科學利用農(nóng)業(yè)轉基因技術的方法探究,農(nóng)業(yè)基礎科學論文

科學利用農(nóng)業(yè)轉基因技術的方法探究,農(nóng)業(yè)基礎科學論文內(nèi)容摘要：當下,是我們國家施行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要歷史時期。深切進入貫徹、關于轉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)新驅動發(fā)展,捉住確保安全和自主創(chuàng)新這2個關鍵點,迎難而上,科學利用以轉基因技術為核心的當代生物技術,為加快推進農(nóng)業(yè)當代化提供有力的科技支撐。本文關鍵詞語：新形勢;科學利用;農(nóng)業(yè);轉基因技術;1轉基因技術是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的前沿轉基因技術是二十一世紀發(fā)展最快、突破最大、前景最廣的戰(zhàn)略高技術之一。世界各國把發(fā)展以轉基因技術為核心的當代生物技術及其產(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。1.1什么是轉基因技術轉基因技術是將DNA經(jīng)過分子重組,使之轉移到原先沒有這類分子的細胞內(nèi),使其能穩(wěn)定遺傳并發(fā)揮功能。轉基因技術的誕生歷經(jīng)4個重要階段:一是20世紀40年代確定了遺傳信息的攜帶者-DNA;二是50年代揭示了DNA分子的雙螺旋構造模型和半保存復制機理,解決了遺傳物質復制和傳遞;三是50年代末期中心法則和操縱子學講,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。以轉基因植物研發(fā)流程為例,首先進行基因克隆,將基因從生物體內(nèi)分離出來;其次進行體外重組和遺傳轉化,將目的基因和表示出調控元件組裝,轉入目的生物體內(nèi);三是進行轉基因個體的挑選及分子鑒定,確認基因的轉入及表示出。目的基因的種類豐富,包括抗病(細菌、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(蛋白質、脂肪、淀粉)、雄性不育和延熟保鮮等。轉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)基因的界間轉移。轉基因技術的優(yōu)點是基因來源廣、轉入的基因有明確的已經(jīng)知道功能,目的性更強?；蚩煞蛛x,能夠精準研究基因及其產(chǎn)物的功能、表示出及調控。1.2發(fā)展農(nóng)業(yè)轉基因是國家重大戰(zhàn)略我們國家一貫高度重視農(nóng)業(yè)轉基因技術發(fā)展,推動轉基因研究與應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:要大膽創(chuàng)新研究,占領轉基因技術制高點,不能把轉基因農(nóng)產(chǎn)品市場都讓外國大公司占領。只要準確把握新形勢,切實加強機遇意識、憂患意識、擔當意識,科學認識和利用農(nóng)業(yè)轉基因技術,才能推動我們國家農(nóng)業(yè)轉基因研究與應用健康發(fā)展。我們國家農(nóng)業(yè)轉基因研究與應用成效顯著。2008年啟動國家轉基因生物新品種培育重大專項以來,獲得了重大進展,一是克隆一批關鍵功能基因,二是突破一批核心共性技術,三是培育一批重大標志產(chǎn)品。在克隆關鍵功能基因方面,我們國家基因克隆技術已達世界先進水平,水稻基因克隆研究居國際領先地位。截至2021年,克隆基因3160個,華而不實具有重要育種應用價值的關鍵基因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方面,突破水稻和小麥轉化技術,秈稻轉化效率由1%提高到40%以上,小麥轉化效率由1%提高到20%,率先將基因編輯技術應用于水稻、小麥等作物育種,創(chuàng)新了基因刪除、定點重組等轉基因技術。在培育重大標志產(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基因玉米新品系,田間表現(xiàn)良好。培育出抗除草劑轉基因大豆新品系ZH10-6,噴施除草劑,抗性良好。培育了抗旱轉基因小麥新品系,水分利用效率提高15%以上,產(chǎn)量增加10%以上。轉基因抗蟲棉生產(chǎn)應用后,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。為了防治棉鈴蟲,不得不大量使用高毒農(nóng)藥,導致棉鈴蟲高抗農(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)轉基因生物安全風險可控轉基因技術本身具有兩面性,既能夠造福于人類,可以能產(chǎn)生風險。正因如此,需要進行嚴格的安全評價和有效監(jiān)管,趨利避害,防備風險。2.1科學評價保障安全轉基因產(chǎn)品的安全性不是泛泛而談,是指轉基因品種與受體品種相比,不會額外增加食用和環(huán)境安全風險,和受體品種同樣安全。因而,轉基因產(chǎn)品的安全性關鍵是看轉入的基因、表示出的產(chǎn)物以及轉入經(jīng)過能否增加了安全風險。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)等制定了一系列轉基因生物安全評價標準,是全球公認的評價準則。主要包括當代生物技術食品的安全風險評估原則、重組DNA植物食品安全評估準則、重組DNA微生物食品安全評估準則、重組DNA動物食品安全評估準則等。根據(jù)轉基因植物研發(fā)和應用流程,從基因挖掘、遺傳轉化一直到商業(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。任何轉基因作物在進入商業(yè)化之前都必須通過嚴格的安全性評價。從科學角度看,轉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、非靶標生物和生物多樣性影響、靶標害蟲抗性進化等內(nèi)容。在毒理學評價方面,采用醫(yī)藥領域的動物模型和試驗方式方法,對轉基因食品進行毒理學評價,內(nèi)容包括新表示出蛋白質的經(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與已經(jīng)知道致敏原氨基酸序列的同源分析,預測能否會產(chǎn)生致敏性。二是新表示出蛋白質體外模擬胃液蛋白消化穩(wěn)定性試驗等。營養(yǎng)學評價包括蛋白質、碳水化合物、脂肪、纖維素、礦物質、氨基酸等營養(yǎng)成分分析、抗營養(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,與非轉基因對照生物相比,評價轉基因生物的生存合適度與雜草化風險。二是評價轉基因生物的外源基因向其它植物、動物和微生物發(fā)生轉移的可能性及可能造成的生態(tài)后果。三是評價轉基因生物對相關植物、動物、微生物群落構造和多樣性的影響,以及轉基因植物生態(tài)系統(tǒng)中病蟲害等有害生物地位演化的風險。四是評價轉基因作物可能造成靶標害蟲產(chǎn)生抗性的風險。當然,在詳細評價經(jīng)過中,根據(jù)轉基因生物的用處,安全評價的側重點不同。經(jīng)過上述嚴格科學的安全評價,但凡通過安全評價并批準上市的農(nóng)業(yè)轉基因生物與非轉基因生物一樣安全,不會增加食用和環(huán)境安全風險。事實上,轉基因產(chǎn)品是迄今研究最為深切進入、檢測最為全面、監(jiān)管最為嚴格的一類農(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)展轉基因技術根據(jù)的戰(zhàn)略部署,對待農(nóng)業(yè)轉基因技術的態(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;管理上嚴格,堅持依法監(jiān)管。2.2.1以科學規(guī)范的管理推進農(nóng)業(yè)轉基因技術研究與應用國家大力開展農(nóng)業(yè)轉基因技術研究,最終目的是科技成果能夠走向田間地頭,得到應用。安全管理工作需要服從服務于大局,嚴格規(guī)范轉基因研發(fā)、生產(chǎn)、流通和加工活動,強化科普宣傳,以科學規(guī)范的管理躲避風險,促進研發(fā),推進應用,保障我們國家的轉基因研發(fā)工作在法律法規(guī)框架內(nèi)有序推進,健康發(fā)展。事實上,全球大規(guī)模商業(yè)化種植轉基因作物已有20多年,迄今為止未發(fā)生一例被科學證實的安全問題。2.2.2強化安全監(jiān)管、行政執(zhí)法、科普宣傳三大任務,切實加強轉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、進口企業(yè)主體責任,落實屬地化管理責任。把好研發(fā)試驗關、品種審定關、制種基地關、種子生產(chǎn)經(jīng)營和進口農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管關。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)者第一責任人責任。一方面,研發(fā)單位需要落實好第一責任人的責任。嚴格按法規(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),充分認識做好監(jiān)管工作的重要性和緊迫性,把轉基因監(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)單位第一責任人的責任。針對研發(fā)人組織系統(tǒng)培訓,加強研發(fā)者守法意識和責任意識,保障轉基因研發(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)法必須嚴格有力。轉基因安全監(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,轉基因作物的零星擴散仍然存在,引起社會廣泛關注。十分是研發(fā)單位第一責任人責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)單位嚴格根據(jù)(農(nóng)業(yè)轉基因生物安全管理條例〕規(guī)定和農(nóng)業(yè)部(農(nóng)業(yè)轉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)種植的轉基因作物堅決鏟除、違規(guī)上市的轉基因農(nóng)產(chǎn)品堅決下架、違規(guī)單位堅決處理懲罰,杜絕轉基因作物的違規(guī)擴散問題。三是科普宣傳需要積極引導。良好的輿論氣氛是推進轉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,需要認真考慮和研究怎樣創(chuàng)新宣傳培訓的方式方式方法,提升宣傳培訓的效果。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)相關報道,及時傳達科學審慎的態(tài)度,回應輿論質疑,引導公眾理性看待轉基因技術。要整合社會科普資源。發(fā)揮科協(xié)、學會以及民間團體的積極作用,廣泛整合科普資源,編輯出版