現在的第一代轉基因作物可以分為幾大類。一是以蘇云金芽孢桿菌為代表的Bt轉基因作物，可抵御害蟲的侵害，減少殺蟲劑的使用量。該種作物可產生一種對某些害蟲有毒性的蛋白，這種蛋白存在于常見的土壤細菌---芽孢桿菌屬蘇云金菌素（即Bt）之中；二是抗除草劑作物，也包括抗蟲、抗除草劑的混合型；三是抗病轉基因作物；四是抗不利環境，如抗干旱或抗鹽堿地的轉基因作物。

    在抗蟲害方面，Bt轉基因作物應用最為廣泛。全球采用的Bt轉基因作物包括棉花、玉米、土豆、煙草、水稻、番茄、大豆、油菜等40多種。

    抗除草劑是人類對轉基因作物的另一大需求，即要求除草劑只殺死雜草而不殺死作物，所以抗除草劑的作物備受歡迎。轉基因抗除草劑作物都是能特定地抗某一種除草劑，其中，推廣面積最大、經濟效益最高的是抗草甘膦作物。研究人員已經研制成功了20多種抗草甘膦轉基因作物，包括大豆、玉米、油菜、棉花、甜菜、水稻、煙草、花生、番茄、馬鈴薯、向日葵、胡蘿卜、洋蔥、春小麥、苜蓿、波菜、南瓜等。

    另外，現在具有抗除草劑和抗蟲特性的混合型轉基因作物也在全球推廣，大約占全球轉基因作物種植總面積的22%，主要分布于美國、加拿大、澳大利亞、墨西哥、南非和菲律賓等國家。

    為提高作物產量，要求作物具有較強的抗病性，在這方面，轉基因作物也有長足發展，能抗御水稻白葉枯病、番茄葉霉病、甜瓜霜霉病等。現在，通過基因工程技術將抗病基因轉入作物中也獲得了一些成果，已克隆的作物抗病基因有51個，大部分是從雙子葉模式植物番茄和擬南芥中獲得。在糧食作物中，研究人員也克隆了15個抗病基因，其中，水稻5個、土豆4個、大麥3個、玉米2個、小麥1個。

    抗不利環境的轉基因作物現在主要集中到抗旱作物，但是這類轉基因作物還處于研發階段。目前，孟山都公司的第一代抗旱玉米的開發已進入最后階段，如果能獲得美國食品和藥品監督管理局(FDA)批準，將是全球首例抗旱玉米的突破。在試驗中，這種抗旱玉米可增加一些非洲國家干旱和半干旱地區20%～30%的玉米產量。

    轉基因作物的最高境界是生產有特殊功能的產品，例如含高濃度維生素A或B的水稻、小麥。這就是第二代轉基因作物。

    這類轉基因作物具有特殊功能，如營養增強型和免疫功能型，還可以提供類似疫苗的免疫功能，但這些特殊的轉基因食品和產品現在大部分還處于研發階段。

    被譽為“金色大米”的轉基因水稻是這類特殊轉基因產品的代表。聯合國糧農組織和世界衛生組織估計，全世界目前總共有24億人以大米為主食，其中約有1.3億人因缺鐵而引起貧血；有2.5-10億人患維生素A缺乏癥，其中包括1億兒童，結果是使兒童視力減退，嚴重者可導致失明。由于缺乏維生素A，每年有約1000萬至2000萬兒童死亡。

    因此，通過轉基因能產生富含鐵質和β-胡蘿卜素（維生素A的前體）的轉基因水稻被稱為金色大米，可以大大減少發展中國家人口尤其是兒童貧血癥和維生素A缺乏癥的發病率。

    上世紀90年代，盡管美國研究人員在洛克菲勒基金會的資助下，運用轉基因技術研發出金色大米，但由于種種原因，這種大米還未商業化量產。國際水稻研究所（IRRI）所長羅伯特-齊格勒2009年在美國科學促進會于芝加哥舉行的一場會議上表示，金色大米正在菲律賓進行大田試驗，首批金色大米將在2011年-2012年上市。現在，每克金色大米中β-胡蘿卜素的含量為35毫克。

    而對于金色大米，人們關注的一個焦點是，其中的β-胡蘿卜素是否能在人體內轉化為維生素A。最近，美國農業部農業科學研究院（ARS）兒童營養研究中心兒科副教授邁克爾-格魯薩克博士等人的研究證明，金色大米中β-胡蘿卜素在人體內可以轉換為維生素A。格魯薩克的研究小組讓五名健康人食用特定份量的金色大米，再檢測他們體內的視黃醇的含量（視黃醇是一種血液中的維生素A），結果發現，人們食用的金色大米中每4單位的β-胡蘿卜素可以轉化為1單位的維生素A。研究人員明確表示，還將繼續測試β-胡蘿卜素在人體內的轉化率，并且希望在世界不同稻米種植地區推廣和應用轉基因金色大米。

    其他的特殊轉基因產品還有很多。例如，具有特殊營養價值的轉基因玉米，其中含有一種人體必須的營養素---色氨酸，其含量比普通玉米高20%。色氨酸是人體必須卻又無法自己合成的氨基酸之一。一般植物性食品中的色氨酸含量少，人們只能從動物性食品中去獲得。通過消費這種轉基因玉米，即可以補充色氨酸。

    此外，轉基因油菜中也增加了大量的不飽和脂肪酸，也可減少心血管病的發病率。

    轉基因玉米甚至可以用作疫苗。2002年，ProdiGene公司就宣布與美國國立衛生研究院的國家過敏和傳染性疾病研究所合作，開展一種口服疫苗的I期臨床試驗，這種疫苗就是含有特殊轉基因的玉米。

    轉基因作物和產品自從問世以來就一直處于激烈的爭論之中。爭論的問題一是質疑轉基因產品的效果，二是質疑轉基因作物和產品的安全性，包括對人、生物和環境的安全。

    盡管今天轉基因作物在世界25個國家栽培，但也有很多人懷疑轉基因作物和產品的效果，認為是把轉基因作物理想化了。

    以具備殺蟲效果的Bt轉基因作物為例，支持者認為，抗蟲轉基因能減少殺蟲劑、噴霧劑的使用，因而不僅有利于環境和生態，也有利于人體健康。例如，總體而言，使用Bt轉基因作物抗蟲害，能使殺蟲劑使用量減少20%以上。有些研究的統計結果更高，認為可以減少60%的殺蟲劑使用量。

    但質疑者認為，這只是一種短期現象。在中國江蘇，Bt轉基因棉種植了5年，控制棉蛉蟲確實有效，但也產生了并不如意的效果---被稱為棉花之鄉的江蘇鹽城大豐市從2001年開始種植轉基因抗蟲棉，但近年來優勢逐年下降。表現為轉基因棉主要只抗棉蛉蟲，但對盲蝽蟓、煙粉虱、紅蜘蛛、蚜蟲等害蟲無能為力，導致這些蟲害的爆發，用藥量反而猛增。而且，由于棉蛉蟲不能吃轉基因棉后，可以去吃其他作物，反而造成其他作物的蟲害，種植者不得不需要大量殺蟲劑來對付其他害蟲，反而增加了用藥量，不僅增加了成本，也對生態造成了新的威脅。同時，轉基因棉的產量下降，棉花質量也越來越差。因此，這是一種擾亂生態平衡后的不良效應。

    抗除草劑的轉基因作物的長期效應同樣有待檢驗。現在全球的轉基因作物實際上主要是抗除草劑的轉基因作物。2008年，具有抗除草劑特性的轉基因作物種植面積達到7900萬公頃，占全球轉基因作物種植總面積的63%。在大量種植轉基因作物的美國，根據美國農業部對1996-2003年的統計顯示，抗除草劑轉基因作物（包括玉米、大豆和棉花）大量種植一段時間后，其田間的除草劑使用量反而增加了。該項統計顯示，轉基因作物種植的頭三年（1996-1998年），轉基因作物的確比常規作物少使用除草劑，但2001-2003年，轉基因作物卻比常規作物多使用了3630萬公斤除草劑。

    對轉基因作物的安全問題現在主要表現為一些不確定性，即人們所意想不到的“非預期效應”。一是外源DNA（基因）隨機插入可能破壞宿主原有的功能基因；二是蛋白質表達發生改變或形成新的代謝產物；三是可能誘發突變；四是轉基因產生高水平表達的酶可能引起繼發性生化反應；五是基因逃逸和漂流產生的非預期效應；六是其他非預期效應。

    這些可能的非預期效應的產生，主要是建立在轉基因導入目標作物之上的。在自然界中，不同種屬的物種之間是較少產生基因交換的，而且，即使基因交流和整合，過程也是緩慢而長期的。但轉基因技術卻可以把風馬牛不相及的完全不同物種的基因進行交換，同時，這種交換是短時間的、突發的。接受種屬差異較大的外源性基因，而且是突然強制性地接受，也使得目標作物的適應能力受到考驗。

    盡管目標作物可能適應外來的基因，但也有可能來不及適應，因而在適應的過程中可能出現種種復雜的情況，出現上述種種非預期效應。

    例如，上文所說的“金色大米”，雖然維生素A前體含量提高了，但卻意外地積累了葉黃素；還有一種有利于釀造的低谷蛋白轉基因水稻，卻意外地產生了醇溶谷蛋白水平的增加，這種非預期效應雖不影響工業使用，但這類大米食用時卻可能發生過敏反應。

    而且，由于外源性基因是在很短的時間內轉移到目標作物內，基因逃逸和漂移的概率也遠遠大于正常基因交流的作物。所以，盡管歐盟于2001年7月宣布的法律草案允許進口轉基因成分占1%的常規糧食，但在允許種植新型轉基因作物的同時，該法律也要求將種植轉基因作物和種植常規作物土地之間的隔離區增加至3英里，以避免不可預期的基因漂移和逃逸。

    對于上述問題，無論是聯合國糧農組織、世界衛生組織，還是各國政府都提倡嚴格評估轉基因作物，并對其安全性作長期的監督。只有在安全評價制度、進口許可制度、標識管理制度和加工審批制度方面做到有效管理，轉基因作物的安全具有可控性和保障，轉基因作物才能更為迅速地發展，造福于人類。

    關于轉基因你應該知道……

    [定義]

    轉基因作物，就是將人工分離（克隆）和修飾過的基因（外源性基因）導入到作物的基因組中，使導入的基因得到表達，引起作物的性狀產生可遺傳的修飾，轉基因技術（Transgene  Technology）的同義詞有遺傳工程、基因工程、遺傳改造的作物或食品。所以，轉基因作物就是將外源性基因轉入人們希望改變的作物中，產生新品質和性狀的作物及產品，也叫基因重組作物。

    [歷史]

    轉基因作物是按人類的意愿生產出的，以滿足人類各種各樣的需求。轉基因植物最早出現在1983年，當時美國圣路易斯的華盛頓大學和孟山都生物技術公司研究生產出了第一批抗除草劑轉基因煙草。由于煙草獲得了抗除草劑基因，能對除草劑產生耐受作用，因此除草劑就只能除草而不對煙草產生傷害，結果煙草收成大幅提高。1986年，首批轉基因抗蟲和抗除草劑棉花進入田間試驗。1996年，美國開始商業化生產和銷售轉基因作物。

    [分類]

    從轉基因作物和產品的誕生到現在，世界各國的轉基因作物大致可以分兩代。

    第一代轉基因作物是通過轉基因而讓作物獲得抗病蟲害和特性，從而增加產量和減少成本，例如減少使用農藥和除草劑等。因此，這類轉基因作物具有抗除草劑、抗害蟲、以及抗環境壓力(如干旱)的特性。

    第二代轉基因作物是作物和產品具有某種特殊功能，如有疫苗作用的玉米和能增加某些維生素的稻米等。目前轉基因作物的應用基本上限于第一代轉基因作物，第二代轉基因作物正處在不同的研發階段。

    [地理]

    目前，各國轉基因農作物種植面積已占全球耕地面積的16%，從1996年到2009年，全球轉基因農作物推廣應用非常之快，種植面積累計達到約8億公頃，10多年間轉基因作物種植面積增長了72.5倍。

    全球種植轉基因作物的國家有25個，美國、阿根廷、巴西和中國種植的轉基因作物占全世界轉基因作物的99%。作為轉基因作物的頭號大國美國，轉基因玉米面積超過玉米種植面積的1/3，轉基因大豆和棉花更是超過了種植總面積的1/2。

    根據國際農業生物技術應用研究機構（ISAAA）2009年2月發布的《2008年度全球生物技術作物商業化現狀報告》，現在全球產量排前四位的轉基因作物產品是，大豆、玉米、油菜、棉花，它們的種植面積占全球轉基因作物種植總面積的99%。

    此外，其他常見的轉基因作物和產品還有西紅柿、木瓜、南瓜、甜椒、牽牛花等。同時，世界各國正在研發的轉基因作物和產品包括水稻、蘋果、香蕉、大麥、椰子、芒果、菠蘿和甘薯等。

    [經濟]

    轉基因作物在滿足人類需求的同時也帶動了經濟的增長，甚至成為經濟的新增長點。

    轉基因種子占全球商業種子市場價值的22%，價值達75億美元。而根據預測，2010年，僅轉基因食品的銷售額就將達到250億美元。轉基因作物和以生物技術為基礎的生物經濟產品的銷售額可望在30年內超過15萬億美元，成為世界上最強大的經濟力量，甚至超過信息經濟。

    [爭議]

    當然，轉基因作物和產品自從問世以來就一直處于激烈的爭論之中。爭論焦點一是質疑轉基因產品的效果，二是質疑轉基因作物和產品的安全性，包括對人、生物和環境的安全。（來源: 文匯報 作者: 張田勘）