我們為什麼需要轉基因技術

如今網路上轉基因爭端不斷，各種消息也讓民眾如霧裡看花。轉基因這項技術，無論你是支持還是反對，最好都建立在足夠了解的基礎之上，而非道聽途說。本文將從基因、基因工程及其醫學應用、農業應用等方面介紹一些關於轉基因的知識。

基因

基因是控制生物遺傳物質的結構和功能的基本單位。生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的。有的基因通過控制酶合成來調控生物的代謝，有的通過控制蛋白質分子的結構來直接影響性狀。

比如不同的人天生的膚色可能各不相同，其中一個影響因素是酪氨酸酶對應基因的活性。人的膚色是由黑色素細胞產生的黑色素形成的，而產生黑色素需要酪氨酸酶，當此酶活性高時，合成的黑色素就較多，人的皮膚黑；反之膚色白。酪氨酸酶由酪氨酸酶基因控制合成，如果控制酪氨酸酶的基因異常，則酪氨酸不能正常合成，從而使酪氨酸不能正常轉化為黑色素，導致黑色素缺乏，表現為白化病。正是基因工程的問世，讓治療白化病之類的疾病成為可能。

基因工程及醫療應用

基因工程又叫DNA重組技術。該技術利用分子生物學手段，通過對生物的基因進行改造和重新組合，然後導入並在受體細胞內表達，從而使生物獲得新的性狀，產生出滿足人類需要的生物產品。運用基因工程設計製造的「DNA探針」檢測肝炎病毒，不但準確且迅速；在環境監測方面，「DNA」探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染物。

過去，從豬、牛等動物的胰腺中提取胰島素，100kg胰腺只能提取到4-5g胰島素。1978年，人們成功在大腸桿菌中表達胰島素基因（即將合成的胰島素基因導入大腸桿菌），每2000L培養液就能產生100g的胰島素！

1979年，人生長素基因在大腸桿菌中獲得直接表達；1980年，人白細胞干擾素基因獲得克隆和表達；1981年，抗口蹄疫的基因工程抗原研製成功；1982年，乙肝抗原在酵母菌中表達成功；同年，轉基因植物和轉基因動物也分別獲得成功。

1986年，著名生物學家、諾貝爾獎獲得者Renato Dulbecco在Science上發表短文《腫瘤研究的轉折點：人類基因組測序》，率先提出「人類基因組計劃」。即通過對人體內全部基因的序列進行測定，從而找到治療和預防諸如癌症和心臟病等疾病的更有效方法。1990年該計劃正式啟動，美國、英國、法國、德國、中國以及日本六國科學家共同參與。2000年6月，人類基因組草圖宣告完成。

一些惡性疾病過去無葯可治，現在有了特異的基因工程葯，通過識別肽段、配基或抗體與蛋白質藥物融合，構成分子導向藥物，能選擇性作用於靶部位，從而大大提高了療效。

人類基因組計劃

基因工程在農業上的應用

1982年，轉基因農作物問世，1983年世界上第一例轉基因煙草在美國成功培育，1985年人類首次試種能夠抵禦害蟲、病毒和細菌侵害的轉基因作物。此後，轉基因技術得到了迅速發展。去年，全球共有28個國家的1730萬農民種植了轉基因作物，佔地約1.7億公頃，為全球耕地總面積的12%。^[1]

理論上，植物轉基因技術和常規雜交育種方法都是通過優良基因的重組獲得新品種，但傳統的常規雜交育種是將植物種內或近緣種間的優良性狀組合在一起，使植物獲得新性狀。其基因交流範圍有限、育種效率較低、育種周期長、導入大量不明且不可控的基因。植物轉基因技術通過導入優良基因使作物獲得新的性狀，主要用於提高農作物的抗逆能力，以及改良農作物的品質等方面。它克服了植物有性雜交的限制，針對性地進行基因組合，精準有效地改變生物的遺傳性能，提高育種效率，這是傳統育種不具備的優勢，也是農業發展的方向。如轉基因抗蟲作物的出現，導致殺蟲劑使用量減少，降低了生產成本，減輕了對環境的污染；而一些抗鹽鹼、抗旱、抗高溫作物的培育，更能大幅提高作物的產量。

媒體聲音

郎咸平曾在書中造謠稱：09年廣西醫科大接受一個世界銀行的研究項目，對廣西217名男大學生進行精液分析研究，發現56.7%的人精液異常，歸咎於「轉基因玉米」的推廣。這則消息在網上迅速傳播，民眾紛紛談「轉」色變。後來發現，根本就不存在這個項目，而轉基因玉米也根本還沒有推廣種植，書中提到的玉米只是雜交品種而不是轉基因作物。與此同時，轉基因作物致癌、致病、絕育等消息鋪天蓋地。要知道，各國政府批准的轉基因作物，都是經過無數安全性試驗驗證過的，沒有哪個國家敢拿民眾生命以及自己子孫後代健康開玩笑。

今年2月25日，農業部農村經濟體制與經營管理司司長張紅宇在南京農業大學做報告時提到：2013年，我國大豆總需量為7000萬噸，而進口大豆量竟達6338萬噸，可全世界大豆貿易總額才為9000萬噸。90%的大豆主要依賴進口這一事實，無疑給那些聲稱「傳統育種方式就可以滿足我國糧食自給自足」的人一記響亮的耳光。危機就在眼前，但能使作物優質高產的轉基因技術的發展卻因反轉而舉步維艱。

人口迅速增長、耕地面積劇減、環境污染加劇、糧食危機嚴重，在有限的空間里要滿足全球的糧食需求，勢必需要科學技術來解決這些問題。而利用轉基因技術可以克服土壤因鹽鹼、沙害、蟲害帶來的不能生產、減產的問題，提高糧食產量。

南安普頓大學生態學教授Guy Poppy告誡我們：「轉基因技術是一件很有用的工具，應該擺在我們手頭的工具箱里（而不是把它扔掉）。」

注釋

[1]. https://www.gov.uk/government/speeches/rt-hon-owen-paterson-mp-speech-to-rothamsted-research

（作者：馬妍）
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