在美國國立衛(wèi)生院(NIH)的主持和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)支持下,黃金大米(Golden Rice)的人體營養(yǎng)學(xué)功能試驗已按照國際通行的做法,,以符合科學(xué)倫理,、確保參試者健康為前提,在美國等國家進(jìn)行,,初步結(jié)果證實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 “國外科研機構(gòu)利用中國兒童做轉(zhuǎn)基因黃金大米人體試驗”的消息突然在網(wǎng)上爆出,,幾天來媒體嘩然,,群情激動,眾說紛紜,。值得注意的是,,現(xiàn)在多數(shù)人都在關(guān)注與試驗相關(guān)的管理程序問題,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大成為社會和政治事件,。盡管事情管理層面的問題應(yīng)當(dāng)調(diào)查澄清,,但同時也不應(yīng)故意回避“黃金大米”試驗研究的科學(xué)問題。為了便于對此事進(jìn)行全面客觀的分析,,實有必要對轉(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)生組織報告,全世界估計有1.9億兒童和1900萬孕婦患有不同程度的維生素A缺乏癥(Vitamin A deficiency,,以下簡稱VAD),,每年發(fā)展中國家有35萬兒童因VAD而失明,67萬兒童因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,。如不得到及時治療則會造成角膜干燥萎縮,,最終導(dǎo)致全盲。其次,,VAD會使人體免疫力下降,,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充維生素A能降低艾滋病毒母嬰傳播風(fēng)險,也就是說補充維生素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、深陷貧困與動亂的發(fā)展中國家,,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的治療,,仍然是個難以解決的問題,。
動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了,,象肉類、果蔬等我們稱之“換口味”的食物,,對他們而言仍然是難以企及的奢侈品,。
于是,,如果能運用生物技術(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問題,,“黃金大米”的研究就是要達(dá)到這個目的,。
三、“黃金大米”的研發(fā)過程
“黃金大米”的研究始于2000年,,第一個研發(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,,不能滿足實際需要。經(jīng)過一系列改進(jìn),,特別是導(dǎo)入了不同來源的,、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,。
位于菲律賓的國際水稻研究所(IRRI)是目前國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水稻育種家合作,已培育出多個適應(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)境安全性評價試驗研究已按照相關(guān)法規(guī)要求完成,,田間多點種植試驗正在擴大進(jìn)行,有關(guān)安全性評價資料將于2013年提交政府部門進(jìn)行評估,,有望在2—3年開始生產(chǎn)應(yīng)用,。與此同時,在美國國立衛(wèi)生院(NIH)的主持和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)的支持下,,產(chǎn)品的人體營養(yǎng)學(xué)功能試驗已按照國際通行的做法,,以符合科學(xué)倫理,、確保參試者健康為前提,在美國等國家進(jìn)行,初步結(jié)果證實確有克服VAD的良好功效,。
四,、“黃金大米”的安全性評價
國際水稻研究所已按照國際標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)?ldquo;黃金大米”的安全性進(jìn)行了研究和評價,,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源。
從2000個轉(zhuǎn)化體中精選了10個轉(zhuǎn)化體,,遺傳結(jié)構(gòu)符合法規(guī)評價要求,,基因表達(dá)試驗顯示,,與親本材料相比無非預(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)其它營養(yǎng)成分有顯著改變。
實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化試驗結(jié)果證實轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)沒有致毒作用,。通過生物信息學(xué)分析與檢索,,已排除過敏的可能性,模擬胃液中的高消化率進(jìn)一步證明沒有致敏可能,。
試驗結(jié)果表明正常食用黃金大米不會導(dǎo)致胡蘿卜素攝入過量,。
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)屬問題,。但是,,目前“黃金大米”的專利權(quán)屬問題已通過協(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)這個項目可能會受近70個專利所牽制,。其中專利中7個專利所有者分別是先正達(dá),安萬特,,孟山都和杜邦公司,,63個屬于其他公共機構(gòu)。面對這個問題,,科學(xué)家,農(nóng)業(yè)公司和慈善基金會聯(lián)合成立了“黃金水稻”人道主義委員會(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”將無償?shù)靥峁┌l(fā)展中國家農(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)展中國家使用,。發(fā)展中國家是指由聯(lián)合國糧農(nóng)組織所指定的低收入,、糧食不足的國家,我國也在其中,。
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美元的農(nóng)民,。
3,、此項技術(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,、種子銷售時不應(yīng)收取因技術(shù)而產(chǎn)生附加費用,,即和普通種子保持同一銷售價格。經(jīng)生產(chǎn)者同意,,產(chǎn)品亦可交國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),。