PLoS ONE：控制转基因作物传播新技术
今天凌晨，美国权威杂志《公共科学图书馆—综合》（PLoS ONE）上发表了浙大教授沈志成的一篇文章，让担心吃到转基因食品的市民可以多一份放心了，因为他在自己种的转基因水稻里“动了手脚”，用一种普通的除草剂一喷，就可以把它杀得一干二净。
什么是转基因？大家可以这么理解：在基因层面，人、动物、植物已经没啥区别了，人的基因可以被移植到植物上，植物的基因也可以被移植到人身上。但因为不能拿人做实验，所以现在大多是把动物身上的一些有效基因转移到植物上。比如为了不让家畜生病，必须给它注射疫苗，美国ProdiGene公司就把疫苗的基因转移到玉米上，种出的玉米就可以当疫苗给家畜吃，那就不用给家畜打针了。
但这时候问题来了。这种疫苗玉米外表上和普通玉米一样，万一不小心，人吃到这种玉米怎么办？那不是变成天天吃“药”了？美国ProdiGene公司就出了这个问题，结果公司关门大吉。
那么不让疫苗玉米和普通玉米混杂在一起不就行了？事实上这很难。沈志成就是研究转基因的专家，而且在美国著名的农作物转基因公司工作了多年。“一般我们只能用物理方法把种转基因玉米的地和普通的田地隔开。但如果一阵大风刮过来，把种子刮跑了呢？如果蜜蜂采蜜时把花粉传播出去了呢？如果一只老鼠从这片地里穿过，带着种子跑到另一块地里去呢？”所以各国政府对转基因食品的研究都控制得很严。
沈志成为此很郁闷，他是研究转基因水稻的，把一些抗虫的基因转移到水稻身上，让水稻少“生病”。“每次做一个项目的中间试验，只能获批1亩、2亩地，少得可怜！”即使种上了，他自己也很担心，一旦种子“外泄”，责任他可担不起。有什么好办法能控制转基因种子不外流？沈志成终于下决心干这个“副业”了。
选择性地杀灭转基因水稻并不容易，但是一干3年，终于找到办法了！“种水稻的农民都知道两种除草剂——‘苯达松’和‘草甘膦’。常规的水稻是可以被‘草甘膦’杀灭但是不能被‘苯达松’杀死。”沈志成干了一件事，在向水稻体内移植改良品种的基因的同时，再“注射”一种抗“草甘膦”的基因，那水稻就不会被草甘膦杀死了。然后又“注射”进第三种“基因”，抑制了水稻体内抗“苯达松”的解毒酶。这样他种出来的转基因水稻，需要除草时，就大胆喷“草甘膦”，不会死；怕它污染正常的水稻，那就喷“苯达松”，全部死光。
这样以后要检查一块地有没有转基因水稻时就很简单，喷除草剂“苯达松”，“如果有水稻死掉，那就证明已经混杂进转基因水稻了。然后怎么办？不用办！混杂进来的都已经被杀死了？”
现在沈志成正在运用这种原理发展可以控制的转基因玉米。看来高兴的不止是老百姓，还有做转基因研究的科学家，“照抄”沈志成的方法，他们就可以放心做实验了。正因为这样，美国杂志才把它当大事发表出来。
沈志成最后用一句话评价自己的研究成果：“目前市场上获得批准的转基因食品是安全的，对于它们来说，我们的技术为这些转基因食品农作物提供了更好的控制和管理办法；而用于生产工业酶，药物蛋白质、利用生物质能源的转基因农作物的产业化必须要有可靠的控制传播的技术和方法，我们的发明为此扫清了道路。”
转基因农业给人类展示了美好前景，但由于缺乏有效的安全控制措施，转基因作物的试验和推广均受到严格控制，尚无法快速造福人类。日前，浙大农学院沈志成教授领衔的课题组发明了一种简单可控的转基因技术：通过该技术获得的水稻就像被打上了一个“烙印”，如“逃逸”出试验田与常规水稻混合，这种转基因水稻就会轻易“显形”并被除草剂除去，保证常规水稻的纯正性。这对提高转基因农作物的安全控制水平意义深远。该研究成果3月19日正式发表在在美国出版的《公共科学图书馆—综合》（PLoS ONE）杂志上，并申请了一系列国内外专利。
几十年来，全球科学家不断发明和完善转基因技术，可以轻易地在不同物种间转移特定基因。利用这种技术，我们可以使农作物具有抗虫、抗病、抗除草剂等功能，并且还可以把转基因农作物作为生物反应器，“生产”出胰岛素、猪疫苗等具有重大经济价值的药用和工业用蛋白质。但转基因作物的试验和推广存有潜在风险：因为转基因农作物在种植时，其外来转入基因有可能因花粉传播等发生“基因漂移”现象，转移到其他作物或者野生植物中，并且也会因为人为失误、动物活动等造成意外传播，使其混杂到常规粮食中，影响常规粮食的纯正性，带来不良后果。沈教授举例说，“比如一种‘生产’猪疫苗的转基因水稻混入了作为普通粮食作物的常规水稻中，即使对人体没毒性，也不适合大量食用。”因此，转基因农作物的试验和生产在各国都受到严格控制。美国一家大型生物技术公ProdiGene的一种表达疾病抗原蛋白质的玉米时因污染附近的农作物，被美国政府要求其全部收购、销毁所有可能污染了的农作物，并受到重罚。目前，仅仅依靠加强物理管理的方法，很难完全防止目的基因的漂移、传播和混杂。
沈志成教授长期以来从事传基因水稻的研发。他说，“转基因农作物的确是成功的现代农业生物技术之一，但好的技术如没有好的控制方法，可以产生预先想不到的危害” 。他在查阅资料时发现，农民常在稻田间使用除草剂苯达松，是因为水稻恰恰含有对这种除草剂的“解毒酶”，除草剂能杀死杂草，但对水稻无害。三年前，一次逆向思维启发了课题组：为何不在对水稻进行转基因操作时再加上一个“手术”，抑制这种基因的表达，这样处理过的转基因水稻就对苯达松这种除草剂失去了抗性。课题组进行了尝试，在研发抗虫水稻、含纤维素酶水稻、含乳铁蛋白水稻这些新品种的同时，利用RNA干扰技术抑制解毒基因的表达。经过这种技术获得的转基因水稻具有了一种“天生的缺陷”，对苯达松没有抗性，这与常规水稻正好完全相反。课题组进行了数次田间试验后发现，喷洒一次苯达松就能够把混杂在常规水稻中的这些转基因水稻全部消灭。
苯达松在除草的同时把转基因水稻也一并除掉，那转基因水稻田里的杂草怎么清除呢？沈志成说，有一种广谱的除草剂叫草甘膦，它能杀死杂草和常规水稻，只要在研发转基因水稻品种时转入抗草甘膦的基因，获得的转基因水稻就能不被草甘膦杀死。
课题组的这项发明被国外农业生物技术同行认为创意独特、方法巧妙并具有广阔应用前景。该研究主要完成人之一，浙大农学院博士生林朝阳说：“这项发明的优势不仅在于安全可控，还在于它可以结合在平时的杂草防治中，因此不增加成本。我们能简单地应用苯达松等防止杂草而同时达到杀灭生物反应器水稻的目的。”也就是说，本技术能够保证出口食品原料和出口种子的非转基因要求。这个项目的另外二个主要完成人徐晓丽和方军补充说，这个技术好像给转基因农作物带上了紧箍咒，一旦发现其逃逸，我们可以方便地控制它们。
目前，我国在转基因水稻方面投入了大量的研究力量，目前正在考虑进一步应用和推广转基因农作物。发展“可靠、简单和低成本” 的转基因水稻和玉米控制技术是我国大面积推广转基因农作物的重要保障，也将是转基因产业的重要竞争基础。如果非转基因水稻将难于避免被转基因水稻混杂，将严重影响我国安全地利用转基因技术改良农作物，同时也影响以水稻为原料的食品向欧洲和其他国家的出口、影响我国出口东南亚水稻种子。沈志成教授介绍说，“这种发明将不仅仅运用在控制转基因水稻，我们也正在运用其原理发展可以控制的转基因玉米。”（钱江晚报）
生物谷推荐原始出处：
原文链接：
- 众说风云 (已有0条评论)
