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科学家“细说”转基因

2013年07月22日09:38 来源:光明日报

  转基因技术自问世以来,就备受公众关注。中国科协近日举办的第29期“科学家与媒体面对面”活动,邀请了中科院院士、华中农业大学生命科学技术学院院长张启发,中科院院士、中科院上海生命科学研究院院长陈晓亚,中国农科院生物技术研究所研究员、博士生导师黄大昉,中国疾控中心营养与食品安全研究所研究员卓勤四位专家,以“转基因技术的未来发展”为主题,深入探讨了转基因技术的过去、现状和未来。光明日报今日编发他们的发言,以飨读者。

  ●陈晓亚(中科院院士、中科院上海生命科学研究院院长):

  转基因技术推动生命科学发展

  1953年,生命科学界有一个重大发现:DNA双螺旋结构。从此科学进入分子生物学时代。后来,通过一系列发现,科学家总结了生命科学的一条基本规律:中心法则,即从DNA到RNA再到蛋白质。重要性跟物理学上的牛顿定律地位一样。生物体内各种反应主要由蛋白质催化,同时蛋白质也是生物主要的组成成分,比如人的肌肉甚至头发都含蛋白质。

  

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  由此科学派生了几个重大进步。一是后来发展的DNA重组技术,最早由大肠杆菌开始,发现了很多工具酶,可以设定特定序列,把DNA切开。另一些酶可以把另外的DNA连上去,作为一个工程重组。很多药物,比如重组的干扰素都是通过这种办法生产。另外,还发现有一部分长在植物上的细菌,叫溶杆菌,可以把一种DNA加到植物体的基因组上,由此促进了转基因植物技术的发展。第三是基因组学的发展,它的中心是转基因组次序。

  基因组技术还推动了一些相关领域的发展。如人们不再一个一个看蛋白质,而是整体去看。这些组学的发展催生了现代系统学的发展,就是把这些东西整合起来,用系统学的观点、系统论的方法来看生物体。与此同时,还产生了合成生物学,也是现在比较新兴的领域,可以合成新的生命。

  基因技术的发展,对整个社会、经济、人类的思想都产生了重大的影响。一是对生物医药的影响。二是催生了转基因动植物育种。三是对环境的影响。生物修复技术可以选取合适的生物,最好是通过转基因的方法产生一些特别有用的生物,可以把一些污染物清除掉。还有就是生物能源,我们可以通过微生物来生产各种各样的化工品,比如物质纤维素、酒精等。

  同时,生物技术还在不断地发展。比如不久前产生的RNA干扰素,可以刻意使某些基因沉默,让它不表达了。如果我们能够非常有导向地把这些干扰信号输送到特定的细胞或者特定的组织里,它的应用前景是非常广阔的,属于基因治疗的一部分。

  ●张启发(中科院院士、华中农业大学生命科学技术学院院长):

  跟发达国家相比,我们差在哪?

  在关心转基因的讨论当中,大家都会提到粮食安全问题。粮食安全是一个什么概念呢?经过很多讨论,这一概念应该是这样的:第一,要满足量的需求,首先必须要生产足够的粮食。第二,要关注可持续发展。这两方面缺一不可。

  

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  回顾过去几十年中,三大粮食作物即水稻、玉米、小麦,年增长率大约1%,当中一个最大的进步就是作物育种,发挥了非常重要的作用。中国在过去几十年中,以7%、8%的耕地养活了世界22%的人口。但是,特别是本世纪以来,中国消耗掉了大量的农药、化肥,用量占到了全世界的1/3多一些,大约在35%。所以,我们提出了“第二次绿色革命”的概念。中国农业科学家们称之为10个字:高投入、多产出、保护环境,有16个字的目标:少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产。如果要做到这一点,跟技术相关的,一是生命科学技术研究,尤其是DNA组的研究;二是品种资源的发掘;三是育种。这几者要紧密结合。

  我国生命科学的研究足够支撑产业发展。从上世纪90年代初开始,中国启动了水稻基因组计划,后来中国科学家和世界很多国家的科学家一起做完了水稻基因组的全部序列,而且这个序列,到目前为止仍然是所有生物当中质量最高的测序,最有用。我们希望在2020年之前认识水稻每一个性状的功能基因组,包括产量、品质、抗病,这些性状我们要搞清楚它是怎么决定的。另外,分离克隆一些有用的基因。在这三方面,中国的科学家在过去十年中很有建树。截至去年底,全世界水稻一共查明差不多1000个基因的功能,其中40%是中国科学家做出来的。在水稻领域,中国在世界上既算一个大国也算一个强国。水稻生产也走在世界前列,水稻面积比印度少很多,但产量比印度高很多。但跟发达国家相比,我们差在哪呢?我认为,我们差比较强大的企业。我国做生命科学研究、水稻功能基因组主要在大学和科学院,研究一个基因发文章、申请专利,就到此为止了,专利没有用到企业里去。就技术发展来说,我国的植物生命科学可以和发达国家相媲美,但缺乏把资本、技术、产品、市场整合到一起的大公司。根据调查,国内的现状是三张皮,第一张皮是一些大学在做,有文章、有专利、有技术。第二张皮是做育种的,以农科院居多,省一级为主。第三张皮是卖种子的公司。国家最近出台的战略新兴产业中把种业放在一个非常重要的位置上,这很正确。

[责任编辑:张虹(实习)]

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