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,是我們國家施行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要歷史時期。深切進(jìn)入貫徹、關(guān)于轉(zhuǎn)基因工作的總體要求,根據(jù)新形勢新要求,研究分析新常態(tài)下怎樣加快創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,捉住確保安全和自主創(chuàng)新這2個關(guān)鍵點,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：新形勢;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)作為國家戰(zhàn)略的重要組成部分,力求搶占新一輪經(jīng)濟和科技革命的先機與制高點。1.1什么是轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將DNA經(jīng)過分子重組,使之轉(zhuǎn)移到原先沒有這類分子的細(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;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(棉鈴蟲、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,可在動物、植物、微生物三者之間實現(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、綱、目、科、屬,實現(xiàn)基因的界間轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的優(yōu)點是基因來源廣、轉(zhuǎn)入的基因有明確的已經(jīng)知道功能,目的性更強。基因可分離,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)基因是國家重大戰(zhàn)略我們國家一貫高度重視農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展,推動轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用是我們國家既定的戰(zhàn)略決策。2020年,***在農(nóng)村工作會議上強調(diào):要大膽創(chuàng)新研究,占領(lǐng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制高點,不能把轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品市場都讓外國大公司占領(lǐng)。只要準(zhǔn)確把握新形勢,切實加強機遇意識、憂患意識、擔(dān)當(dāng)意識,科學(xué)認(rèn)識和利用農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù),才能推動我們國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用健康發(fā)展。我們國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因研究與應(yīng)用成效顯著。2008年啟動國家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項以來,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際領(lǐng)先地位。截至2021年,克隆基因3160個,華而不實具有重要育種應(yīng)用價值的關(guān)鍵基因137個,獲得專利1036項,我們國家專利總數(shù)僅次于美國位居世界第二位。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,培育出一批抗蟲玉米新品系,華而不實有些品系完成了生產(chǎn)性試驗,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)基因抗蟲棉生產(chǎn)應(yīng)用后,效益顯著。90年代初期,棉鈴蟲連年爆發(fā),給棉花產(chǎn)業(yè)帶來滅頂之災(zāi)。為了防治棉鈴蟲,不得不大量使用高毒農(nóng)藥,導(dǎo)致棉鈴蟲高抗農(nóng)藥,雞吃了泡過藥的蟲子能夠被毒死,人畜中毒事件時常發(fā)生。1992年,棉鈴蟲發(fā)生面積2千萬hm2,防治面積3500萬hm2,人畜中毒7.1萬例,直接經(jīng)濟損失上百億元。隨著Bt抗蟲棉的大面積推廣應(yīng)用,棉田殺蟲劑的使用次數(shù)顯著減少。20082021年,抗蟲棉累計推廣2千多萬hm2,減少農(nóng)藥用量40萬t,增加經(jīng)濟效益450億元。同時促進(jìn)農(nóng)田天敵保育和害蟲持續(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。正因如此,需要進(jìn)行嚴(yán)格的安全評價和有效監(jiān)管,趨利避害,防備風(fēng)險。2.1科學(xué)評價保障安全轉(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,不會額外增加食用和環(huán)境安全風(fēng)險,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)過能否增加了安全風(fēng)險。對此需要個案分析,逐個開展安全評價以確保安全,這也是世界各國加強轉(zhuǎn)基因安全管理的通行做法。很多國際組織,包括國際食品法典委員會(CAC)、聯(lián)合國糧農(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)基因生物安全評價標(biāo)準(zhǔn),是全球公認(rèn)的評價準(zhǔn)則。主要包括當(dāng)代生物技術(shù)食品的安全風(fēng)險評估原則、重組DNA植物食品安全評估準(zhǔn)則、重組DNA微生物食品安全評估準(zhǔn)則、重組DNA動物食品安全評估準(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)化種植和市場流通,國際食品法典委員會針對每個節(jié)點制定了安全評價內(nèi)容和目的,一共包括5個評價環(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)化之前都必須通過嚴(yán)格的安全性評價。從科學(xué)角度看,轉(zhuǎn)基因生物的安全性主要包括2個方面,即食用安全和環(huán)境安全。食用安全性評價包括毒性、致敏性、致畸性、營養(yǎng)成分分析等,環(huán)境安全性評價包括遺傳穩(wěn)定性、生存競爭能力、基因漂移、非靶標(biāo)生物和生物多樣性影響、靶標(biāo)害蟲抗性進(jìn)化等內(nèi)容。在毒理學(xué)評價方面,采用醫(yī)藥領(lǐng)域的動物模型和試驗方式方法,對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行毒理學(xué)評價,內(nèi)容包括新表示出蛋白質(zhì)的經(jīng)口急性毒性試驗、大鼠90d喂養(yǎng)試驗以及生殖發(fā)育毒性試驗等。致敏性評價包括2個方面,一是對新表示出蛋白質(zhì)與已經(jīng)知道致敏原氨基酸序列的同源分析,預(yù)測能否會產(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)定性試驗等。營養(yǎng)學(xué)評價包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、纖維素、礦物質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分分析、抗?fàn)I養(yǎng)因子的分析。在環(huán)境安全評價方面,首先在自然環(huán)境下,與非轉(zhuǎn)基因?qū)φ丈锵啾?評價轉(zhuǎn)基因生物的生存合適度與雜草化風(fēng)險。二是評價轉(zhuǎn)基因生物的外源基因向其它植物、動物和微生物發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性及可能造成的生態(tài)后果。三是評價轉(zhuǎn)基因生物對相關(guān)植物、動物、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)中病蟲害等有害生物地位演化的風(fēng)險。四是評價轉(zhuǎn)基因作物可能造成靶標(biāo)害蟲產(chǎn)生抗性的風(fēng)險。當(dāng)然,在詳細(xì)評價經(jīng)過中,根據(jù)轉(zhuǎn)基因生物的用處,安全評價的側(cè)重點不同。經(jīng)過上述嚴(yán)格科學(xué)的安全評價,但凡通過安全評價并批準(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,不會增加食用和環(huán)境安全風(fēng)險。事實上,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是迄今研究最為深切進(jìn)入、檢測最為全面、監(jiān)管最為嚴(yán)格的一類農(nóng)產(chǎn)品。2.2加強監(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,堅持自主創(chuàng)新;推廣上慎重,做到確保安全;管理上嚴(yán)格,堅持依法監(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)用國家大力開展農(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,強化科普宣傳,以科學(xué)規(guī)范的管理躲避風(fēng)險,促進(jìn)研發(fā),推進(jìn)應(yīng)用,保障我們國家的轉(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)證實的安全問題。2.2.2強化安全監(jiān)管、行政執(zhí)法、科普宣傳三大任務(wù),切實加強轉(zhuǎn)基因安全管理工作一是安全監(jiān)管需要突出重點。強化監(jiān)管需要落實2個責(zé)任、狠抓5個環(huán)節(jié)。即落實研發(fā)單位、種子生產(chǎn)加工經(jīng)營單位、進(jìn)口企業(yè)主體責(zé)任,落實屬地化管理責(zé)任。把好研發(fā)試驗關(guān)、品種審定關(guān)、制種基地關(guān)、種子生產(chǎn)經(jīng)營和進(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)擴散現(xiàn)象,釜底抽薪。假如不注重源頭,就會出現(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,落實安全控制措施。另一方面,屬地農(nóng)業(yè)行政主管部門嚴(yán)格落實屬地管理制度,從保障人民群眾健康和國家產(chǎn)業(yè)安全的高度出發(fā),充分認(rèn)識做好監(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)管體系和隊伍,有效落實轉(zhuǎn)基因生物安全的執(zhí)法監(jiān)管工作。同時,對研發(fā)單位開展不定期檢查,約談研發(fā)者,落實研發(fā)單位第一責(zé)任人的責(zé)任。針對研發(fā)人組織系統(tǒng)培訓(xùn),加強研發(fā)者守法意識和責(zé)任意識,保障轉(zhuǎn)基因研發(fā)工作依法依規(guī),防止試驗階段出現(xiàn)非法擴散。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)種植和非法擴散隱蔽性強,查處的難度大,違規(guī)擴散現(xiàn)象時有發(fā)生,轉(zhuǎn)基因作物的零星擴散仍然存在,引起社會廣泛關(guān)注。十分是研發(fā)單位第一責(zé)任人責(zé)任還沒有得到很好地落實,存在不及時申報安全性評價、不按批準(zhǔn)內(nèi)容和要求執(zhí)行、田間試驗隔離措施不到位、試驗材料控制不嚴(yán)等問題。因而,農(nóng)業(yè)行政主管部門需要催促研發(fā)單位嚴(yán)格根據(jù)(農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例〕規(guī)定和農(nóng)業(yè)部(農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評價管理辦法〕等4個配套規(guī)章要求,依法依規(guī)開展公共科研活動。必須加強對違規(guī)擴散的懲罰處置力度,對違規(guī)種植的轉(zhuǎn)基因作物堅決鏟除、違規(guī)上市的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品堅決下架、違規(guī)單位堅決處理懲罰,杜絕轉(zhuǎn)基因作物的違規(guī)擴散問題。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、人民廣播電臺、人民日報、人民網(wǎng)等媒體刊發(fā)相關(guān)報道,及時傳達(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)。要整合社會科普資源。發(fā)揮科協(xié)、學(xué)會以及民間團(tuán)體的積極作用,廣泛整合科普資源,編輯出版