目前，转基因作物已在一些国家大面积种植，2017年种植面积已达到1.898亿公顷，是1996年的112倍，占全球15亿公顷耕地的12%，全球批准商业化种植的转基因作物已增至26种。转基因技术在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示出巨大的潜力。但是作为一种新兴技术，人们对其生物安全问题非常关注，由于一系列转基因的突发事件，造成了公众对转基因技术认知的误解。为此，农业农村部科技发展中心副主任叶纪明做了以下解读。

1 转基因的概念及技术特点

　　1.1概念

　　转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。转基因技术的发展其实是一种植物育种技术的发展，从自然选择开始，依次向常规育种（嫁接）、杂交育种、诱变育种、分子育种（现代生物技术）发展。

　　1856年，孟德尔发现了生物界重要的遗传学物质DNA，为转基因技术的发展做出了贡献；1982年开始重组人胰岛素；1994年第一例延熟保鲜转基因番茄获批上市；1996年转基因作物开始大规模商业化种植……

　　基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。

　　1.2优势

　　转基因技术不仅有利于发展农业生物技术，减少农产品损失、自然环境的恶化、病虫草害带来的负面影响，降低劳动力成本等，还拓宽了遗传资源利用范围，使育种更为精准、高效和可控，具体如下：

　　（1）打破了物种之间的界限。常规育种、杂交育种、诱变育种等技术都涉及基因的交换和变异，但局限为本物种的基因，转基因技术可以解决这个问题。

　　（2）能够将别物种中的抗体、耐除草剂等基因，通过一种技术转移到需要的作物中，并能表达和稳定遗传。如Bt（苏云金芽胞杆菌）基因，因其表达产物Bt毒蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的转杀虫基因。科学研究人员通过酶作用重组新的质粒，转入培养植物的细胞，将转入基因的细胞培养成完整的植物，从而达到较好的杀虫效果。

2 转基因方法

　　2.1农杆菌介导转化法

　　此方法利用农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞，将T-DNA插入到植物基因组中，稳定地遗传给后代。这种方法利用天然的转化载体系统，成功率较高，效果较好，方法最成熟，遗传稳定性较好，应用也比较广泛。

　　农杆菌介导转化法起初只被用于双子叶植物中，自从技术瓶颈被打破之后，农杆菌介导转化在单子叶植物中也得到了广泛应用，其中水稻已经被当作模式植物进行研究。

　　2.2基因枪法

　　始于上世纪80年代，由美国Cornell大学生物化学系John.C.Sanford等于1983年研究成功。这种方法利用火药爆炸或高压气体加速（加速设备被称为基因枪），将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中，然后通过细胞和组织培养技术，再生出植株，选出其中转基因阳性植株即为转基因植株。这种方法主要应用于单子叶植物，与农杆菌转化相比，基因枪法转化的一个主要优点是不受受体植物范围的限制，但是盲目性很大，转化效率较低。

　　2.3花粉管通道法

　　在授粉后向子房注射含目的基因的DNA溶液，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步地被整合到受体细胞的基因组中，随着受精卵的发育而成为带转基因的新个体。此方法于1981年由我国学者周光宇提出。该方法的优点是不依赖组织培养人工再生植株，技术简单，不需要装备精良的实验室，适用于常规育种，但是其应用范围太窄。

　　2.4基因编辑技术

　　此方法于2013年由美国华人张锋等提出，可通过酶对靶向目标基因进行精确地修饰，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。这种方法操作具有周期短、效率高、应用广等优点，但是会出现脱靶现象，监管比较难。随着技术的不断研究与发展，未来将在医学、动物以及农作物育种上广泛使用。

3 转基因技术应用

　　目前，转基因技术在农业、工业、医疗、环保等领域获得了较为广泛的应用。

　　（1）农业。应用集中于新型优势动植物物种的培育，例如转基因大豆、转基因玉米、转基因小麦、转基因牛等，充分发挥转基因农产品产量大、质量优的特点。

　　（2）工业。主要用来制作食品添加剂、培养各类益生菌、改良食品加工原料、改良食品加工工艺、提高酶制剂的产量和增加生物保健食品的有效成分等，能提高食用价值，确保食品中蕴含丰富的营养。

　　（3）医疗。利用此技术完成药物合成、生产等环节，确保药物质量和疗效，解决部分药物在制作、提取等方面存在的伦理学、社会学难题，以便有效治疗多种新型疑难病症。目前已有基因工程疫苗、基因工程胰岛素和基因工程干扰素等药物。已经商业化使用的部分基因工程疫苗有乙肝疫苗、丙肝疫苗、百日咳基因工程疫苗、狂犬病基因工程灭活疫苗、肠道病毒71型基因工程疫苗、产肠毒素大肠杆菌基因工程疫苗、轮状病基因工程疫苗。

　　（4）环保。转基因技术成为了解决环境污染问题的新途径，当前已知的是可以利用转基因微生物来降解塑料，部分研究者也在尝试利用转基因技术培育出能够吸收、降解有机垃圾或废料的植物。通过此类植物的种植，实现清除垃圾、净化环境的目的。

4 全球农业转基因技术发展现状

　　根据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）发布的《2017年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》数据显示，2017年全球共有24个国家/地区种植了1.898亿公顷（27亿亩）转基因作物，是1996年的112倍，占全球15亿公顷耕地的约12%。其中19个为发展中国家，5个为发达国家。

　　从1992年到2017年，全球共计批准4,133项监管审批、26个转基因作物以及476个转基因转化体，其中玉米232个转化体，棉花59个转化体，马铃薯48个转化体，油菜41个转化体以及大豆37个转化体。获得批准最多的12个转化体分别是耐除草剂玉米NK603、耐除草剂大豆GTS40-3-2、抗虫玉米MON810、抗虫玉米Bt11、抗虫玉米TC1507、耐除草剂玉米GA21、抗虫玉米MON89034、耐除草剂大豆A2704-12、抗虫玉米MON88017、抗虫棉花MON531、耐除草剂玉米T25、抗虫玉米MIR162。

                 表1 2017年各区域转基因作物种植面积及种植类型情况

                     表2 获批准与农化相关的基因及性状

　　转基因作物以玉米、大豆、油菜和棉花为主，其他如南瓜、马铃薯、苜蓿、西红柿、菠萝、香蕉、甘蔗等转基因作物这几年也有种植。如加拿大的Innate马铃薯、美国的Arctic苹果、孟加拉国的抗虫茄子、哥斯达黎加的转基因粉色菠萝、巴西的抗虫甘蔗以及澳大利亚的抗病香蕉等。

表3 四大转基因作物种植情况（转基因种植比率）

　　在过去的二十几年，转基因技术为农业发展做出了巨大贡献，为农业增产、减少农药使用、改善环境、促进可持续发展、提高农产品竞争力等发挥了不可代替的作用。

5 展　望

　　目前我国转基因生物研究取得的重大进展，如克隆了一批关键功能基因、突破了一批核心共性技术、培育了一批重大标志产品、首次培育出人乳铁蛋白转基因奶牛等。虽然我国转基因技术进步迅速且在发展中国家居领先地位，但与美国等发达国家相比，还有一定差距。

今天的农业离不开新技术，转基因作物已经离我们愈来愈近，它正在引领农业生产的革命。虽然目前我国公众对转基因技术和转基因食品还存在疑虑，但我们应该看到转基因技术在农业发展的必然趋势，客观分析种植转基因作物的诸多优势，同时向公众普及转基因技术的相关知识，正确认识并主动地接受转基因食品，使转基因作物能真正地造福于人类。

口/《农化市场十日讯》编辑部整理