng)他們了解轉(zhuǎn)基因的原理、過程以及發(fā)展情況，我覺得會理解的，這將是一個(gè)漫長的過程，但我個(gè)人認(rèn)為推廣是最好的科普，一旦推廣了，大家會更接受。”
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