科學(xué)利用農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方法探究,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)論文

科學(xué)利用農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方法探究,農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)論文內(nèi)容摘要：當(dāng)下,是我們國(guó)家施行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要?dú)v史時(shí)期。深切進(jìn)入貫徹、關(guān)于轉(zhuǎn)基因工作的總體要求,根據(jù)新形勢(shì)新要求,研究分析新常態(tài)下怎樣加快創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,捉住確保安全和自主創(chuàng)新這2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),迎難而上,科學(xué)利用以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為核心的當(dāng)代生物技術(shù),為加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)當(dāng)代化提供有力的科技支撐。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：新形勢(shì);科學(xué)利用;農(nóng)業(yè);轉(zhuǎn)基因技術(shù);1轉(zhuǎn)基因技術(shù)是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的前沿轉(zhuǎn)基因技術(shù)是二十一世紀(jì)發(fā)展最快、突破最大、前景最廣的戰(zhàn)略高技術(shù)之一。世界各國(guó)把發(fā)展以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為核心的當(dāng)代生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分,力求搶占新一輪經(jīng)濟(jì)和科技革命的先機(jī)與制高點(diǎn)。1.1什么是轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將DNA經(jīng)過(guò)分子重組,使之轉(zhuǎn)移到原先沒(méi)有這類分子的細(xì)胞內(nèi),使其能穩(wěn)定遺傳并發(fā)揮功能。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的誕生歷經(jīng)4個(gè)重要階段:一是20世紀(jì)40年代確定了遺傳信息的攜帶者-DNA;二是50年代揭示了DNA分子的雙螺旋構(gòu)造模型和半保存復(fù)制機(jī)理,解決了遺傳物質(zhì)復(fù)制和傳遞;三是50年代末期中心法則和操縱子學(xué)講,說(shuō)明了遺傳信息的流向;四是60年代破譯了遺傳密碼,解決了遺傳信息表示出問(wèn)題。以轉(zhuǎn)基因植物研發(fā)流程為例,首先進(jìn)行基因克隆,將基因從生物體內(nèi)分離出來(lái);其次進(jìn)行體外重組和遺傳轉(zhuǎn)化,將目的基因和表示出調(diào)控元件組裝,轉(zhuǎn)入目的生物體內(nèi);三是進(jìn)行轉(zhuǎn)基因個(gè)體的挑選及分子鑒定,確認(rèn)基因的轉(zhuǎn)入及表示出。目的基因的種類豐富,包括抗病(細(xì)菌、真菌、病毒)、抗蟲(chóng)(棉鈴蟲(chóng)、玉米螟、葉蟬)、抗除草劑、抗逆(旱、寒、高溫、鹽堿)、改善品質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉)、雄性不育和延熟保鮮等。轉(zhuǎn)基因育種大大拓寬了基因源,可在動(dòng)物、植物、微生物三者之間實(shí)現(xiàn)基因互相轉(zhuǎn)移,不但突破了種間隔離的天然屏障,而且可突破分類上的門(mén)、綱、目、科、屬,實(shí)現(xiàn)基因的界間轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是基因來(lái)源廣、轉(zhuǎn)入的基因有明確的已經(jīng)知道功能,目的性更強(qiáng)?；蚩煞蛛x,能夠精準(zhǔn)研究基因及其產(chǎn)物的功能、表示出及調(diào)控。1.2發(fā)展農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因是國(guó)家重大戰(zhàn)略我們國(guó)家一貫高度重視農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展,推動(dòng)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用是我們國(guó)家既定的戰(zhàn)略決策。2020年,***在農(nóng)村工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào):要大膽創(chuàng)新研究,占領(lǐng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制高點(diǎn),不能把轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)都讓外國(guó)大公司占領(lǐng)。只要準(zhǔn)確把握新形勢(shì),切實(shí)加強(qiáng)機(jī)遇意識(shí)、憂患意識(shí)、擔(dān)當(dāng)意識(shí),科學(xué)認(rèn)識(shí)和利用農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù),才能推動(dòng)我們國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用健康發(fā)展。我們國(guó)家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用成效顯著。2008年啟動(dòng)國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)以來(lái),獲得了重大進(jìn)展,一是克隆一批關(guān)鍵功能基因,二是突破一批核心共性技術(shù),三是培育一批重大標(biāo)志產(chǎn)品。在克隆關(guān)鍵功能基因方面,我們國(guó)家基因克隆技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平,水稻基因克隆研究居國(guó)際領(lǐng)先地位。截至2021年,克隆基因3160個(gè),華而不實(shí)具有重要育種應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵基因137個(gè),獲得專利1036項(xiàng),我們國(guó)家專利總數(shù)僅次于美國(guó)位居世界第二位。在突破核心共性技術(shù)方面,突破水稻和小麥轉(zhuǎn)化技術(shù),秈稻轉(zhuǎn)化效率由1%提高到40%以上,小麥轉(zhuǎn)化效率由1%提高到20%,率先將基因編輯技術(shù)應(yīng)用于水稻、小麥等作物育種,創(chuàng)新了基因刪除、定點(diǎn)重組等轉(zhuǎn)基因技術(shù)。在培育重大標(biāo)志產(chǎn)品方面,培育出一批抗蟲(chóng)玉米新品系,華而不實(shí)有些品系完成了生產(chǎn)性試驗(yàn),表現(xiàn)出高抗玉米螟,具備產(chǎn)業(yè)化條件。培育出一批抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米新品系,田間表現(xiàn)良好。培育出抗除草劑轉(zhuǎn)基因大豆新品系ZH10-6,噴施除草劑,抗性良好。培育了抗旱轉(zhuǎn)基因小麥新品系,水分利用效率提高15%以上,產(chǎn)量增加10%以上。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉生產(chǎn)應(yīng)用后,效益顯著。90年代初期,棉鈴蟲(chóng)連年爆發(fā),給棉花產(chǎn)業(yè)帶來(lái)滅頂之災(zāi)。為了防治棉鈴蟲(chóng),不得不大量使用高毒農(nóng)藥,導(dǎo)致棉鈴蟲(chóng)高抗農(nóng)藥,雞吃了泡過(guò)藥的蟲(chóng)子能夠被毒死,人畜中毒事件時(shí)常發(fā)生。1992年,棉鈴蟲(chóng)發(fā)生面積2千萬(wàn)hm2,防治面積3500萬(wàn)hm2,人畜中毒7.1萬(wàn)例,直接經(jīng)濟(jì)損失上百億元。隨著B(niǎo)t抗蟲(chóng)棉的大面積推廣應(yīng)用,棉田殺蟲(chóng)劑的使用次數(shù)顯著減少。20082021年,抗蟲(chóng)棉累計(jì)推廣2千多萬(wàn)hm2,減少農(nóng)藥用量40萬(wàn)t,增加經(jīng)濟(jì)效益450億元。同時(shí)促進(jìn)農(nóng)田天敵保育和害蟲(chóng)持續(xù)治理,提高了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與穩(wěn)定性。2農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全風(fēng)險(xiǎn)可控轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身具有兩面性,既能夠造福于人類,可以能產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。正因如此,需要進(jìn)行嚴(yán)格的安全評(píng)價(jià)和有效監(jiān)管,趨利避害,防備風(fēng)險(xiǎn)。2.1科學(xué)評(píng)價(jià)保障安全轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性不是泛泛而談,是指轉(zhuǎn)基因品種與受體品種相比,不會(huì)額外增加食用和環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn),和受體品種同樣安全。因而,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性關(guān)鍵是看轉(zhuǎn)入的基因、表示出的產(chǎn)物以及轉(zhuǎn)入經(jīng)過(guò)能否增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此需要個(gè)案分析,逐個(gè)開(kāi)展安全評(píng)價(jià)以確保安全,這也是世界各國(guó)加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因安全管理的通行做法。很多國(guó)際組織,包括國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)、經(jīng)合組織(OECD)與世界衛(wèi)生組織(WHO)等制定了一系列轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),是全球公認(rèn)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。主要包括當(dāng)代生物技術(shù)食品的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原則、重組DNA植物食品安全評(píng)估準(zhǔn)則、重組DNA微生物食品安全評(píng)估準(zhǔn)則、重組DNA動(dòng)物食品安全評(píng)估準(zhǔn)則等。根據(jù)轉(zhuǎn)基因植物研發(fā)和應(yīng)用流程,從基因挖掘、遺傳轉(zhuǎn)化一直到商業(yè)化種植和市場(chǎng)流通,國(guó)際食品法典委員會(huì)針對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)制定了安全評(píng)價(jià)內(nèi)容和目的,一共包括5個(gè)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),確保做到在研發(fā)的每一步都是安全的。任何轉(zhuǎn)基因作物在進(jìn)入商業(yè)化之前都必須通過(guò)嚴(yán)格的安全性評(píng)價(jià)。從科學(xué)角度看,轉(zhuǎn)基因生物的安全性主要包括2個(gè)方面,即食用安全和環(huán)境安全。食用安全性評(píng)價(jià)包括毒性、致敏性、致畸性、營(yíng)養(yǎng)成分分析等,環(huán)境安全性評(píng)價(jià)包括遺傳穩(wěn)定性、生存競(jìng)爭(zhēng)能力、基因漂移、非靶標(biāo)生物和生物多樣性影響、靶標(biāo)害蟲(chóng)抗性進(jìn)化等內(nèi)容。在毒理學(xué)評(píng)價(jià)方面,采用醫(yī)藥領(lǐng)域的動(dòng)物模型和試驗(yàn)方式方法,對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià),內(nèi)容包括新表示出蛋白質(zhì)的經(jīng)口急性毒性試驗(yàn)、大鼠90d喂養(yǎng)試驗(yàn)以及生殖發(fā)育毒性試驗(yàn)等。致敏性評(píng)價(jià)包括2個(gè)方面,一是對(duì)新表示出蛋白質(zhì)與已經(jīng)知道致敏原氨基酸序列的同源分析,預(yù)測(cè)能否會(huì)產(chǎn)生致敏性。二是新表示出蛋白質(zhì)體外模擬胃液蛋白消化穩(wěn)定性試驗(yàn)等。營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、纖維素、礦物質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分分析、抗?fàn)I養(yǎng)因子的分析。在環(huán)境安全評(píng)價(jià)方面,首先在自然環(huán)境下,與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ丈锵啾?評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物的生存合適度與雜草化風(fēng)險(xiǎn)。二是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物的外源基因向其它植物、動(dòng)物和微生物發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性及可能造成的生態(tài)后果。三是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因生物對(duì)相關(guān)植物、動(dòng)物、微生物群落構(gòu)造和多樣性的影響,以及轉(zhuǎn)基因植物生態(tài)系統(tǒng)中病蟲(chóng)害等有害生物地位演化的風(fēng)險(xiǎn)。四是評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)基因作物可能造成靶標(biāo)害蟲(chóng)產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然,在詳細(xì)評(píng)價(jià)經(jīng)過(guò)中,根據(jù)轉(zhuǎn)基因生物的用處,安全評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn)不同。經(jīng)過(guò)上述嚴(yán)格科學(xué)的安全評(píng)價(jià),但凡通過(guò)安全評(píng)價(jià)并批準(zhǔn)上市的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物與非轉(zhuǎn)基因生物一樣安全,不會(huì)增加食用和環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)。事實(shí)上,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是迄今研究最為深切進(jìn)入、檢測(cè)最為全面、監(jiān)管最為嚴(yán)格的一類農(nóng)產(chǎn)品。2.2加強(qiáng)監(jiān)管,在確保安全的前提下利用和發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)根據(jù)的戰(zhàn)略部署,對(duì)待農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的態(tài)度非常明確,即在研究上大膽,堅(jiān)持自主創(chuàng)新;推廣上慎重,做到確保安全;管理上嚴(yán)格,堅(jiān)持依法監(jiān)管。2.2.1以科學(xué)規(guī)范的管理推進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究與應(yīng)用國(guó)家大力開(kāi)展農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究,最終目的是科技成果能夠走向田間地頭,得到應(yīng)用。安全管理工作需要服從服務(wù)于大局,嚴(yán)格規(guī)范轉(zhuǎn)基因研發(fā)、生產(chǎn)、流通和加工活動(dòng),強(qiáng)化科普宣傳,以科學(xué)規(guī)范的管理躲避風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)研發(fā),推進(jìn)應(yīng)用,保障我們國(guó)家的轉(zhuǎn)基因研發(fā)工作在法律法規(guī)框架內(nèi)有序推進(jìn),健康發(fā)展。事實(shí)上,全球大規(guī)模商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因作物已有20多年,迄今為止未發(fā)生一例被科學(xué)證實(shí)的安全問(wèn)題。2.2.2強(qiáng)化安全監(jiān)管、行政執(zhí)法、科普宣傳三大任務(wù),切實(shí)加強(qiáng)轉(zhuǎn)基因安全管理工作一是安全監(jiān)管需要突出重點(diǎn)。強(qiáng)化監(jiān)管需要落實(shí)2個(gè)責(zé)任、狠抓5個(gè)環(huán)節(jié)。即落實(shí)研發(fā)單位、種子生產(chǎn)加工經(jīng)營(yíng)單位、進(jìn)口企業(yè)主體責(zé)任,落實(shí)屬地化管理責(zé)任。把好研發(fā)試驗(yàn)關(guān)、品種審定關(guān)、制種基地關(guān)、種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管關(guān)。做好監(jiān)管工作,需要從研起源頭抓起,從源頭上防備違規(guī)擴(kuò)散現(xiàn)象,釜底抽薪。假如不注重源頭,就會(huì)出現(xiàn)按下葫蘆浮起瓢,陷入防不勝防的惡性循環(huán)。在管理上,需要落實(shí)屬地管理和研發(fā)者第一責(zé)任人責(zé)任。一方面,研發(fā)單位需要落實(shí)好第一責(zé)任人的責(zé)任。嚴(yán)格按法規(guī)成立本單位安全管理小組,健全安全管理制度,落實(shí)安全控制措施。另一方面,屬地農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)嚴(yán)格落實(shí)屬地管理制度,從保障人民群眾健康和國(guó)家產(chǎn)業(yè)安全的高度出發(fā),充分認(rèn)識(shí)做好監(jiān)管工作的重要性和緊迫性,把轉(zhuǎn)基因監(jiān)管工作納入議事日程,建立一支上下貫穿,保障有力的監(jiān)管體系和隊(duì)伍,有效落實(shí)轉(zhuǎn)基因生物安全的執(zhí)法監(jiān)管工作。同時(shí),對(duì)研發(fā)單位開(kāi)展不定期檢查,約談研發(fā)者,落實(shí)研發(fā)單位第一責(zé)任人的責(zé)任。針對(duì)研發(fā)人組織系統(tǒng)培訓(xùn),加強(qiáng)研發(fā)者守法意識(shí)和責(zé)任意識(shí),保障轉(zhuǎn)基因研發(fā)工作依法依規(guī),防止試驗(yàn)階段出現(xiàn)非法擴(kuò)散。二是行政執(zhí)法必須嚴(yán)格有力。轉(zhuǎn)基因安全監(jiān)管工作有其特殊性,違規(guī)種植和非法擴(kuò)散隱蔽性強(qiáng),查處的難度大,違規(guī)擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,轉(zhuǎn)基因作物的零星擴(kuò)散仍然存在,引起社會(huì)廣泛關(guān)注。十分是研發(fā)單位第一責(zé)任人責(zé)任還沒(méi)有得到很好地落實(shí),存在不及時(shí)申報(bào)安全性評(píng)價(jià)、不按批準(zhǔn)內(nèi)容和要求執(zhí)行、田間試驗(yàn)隔離措施不到位、試驗(yàn)材料控制不嚴(yán)等問(wèn)題。因而,農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)需要催促研發(fā)單位嚴(yán)格根據(jù)(農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例〕規(guī)定和農(nóng)業(yè)部(農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法〕等4個(gè)配套規(guī)章要求,依法依規(guī)開(kāi)展公共科研活動(dòng)。必須加強(qiáng)對(duì)違規(guī)擴(kuò)散的懲罰處置力度,對(duì)違規(guī)種植的轉(zhuǎn)基因作物堅(jiān)決鏟除、違規(guī)上市的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品堅(jiān)決下架、違規(guī)單位堅(jiān)決處理懲罰,杜絕轉(zhuǎn)基因作物的違規(guī)擴(kuò)散問(wèn)題。三是科普宣傳需要積極引導(dǎo)。良好的輿論氣氛是推進(jìn)轉(zhuǎn)基因管理工作的重要保障。面對(duì)新媒體、自媒體的蓬勃發(fā)展,需要認(rèn)真考慮和研究怎樣創(chuàng)新宣傳培訓(xùn)的方式方式方法,提升宣傳培訓(xùn)的效果。要發(fā)揮主流媒體作用。在新華社、電視臺(tái)、人民廣播電臺(tái)、人民日?qǐng)?bào)、人民網(wǎng)等媒體刊發(fā)相關(guān)報(bào)道,及時(shí)傳達(dá)科學(xué)審慎的態(tài)度,回應(yīng)輿論質(zhì)疑,引導(dǎo)公眾理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)。要整合社會(huì)科普資源。發(fā)揮科協(xié)、學(xué)會(huì)以及民間團(tuán)體的積極作用,廣泛整合科普資源,編輯出版