賈士榮彭于發
轉基因食品及其安全性評價
以重組DNA技術為代表的生物技術是21世紀最重要的高新技術之一。以轉基因植物為先導的現代生物技術的產業化發展對于我國農業、農村和國民經濟發展及社會穩定都具有重要作用。經過1980年以來20多年的努力,目前我國在這一領域的發展已處于發展中國家的前列,但與美歐先進國家相比還有相當大的差距,在對轉基因技術及食品安全性的認識方面尤其如此。
轉基因食品的發展現狀
在介紹轉基因食品之前,首先要了解什么是基因和轉基因技術。基因?DNA?是控制生物性狀遺傳的結構和功能單位。DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫,它編碼各種遺傳信息,產生不同的蛋白質。轉基因技術主要是指利用重組DNA技術和物理、化學和生物學等方法把重組DNA分子導入生物體的技術。應用轉基因技術構建的生物稱為轉基因生物,包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。因此,通俗地講,轉基因食品就是用轉基因生物生產和加工的食品。與轉基因植物、動物和微生物相適應,轉基因食品也可以進一步分為轉基因植物食品、動物食品和微生物食品。
以上三類轉基因食品中,發展最快的是轉基因植物食品。雖然中國、美國和加拿大都有快速生長的轉基因魚,并已經取得了突破性進展,但是,迄今為止,全世界還沒有轉基因動物食品批準上市。在國外,將轉基因細菌和真菌生產的酶用于食品生產和加工已經比較普遍了,但是用于面包、啤酒、酸奶等食品和飲料的轉基因酵母菌和其他微生物還沒有獲準進入市場應用。因此,目前市場上的轉基因食品基本上只有轉基因植物食品。
自1983年世界上第一例轉基因作物(煙草和馬鈴薯)問世以來,轉基因植物的研究得到了迅速發展。1994年延熟保鮮轉基因番茄在美國批準上市,從1996年開始,轉基因作物商品化應用進入迅猛發展時期,2000年全球種植面積達到4420萬公頃,2001年在有激烈爭議的情況下種植面積仍比上年增加19%,達到5260萬公頃。其中,轉基因大豆種植面積為3330萬公頃,占轉基因作物總面積的63%;其次為玉米,980萬公頃,占轉基因作物總面積的19%;面積較大的還有棉花和油菜。
自1980年以來,我國政府對農業生物技術的發展一直給予高度重視。在1986年3月啟動的成為高技術發展重要里程碑的“國家高技術研究與發展計劃”(“863計劃”)中,對農業生物技術和醫藥生物技術的投資大體上對半分配。在國家科技攻關計劃、自然科學基金、農業部有關生物技術項目等科研與產業發展計劃中,也將農業生物技術列為優先發展的領域。經過近二十年的不懈努力,已建成一批國家、部門重點實驗室和研究中心等研發基地,生物技術在農業領域的開發體系逐步形成,取得了一系列令人矚目的成就,實現了從實驗室到田間再到產業化的轉變。1997年我國第一例轉基因耐貯存番茄獲準商品化生產,其種植面積很小。轉基因作物中唯一大面積種植的是由中國農業科學院和美國孟山都公司研制的抗蟲棉。中國農業科學院研制的抗蟲棉2001年種植900萬畝(60萬公頃)。孟山都公司研制的抗蟲棉也于1997年批準商品化生產。迄今我國還沒有一例轉基因的大宗糧食、油料作物和轉基因動物產品批準商品化生產。
轉基因食品的安全性
轉基因食品的安全性是全球社會普遍關注的一個問題。雖然每一種食品的安全性都與所用轉基因生物中轉基因本身的結構、功能、安全特性及其應用環境有密切關系,不能一概而論,但是,總體上講,到目前為止,凡是經過科學評價和政府部門嚴格審批獲準上市的轉基因食品都是安全的,沒有出現一例轉基因食品中毒或醫療事故。
應當指出的是,包括常規育種技術生產的食品在內,沒有一個食品是百分之百安全的。例如目前還有麥角中毒、黃曲霉毒素、細菌性食品污染等。同時,食品安全是一個相對和動態的概念,隨著科學技術的進步,今天認為是安全的食品,明天可能發現有不安全的因素,同樣,今天認為是不安全的食品成分,明天可以用新的技術將其刪除或變為安全。我們日常食用的食品,大家感到比較放心,是因為人類的祖先在長期實踐中逐漸認識到許多食品的不安全因素,掌握了保證安全的種植、養殖、生產、加工技術。事實上,與常規育種技術相比,轉基因育種的后果應比前者更能精確地預測。目前轉基因技術通常只轉了一、兩個結構和功能非常明確的基因,因此該基因所提供的性狀是可以預料的,而常規有性雜交,特別是遠緣物種之間的雜交,轉移的則是成千上萬個基因。因此,只要假以時日,對于轉基因食品,我們同樣可以掌握安全使用的技術。已知巴西堅果的2S清蛋白對一部分人群有過敏性反應,科學家曾將巴西堅果的2S清蛋白基因轉入大豆,進一步研究發現該轉基因大豆對一部分人群仍有過敏性反應,因此這項研究便在早期階段終止,沒有進入市場,這是迄今所發現的轉基因作物有過敏性的唯一實例。這說明科學家和政府監管機構對公眾的健康和安全是高度認真負責的。例如,轉基因Bt抗蟲玉米穗上的真菌毒素要比非Bt玉米低30倍~40倍,Bt抗蟲棉由于少噴農藥,田間棉蚜的天敵數量大大增加,蚜蟲的蟲口密度比常規棉田中低440倍~1500倍。科學家目前還正在發展刪除常規食品中過敏性蛋白的技術。人們對轉基因作物中的抗生素標記基因的安全性有所擔心,事實上細菌對抗生素越來越產生抗性,并非由轉基因作物所引起,而是由于在治療人畜疾病中濫用抗生素造成的。從科學上講,迄今并無食品中的抗生素標記基因水平轉移到腸道細菌和腸道上皮細胞的機制和證據。其原因是,食品中的DNA進入腸道時已成為碎片,而非完整的基因;腸道細菌需活化后外源基因才能轉入;轉基因植物中所用的啟動子不適于在細菌中使基因表達;而且腸道中也不存在抗生素的選擇壓等等。針對公眾的擔心,目前科學家已發展出刪除轉基因作物中抗生素標記基因的技術,也可以使用安全的標記基因或不使用任何標記基因。轉基因食品的安全性評價及法規管理
(一)為什么要對轉基因食品進行安全性評價
任何新技術的出現,都有兩重性,都是雙刃劍。汽車、飛機、核技術等等都是如此,在造福人類的同時,汽車會引起空氣污染,飛機會有空難,核技術可用于戰爭。以重組DNA技術為代表的轉基因技術,在為農業生產、人類生活和社會進步帶來巨大利益的同時,也可能對生態環境和人類健康產生潛在的風險。關鍵是要權衡利弊,做出抉擇。這里還應說明的是,危險和風險是兩個不同的概念,潛在風險不等于現實危險,安全性評估是要分析潛在風險并加以避免。農業是轉基因技術主要的應用領域。建立農業轉基因生物安全評價制度,是世界各國的普遍做法,也是《生物安全議定書》的主要內容。之所以要對轉基因作物及其食品進行安全性評估,是由于轉基因技術可以使基因在動物、植物、微生物之間相互轉移,甚至可以將多基因的大片段導入生物體中表達,因此需要進行科學的評估。近年來,轉基因生物的安全性已成為國際社會爭論的熱點,實質上已不純粹是科學問題,因為科學問題可以通過科學研究來解決,而是涉及到貿易、經濟、政治、社會和宗教、倫理等各個層面。為進行安全性評估,許多國家都制定了有關生物安全的法律法規,對轉基因生物實施管理。中國作為一個農業大國、生物資源多樣的大國,又是水稻、大豆等農作物物種的原產地,在加強和促進轉基因技術研究與開發的同時,必須十分重視轉基因生物的安全。為此,我國政府于2001年5月23日以國務院304號令,發布了《農業轉基因生物安全管理條例》。(二)安全性評價的內容
安全性評價主要包括環境和食品安全性兩方面,環境安全性指轉基因后引發植物致病的可能性,生存競爭性的改變,基因漂流至相關物種的可能性,演變成雜草的可能性,以及對非靶生物和生態環境的影響等;食品、飼料的安全性主要包括營養成分、抗營養因子、毒性和過敏性等。通過安全性評價,可以為農業轉基因生物的研究、試驗、生產、加工、經營、進出口提供依據,同時向公眾證明安全性評價是建立在科學的基礎上的。因此,對農業轉基因生物實施安全評價是安全管理的核心和基礎。安全性評價要以科學為基礎,經得起歷史的考驗,這是安全性評價必須遵守的基本原則。一個產品被批準上市一般需經6年至7年時間的評估。各國政府和生物安全委員會正是本著這個原則,對轉基因植物及其食品對人體健康和生態環境的安全性做出實事求是的科學評價。由于轉基因作物的發展歷史不長,對一些長期效應需要做跟蹤監測,如Bt作物害蟲的抗性治理、除草劑抗性的長期生態效應、病毒的重組和異源包裝、食品的毒性和過敏性等等,在保證安全的前提下,促進轉基因技術和轉基因產品的發展。(三)食品安全和標識管理
對農業轉基因生物實施安全管理是國際上的普遍做法。國際經合組織(OECD)、聯合國糧農組織(FAO)、環保規劃署(UNEP)、生物安全議定書、食品法典委員會,都對轉基因生物的安全提出了明確的要求。安全性評價是國際上的通行做法。由于各國農業、環境和生物多樣性的差異,決定了只有本國確認了安全性之后,轉基因生物才能投入商業應用或由輸出國引進。日本、歐盟、美國等均實行安全性評價。美國是通過農業部、食品與藥物管理局和環保局的安全評價后才允許轉基因作物商品化生產;歐盟是通過安全評價后才批準國內外的轉基因產品投放市場;日本是通過農林水產省的安全評價后才準許轉基因農產品進口。目前,按照《生物安全議定書》的有關規定,對進口農業轉基因生物實施安全評價管理,可以在收到申請之日起270日內做出批復。我國在制定《條例》及其配套規章的過程中,對國外的相關法規進行了比較研究。在安全評價中,遵循“個案分析”的原則、“實質等同性”原則、“逐步完善”的原則等。實行標識管理制度是使消費者有知情權和選擇權。20世紀80年代,我國在開展轉基因技術研究的同時,國務院有關部門就十分重視基因工程的安全問題。1993年,原國家科委頒布了《基因工程安全管理辦法》。依此辦法,1996年7月10日,農業部頒布了《農業生物基因工程安全管理實施辦法》,成立了農業生物基因工程安全委員會和農業基因工程安全管理辦公室。1997年,農業部開始受理在中國境內從事基因工程研究、試驗、環境釋放和商品化生產的轉基因植物、動物、微生物的安全評價與審批,對轉基因生物及其產品的商品化生產進行了嚴格的安全評價。至2001年,農業部已經受理了10批共700多項農業轉基因生物安全評價申請。以上各項工作的開展,使我國農業生物基因工程安全管理從無到有,逐步走上規范管理的軌道,對于促進我國農業生物技術研究的健康發展,維護我國民族生物技術產業的發展和轉基因農產品的安全,保護農業生態環境和人類健康,起到了重要的作用。總之,以基因工程技術為代表的現代生物技術在農業等領域的應用有著巨大潛力,前景光明。對我們來講既是機遇,又是挑戰。科學技術的發展是不可逆轉的,我們認為,要正確對待轉基因植物及食品的爭論,根據國際發展趨勢,綜合科技、貿易等多方面因素,制定適合我國國情的轉基因植物產業發展和生物安全管理政策,從而在新世紀的國際競爭中占據主動。
轉基因食品及其安全性評價
以重組DNA技術為代表的生物技術是21世紀最重要的高新技術之一。以轉基因植物為先導的現代生物技術的產業化發展對于我國農業、農村和國民經濟發展及社會穩定都具有重要作用。經過1980年以來20多年的努力,目前我國在這一領域的發展已處于發展中國家的前列,但與美歐先進國家相比還有相當大的差距,在對轉基因技術及食品安全性的認識方面尤其如此。
轉基因食品的發展現狀
在介紹轉基因食品之前,首先要了解什么是基因和轉基因技術。基因?DNA?是控制生物性狀遺傳的結構和功能單位。DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫,它編碼各種遺傳信息,產生不同的蛋白質。轉基因技術主要是指利用重組DNA技術和物理、化學和生物學等方法把重組DNA分子導入生物體的技術。應用轉基因技術構建的生物稱為轉基因生物,包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。因此,通俗地講,轉基因食品就是用轉基因生物生產和加工的食品。與轉基因植物、動物和微生物相適應,轉基因食品也可以進一步分為轉基因植物食品、動物食品和微生物食品。
以上三類轉基因食品中,發展最快的是轉基因植物食品。雖然中國、美國和加拿大都有快速生長的轉基因魚,并已經取得了突破性進展,但是,迄今為止,全世界還沒有轉基因動物食品批準上市。在國外,將轉基因細菌和真菌生產的酶用于食品生產和加工已經比較普遍了,但是用于面包、啤酒、酸奶等食品和飲料的轉基因酵母菌和其他微生物還沒有獲準進入市場應用。因此,目前市場上的轉基因食品基本上只有轉基因植物食品。
自1983年世界上第一例轉基因作物(煙草和馬鈴薯)問世以來,轉基因植物的研究得到了迅速發展。1994年延熟保鮮轉基因番茄在美國批準上市,從1996年開始,轉基因作物商品化應用進入迅猛發展時期,2000年全球種植面積達到4420萬公頃,2001年在有激烈爭議的情況下種植面積仍比上年增加19%,達到5260萬公頃。其中,轉基因大豆種植面積為3330萬公頃,占轉基因作物總面積的63%;其次為玉米,980萬公頃,占轉基因作物總面積的19%;面積較大的還有棉花和油菜。
自1980年以來,我國政府對農業生物技術的發展一直給予高度重視。在1986年3月啟動的成為高技術發展重要里程碑的“國家高技術研究與發展計劃”(“863計劃”)中,對農業生物技術和醫藥生物技術的投資大體上對半分配。在國家科技攻關計劃、自然科學基金、農業部有關生物技術項目等科研與產業發展計劃中,也將農業生物技術列為優先發展的領域。經過近二十年的不懈努力,已建成一批國家、部門重點實驗室和研究中心等研發基地,生物技術在農業領域的開發體系逐步形成,取得了一系列令人矚目的成就,實現了從實驗室到田間再到產業化的轉變。1997年我國第一例轉基因耐貯存番茄獲準商品化生產,其種植面積很小。轉基因作物中唯一大面積種植的是由中國農業科學院和美國孟山都公司研制的抗蟲棉。中國農業科學院研制的抗蟲棉2001年種植900萬畝(60萬公頃)。孟山都公司研制的抗蟲棉也于1997年批準商品化生產。迄今我國還沒有一例轉基因的大宗糧食、油料作物和轉基因動物產品批準商品化生產。
轉基因食品的安全性
轉基因食品的安全性是全球社會普遍關注的一個問題。雖然每一種食品的安全性都與所用轉基因生物中轉基因本身的結構、功能、安全特性及其應用環境有密切關系,不能一概而論,但是,總體上講,到目前為止,凡是經過科學評價和政府部門嚴格審批獲準上市的轉基因食品都是安全的,沒有出現一例轉基因食品中毒或醫療事故。
應當指出的是,包括常規育種技術生產的食品在內,沒有一個食品是百分之百安全的。例如目前還有麥角中毒、黃曲霉毒素、細菌性食品污染等。同時,食品安全是一個相對和動態的概念,隨著科學技術的進步,今天認為是安全的食品,明天可能發現有不安全的因素,同樣,今天認為是不安全的食品成分,明天可以用新的技術將其刪除或變為安全。我們日常食用的食品,大家感到比較放心,是因為人類的祖先在長期實踐中逐漸認識到許多食品的不安全因素,掌握了保證安全的種植、養殖、生產、加工技術。事實上,與常規育種技術相比,轉基因育種的后果應比前者更能精確地預測。目前轉基因技術通常只轉了一、兩個結構和功能非常明確的基因,因此該基因所提供的性狀是可以預料的,而常規有性雜交,特別是遠緣物種之間的雜交,轉移的則是成千上萬個基因。因此,只要假以時日,對于轉基因食品,我們同樣可以掌握安全使用的技術。已知巴西堅果的2S清蛋白對一部分人群有過敏性反應,科學家曾將巴西堅果的2S清蛋白基因轉入大豆,進一步研究發現該轉基因大豆對一部分人群仍有過敏性反應,因此這項研究便在早期階段終止,沒有進入市場,這是迄今所發現的轉基因作物有過敏性的唯一實例。這說明科學家和政府監管機構對公眾的健康和安全是高度認真負責的。例如,轉基因Bt抗蟲玉米穗上的真菌毒素要比非Bt玉米低30倍~40倍,Bt抗蟲棉由于少噴農藥,田間棉蚜的天敵數量大大增加,蚜蟲的蟲口密度比常規棉田中低440倍~1500倍。科學家目前還正在發展刪除常規食品中過敏性蛋白的技術。人們對轉基因作物中的抗生素標記基因的安全性有所擔心,事實上細菌對抗生素越來越產生抗性,并非由轉基因作物所引起,而是由于在治療人畜疾病中濫用抗生素造成的。從科學上講,迄今并無食品中的抗生素標記基因水平轉移到腸道細菌和腸道上皮細胞的機制和證據。其原因是,食品中的DNA進入腸道時已成為碎片,而非完整的基因;腸道細菌需活化后外源基因才能轉入;轉基因植物中所用的啟動子不適于在細菌中使基因表達;而且腸道中也不存在抗生素的選擇壓等等。針對公眾的擔心,目前科學家已發展出刪除轉基因作物中抗生素標記基因的技術,也可以使用安全的標記基因或不使用任何標記基因。轉基因食品的安全性評價及法規管理
(一)為什么要對轉基因食品進行安全性評價
任何新技術的出現,都有兩重性,都是雙刃劍。汽車、飛機、核技術等等都是如此,在造福人類的同時,汽車會引起空氣污染,飛機會有空難,核技術可用于戰爭。以重組DNA技術為代表的轉基因技術,在為農業生產、人類生活和社會進步帶來巨大利益的同時,也可能對生態環境和人類健康產生潛在的風險。關鍵是要權衡利弊,做出抉擇。這里還應說明的是,危險和風險是兩個不同的概念,潛在風險不等于現實危險,安全性評估是要分析潛在風險并加以避免。農業是轉基因技術主要的應用領域。建立農業轉基因生物安全評價制度,是世界各國的普遍做法,也是《生物安全議定書》的主要內容。之所以要對轉基因作物及其食品進行安全性評估,是由于轉基因技術可以使基因在動物、植物、微生物之間相互轉移,甚至可以將多基因的大片段導入生物體中表達,因此需要進行科學的評估。近年來,轉基因生物的安全性已成為國際社會爭論的熱點,實質上已不純粹是科學問題,因為科學問題可以通過科學研究來解決,而是涉及到貿易、經濟、政治、社會和宗教、倫理等各個層面。為進行安全性評估,許多國家都制定了有關生物安全的法律法規,對轉基因生物實施管理。中國作為一個農業大國、生物資源多樣的大國,又是水稻、大豆等農作物物種的原產地,在加強和促進轉基因技術研究與開發的同時,必須十分重視轉基因生物的安全。為此,我國政府于2001年5月23日以國務院304號令,發布了《農業轉基因生物安全管理條例》。(二)安全性評價的內容
安全性評價主要包括環境和食品安全性兩方面,環境安全性指轉基因后引發植物致病的可能性,生存競爭性的改變,基因漂流至相關物種的可能性,演變成雜草的可能性,以及對非靶生物和生態環境的影響等;食品、飼料的安全性主要包括營養成分、抗營養因子、毒性和過敏性等。通過安全性評價,可以為農業轉基因生物的研究、試驗、生產、加工、經營、進出口提供依據,同時向公眾證明安全性評價是建立在科學的基礎上的。因此,對農業轉基因生物實施安全評價是安全管理的核心和基礎。安全性評價要以科學為基礎,經得起歷史的考驗,這是安全性評價必須遵守的基本原則。一個產品被批準上市一般需經6年至7年時間的評估。各國政府和生物安全委員會正是本著這個原則,對轉基因植物及其食品對人體健康和生態環境的安全性做出實事求是的科學評價。由于轉基因作物的發展歷史不長,對一些長期效應需要做跟蹤監測,如Bt作物害蟲的抗性治理、除草劑抗性的長期生態效應、病毒的重組和異源包裝、食品的毒性和過敏性等等,在保證安全的前提下,促進轉基因技術和轉基因產品的發展。(三)食品安全和標識管理
對農業轉基因生物實施安全管理是國際上的普遍做法。國際經合組織(OECD)、聯合國糧農組織(FAO)、環保規劃署(UNEP)、生物安全議定書、食品法典委員會,都對轉基因生物的安全提出了明確的要求。安全性評價是國際上的通行做法。由于各國農業、環境和生物多樣性的差異,決定了只有本國確認了安全性之后,轉基因生物才能投入商業應用或由輸出國引進。日本、歐盟、美國等均實行安全性評價。美國是通過農業部、食品與藥物管理局和環保局的安全評價后才允許轉基因作物商品化生產;歐盟是通過安全評價后才批準國內外的轉基因產品投放市場;日本是通過農林水產省的安全評價后才準許轉基因農產品進口。目前,按照《生物安全議定書》的有關規定,對進口農業轉基因生物實施安全評價管理,可以在收到申請之日起270日內做出批復。我國在制定《條例》及其配套規章的過程中,對國外的相關法規進行了比較研究。在安全評價中,遵循“個案分析”的原則、“實質等同性”原則、“逐步完善”的原則等。實行標識管理制度是使消費者有知情權和選擇權。20世紀80年代,我國在開展轉基因技術研究的同時,國務院有關部門就十分重視基因工程的安全問題。1993年,原國家科委頒布了《基因工程安全管理辦法》。依此辦法,1996年7月10日,農業部頒布了《農業生物基因工程安全管理實施辦法》,成立了農業生物基因工程安全委員會和農業基因工程安全管理辦公室。1997年,農業部開始受理在中國境內從事基因工程研究、試驗、環境釋放和商品化生產的轉基因植物、動物、微生物的安全評價與審批,對轉基因生物及其產品的商品化生產進行了嚴格的安全評價。至2001年,農業部已經受理了10批共700多項農業轉基因生物安全評價申請。以上各項工作的開展,使我國農業生物基因工程安全管理從無到有,逐步走上規范管理的軌道,對于促進我國農業生物技術研究的健康發展,維護我國民族生物技術產業的發展和轉基因農產品的安全,保護農業生態環境和人類健康,起到了重要的作用。總之,以基因工程技術為代表的現代生物技術在農業等領域的應用有著巨大潛力,前景光明。對我們來講既是機遇,又是挑戰。科學技術的發展是不可逆轉的,我們認為,要正確對待轉基因植物及食品的爭論,根據國際發展趨勢,綜合科技、貿易等多方面因素,制定適合我國國情的轉基因植物產業發展和生物安全管理政策,從而在新世紀的國際競爭中占據主動。