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生物安全与环境保护
2010-08-19 10:08   审核人:
       生物安全有狭义和广义之分。狭义生物安全是指防范由现代生物技术(主要指转基因技术)的开发和应用所产生的负面影响,即对生物多样性、生态环境及人体健康可能构成的威胁或潜在风险。广义生物安全则不仅针对现代生物技术的开发和应用,还包括了更广泛的内容,大致分为3个方面:一是指人类的健康安全;二是指人类赖以生存的农业生物安全;三是指与人类生存有关的环境生物安全。目前国内对生物安全的认识很多还局限在狭义的概念里,而国际上目前虽然对此还没有一个统一的认识,但一些发达国家,如澳大利亚、新西兰、英国等,在实际管理中已经应用了生物安全的广义内涵,并且将检疫作为其保障国家生物安全的重要组成部分。一般说,生物安全所受到的外来威胁主要来自以下几个方面。



        首先是对人和动植物的各种致病有害生物,如引起疯牛病、口蹄疫,禽流感等人畜共患疾病的病毒。古今中外还有很多由于有害生物危害人类健康和农业生物安全的事例,如公元5世纪下半叶,鼠疫病菌从非洲侵入中东,进而到达欧洲,发生鼠疫大流行,造成约1亿人死亡;1845年马铃薯晚疫病侵入欧洲,导致历史上著名的大饥荒,夺去了数十万人的生命。  



        其次是外来生物入侵。虽然历史上有不少外来生物曾经为人类造过福,但是也有许多外来生物导致了农作物和牲畜的死亡以及生物多样性的破坏甚至丧失,这种现象称之为生物入侵或生物污染。  



        第三,随着现代科学技术的发展,世界上出现了越来越多的转基因生物,它是通过现代生物重组DNA技术导入外源基因的生物,因此从某种意义上说,转基因生物也是外来生物。



        一、转基因技术及其优点



        1983年,世界上第一例转基因植物——一种含有抗生素药类抗体的烟草在美国培育成功。当时就曾有人惊呼:“人类开始有了一双创造新生物的‘上帝之手’。”从此,人类可以按照自己的意愿来创造新生物了。转基因技术是指利用分子生物学技术,将某些生物的基因转移到其他物种中,改造生物的遗传物质,使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。



        世界上第一种转基因(GM)食品转基因保鲜延熟西红柿是1993年在美国投放市场的。1996年开始了转基因作物的商业化种植,此后不到10年的时间里,全球转基因作物的种植面积增加了近40倍,从1996年的170万公顷发展到2003年的6770万公顷,其中最主要的4种作物是转基因大豆(占全球转基因作物种植面积的61%)、转基因玉米(占全球转基因作物种植面积的23%)、转基因棉花(占全球转基因作物种植面积的11%)和转基因油菜(占全球转基因作物种植面积的5%)。



        转基因技术所能带来的好处是显而易见的,第一,通过此项技术可以改良品种。例如,培养对地力消耗较少又抗倒伏的矮秆作物和抗干旱、耐盐碱、抗重金属且产量高的品种,从而在有限的耕地上生产出更多的粮食,以舒缓因人口不断膨胀所造成的全球食物短缺问题。第二,可以延长食品保存时间及增加营养成分。例如,瑞士科学家培育出的一种富含β胡萝卜素的水稻新品种——“黄金水稻”,可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况。第三,通过给作物植入防虫防毒防菌基因,使作物本身产生抵抗病虫害侵袭的能力,因而可减少农药的使用量,有利于环境保护。第四,转基因技术及基因食物正向医疗药用方面扩展。例如,目前的抗痢疾治疗成本高,科学家已开始研究将有关基因植入香蕉内,制成口服疫苗等。



        同时,与杂交技术和传统育种方法相比,转基因技术具有更大的精确性和导向性,因为转基因技术通常只转了一、两个结构和功能非常明确的基因,而传统的杂交技术需要成百上千次地对功能未知的基因进行杂交、分离和重组,因为不理想性状的基因常常伴随着好的性状基因。



        正是由于转基因作物可能同时具有的高产、优质、抗病毒、抗虫害、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等诸多优点,以及传统农业受育种技术和耕地面积的限制,因此许多专家将农业转基因技术看作是保障农业可持续发展,解决世界温饱问题的根本途径。



        转基因技术在动物饲养领域也取得了很大进展。除了蛋、奶、肉、毛、皮等产品的产量与质量提高外,转基因动物还在医药领域独辟蹊径。通过转基因技术获得特殊基因的动物不仅可能直接生产多种药品,比如,新西兰科学家首次利用转基因羊来研究遗传性的“亨廷顿舞蹈病”,而且利用转基因猪的器官进行人类器官移植也已经列入科学家的探讨范围。只不过目前转基因动物商业化的还很少。



        二、转基因食品的安全性



        然而,自第一种转基因生物诞生之日起,人类有关转基因技术和转基因食品安全性的争论就从未停止过。如含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康;转基因产品对环境的影响;转基因产品是否会破坏生物多样性;转基因产品带来的伦理问题等。综合起来说,目前对转基因食品的担心主要集中在对人体健康和对环境的影响两个方面。英国皇家学会曾经发表过一份研究报告,称转基因技术很可能导致不可预测的食物营养结构的改变,从而给人类健康带来危害。1998年秋,英国一位研究人员在电视节目中曾公布他的实验结果:用转基因马铃薯饲养大鼠,引起大鼠器官生长异常、体重减轻、免疫系统遭到破坏。这在当时引起轰动,使公众对转基因食品的安全性提出怀疑。不过,后来英国皇家学会专门组织了评审,指出这项实验有6条缺陷。1999年5月,英国《自然》杂志刊登了美国康奈尔大学一个研究小组的研究结果:用涂有转基因玉米花粉的叶片喂养君主斑蝶,导致44%的幼虫死亡。虽然有人指出,这项实验没有真正模拟自然界的真实状况,但还是不能打消公众对转基因生物可能危害自然环境的疑虑。



        不过人们对转基因技术的最大担忧还是来自对环境的影响方面。有人认为,外源基因的导入可能会造就某种强势生物,从而破坏原有生物种群的动态平衡和生物多样性。1995年,加拿大首次商业化种植了通过基因工程改造的转基因油菜。但在种植后的几年里,其农田便出现了对多种除草剂具有耐抗性的野草化的油菜植株,即超级杂草。如今,这种杂草化油菜在加拿大的草原农田里已非常普遍。因为一些转基因油菜籽在收获时掉落,留在了泥土中,来年它们又重新萌发。如果在这片田地上种下去的不是同一个物种,那么萌发出来的油菜就变成了一种不受欢迎的野菜,而且这种能够同时抵御三种除草剂的野草化的油菜不但很难铲除,而且还会通过交叉传粉等方式,污染同类物种,使种质资源遭到破坏。



        另据英国《新科学家》报道,该国曾出现植入了抗虫基因的转基因土豆抵御咀嚼型害虫却不能抵御吸食型昆虫如蚜虫的情形。原因是植入了某种能产生豇豆胰蛋白酶阻滞剂的基因却可能降低了某种配糖生物碱(Glycoalkaloid)的水平,而后者的味道对于许多哺乳动物和昆虫来说是极其难闻的。



        还有一种忧虑是经济方面的。一些专家指出,国际上几家大公司控制着这种技术,它们关注的是商业利益,并不是真心实意为第三世界创造出增加产量的作物,有时甚至利用转基因种子和作物的专利权把发展中国家的农民逼入困境。由于欧洲公众的抵制,今年美国不得不减少转基因作物的种植,其中转基因棉花和玉米面积各减少8%,转基因大豆面积减少5%。



        三、外来物种入侵



        除人为制造的新物种外,外来物种的入侵也能对环境造成巨大危害。所谓外来物种有两层含义:第一,物种必须是外来的、非本土的;第二,该外来物种能在当地的自然或人为生态系统中定居、自行繁殖和扩散,最终明显影响当地生态环境,损害当地生物多样性。入侵的外来物种会破坏景观的自然性和完整性,摧毁生态系统,危害动植物多样性,影响遗传多样性。外来物种有3种成功的入侵途径。即有意识引进、无意识引进和自然入侵。有意识引进最初主要是出于农林牧渔增产、景观美化、生态环境改造与恢复、观赏等目的,但是有的物种引进以后可能“演变”为入侵物种;靠自身的扩散传播力或借助于自然力而传入,属于自然入侵;无意识的引入是随贸易、运输、旅游等活动而传入。



        经济贸易的全球化和旅游业的发展正在为外来物种长距离的迁移与入侵、传播与扩散到新的生存环境中创造便利条件。20世纪70年代作为猪饲料引进的水葫芦(凤眼莲),在我国滇池疯长成灾,导致其他水生物大量死亡,使滇池污染治理难上加难;原产南美亚马孙河流域的瓶螺,1987年被人为引入四川养殖,结果在泸州等地形成田间自然种群,危害水稻和其他水生农作物,对当地水生贝类、水生植物造成严重威胁。前几年,来自亚马孙河的被称为“水中狼族”的食人鱼在广州、南宁等地的宠物市场刚露面不久,就有专家警告:食人鱼一旦流入某一流域达到一定的规模时,它们可能会大量地“屠杀”水中其他的鱼类,给当地生态平衡带来严重破坏,造成不可估量的损失。目前,外来物种入侵已成为全球性的环境问题。据统计,美国每年因外来物种入侵造成的经济损失高达1500亿美元,印度每年的损失为1300亿美元,南非为800亿美元。我国因外来物种入侵造成的损失也相当惊人,每年几种主要外来入侵物种造成的经济损失达574亿元人民币,仅每年对美洲斑潜蝇一项的防治费用,我国就需4.5亿元。



        四、生物安全管理



        在转基因产品管理方面,由于各国的历史文化传统、宗教信仰以及现实利益不同,对转基因产品的态度和管理方式也就不一样,但大体上可以分为美国和欧盟两种模式:美国政府对转基因食品的管理相对宽松,欧盟则要严格、复杂得多。双方的区别主要在于:欧洲国家认为,只要不能否定转基因食品的危险性,就应该加以限制。而美国则主张,只要在科学上无法证明其危险性,就不应该限制。因此欧盟要求对销售到其市场上的转基因食品贴转基因标签,以维护公众的知情权和选择权。而美国作为世界上最大的GM食品生产和消费国,为了更广泛地占领国内外市场,对于GM食品,不主张采用贴标识的办法,只要求开发商在转基因食品进入市场之前至少120天,向FDA(食品与药品管理局)提出申请并提供此类食品的相关研究资料,以确认该食品与相应的传统产品具有同等的安全性。但它们在转基因作物的种植阶段管理比较严格,规定即使是风险还不明显的小规模种植,投入田间试验的转基因作物也需接受FDA、EPA(国家环保局)等部门的安全性评估。同时还规定转基因作物要在空间和时间上与其他作物分开,如抗虫的转基因玉米必须种植在离其他玉米400米以上的地方,种植时间也要与其他农作物错开2周。



        欧盟法律明确向世界宣布它不欢迎转基因产品,并极力主张对转基因产品采取“预先预防态度”,没有得到官方的授权,转基因产品就不能投放到欧盟市场。在2002年10月17日以前,转基因生物体(GMO)的实验释放和进入市场主要由欧共体授权,相关指令为90/220/EEC和2001/18/EC,后者规定,任何一个GMO、或由GMO组成的产品,或含有GMO成分的产品,在环境释放和投放市场之前,都要进行对人类健康和环境影响的评估。而欧盟的EC/258/97法规则不但要求以GMO为原材料的产品加贴标识,而且要求所有食品,无论加工食品还是非加工食品,如果其含有GMO成分都必须加贴同样的标签,且必须标出GMO成分的含量。



        总的来说,美国对转基因食品的管理较为宽松,而欧盟则严格得多。日本的立场则与欧盟接近。在美国,一种转基因食品从申报到批准一般只需要5个月的时间,而在欧盟则通常至少需要17个月。



        我国对转基因食品的态度介于美国和欧盟之间,即既要有利于促进基因工程技术的发展,又要积极致力于保障人体健康和生态环境的安全,以提高人民福祉。为此农业部于1994年6~10月邀请数十位著名教授、专家,制定了《农业生物基因工程安全管理实施办法》,2001年5月9日国务院第38次常务会议通过了这个条例,使我国对转基因产品的管理做到了有法可依。自《农业生物基因工程安全管理实施办法》施行以来,农业部从1997年3月至1999年12月共受理6批农业生物基因工程体及其产品安全性评价申请260项,批准205项。其中批准商品化生产33项,环境释放74项,中间试验98项。



        在外来物种入侵的控制方面,美国于1996年颁布了《国家入侵物种法》,1999年克林顿总统签发了第13112号《入侵物种法令》,责成农业部牵头,统一管理外来入侵物种;组建了国家外来入侵物种委员会,并正在构建入侵物种国家研究中心。而欧盟于1979年9月19日签署的《欧洲野生生物与自然界保护公约》则要求缔约国承担严格控制引进非原生物种的义务。《关于地中海特别保护区的巴塞罗那公约附加议定书》(1995年6月10日)规定,禁止引进可能对公约使用范围内的生态系统、生境和当地物种造成有害影响的物种。此外,加拿大、澳大利亚、新西兰、日本、印度、泰国、马来西亚、南非等也成立了相应的机构,制定了国家计划,以加强外来入侵生物的防治与管理。
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