转基因技术与转基因食品安全

1. 转基因技术与转基因食品安全 邹永东 博士 深圳大学生命科学学院

2. 你所知道的转基因知识 • 什么是转基因技术？ • 转基因生物有哪些？ • 转基因动物、转基因植物 • 转基因食品安全吗？

3. 八十年代 一本科幻小说 • 美国通过转基因技术 绿色超级战士 • 绿色的皮肤，能进行光合作用，野外生存

4. 转基因动物 • 转绿色荧光蛋白基因的小鸡和狨猴 • 在紫外灯照射下发出绿色荧光

6. 好笑又恐怖的“转基因动物”

8. 当然，它们都是网友PS出来的

9. 转基因植物 天然的玫瑰有多种颜色（红色，白色等）

10. 玫瑰： 象征美丽纯洁的爱情，不同的颜色代表不同的含义 玫瑰（红）：真心实意玫瑰（白）：天真、纯洁 玫瑰（蓝紫色）： 珍贵、珍稀

11. 天然的蓝色玫瑰不存在 • 最早来自荷兰，是一种人工加工花卉 • 使用蓝色染色剂，等白玫瑰快到花期时，用染料浇灌，花吸收染色剂，染成蓝色

12. 转基因蓝玫瑰 • 1990年，日本开始研究，转基因蓝玫瑰 • 耗资30亿日元 • 转入基因来自蓝三叶草中的蓝色素基因 • 于2008年正式面世，每年销售额达数亿美元

13. 转基因荷花 十月南京，秋冬季节能观赏到盛开的荷花，将热带荷花中的基因移植到当地荷花

14. 转基因玉米 • 左：转绿色荧光、蓝色荧光和红色荧光蛋白基因的玉米 • 右：转不同色素基因的玉米

15. 转鱼抗冻蛋白基因的番茄 提高番茄的耐寒能力

16. 可能抗癌的转基因番茄 花青素，抗氧化剂，存在黑莓和黑醋栗中 降低癌症、心脏病和某些神经系统疾病风险作用

17. 转抗虫基因水稻 转入抗虫基因，减少杀虫剂的使用， 保护害虫的天敌

18. 转Bt基因抗虫棉花 转入苏云金杆菌的蛋白基因，可防棉铃虫， 损伤棉铃虫的消化道壁

19. 转基因木瓜“华农1号” 转环斑病毒复制基因，可抵抗环斑病毒的感染

20. 我国转基因情况 • 《人民日报》：目前，国内5大类17种转基因生物在售 • 国内生产情况： • 只批准2种转基因植物抗虫棉和抗病毒木瓜实现大规模商业化生产 • 进口情况： • 批准进口5种转基因作物，转基因大豆、玉米、棉花、油菜和甜菜等，用作加工原料 • 2012年，进口5838万吨大豆中大多为转基因大豆，食用油加工原料

21. 转基因食品标识制度 • 中国，转基因食品实行强制标识制度，如超市的大豆油和调和油 • 美国，以转基因大豆、玉米、油菜、番茄和番木瓜等植物为来源的转基因食品超过3000个种类和品牌，对转基因产品实行自愿标识制度，必须真实，不能误导 •  欧盟，实施定量标识制度，即规定食品中某一成分的转基因含量达到该成分的0.9%时须标识，在此阈值之下的可不标识。

22. 转基因安全争论 • 中国社会关于转基因食品的争论已经持续了数年 • 但是，争论一直不能平息，谁也不能说服谁 • 近日，又开始一轮大争论显得异常激烈而复杂 • 两大阵营壁垒分明：“反转派”与“挺转派”

23. 转基因安全争论 • “反转派” • 8月，中国国家安全论坛副秘书长彭光谦少将， 《环球时报》 “八问主粮转基因化”，基因跨物种横向转移既可能蕴含新的机遇，也很可能潜藏巨大风险 • 9月，中国政策科学研究会国家安全政策委员会，中国农科院作物所佟屏亚研究员认为，转基因作物的安全性存在的问题，一是对人体健康及其后代造成的影响，二是对环境安全特别是对农业资源的危害 • 10月，央视主持人崔永元，民间反转基因“盟主”，近日飞赴美国开始调查转基因之旅

24. 转基因安全争论 • “挺转派” • 7月，以中国科学院院士、华中农业大学生命科学学院院长张启发为代表的61名院士请求转基因水稻产业化，两种转基因水稻（华恢1号与Bt汕优63） • 9月，方舟子，发帖号召全民试吃转基因，中国农大试验基地采摘转基因玉米 • 9月，农业部转基因生物安全委员会委员林敏，“转基因食品与非转基因食品具有同样的安全性”，要用科学的态度来解决科学问题

25. 转基因安全争论 • “挺转派” • 北京大学生命科学学院院长 饶毅教授 • 1月3日，《中国科学报》，“如果转基因在中国死掉了，这将成为一个笑话，也是一个悲剧。” • 10月6日，凤凰卫视《世纪大讲堂》《转基因是什么》 • 围绕转基因的激烈争论、持续的敏感与普遍的不解，这与中国的国民素质与理智社会的建设有关 • 未来，如果科学素养不继续提升，理性而非低智的社会文化没有显著改善，则转基因在中国可能陷入死胡同

26. 转基因安全争论 • 美国情况 • 美国农业部部长顾问：“我们美国人认为，只要是上了货架的食品就是安全的，所以我不会刻意去选择转基因还是非转基因，而是更关注其性价比。” • 过去15年，国际食品信息委员会，委托第三方调查，结果基本一致，只有2％左右的美国人担心转基因食品的安全 • 越来越多的美国人开始要求实行强制标识，但最近几个州讨论“转基因在美国如果作为食品的话，要不要标识”，最后公众投票结果是继续不要标识

27. 转基因安全争论 • 美国情况 • 崔永元美国调查结果 • 沃尔玛员工不知何为转基因，不卖转基因食品油 • 美国人“放心地吃了十几年转基因食品”疑为谣言 • （这种现场调查方法是否科学？） • 旅美学者曹明华，向《每日经济新闻》记者指出 • 美国转基因玉米和大豆种植面积较大，但主要是用于工业材料，比如燃料能源、工业制品原材料 • 美国的转基因大豆油有相当一部分用作生物柴油原料和动物饲料，向不发达国家出口

28. 转基因安全争论 • 国内市民态度不一 • 排斥者，“以前从来不买，以后也不会买！” • 担心者，在无法确保转基因食品对后代健康有无影响的前提下，现在对购买此类食品还是不放心，“除非专家带头自己吃，吃上几代，看安全不” “请专家先吃” • 不排斥者，“买到了就吃。毕竟如果它能上市，应该是通过相关检测的吧。” • 支持者，更有市民认为转基因食品的出现是时代发展的必然趋势，“没什么不好”

29. 转基因，有了解才不恐惧 • 恐惧，是一种人类及生物心理活动状态 • 由于不可预料或不可确定的已知（了解但不确定是哪种）或未知（根本不了解）的因素，导致事情的进展或结果无法预料或不可掌握控制，而产生恐惧心理

30. 什么是转基因技术？ • 转基因技术：通过基因工程技术将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的 • 转基因食品：以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品

31. 基因工程技术的基本过程 外源目的基因 运输载体 酶切 连接 重组子 （含有外源基因的载体） 转化或转染 宿主细胞 选择、筛选 外源目的基因表达

32. 转抗虫基因棉的构建过程

33. 基因工程的诞生 1972年，美国斯坦福大学，Paul Berg教授 限制性内切核酸酶EcoRⅠ T4 DNA连接酶 第一次人工构建由两种不同DNA片段组成的新DNA分子 与另外两位生物化学家一同获得1980年诺贝尔化学奖 猿猴病毒SV40 DNA λ噬菌体DNA 重组子

34. 1973年，美国斯坦福大学Stanley Norman Cohen教授 限制性内切核酸酶EcoRⅠ （卡那霉素抗性基因） (四环素抗性基因) 第一次完整地建立基因克隆体系，基因工程宣告诞生 基因工程的诞生 pSC101质粒DNA R6-5质粒DNA 重组子 大肠杆菌（双抗性）

35. 担心与担忧 1973年，美国公众担心重组DNA技术可能会培养出具有潜在危险性的新型微生物，给人类带来难以预料的后果 基因工程刚诞生的几年内，反对的文章远多于利用此技术所做研究的文章 1974年，美国国立卫生研究院（NIH）考虑到重组DNA的潜在危险，提请Paul Berg博士组成一个重组DNA咨询委员会 同年7月，要求在没有弄清楚重组DNA所涉及的危险性范围和程度，以及在采取必要的防护措施之前，暂停两类试验（带抗生素抗性、肿瘤病毒和动物病毒） 基因工程诞生后的“沉默”

36. 基因工程的发展 • 1976年，27岁的风险投资人Robert Swanson与加洲大学Herb Boyer教授，建立基因工程公司(Genentech），基因工程即将进入实用阶段 • 1976年，日本，大肠杆菌，人生长激素释放抑制基因 • 1978年美国Genentech公司，大肠杆菌，人胰岛素基因，世界上首个基因工程药物（传统使用猪胰岛素） • 1979年，美国，高产人生长激素（hGH）基因工程菌，投入生产 • 1982年，美国，大鼠的生长激素基因转入小鼠，构建出第一个转基因鼠

37. 植物基因工程的发展 • 20世纪初，美国科学家，植物根瘤由根瘤农杆菌引起 • 1974年，比利时Gent大学J Schell教授，在根瘤农杆菌发现Ti质粒（一种染色体外可自主复制的环形双链DNA分子） • 1977年，美国华盛顿大学“西雅图根癌集团”， T-DNA插入染色体才是植物致瘤的根本原因，可作为植物基因工程的载体，植物分子生物学的里程碑 • 1983年， J Schell研究小组成功研究第一株人工转基因植物--抗除草剂转基因烟草 • 1994年，美国，首个转基因延熟番茄进入商业化生产

38. 转基因植物产业化进展 • 自从1983年首次获得转基因植物（烟草）后，至今已有35科120多种植物转基因获得成功 • 1996年，第一个产业化的转基因植物----可以延迟成熟的西红柿在美国上市，制成的西红柿饼允许在超市出售 • 截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用

39. 全球转基因植物产业化情况 • 种植的转基因植物种类：大豆，玉米，棉花，油菜，马铃薯、西葫芦、木瓜、西红柿、草莓等。 • 以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，由1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。 • 美国是最大的种植国，2009年种植面积9.6亿亩；其次是巴西，3.21亿亩；阿根廷，3.195亿亩；印度，1.26亿亩；加拿大，1.23亿亩；中国，5550万亩；巴拉圭，3300万亩；南非，3150万亩。

40. 全球转基因植物产业化情况 • 欧盟： • 1998年，批准转基因玉米种植和上市 • 此后，转基因植物有23种玉米、油菜3种、土豆1种、大豆3种、甜菜1种，绝大部分都是用于食品。 • 2010年，10种转基因作物 • 2012年，西班牙、葡萄牙、捷克、斯洛伐克、罗马尼亚5个国家批准种植转基因作物 • 日本： • 全球最大的玉米进口国、第三大大豆进口国 • 2010年日本进口了1434.3万吨美国玉米、234.7万吨美国大豆，大部分是转基因品种。

41. 我国的转基因植物 我国已批准转基因生产应用安全证书的有七种 • 耐储存番茄 • 抗虫棉花 • 改变花色矮牵牛 • 抗病辣椒 • 抗病番木瓜 • 转植酸酶玉米 • 抗虫水稻 取得了转基因生产应用安全证书，并不能马上进行商业化种植

42. 我国的转基因植物 • 按照《中华人民共和国种子法》的要求，转基因作物还需要取得品种审定证书、生产许可证和经营许可证，才能进入商业化种植 • 目前大规模商业化生产的只有：抗虫棉和抗病毒木瓜 • 抗病辣椒和耐储存番茄，在生产上没被消费者接受，未实现商业化种植 • 抗虫水稻和植酸酶玉米，没完成后续的品种审定，未进行商业化种植

43. 为什么开展转基因植物研究 Frontier forests 8,000 years ago 8千年前地球的森林 Global Forest Watch/ World Resources Institute

44. 为什么开展转基因植物研究 Frontier forests today 全球森林急剧减少，导致可耕种土地面积减少 Global Forest Watch/ World Resources Institute

45. 为什么开展转基因植物研究 World Population (billions) 全球人口的快速增长，特别是近几十年 尖锐的粮食问题 7 6 6 billion 5 4 3 1.6 billion 2 1 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

46. 1942年夏到1943年春，河南大旱灾，夏秋两季大部绝收1942年夏到1943年春，河南大旱灾，夏秋两季大部绝收 • 大旱之后，又遇蝗灾，饥荒遍及全省110个县 • 1000万众，300万人饿死，300万人西出潼关做流民

47. 转基因植物有助解决的问题 • 减轻病虫害危害，如抗虫、抗病毒转基因作物 • 扩大农作物耕种面积，如抗旱、耐盐碱转基因植物 • 提高农作物产量，如抗除草剂转基因植物 • 改善农业生态环境，将显著减少农药、化肥和水的使用 • 降低生产成本，增加农民收入，如我国棉农种植转基因棉花，每亩增收130元，累计增收200多亿元

48. 转基因食品安全性 • 早期的反对者称“转基因食物中的基因能被人体利用” • 担心人体会吸收、利用了非天然食品中的外来基因 • 也应该担心人体会吸收、利用了天然食物中成千上万个其他的基因 • 人类对食物的利用过程：食物煮熟，蛋白质和核酸经过消化，降解成氨基酸和核苷酸小分子，才能被人体细胞吸收 • 外源基因（核酸）及其所表达的蛋白是不会被人体细胞直接吸收、利用的

49. 转基因食品安全性 • 转基因大豆油？转基因大豆中的转基因成分是抗虫蛋白和核酸，但大豆油的主要成分是脂肪而非蛋白质，几乎测不出 “外来基因”的产物 • 市售豆制品？进口转基因大豆脂肪含量高而蛋白质含量较低，适合榨油而不适合做豆腐，市售豆制品多为国产非转基因大豆制作

50. 转基因饲料安全性疑问 • 转基因的最终产物就是蛋白质，而蛋白质经过煮熟后是没有任何活性（包括毒性）的，因而转基因食品是安全的。 • 新问题： • 转基因主粮未经煮熟直接作为饲料，是否安全？ • 转基因产生的蛋白质可能还有人们不能预知的催化功能，可能在家畜、家禽体内催化某种（些）前体分子产生某种（些）有毒的小分子化合物，或者与体内其他酶类共同作用产生全新的有害小分子化合物，而它们是无法经过高温灭活的。