在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院(NIH)的主持和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)支持下,,黃金大米(Golden Rice)的人體營(yíng)養(yǎng)學(xué)功能試驗(yàn)已按照國(guó)際通行的做法,,以符合科學(xué)倫理、確保參試者健康為前提,,在美國(guó)等國(guó)家進(jìn)行,,初步結(jié)果證實(shí)確有克服不同程度的維生素A缺乏癥的良好功效。
8月30日,一條 “國(guó)外科研機(jī)構(gòu)利用中國(guó)兒童做轉(zhuǎn)基因黃金大米人體試驗(yàn)”的消息突然在網(wǎng)上爆出,,幾天來(lái)媒體嘩然,,群情激動(dòng),眾說(shuō)紛紜,。值得注意的是,,現(xiàn)在多數(shù)人都在關(guān)注與試驗(yàn)相關(guān)的管理程序問(wèn)題,卻未注意“黃金大米”的科學(xué)內(nèi)涵已被替換,,在預(yù)設(shè)其“毒害兒童”的前提下此事正在不斷演繹,,不僅轉(zhuǎn)基因技術(shù)被進(jìn)一步妖魔化,而且某些人正試圖將此事擴(kuò)大成為社會(huì)和政治事件,。盡管事情管理層面的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)調(diào)查澄清,,但同時(shí)也不應(yīng)故意回避“黃金大米”試驗(yàn)研究的科學(xué)問(wèn)題。為了便于對(duì)此事進(jìn)行全面客觀的分析,,實(shí)有必要對(duì)轉(zhuǎn)基因黃金大米的研究背景及現(xiàn)狀作一介紹,。
一、維生素A缺乏癥
據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)告,,全世界估計(jì)有1.9億兒童和1900萬(wàn)孕婦患有不同程度的維生素A缺乏癥(Vitamin A deficiency,,以下簡(jiǎn)稱VAD),每年發(fā)展中國(guó)家有35萬(wàn)兒童因VAD而失明,,67萬(wàn)兒童因VAD導(dǎo)致免疫力低下和繼發(fā)感染而死亡,。
人體缺乏維生素A后就沒(méi)有足夠的制造視紫紅質(zhì)的原料,使視網(wǎng)膜中桿狀細(xì)胞受損,,表現(xiàn)為黑暗中或光線較弱的地方看不清東西,。如不得到及時(shí)治療則會(huì)造成角膜干燥萎縮,最終導(dǎo)致全盲,。其次,,VAD會(huì)使人體免疫力下降,引起兒童呼吸道疾病和腹瀉的增加,,還可能導(dǎo)致癌癥和出生缺陷,。也有研究指出妊娠期補(bǔ)充維生素A能降低艾滋病毒母嬰傳播風(fēng)險(xiǎn),也就是說(shuō)補(bǔ)充維生素A可以幫助抵御艾滋病,。由于以上癥狀可能聯(lián)合出現(xiàn),,在醫(yī)療水平低下、深陷貧困與動(dòng)亂的發(fā)展中國(guó)家,,VAD的危害尤其嚴(yán)重,。
二、維生素A缺乏癥的解決途徑
治療維生素A缺乏癥,,最簡(jiǎn)單快速的方法自然是服用維生素A膠囊,。這種膠囊雖然成本低,、療效好,能治療夜盲癥,、干眼癥,,提高人體抵抗力,但是,,如何讓非洲,、東南亞等的一些極度貧困或飽受戰(zhàn)亂地區(qū)的兒童能得到足夠的藥品和及時(shí)的治療,仍然是個(gè)難以解決的問(wèn)題,。
動(dòng)物性食品中富含維生素A,,不少植物如胡蘿卜和多種水果蔬菜中都含能轉(zhuǎn)化為維生素A的胡蘿卜素,但目前許多貧困地區(qū)人們能吃飽肚子就不錯(cuò)了,,象肉類,、果蔬等我們稱之“換口味”的食物,對(duì)他們而言仍然是難以企及的奢侈品,。
于是,,如果能運(yùn)用生物技術(shù)手段讓人們?nèi)粘1匦枋秤玫拇竺啄芨缓S生素A,那就有可能解決VAD問(wèn)題,,“黃金大米”的研究就是要達(dá)到這個(gè)目的,。
三、“黃金大米”的研發(fā)過(guò)程
“黃金大米”的研究始于2000年,,第一個(gè)研發(fā)者是瑞士聯(lián)邦技術(shù)院植物科學(xué)研究所的Ingo Potrikus教授,之后,德國(guó)Freiburg大學(xué)的Peter Beyer教授也為研究的成功作出了重要貢獻(xiàn),。
科學(xué)家通過(guò)基因工程的手段,將維生素A合成的前體—β-胡蘿卜素的基因?qū)肓怂?,這些基因的產(chǎn)物能夠在稻米主要食用部分—胚乳中富集,,從而使大米帶有胡蘿卜素的金黃色,故被人們稱作“黃金大米”,。但初期研究的轉(zhuǎn)基因稻米中β-胡蘿卜素含量只有1.6μg /克胚乳,,不能滿足實(shí)際需要。經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn),,特別是導(dǎo)入了不同來(lái)源的,、更為安全有效的相關(guān)基因,現(xiàn)在β-胡蘿卜素含量已提高到 36μg /克胚乳,。研究顯示,,每日吃100-150克的“黃金大米”(兒童每日飯量的一半),就能夠滿足60%的維生素A攝入量,。
位于菲律賓的國(guó)際水稻研究所(IRRI)是目前國(guó)際上黃金大米的主要研發(fā)單位。IRRI的科學(xué)家與菲律賓和孟加拉兩國(guó)水稻育種家合作,,已培育出多個(gè)適應(yīng)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件的黃金大米優(yōu)良品種,,其食用和環(huán)境安全性評(píng)價(jià)試驗(yàn)研究已按照相關(guān)法規(guī)要求完成,,田間多點(diǎn)種植試驗(yàn)正在擴(kuò)大進(jìn)行,有關(guān)安全性評(píng)價(jià)資料將于2013年提交政府部門進(jìn)行評(píng)估,,有望在2—3年開始生產(chǎn)應(yīng)用,。與此同時(shí),在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院(NIH)的主持和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的支持下,,產(chǎn)品的人體營(yíng)養(yǎng)學(xué)功能試驗(yàn)已按照國(guó)際通行的做法,,以符合科學(xué)倫理、確保參試者健康為前提,,在美國(guó)等國(guó)家進(jìn)行,,初步結(jié)果證實(shí)確有克服VAD的良好功效。
四,、“黃金大米”的安全性評(píng)價(jià)
國(guó)際水稻研究所已按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)?ldquo;黃金大米”的安全性進(jìn)行了研究和評(píng)價(jià),,主要結(jié)果概括如下:
深入分析了胚乳β-胡蘿卜素生物合成途徑與修飾,科學(xué)解釋了金大米色素的來(lái)源,。
從2000個(gè)轉(zhuǎn)化體中精選了10個(gè)轉(zhuǎn)化體,,遺傳結(jié)構(gòu)符合法規(guī)評(píng)價(jià)要求,基因表達(dá)試驗(yàn)顯示,,與親本材料相比無(wú)非預(yù)期改變,。
黃金大米中的β-胡蘿卜素與其他食物中的β-胡蘿卜素成分與功能相同。金大米中僅有微量碳轉(zhuǎn)化成了類胡蘿卜素,,未發(fā)現(xiàn)其它營(yíng)養(yǎng)成分有顯著改變,。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)沒(méi)有致毒作用。通過(guò)生物信息學(xué)分析與檢索,,已排除過(guò)敏的可能性,,模擬胃液中的高消化率進(jìn)一步證明沒(méi)有致敏可能。
試驗(yàn)結(jié)果表明正常食用黃金大米不會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素?cái)z入過(guò)量,。
五,、“黃金大米”的專利權(quán)屬
影響諸多轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展的重要原因之一是專利權(quán)屬問(wèn)題。但是,,目前“黃金大米”的專利權(quán)屬問(wèn)題已通過(guò)協(xié)商基本解決,。
在黃金大米的研究進(jìn)行中,研究者發(fā)現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目可能會(huì)受近70個(gè)專利所牽制,。其中專利中7個(gè)專利所有者分別是先正達(dá),,安萬(wàn)特,孟山都和杜邦公司,,63個(gè)屬于其他公共機(jī)構(gòu),。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題,科學(xué)家,,農(nóng)業(yè)公司和慈善基金會(huì)聯(lián)合成立了“黃金水稻”人道主義委員會(huì)(Golden Rice Humanitarian Board),,負(fù)責(zé)培育“黃金水稻”二代的先正達(dá)公司捐獻(xiàn)出了“黃金水稻”二代的發(fā)明權(quán),,其后,所有“黃金水稻”涉及專利的所有者都宣布了放棄其專利權(quán),,“黃金水稻”將無(wú)償?shù)靥峁┌l(fā)展中國(guó)家農(nóng)民使用,。
“黃金水稻”的人道主義使用協(xié)議主要包括了以下內(nèi)容:
1、在發(fā)展中國(guó)家使用,。發(fā)展中國(guó)家是指由聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織所指定的低收入,、糧食不足的國(guó)家,我國(guó)也在其中,。
2,、供貧困農(nóng)民使用。貧困農(nóng)民是指年土地收入少于一萬(wàn)美元的農(nóng)民,。
3,、此項(xiàng)技術(shù)根據(jù)需要可用于其他作物,但必須是可公用的農(nóng)業(yè)品種和育種材料,。
4,、種子銷售時(shí)不應(yīng)收取因技術(shù)而產(chǎn)生附加費(fèi)用,即和普通種子保持同一銷售價(jià)格,。經(jīng)生產(chǎn)者同意,,產(chǎn)品亦可交國(guó)家銷售以滿足城市地區(qū)需求。
5,、農(nóng)民可自行繁育下一代種子,,即農(nóng)民擁有種子的所有權(quán)。