⑴ 我国转基因食品的发展
我国的转基因农作物综述报告]
转基因作物(Genetically Modified Organism Crops,以下简称GMO作物)是现代农业生物技术的产物,是指以分子生物学技术导入基因或基因嵌合体的作物。它克服了传统育种技术的不确定性,突破不同物种之间的生殖隔离,根据人们的需要,赋予农作物新的特性。
1983年首例GMO作物在美国问世。1994年,世界上第一种转基因食品——转基因晚熟西红柿正式投放美国市场,开创了GMO作物商业应用的先河。如今,转基因作物已经成为世界上许多国家研究和争议的热点议题。各国在加大研究力度的同时,又开展了广泛的争议。赞同者认为转基因作物在解决目前人类所面临的粮食安全问题上正发挥着巨大作用,是农业生产的一次新革命;而畏惧它的人则认为转基因作物的出现会带来难以预想的食品安全性和生态危机。但是,不可否认的是,转基因作物已成为普及应用速度最快的农作物改良手段。笔者将从转基因作物产业化现状、研究进展及存在问题等方面进行简单综述。
1 转基因作物产业化现状
自1983年第一例转基因植株问世以来,植物转基因研究迅速发展,各国政府及跨国公司均投入巨额资金从事基因克隆、植物转基因和转基因产品开发研究工作。特别是近十多年来,国际上获得转基因植株的植物已有超过35个科120多个种,它们主要集中在七大类农作物上,即:大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、南瓜、西葫芦和木瓜,2004年,转基因大豆种植面积量大,占总面积的60%。从改良作物的目的性状来看,第一代的转基因作物,主要集中在培育抗除草剂或抗虫作物;第二代的转基因作物,主要集中在培育多抗转基因作物、抗性及品质优良的综合型转基因作物,也即将有相关转基因作物上市。
据美国农业生物技术国际服务组织(ISAAA)提供的最新数据表明,从1996年转基因作物实现商业化种植以来,转基因作物种植面积连续8年保持两位数的百分增长率,转基因作物全球种植面积在1996年(170万hm2)--2004年(8100万hm2)的8年期间增加了47倍。主要种植转基因作物(>5万hm2)的国家数也逐年增加,现已从2003年的10个增加到2004年的14个。转基因种植面积占前五位的国家分别是:美国、阿根廷、加拿大、巴西,中国。值得注意的是,2004年有17个国家近825万的农民种植转基因作物,比2003年种植转基因作物的农民人数增加了近18%。他们多数是资源贫乏的发展中国家的农民,在这些国家中,种植转基因作物的面积占种植总面积的34%,转基因作物带来的巨大收益在很大程度上改善了他们的生活。从1996年到2004年,转基因作物种植面积累计达到38.5亿hm2,相当于美国或中国陆地耕地面积的40%或英国耕地面积的15倍,由此获得总价值240亿美元的转基因种子收益或其它附加值,保守估计,2005年转基因作物市场总收益将突破50亿美元大关,到2010年将有30个国家的1500万农民种植转基因作物,全球种植转基因作物的面积将达到1.5亿hm2。
2 转基因农作物的研究现状
2.1 抗除草剂转基因作物
抗除草剂转基因作物的研究和推广一直处于领先位置。2004年,抗除草剂转基因大豆、玉米、油菜(canola)和棉花的种植面积为5860万hm2,占转基因作物种植面积的72%。
培育抗除草剂作物的研究主要集中于美国各大农药公司或与有关的遗传单位合作研究开发。已商品化的有:抗草甘膦的大豆,玉米、棉花、油菜、向日葵、甜菜、水稻;抗咪唑啉酮的玉米、油菜、甜菜、水稻;抗磺酰腺类的大豆、棉花;抗溴苯腈的棉花、烟草等。中国已获得的抗除草剂转基因作物有抗Basta水稻、小麦、烟草。油菜、芝麻;抗阿特拉津大豆:抗溴苯腈油菜、小麦及抗草甘膦小麦等。
bar基因是迄今为止用得最多的一个抗除草剂基因,已成功地用于小麦、水稻、玉米、大麦、油菜等作物的转。另外,作为选择标记基因,抗草甘膦的aroA基因、抗溴苯腈的bxn基因和抗绿磺隆的csrl基因等也成功地用于不同作物的遗传转化。中国曹光诚等、傅荣昭等将抗除草剂基因bxn或bar与雄性不育基因TA29-barnase串联在一起构建到植物表达载体上,导入作物,实现了作物转基因雄性不育材料的保持。黄大年等也成功地将bar基因导入三系杂交水稻或二系杂交水稻的恢复系,用于生产具备抗除草剂特性的杂交水稻种子。
2.2 抗虫转基因作物
保护作物免受害虫危害是种植者和科学家所面临的一项恒久的挑战。转Bt基因作物是目前占比例最大的抗虫GMO作物,其研究和推广一直以来紧随抗除草剂转基因作物之后,2004年种植面积占转基因作物种植面积的19%,共计1560万hm2。
1981年,第一个Bt毒素蛋白基因被克隆,至今已有近180个不同的Bt毒素蛋白基因被克隆。1987年6月,比利时的Montagu实验室用全长的CryIA(b)和前端缺失的CrylA(b)基因转化烟草,获得了抗烟草天蛾的植株,并证明前端缺失、只具有编码毒性蛋白区域的基因更利于抗虫基因的表达。Perlak等对CrylA(b)基因进行了改造,选用了植物偏爱的密码子,然后将改造的基因转入番茄和烟草中,结果GMO作物的Bt毒素蛋白表达量增加了30100倍。
利用蛋白酶抑制剂(protein inhibitor,PI)基因进行抗虫转基因植物育种也是一种行之有效的方法。1987年Hilder等首次将豌豆蛋白酶抑制剂(Cowpea Trypsin Inhibitor,CpTI)基因转入烟草并获得抗虫植株。此后,有关利用PI基因获得抗虫GMO作物的研究取得了很大的进展,至少已有15种不同来来源的蛋白酶抑制剂的cDNA或基因被克隆,并转入不同的植物,其中大部分获得具有明显抗性的转基因植株。其中,转CpTI的杀虫效果最好,具有广谱抗虫性。
雪花莲凝集素(Galanthus Nivalis Agglutinin,GNA)是第一个被发现受植物生长调节的凝集素,研究表明它对稻飞虱、叶蝉、蚜虫等同翅目害虫及线虫均有很好的毒杀作用。Hilder(1995)等将GNA基因导入烟草,对桃蚜的平均抑制率达50%。此外,中国农业科学院已人工合成优化GNA基因,并与Bt构建成双价抗虫基因载体,获得了转双基因烟草和抗虫棉。
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⑵ 食品检测技术的发展趋势
近年来,食品安全问题所引发的灾难性事件层出不穷,已经成为了关系到国计民生的社会问题,对国家的经济发展、社会稳定造成了极大的影响。加强食品安全检测工作、完善食品安全检测行业供应链、提高技术保障手段已经迫在眉睫。目前,中国食品工业与食品科学正处在快速发展的前期,食品产业已经成为国民经济第一产业,科学地加工与生产食品产品,已成为民生第一需求。
食品检测行业发展现状
据统计,2015 年食品行业检测行业市场规模达 387 亿元,多方因素的影响下,食品农产品检测规范化、标准化的情况下,未来几年食品农产品检测行业市场规模有望保持 20% 以上的增长速度。
未来五年市场的总体需求将迅速增长,小型化、低成本的国产仪器发展之路任重道远。目前,我国正努力促进科学检测仪器设备向自主创新方向发展,逐步摆脱依赖进口跟踪模仿的不利局面,鼓励加强生产、学习、研究、应用结合,促进产品结构由中低端向高中端转变,企业由"小而弱"向"大而强"转变。围绕保障食品安全需求,大力推进检测设备专用化、小型化和便携化研发,提高国产仪器市场占有率,从而壮大我国食品检测产业。
《十三五发展规划》指出:实施食品安全战略,形成严密高效、社会共治的食品安全治理体系,让人民群众吃得放心。相信随着社会经济加快发展,食品安全环境将会越来越好,全民放心消费会成为现实。可以预期,伴随着政策精神的逐步落实,各地进行食品安全检查的动作还会增加,全社会食品安全监管检测的体系、办法也将加快设立,食品安全检测行业将迎来快速发展的阶段。伴随着国务院会议精神的逐步落实,各地加大进行食品安全检查的动作还会增加。全社会食品安全监管检测的体系、办法也将加快设立,食品安全检测行业的需求或许也将如食品溯源产业那样面临快速井喷的阶段。
食品检测行业发展前景
食品安全一直是社会关注的焦点话题,而食品安全检测成为杜绝食品安全问题的一个重要环节,愈发收到市场重视。
日前,农业农村部日前与国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局联合发布《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》,将于2020年4月1日起实施。
该标准规定了267种(类)兽药在畜禽产品、水产品、蜂产品中的2191项残留限量及使用要求,基本覆盖了我国常用兽药品种和主要食品动物及组织,标志着我国兽药残留标准体系建设进入新阶段,相关券商表示,食品安全工作的不断加强利好食品检测市场空间释放,将带动食品检测仪器仪表及耗材需求。
食品检测行业规模
近年来我国食品安全角势总体稳定向好,但各类突出问题和矛盾仍然不少,食品安全治理任重道远。根据相关数据统计,2017年,我国食品安全检测仪器需求规模将近685亿元,预计2018年食品安全检测仪器需求规模将增长至774亿元。
预计到2022年,国内食品安全检测行业市场规模将突破1000亿元。欲了解关于中国食品安全检测行业具体详情可以点击查看中研普华研究报告《2020-2025年食品检测仪器行业市场深度分析及发展策略研究报告》,此报告对我国食品安全检测行业的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析。
⑶ 转基因食品的发展及现状分析
在介绍转基因食品之前,首先要了解什么是基因和转基因技术。基因DNA是控制生物性状遗传的结构和功能单位。DNA是脱氧核糖核酸的英文缩写,它编码各种遗传信息,产生不同的蛋白质。转基因技术主要是指利用重组DNA技术和物理、化学和生物学等方法把重组DNA分子导入生物体的技术。应用转基因技术构建的生物称为转基因生物,包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。因此,通俗地讲,转基因食品就是用转基因生物生产和加工的食品。与转基因植物、动物和微生物相适应,转基因食品也可以进一步分为转基因植物食品、动物食品和微生物食品。
以上三类转基因食品中,发展最快的是转基因植物食品。虽然中国、美国和加拿大都有快速生长的转基因鱼,并已经取得了突破性进展,但是,迄今为止,全世界还没有转基因动物食品批准上市。在国外,将转基因细菌和真菌生产的酶用于食品生产和加工已经比较普遍了,但是用于面包、啤酒、酸奶等食品和饮料的转基因酵母菌和其他微生物还没有获准进入市场应用。因此,目前市场上的转基因食品基本上只有转基因植物食品。
自1983年世界上第一例转基因作物(烟草和马铃薯)问世以来,转基因植物的研究得到了迅速发展。1994年延熟保鲜转基因番茄在美国批准上市,从1996年开始,转基因作物商品化应用进入迅猛发展时期,2000年全球种植面积达到4420万公顷,2001年在有激烈争议的情况下种植面积仍比上年增加19%,达到5260万公顷。其中,转基因大豆种植面积为3330万公顷,占转基因作物总面积的63%;其次为玉米,980万公顷,占转基因作物总面积的19%;面积较大的还有棉花和油菜。
自1980年以来,我国政府对农业生物技术的发展一直给予高度重视。在1986年3月启动的成为高技术发展重要里程碑的“国家高技术研究与发展计划”(“863计划”)中,对农业生物技术和医药生物技术的投资大体上对半分配。在国家科技攻关计划、自然科学基金、农业部有关生物技术项目等科研与产业发展计划中,也将农业生物技术列为优先发展的领域。经过近二十年的不懈努力,已建成一批国家、部门重点实验室和研究中心等研发基地,生物技术在农业领域的开发体系逐步形成,取得了一系列令人瞩目的成就,实现了从实验室到田间再到产业化的转变。1997年我国第一例转基因耐贮存番茄获准商品化生产,其种植面积很小。转基因作物中唯一大面积种植的是由中国农业科学院和美国孟山都公司研制的抗虫棉。中国农业科学院研制的抗虫棉2001年种植900万亩(60万公顷)。孟山都公司研制的抗虫棉也于1997年批准商品化生产。迄今我国还没有一例转基因的大宗粮食、油料作物和转基因动物产品批准商品化生产。
转基因食品的安全性
转基因食品的安全性是全球社会普遍关注的一个问题。虽然每一种食品的安全性都与所用转基因生物中转基因本身的结构、功能、安全特性及其应用环境有密切关系,不能一概而论,但是,总体上讲,到目前为止,凡是经过科学评价和政府部门严格审批获准上市的转基因食品都是安全的,没有出现一例转基因食品中毒或医疗事故。
⑷ 转基因技术的发展前景及取得的成就
转基因食品前景乐观 虽然对于转基因食品还存在这样那样的争论,但它的优势还是表现得越来越显着。在美国得到普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了20%。色氨酸是人体必需的氨基酸,无法自己合成,只能从外界摄取,一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至没有,只有靠动物性食物中获取,转基因玉米的出现,对于素食主义者而言,无疑是个喜讯。转基因油菜,不饱和脂肪酸的含量大增,对心血管有利。转基因工程牛奶,增加了乳铁蛋白、抗病因子的含量,降低了脂肪含量…… 西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景,并注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品,但该国超过7000种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日用品,可能含有经过基因改造的大豆副产品,而且英国政府对转基因食品的研究非常支持,布莱尔首相就是转基因食品的推崇者。 在我国,人多地少状况突出,基因工程是解决粮食产量、提高粮食质量的重要途径。近年来,我国转基因食品的研究有了长足的进步,目前的研究开发居世界中等水平,仅次于美国和加拿大。罗教授认为,随着转基因食品商业化的步伐不断加快,转基因食品必将成为人们餐桌上的美味佳肴。 全球转基因技术研究与应用情况 自1996年首例转基因农作物产业化应用以来,全球转基因技术研究与产业应用快速发展。发达国家纷纷把发展转基因技术作为抢占未来科技制高点和增强农业国际竞争力的战略重点,发展中国家也积极跟进,并呈现以下发展态势: 一是品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展,转基因技术研究日新月异,研究手段、装备水平不断提高,基因克隆技术突飞猛进,一些新基因、新性状和新产品不断涌现。品种培育呈代际特征,目前全球转基因生物新品种已从抗虫和抗除草剂等第一代产品,向改善营养品质和提高产量的第二代产品,以及工业、医药和生物反应器等第三代产品转变,多基因聚合的复合性状正成为转基因技术研究与应用的重点。 二是产业化应用规模迅速扩大。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。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。美国仍然是最大的种植国,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。值得一提的是,2000年以来,美国先后批准了6个抗除草剂和药用转基因水稻、伊朗批准了1个转基因抗虫水稻商业化种植;加拿大、墨西哥、澳大利亚、哥伦比亚4国批准了转基因水稻进口,允许食用。 三是生态和经济效益十分显着。1996至2007年,全球转基因作物的累计收益高达440亿美元,累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年,全球转基因产品市场价值达到75亿美元。
⑸ 什么是转基因食品转基因食品的转基因成分可以通过PCR快速检测,请简述PCR技术
转基因食品指的是利用转基因生物技术(转基因生物技术是指在特定生物物种基因组导入外源基因并使其有效地表达相应产物的新型育种技术)获得的转基因生物品系,并以该转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品称为转基因食品。
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中兇手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。由1983年美国Mullis首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。到如今2013年,PCR已发展到第三代技术。1976年,中国科学家钱嘉韵,发现了稳定的Taq DNA聚合酶,为PCR技术发展也做出了基础性贡献。
PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链,低温(经常是60°C左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合,再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72°C左右),DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备,能在变性温度,复性温度,延伸温度之间很好地进行控制。
⑹ 怎样检测转基因食品
目前对转基因食品的检测按原理主要分为针对外源蛋白质和针对外源DNA两种鉴定技术。
外源蛋白质的测定
即从蛋白质水平对转基因食品进行检测,实际应用中主要采用的是免疫学检测法,即Western杂交、酶联免疫吸附法(ELISA)和试纸条法。免疫学检测法可以检测具有抗原性的蛋白质类表达产物的存在,它是通过抗原抗体特异反应来实现的。
Western杂交 Western杂交是将蛋白质电泳、印迹、免疫测定融为一体的特异蛋白质检测方法,具有很高的灵敏性,可以从植物细胞总蛋白中检测出50ng的特异蛋白。Western杂交检测的关键是抗体的制备。
酶联免疫吸附法 ELISA建立了固-液抗原抗体反应体系,并采用酶标记,抗体与抗原的结合通过酶反应来检测。由于酶的放大作用,使测定的灵敏度极高,可检测出1pg的目标物,同时酶反应还具有很强的特异性。它的检测原理和过程基本与Western杂交检测相似。
试纸条法 此法是在最近15年发展起来的,之前主要用于医学领域。与ELISA相似,这种测定方法是将特异的抗体交联到试纸条上和有颜色的物质上,当纸上抗体和特异抗原结合后,再和带有颜色的特异抗体进行反应,就形成了带有颜色的三明治结构,并且固定在试纸条上,如果没有抗原,则没有颜色。因此整个操作相对简单一些。目前市场上也出现了一些此类测试的试纸盒。
外源蛋白质检测法快速,具有一定的灵敏度,也能进行半定量,尤其是试纸条法,不需要特殊的仪器设备,适用于现场检验或初筛。但外源蛋白质检测法有三方面的局限性:(1)由于抗原抗体反应的专一性,每种转基因产品都要开发和建立专门的检测试剂和方法,而转基因产品种类繁多,要建立所有转基因产品的蛋白质检测法工作量很大;(2)对于加工过的转基因食品,其蛋白质很容易被破坏,从而影响检测结果的准确行;(3)有些插入基因还具有表达部位特异性,这些金银的表达并不像DNA那样存在转基因作物的任何部位,甚至有的转基因产品的插入基因根本不表达或表达量很低。这些都会影响检测结果。
外源DNA的检测
目前对于外源基因的检测主要是通过对转入的外源基因进行PCR扩增,然后进行紫外或荧光检测。PCR技术全称“聚合酶链反应技术”,是一种在体外由引物引导的DNA聚合酶催化的聚合反应,能在短时间内准确地将目的序列大量复制。在转基因食品检测方面,主要是用于从DNA即基因水平来鉴定被测食品。由于它的快速、灵敏、费用低、检测仅需微量的DNA并且可以同时检测多个样品,正成为这一领域日趋成熟的方法之一。
定性PCR 转基因食品重组DNA的基本机构包括启动子、目的基因、终止子和标记基因。由于目的基因种类繁多,所以先用转基因食品最常用的转录启动子CaMV35S、转录终止子NOS及抗生素抗体基因NPTII三个序列来设计引物进行PCR反应,对结果阳性者可再检测目的基因。
定量PCR PCR反应具有高度特异性和敏感性,但对实验技术的要求很高,其结果易受许多因素的干扰而产生误差,一般PCR只用作转基因食品的定性筛选检测。针对所存在的问题,研究人员在实验设计中引入内部参照反应,以消除检测时的干扰,并与已知含量的序列GMO标准样的PCR结果进行比较,从而可以半定量地检测待测样品的GMO含量。
近年来定量竞争PCR和实时荧光定量PCR都已用于转基因食品的定量检测。竞争性定量的基本原理是用人工设计的竞争模板以不同稀释度与标本共同扩增,以竞争模板的稀释度和结果做标准曲线,判断标本中待测核酸的量。
实时荧光PCR技术是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时检测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。这种检测方法采用独特全封闭反应,只须在加样时打开一次盖子,减少了污染,具有高度的灵敏性。
PCR-ELISA 这是一种将PCR的高效性与ELISA高特异性结合在一起的检测方法,它利用地高辛或生物素等标记引物,将PCR扩增产物与固相板上特异的探针结合,再加入抗地高辛或生物素的酶标抗体-辣根过氧化物酶结合物,最后使底物显色,在酶标仪上读取数值。利用PCR-ELISA法对转基因大豆检测,灵敏度比欧盟推荐的PCR方法高5-10倍。它快速方便,避免了有毒物质EB的使用,适合大批量自动检测。
⑺ 转基因食品的发展过程
1、第一代转基因食品
第一代转基因食品的特点是改变了一些作物的农艺性状,如抗除草剂大豆、抗虫玉米、抗病毒木瓜。这类转基因食品的直接获益者是田间操作的农民,由于这些良好农艺性状的作物产量更高,农民可以获得更好的收益。
此外,抗虫类转基因植物的种植,减少了农药使用量,所以减少了对农民的健康损害。种植这样的转基因植物,不光田间操作的农民获益,同时对于消费者也是有益的。
因为农药残留在作物中,当我们把作物作为食品吃到肚子里的时候对自身的健康也是一种损害。第一代转基因食品的发展过程中,通过改变植物的农艺性状,使得粮食高产,人们得以“吃得饱”。
2、第二代转基因食品
第二代转基因食品以改善品质、增加营养为主要特征。据统计,全球有35亿多人缺铁,20亿人缺碘,2亿儿童维生素A不足,且主要存在于发展中国家。此外许多食品本身存在一些营养问题,如豆类缺乏含硫氨基酸,谷物缺乏赖氨酸和色氨酸,花生、大豆中含有致敏蛋白、抗营养因子等。
虽然目前许多国家采用的食品强化(如在食盐中加碘)已经取得了一些成效,但是微量营养素不足的问题仍困扰着发展中国家。
通过转基因技术对现有食品进行营养改良,将需要性状的基因从现有物种中分离出来,转入目标食品内就可获得高营养的转基因食品,满足人们的营养需求。
2002年,瑞士科学家将β…胡萝卜素合成途径的主效基因转入水稻中,这种转基因水稻使人们在吃饱肚子的同时能够补充足够的维生素A。第二代转基因食品使得人们由第一代转基因食品的“吃得饱”进一步达到“吃得好”。
3、第三代转基因食品
第三代转基因食品以增加食品的免疫功能为目标,主要就是前文介绍的特殊转基因食品,包括疫苗类食品和由各种动植物反应器产生的药用蛋白,如抗狂犬病的番茄、抗轮状病毒的马铃薯等。这类转基因食品的主要特点在于可以通过吃东西来进行疾病的预防与治疗,使人们“吃得健康”。
(7)转基因食品检测方法的发展扩展阅读
优点
转基因食品有较多的优点:可增加作物产量、降低生产成本,增强作物抗虫害和抗病毒等的能力,提高农产品耐贮性,缩短作物开发的时间,摆脱四季供应,打破物种界限,不断培植新物种、生产出有利于人类健康的食品。
缺点
转基因食品也有缺点:所谓的增产是不受环境影响的情况下得出的,如果遇到雨雪的自然灾害,也有可能减产更厉害。同时在栽培过程中,转基因作物可能演变为农田杂草;可能通过基因漂流影响其他物种;转基因食品可能会引起过敏等。
⑻ 转基因食品的检测手段和检验仪器
对转基因产品,用转基因产品定性检测方法对样品中转基因成分进行检测,以判定该样品是否为转基因产品。 实时荧光PCR法是目前最有发展前途的定量检测方法,也是目前最适合出入境检验检疫的检测技术之一。所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光集团,利用荧光信号积累,实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。该方法可以有效提高检测的准确性和灵敏度。它既能做定性检测,加入标准品也能做定量检测。 酶联检测方法,应称作酶联免疫吸附测定,是把抗原及抗体的免疫反应和酶的高效催化反应有机地结合而发展起来的,用酶作为标记物或指示剂进行抗原或抗体定性和定量测定的综合技术。试纸条检测方法也是转基因产品抗血清检测方法。这两种方法是中国与美国谷物化学家协会(AACC)联合研究的。中方主要承担转基因玉米和大豆两个品种的抗血清特异性、灵敏度以及定量检测的研究内容。目前,这两种方法已上升为ISO标准,即将发布。其技术创新点为: 研究制定了《基因检验实验室技术要求》,建立了我国口岸系统转基因产品检测实验室体系。 建立了转基因产品的亲和诱捕技术,较好解决了DNA提取的技术难点,该方法特别适用于食品和饲料等多组分样品。 建立了精炼植物油和深加工食品中核酸的提取方法。针对食用油脂中DNA含量极低、破坏严重的特点,建立了食用油脂中DNA提取方法。 建立了边界序列的测定方法和转基因作物品系鉴定方法,首次测定出番茄棉花边界序列。对转基因的检测不仅能检测种类,而且还能检测品系,如对基因玉米、马铃薯、大豆等都能进行鉴定。 行设计了实时荧光PCR定量(性)检测引物32对和相对应的探针,建立了转基因产品实时荧光PCR定量(性)检测方法,该方法能检测目前国内外已报道的主要商品化转基因品种。 建立了转基因产品的基因芯片检测方法。自行研究设计了基因芯片检测的引物和探针,优化基因芯片杂交条件和多重PCR反应条件,首次建立了高通量的转基因产品基因芯片检测方法。 研究制定了12项行业标准,7项国家标准。
⑼ 试述转基因食品分析检验技术应用现状如何
农业转基因技术是当今世界最热门也是发展最快的研究领域之一,他为人类提供了大量的转基因食品,全世界转基因作物的种植面积已由1996年的170万公顷扩大到2001年底的5000公顷,现在食用转基因食品的人至少已有10亿之多。转基因技术因与人类生活密切相关而深受世人关注。一些国家出台政策对农业转基因技术的开发和应用积极扶持,也有一些国家特别是欧洲的一些国家对转基因食品存有疑虑和恐慌,纷纷要求对转基因食品的销售采取限制措施。转基因技术是在基因水平上进行操作,改变已有的基因,改良甚至创造新的物种。DNA是生命的蓝图,基因一旦被改动,可能引起生物体内一系列未知的结构与功能的变化,而这种变化又会通过遗传传递,产生无数拷贝并代代相传。如果转基因技术应用不当,一旦产生不良后果,其危害会不断扩展和传递。例如,人们普遍关心外源基因引入生物体特别是引入人体后,是否会影响其他重要的调节基因,甚至会激活原癌基因,转基因技术的广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物的出现,是否会造成生态学灾难,人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康。这些问题目前还难以用确切的实验证据来做出明确的答复,因为某些影响和作用目前还难以检测,或者还需要经过对几代人的分析后才能下结论。
面对沸沸扬扬的舆论,为减少消费者的担心,很多国家采取或拟采取标识制度,让转基因食品亮出身份,把选择的权力交给消费者。我国的一些科学家认为,对转基因食品的恐慌是没有科学根据的,迄今为止还没有一个例子证明转基因作物有毒,农业转基因技术是福不是祸。当然转基因农业毕竟是前所未有的事业,由于事关广大人民群众的食品安全,我国政府采取了很审慎的态度。2001年国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,建立了对农业转基因生物的安全评价制度和标识制度。
2.人类生存环境的异化
人类是地球长期自然进化的产物,而由于人的智力的进化以及科学技术在近代以后的快速发展,人产生了干预进化过程的能力。生物技术就可以彻底改变人们的生活和进化方向,生物技术不但可以使人类自身异化,也可以使人类的生存环境异化。过去人类是通过适应自然而生存,而今天和未来,领先基因技术可以创造"超人",人可以"四两搏千斤",让自然适应人类。因而生物技术可以主导人类的进化方向并引发激烈和彻底的社会革命。人与其它物种的生存竞争完全不在一个层次上。人类还可以改变环境甚至改变自身,对人类的各种自然选择压力都已被征服了,人类不必再通过自然选择来被动地适应环境,人类现代的进化越来越多地受到人为的、来自科学技术的干预。人类目前的行为极大地改变着未来的物种进化过程。让很多科学家感到忧虑的是,在现代医学发展的同时,许多对人类产生死亡威胁的基因保存了下来。一方面,医学科学发展以及环境改善的同时,人类丧失了对一些传染病的抵抗力;另一方面,现在细菌和病毒几乎已经学会了如何对付所有的药物,谁也不知道基因改造会给有机物带来什么后果。
生物工程的发展可能给我们这样一个世界:物种会极丰富,而且有很多不是自然界进化的产物,也不是上帝创造的,而是人造的。现在已出现了"工程生物"的概念,工程生物是生物技术的产物,是人造的生物,其中会有一些并非人有意制造的,而是某种生产过程的"副产品"。工程生物将快速增加,可能有一天人成为真正的造物主。大量的工程生物对人类来说意味着什么?这是一个事关人类前途命运的问题。地球上物种的人为迁移也给人类造成不可收拾的局面,"生物入侵"成为一个新的令人头疼的问题。我国政府就已宣布微柑橘、紫茎则兰等为"不受欢迎的外来物种"。
地球在过去200年间发生的变化比过去2000年还要大,而过去20年间的变化则超过了过去的200年。历史上人类确实曾为自身的进化"买单付账",但会不会有一天我们再也付不起那份沉重的账单?
3.克隆人的伦理问题
生命科学与人自身及人类社会的联系比其他任何自然学科都更加紧密,它关系到每一个人的命运,所以由此引发的争论当然也最激烈。克隆人引发的争论有技术上的,也有社会伦理方面的。其焦点问题还在于它带来了某些潜在的威胁和社会伦理方面的问题。
克隆技术一旦用于人类自身,人类新成员就可以被人为地创造,成为实验室中的高科技产物,他们不是来自合乎法律与道德标准的传统的家庭,兄弟、姐妹、父母、子女之间的相互人伦关系必将发生混乱。人们很难想象和接受这种对人类社会基本组织——家庭的巨大冲击。这对人类社会现有法律、伦理、道德产生威胁,对人类的观念是严峻的挑战。
4.基因治疗的权限问题
生物技术的深入发展促进了医疗技术的提高。随着在分子水平上对遗传疾病致病机理的深入研究,基因治疗技术今后还将有更深入的发展和更广泛的应用。最终可以用分子生物学技术对变异基因进行修正。那么,基因治疗应该在什么范围之内进行?谁有权对基因治疗"拍板"?
到目前为止所实施的所有基因治疗病例都以病人的体细胞为转基因的受体或靶细胞,这种体细胞基因治疗只影响治疗对象,这种操作需得到知情的患者同意。但如果把基因治疗引入胚胎细胞或生殖细胞,这种操作则涉及到后代(未出生婴儿)基因结构的改变。虽然有可能彻底治疗某种遗传疾病,但这一改变将直接影响下一代甚至下几代。面对"定制婴儿"的美好理想,人们不禁要问,父母有权挑选下一代的相貌体征甚至人格特征吗?一个人有权决定另一个人的基因结构或未来命运吗?更严重的是,万一这种基因操作失败了或者造成了将来才能发现的不可挽回的缺陷和后果,谁来承当责任?
如果基因诊断的方法真能让每个人在幼年时代便知道自己今后可能会患上某种重病,有人觉得这也是一件很不美好的事情,觉得这太过残酷和宿命了。
还有人担心如果某种可以增强人的体能特征的基因被确定和被克隆下来,通过基因治疗的操作来增加人的体能,比如增加运动员的身高或短跑速度,这与运动员服用兴奋剂有什么本质区别?由于可能影响到人类及其个体成员的命运,所以不同的意见和观点仍然在激烈地争论着。
5.个人基因信息的隐私权问题
个人基因信息的隐私权是一个很现实的问题,由人把它成为"后基因组时代的人权问题"。人类基因组计划的加速完成,使我们能够测定每个人的基因数据,能够鉴定或预测越来越多的与疾病相关的基因并设法治疗这些遗传疾病,但另一方面,谁有权负责保管个人的基因信息资料?如何有效保护个人的基因信息资料?公民个人的基因数据经过科学家测试、研究、开发可以加以利用,这一成果应属于谁?权益如何划分?利益如何分享?"个人数据"是否会被滥用?另外,有基因缺陷或差异的人在社会活动中是否能受到真正平等和公正的对待?将来会不会像过去人们歧视某个人种那样歧视某种基因?提出这些问题是因为个人基因信息的泄露可能会得到不正确的解释或推测,也必然会影响一个人的升学、求职、婚姻、人寿保险费用与医疗保险费用及其他待遇等一系列的问题。
在人类基因组计划建立之初,科学家们就十分关注基因组信息如何被正确地应用和个人与社会的利益如何有效地被保护等问题。为此,作为人类基因组计划的一部分,还特别设立了人类基因信息利用的伦理、法律和社会影响计划(ELSI),以防止那些试图搞种族歧视或个人歧视,甚至试图实施种族侵略与灭绝暴行的人在人类基因组中找借口。
6.基因组资源及其管理问题
人类基因只有一套,即人类只有一个基因组,它包含的基因是有限的,所以人类基因组是有限的资源。基因科技在一定程度上决定人类的未来生活,所以全世界都在关注人类基因组计划,各国政府不惜代价,集团企业积极参与。据估计,至今为止,全世界各公司投入基因组研究的经费已达每年数十亿美元,已超过了政府的投入。中国拥有22%以上的人口,有56个民族和许多遗传隔离群,他们在遗传上均有其特点,故中国是基因资源的大国,因而也成为"多国部队"眼中的"基因新大陆"。各国都在竞相搜集基因样本,以争夺知识产权。我国政府也已认识到基因的"资源"属性,认识到基因资源的商业价值。我国科学家也在积极推进"国家生物资源基因组"计划,希望尽可能地对中国绝大多数有经济价值和科学价值的生物进行测序。
生命科学的快速发展给人们以极大的鼓舞与希望,但在面对希望的同时,我们也不得不面对发展中的代价,这引发了人们对技术本身的思考。
第一,技术本身两面性。
技术本身就是一把双刃剑,再善良的人来应用科学技术,也不会只有阳光。特别是技术的应用是一个探索过程,技术的负面效应往往是在探索过程中逐渐表现出来,像灭虫药DDT就是先被捧后被杀的。例如转基因农业是前所未有的事业,转基因是品毕竟是把一种外源的基因转移到某种生物体当中,作物由于人为的、技术的原因发生的变异到底对人的身体和环境有什么影响,是需要生物学家认真研究的。
基因技术的两重性还表现在为人类服务的同时也带来了一些意想不到的社会问题。越是全新的、前所未有的技术,人类社会对它的法律、伦理的方面的准备越是显得不足。面对一下子出现的这些始料未及的问题,人类确实无所适从。
第二,技术目的性决定技术发展的方向。
技术是由掌握它的人来运用的,当技术应用于社会时就会体现人的目的性。不同的技术价值观会产生不同的社会效果,别有用心的人还可能利用技术来危害社会,危害人类,此时技术手段便充当了一个不光彩的角色。很多技术成果本来是为人类造福的,但由于其潜在的用途中包含对人和人类社会的威胁,还是令人忧心忡忡。2002年7月,美国一个研究小组在实验室中合成出第一个小儿麻痹症病毒。重建细菌的方法甚至更简单。人造病毒可以帮助科学家对动植物进行基因改造,并帮助医生治疗某些疾病。但令人担心的是,这种技术如果遭到滥用,比如用来制造生化武器,其结果将难以预料。更何况有些技术特别是武器技术,研制时的目的就很明确,就是要伤害人的。
不论从生物技术本身的急速膨胀,还是从人类对生物技术的不当利用来看,有人担心未来可能出现"生物恐怖主义"是有一定理由的。
所以,科学技术是美好的,但人的掌握和使用可以决定科学技术的命运,也可以影响全人类的前途命运。科学技术可以造福人类,也可以祸害人类甚至毁灭人类。人类要掌握好自己的前途命运,必须先掌握好自己手中的科学技术,为科学技术的航程掌好舵。
第三,对伦理问题的讨论并非杞人忧天。
有的科学家有这样的论点:凡是科学技术上能够做的,就应该去做。现在,这一"技术至上"的观点已受到普遍质疑。
目前不少科学家还是怀有一种理性的态度。如果由于担心目前尚未成为现实的克隆人可能引发严重的伦理问题而禁止克隆技术,那就是因噎废食,大错特错了。目前西方反科技的思潮认为科学技术的本性就是坏的、恶的,当代的许多问题都是科学技术造成的。因此对克隆技术容易产生偏见,对此我们应保持清醒的头脑。但现代科学技术是如此发达如此强大,它所可能引发的负面效应又是如此明显如此严重。这就促使人们不能不思考科学技术如何更好地为人类服务的问题,从而呼唤伦理的规范和引导。这是为了科学技术更健康有序地发展,更好地造福人类。
有人用蒸汽力技术和电力技术的例子说明我们人类在新技术面前总能"自动"过关,甚至有人说"周口店人可能也讨论过能否被火烧死,但最后不是也过来了吗?"对于这样一种论证方式,需要注意的是:科学技术和人类文明的发展都不是线性的,今天的很多技术手段的负面效应是不可逆转的,有的甚至对人类具有毁灭性,不给人类"从头再来"的机会。当代的科学技术与从前的科学技术不可同日而语。在小羊多利诞生后不久,克林顿宣布禁止用联邦经费克隆人时说,"科学往往在我们懂得其含义之前就快速前进了。因此,我们有责任小心翼翼。"当代科学技术需要伦理的规范。这并非杞人忧天。科学上迈出的一小步,可能是人类发展的一大步。这一大步迈向何方,须三思而行。