上海交通大学 生物技术与人类论文 WANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY t 院（系)机械与动力工程 专业 试点班 姓名 蒋川宇 学号5120209393
生物技术与人类论文 院（系） 机械与动力工程 专业 试点班 姓名 蒋川宇 学号 5120209393
转基因技术—一上帝之手 摘要 随着科学技术的发展，人类在生物领域所取得的成果也越来越显著，转基因技术 更是获得了“上帝之手”的称号。然而，越来越多的事实却表明，转基因技术这只手 带来的并不只是福音，还有灾难。本论文将就转基因技术的利与弊展开话题，讨论人 类该如何运用该技术达到造福人类规避风险的目的以使转基因技术成为真正向人类伸 出援手的“上帝之手”。 关键词：转基因 Abstract With the development of science and technology,humans have gained more and more achievement in biology.Transgenosis also got the nick the hand of god'.However,more and more facts proved that this kind of technology is not all-powerful.Here we are going to begin with the advantages and disadvantages of transgenosis to figure out how we should do to make the technology good for people.Then it will become the real helpful hand of god for human
转基因技术——上帝之手 摘要 随着科学技术的发展，人类在生物领域所取得的成果也越来越显著，转基因技术 更是获得了“上帝之手”的称号。然而，越来越多的事实却表明，转基因技术这只手 带来的并不只是福音，还有灾难。本论文将就转基因技术的利与弊展开话题，讨论人 类该如何运用该技术达到造福人类规避风险的目的以使转基因技术成为真正向人类伸 出援手的“上帝之手”。 关键词：转基因 Abstract With the development of science and technology, humans have gained more and more achievement in biology. Transgenosis also got the nick ‘ the hand of god’. However, more and more facts proved that this kind of technology is not all-powerful. Here we are going to begin with the advantages and disadvantages of transgenosis to figure out how we should do to make the technology good for people. Then it will become the real helpful hand of god for human
目录 商要. AbStract 一、前言 .2 二、转基因技术介绍.2 (一)转基因植物技术 (二)转基因动物技术 三、转基因技术的利与弊…3 (一)转基因技术的利 (二)转基因技术的弊 四、转基因食品管理方案…5 五、看待转基因技术的正确方法…6 六、结语. 参考文献8
目 录 摘要............................................................... 1 Abstract..........................................................1 一、前言........................................................... 2 二、转基因技术介绍..................................... 2 （一）转基因植物技术 （二）转基因动物技术 三、转基因技术的利与弊.................... 3 （一）转基因技术的利 （二）转基因技术的弊 四、转基因食品管理方案..................... 5 五、看待转基因技术的正确方法..................... 6 六、结语..........................................................7 参考文献........................................................... 8
一、 前言 一般而言，消费者认为传统食品是安全的。当采用自然方法开发新食品时，食品 的某些现有的特性可以正面或负面的方式发生改变。对于转基因食品，大多数国家认 为特定评估是必要的，并且已建立特定系统，严格评价与人类健康和环境有关的转基 因生物和转基因食品。而对于传统食品一般不开展类似评价。因此，对这两类食品， 在投放市场之前的评价程序方面存在显著差别。 二、转基因技术介绍 转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基 因的表达，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术。人们常说的“遗传工程”、“基 因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常 被称为“遗传修饰过的生物体”。转基因生物技术的研究是随着基因工程技术的发 展而发展的。转基因生物物研究始于20世纪80年代，1974年Jaenish和Mintz应 用显微注射法在世界上首次成功获得了转SV40DNA的转基因小鼠。1980年Gordon 等人首先育成了带有人胸苷激酶基因(TK灯的转基因小鼠，并首次用“转基因” (transgenic)这个新名词来描述这些用特殊方式产生的动物。l982年Palmiter等将大 鼠的生长激素基因导人小鼠的受精卵中，获得了比普通大鼠生长速度快2一4倍、体形 大1倍的转基因“超级鼠”，更是轰动了科学界。此后，转基因动物技术得到了飞速发 展，转基因兔、转基因猪、转基因牛和羊、转基因鸡等陆续育成。我国科学家朱作言
一、前言 一般而言，消费者认为传统食品是安全的。当采用自然方法开发新食品时，食品 的某些现有的特性可以正面或负面的方式发生改变。对于转基因食品，大多数国家认 为特定评估是必要的，并且已建立特定系统，严格评价与人类健康和环境有关的转基 因生物和转基因食品。而对于传统食品一般不开展类似评价。因此，对这两类食品， 在投放市场之前的评价程序方面存在显著差别。 二、转基因技术介绍 转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基 因的表达，从而使生物体的遗传性状发生改变的技术。人们常说的“遗传工程”、“基 因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常 被称为“遗传修饰过的生物体”。 转基因生物技术的研究是随着基因工程技术的发 展而发展的。转基因生物物研究始于 20 世纪 80 年代，1974 年 Jaenish 和 Mintz 应 用显微注射法在世界上首次成功获得了转 SV40DNA 的转基因小鼠。1980 年 Gordon 等人首先育成了带有人胸苷激酶基因(TK)的转基因小鼠，并首次用“转基因” (transgenic)这个新名词来描述这些用特殊方式产生的动物。1982 年 Palmiter 等将大 鼠的生长激素基因导人小鼠的受精卵中，获得了比普通大鼠生长速度快 2—4 倍、体形 大 l 倍的转基因“超级鼠”，更是轰动了科学界。此后，转基因动物技术得到了飞速发 展，转基因兔、转基因猪、转基因牛和羊、转基因鸡等陆续育成。我国科学家朱作言
等于1985年首先完成了转生长素基因鱼的研究，此后又完成了转草鱼基因（即“全 鱼”基因)的鲤鱼研究，其含有2套鲤鱼基因组和1套草鱼基因组，具有快速生长和饵 料节省的优良性状，且蛋白质含量高、脂防含量低，营养品质更加优良，在养殖中可 显著提高经济效益[1]。 转基因技术可分为转基因植物技术与转基因动物技术两大分支。 2.1转基因植物技术 转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组 中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。主要有四种方法：农杆 菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法、原生质体融合法。 2.2转基因动物技术 转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定 表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了 SV40DNA转基因小鼠。主要的转基因动物技术包括有：原核显微注射法、逆转录病毒 载体法、胚胎干细胞介导法。 三、转基因技术的利与弊 3.1转基因技术的弊 3.1.1转基因食品的毒性
等于 1985 年首先完成了转生长素基因鱼的研究，此后又完成了转草鱼基因(即“全 鱼”基因)的鲤鱼研究，其含有 2 套鲤鱼基因组和 1 套草鱼基因组，具有快速生长和饵 料节省的优良性状，且蛋白质含量高、脂肪含量低，营养品质更加优良，在养殖中可 显著提高经济效益[1]。 转基因技术可分为转基因植物技术与转基因动物技术两大分支。 2.1 转基因植物技术 转基因植物是指利用重组 DNA 技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组 中，并使其得以表达，从而获得的具有新的遗传性状的植物。主要有四种方法：农杆 菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法、原生质体融合法。 2.2 转基因动物技术 转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定 表达的一类动物。1974年，Jaenisch应用显微注射法，在世界上首次成功地获得了 SV40DNA转基因小鼠。主要的转基因动物技术包括有：原核显微注射法、逆转录病毒 载体法、胚胎干细胞介导法。 三、转基因技术的利与弊 3.1转基因技术的弊 3．1.1 转基因食品的毒性
毒性的产生有以下2个原因：①提供基因的生物很可能是不能作为食物的有毒生 物，其基因转入作为食品的生物后，产生有毒物质；②新基因的转入，打破了原来生 物基因的“管理体制”，使一些产生毒素的沉默基因开启，产生有毒物质[2]。自然界 中任何生物的存在与繁衍，都不是以作为人类食物目的的，而是根据生存的需要和规 律生长及代谢。目前已知的植物毒素有1000余种，如生物碱、酶类、敏物质、天然致 癌物等；微生物毒素主要有细菌毒素、霉菌毒素和真菌毒素等。科学家对获准在西班 牙和美国商业化种植的转基因玉米和棉花进行针对性研究后认为，转基因作物可能引 起脑膜炎及其他新病种。也有资料证实，转基因食品可能导致生物体系统失调、诱发 癌症并传递给下一代。 3.1.2转基因食品产生过敏原 食物过敏是1个世界性的公共卫生问题，全世界约有2%的人群对某些食品产生过敏性 反应[3,4]。1996年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中，结果对巴西坚果 过敏的人群也对该大豆过敏，该大豆种子最终没有被批准商业化生产。 3.1.3使人体产生抗药性 将1个外来基因转入植物或动物中，该基因将会与其他基因连接在一起。人们在食用了 这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病细菌，使人体产生抗药性。 2002年英国进行了转基因食品DNA的人体残留试验，7名做过切除大肠组织手术的志 愿者，食用过用转基因大豆做成的汉堡包之后，在其小肠肠道的细菌中检测到了转基 因DNA的残留物。转基因食品对人体健康的严重影响，可能需要经过较长时间才能逐
毒性的产生有以下2个原因：① 提供基因的生物很可能是不能作为食物的有毒生 物，其基因转入作为食品的生物后，产生有毒物质；② 新基因的转入，打破了原来生 物基因的“管理体制”，使一些产生毒素的沉默基因开启，产生有毒物质[2]。自然界 中任何生物的存在与繁衍，都不是以作为人类食物目的的，而是根据生存的需要和规 律生长及代谢。目前已知的植物毒素有1 000余种，如生物碱、酶类、敏物质、天然致 癌物等；微生物毒素主要有细菌毒素、霉菌毒素和真菌毒素等。科学家对获准在西班 牙和美国商业化种植的转基因玉米和棉花进行针对性研究后认为，转基因作物可能引 起脑膜炎及其他新病种。也有资料证实，转基因食品可能导致生物体系统失调、诱发 癌症并传递给下一代。 3．1.2 转基因食品产生过敏原 食物过敏是1个世界性的公共卫生问题，全世界约有2％ 的人群对某些食品产生过敏性 反应 [3,4]。1996年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中，结果对巴西坚果 过敏的人群也对该大豆过敏，该大豆种子最终没有被批准商业化生产 。 3．1.3 使人体产生抗药性 将1个外来基因转入植物或动物中，该基因将会与其他基因连接在一起。人们在食用了 这种改良食物后，食物会在人体内将抗药性基因传给致病细菌，使人体产生抗药性。 2002年英国进行了转基因食品DNA的人体残留试验，7名做过切除大肠组织手术的志 愿者，食用过用转基因大豆做成的汉堡包之后，在其小肠肠道的细菌中检测到了转基 因DNA的残留物。转基因食品对人体健康的严重影响，可能需要经过较长时间才能逐
渐表现和检测出来。 3.1.4改变食品的营养品质 人为转入外源基因极有可能使原有的基因发生缺失和错码等突变，从而使所表达的蛋 白质发生变化，这有可能降低食品的营养价值。美国生产的1种耐除草剂转基因大豆的 抗癌成分异黄酮就比一般大豆低12%~14%[5]。 3.2转基因技术的利 转基因食品有六个方面的优点： 1.改善食品营养成分含量。如基因修饰技术已经提高了马铃薯碳水化合物的含量，改 变了葡萄籽和花生的脂肪酸成分，降低了木薯中氰化葡萄糖苷含量等。近来又发现在 "金色大米”中诱导合成出VA前体物质。 2.提高农作物抗病虫害的能力。转基因单价抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏 棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀 虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的 一种抗虫棉花。 3.提高果蔬产品的耐储存性和保鲜期。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬， 但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素 乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制 这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变 软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品
渐表现和检测出来。 3．1.4 改变食品的营养品质 人为转入外源基因极有可能使原有的基因发生缺失和错码等突变，从而使所表达的蛋 白质发生变化，这有可能降低食品的营养价值。美国生产的1种耐除草剂转基因大豆的 抗癌成分异黄酮就比一般大豆低12％ ～14％ [5]。 3.2 转基因技术的利 转基因食品有六个方面的优点： 1．改善食品营养成分含量。如基因修饰技术已经提高了马铃薯碳水化合物的含量，改 变了葡萄籽和花生的脂肪酸成分，降低了木薯中氰化葡萄糖苷含量等。近来又发现在 “金色大米”中诱导合成出VA前体物质。 2．提高农作物抗病虫害的能力。转基因单价抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏 棉铃虫消化道的 Bt 杀虫蛋白基因经过改造，转到了棉花中，使棉花细胞中存在这种杀 虫蛋白质，专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡，而对人畜无害的 一种抗虫棉花。 3．提高果蔬产品的耐储存性和保鲜期。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬， 但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题，研究者发现，控制植物衰老激素 乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制 这个基因的表达，那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制，番茄也就不会容易变 软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力，已培育出了这样的番茄新品
种。这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪 费。 4.改善发酵食品的品质和风味。。食用糖醇类甜味剂可用发酵法生产，如阿拉伯糖 醇、木糖醇、甘露糖醇和赤藓糖醇等。利用细胞融合技术和基因工程技术，选育出了 生产用高产菌株，如谷氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等优良菌种，不仅产量高， 而且发酵周期大大缩短。 5,改良动物性食品的品质。目前应用基因工程技术生产某些畜用激素已投入批量生 产，如增加产奶的重组激素BTS。在不增加饲料的情况下，该生长激素可提高奶牛的 平均产奶量1520%，提高奶羊的平均产奶量810%。此外，生长激素可使禽畜每日增 加重量15%左右，而且瘦肉的比例增加[6]。 四、转基因食品管理方案 (一)国际组织联合国 2000年制定的GMO贸易协定已由62个国家签署通过，被称为《卡塔赫纳生物 安全协定书》，其规定，任何含有GMO的产品都必须粘贴“可能含有GMO”的标 签，并且出口商必须事先告知进口商：他们的产品是否含有GM哦，进口商或其政府 有权拒绝进口含有GMO的产品。 (二)美国 美国生物技术食品主要由美国食品和药物管理局(FDA.)、美国环保局产2二一 (EPA)和美国农业部(USDA)负责检测、评价和监控。其中FDA的食品安全与应用营养
种。这种番茄抗衰老，抗软化，耐贮藏，能长途运输，可减少加工生产及运输中的浪 费。 4．改善发酵食品的品质和风味。。食用糖醇类甜味剂可用发酵法生产，如阿拉伯糖 醇、木糖醇、甘露糖醇和赤藓糖醇等。利用细胞融合技术和基因工程技术，选育出了 生产用高产菌株，如谷氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等优良菌种，不仅产量高， 而且发酵周期大大缩短。 5．改良动物性食品的品质。目前应用基因工程技术生产某些畜用激素已投入批量生 产，如增加产奶的重组激素rBTS。在不增加饲料的情况下，该生长激素可提高奶牛的 平均产奶量1520％，提高奶羊的平均产奶量810％。此外，生长激素可使禽畜每日增 加重量15％左右，而且瘦肉的比例增加[6]。 四、转基因食品管理方案 (一)国际组织联合国 2000 年制定的 GMO 贸易协定已由 62 个国家签署通过，被称为《卡塔赫纳生物 安全协定书》，其规定，任何含有 GMO 的产品都必须粘贴“可能含有 GMO”的标 签，并且出口商必须事先告知进口商：他们的产品是否含有 GM 哦，进口商或其政府 有权拒绝进口含有 GMO 的产品。 (二)美国 美国生物技术食品主要由美国食品和药物管理局(FDA．)、美国环保局产 2 二一 (EPA)和美国农业部(USDA)负责检测、评价和监控。其中 FDA 的食品安全与应用营养
中心是管理绝大多数食品的法定权力机构。1992年FDA颁布了食品安全和管理指 南，以保证FDA对那些通过现代生物技术所生产的食品和食物成分进行管理的权利。 (三)欧盟 欧盟于1990年4月颁布实施的欧盟理事会90/220/EEC令中规定了转基因生 物的批准程序。1997年5月15日批准的《新食品法》规定，如果经基因工程修饰使 得新食品或食品成分不再等同于已经上市的食品，则应对该基因工程食品加贴特殊标 签，据该法规，所有含有可以检测到的GM成分(DNA或蛋白质)的食品都必须勋加贴标 签。 (四)中国 中国对转基因食品实行了生产许可证和经营许可证管理，以确保转基因技术应用 的安全。2002年4月8日国家卫生部颁布了《转基因食品卫生管理办法》。并于7 月1日开始实施。规定“以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食 品和食品添加剂”必须进行标识，要标注。“转基因×X食物基因，请×X食物过敏者 注意”。 五、看待转基因技术的正确方法 实际上，自然界中的基因重组一直都没有停止过，人类今天种植的普通谷物正是 几干年来自然选择和人为选择的结果。我们在吃这些食物时，就吃进了从这种食物的 野生亲缘种来的抗病基因和各种其他基因，这是一般人没有意识到的。传统的杂交育
中心是管理绝大多数食品的法定权力机构。1992 年 FDA 颁布了食品安全和管理指 南，以保证 FDA 对那些通过现代生物技术所生产的食品和食物成分进行管理的权利。 (三)欧盟 欧盟于 1990 年 4 月颁布实施的欧盟理事会 90／220／EEC 令中规定了转基因生 物的批准程序。1997 年 5 月 15 日批准的《新食品法》规定，如果经基因工程修饰使 得新食品或食品成分不再等同于已经上市的食品，则应对该基因工程食品加贴特殊标 签，据该法规，所有含有可以检测到的 GM 成分(DNA 或蛋白质)的食品都必须加贴标 签。 （四）中国 中国对转基因食品实行了生产许可证和经营许可证管理，以确保转基因技术应用 的安全。2002 年 4 月 8 日国家卫生部颁布了《转基因食品卫生管理办法》。并于 7 月 1 日开始实施。规定“以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食 品和食品添加剂”必须进行标识，要标注。“转基因×x 食物基因，请×x 食物过敏者 注意”。 五、看待转基因技术的正确方法 实际上，自然界中的基因重组一直都没有停止过，人类今天种植的普通谷物正是 几千年来自然选择和人为选择的结果。我们在吃这些食物时，就吃进了从这种食物的 野生亲缘种来的抗病基因和各种其他基因，这是一般人没有意识到的。传统的杂交育
种会引入成干上万个新基因，其中许多基因是人类尚不了解的，不知道会引起什么后 果。而转基因技术只是在已经普遍种植的作物品种中，加入一两个已知性状的新基 因，因此它培育新品种的效率更高，而风险并不一定比传统育种更大。 据报道，包括婴儿食品在内，转基因食品目前在美国市场上已接近4000种， 有两亿人食用，近十几年来很少有关于转基因食品安全问题的报道。到目前为止，全 球实现商业化的转基因作物种植面积达几干万公顷，也没出现确定的环境安全问题。 转基因技术是一种新的尖端生物技术，在提高粮食产量、减少农药使用、生产含 有更多营养成分的健康食品方面有巨大潜力。公众存在担忧情绪，主要是怕它被错误 地利用。一些学者认为，与任何食品一样，转基因食品的安全性需要慎重对待和严格 管理，转基因作物对生态环境的长远影响也需要更多的跟踪研究。面对转基因食品， 我们需要的是严格的食品安全把关制度，及时制止未经允许就擅自加入转基因食品成 分的行为。此外，我们也要具备严谨的科学态度，对于转基因产品，不能片面地给予 排拆。、 六、结语 转基因技术在生活中已经有了许多应用，但是对于该技术的争议却从未停止。人 类是否该运用上帝的能力来改变自己的生存状况呢？这个问题或许将被永远争执下 去。然而我们应该理性的看待这一技术，它或许会改变人类的生活，但在这个技术还 很不完善的现在，我们不应该推崇它，不应该任其肆意扩张，不应该不分稂莠的利
种会引入成千上万个新基因，其中许多基因是人类尚不了解的，不知道会引起什么后 果。而转基因技术只是在已经普遍种植的作物品种中，加入一两个已知性状的新基 因 ， 因 此 它 培 育 新 品 种 的 效 率 更 高 ， 而 风 险 并 不 一 定 比 传 统 育 种 更 大 。 据报道，包括婴儿食品在内，转基因食品目前在美国市场上已接近４０００种， 有两亿人食用，近十几年来很少有关于转基因食品安全问题的报道。到目前为止，全 球实现商业化的转基因作物种植面积达几千万公顷，也没出现确定的环境安全问题。 转基因技术是一种新的尖端生物技术，在提高粮食产量、减少农药使用、生产含 有更多营养成分的健康食品方面有巨大潜力。公众存在担忧情绪，主要是怕它被错误 地利用。一些学者认为，与任何食品一样，转基因食品的安全性需要慎重对待和严格 管理，转基因作物对生态环境的长远影响也需要更多的跟踪研究。面对转基因食品， 我们需要的是严格的食品安全把关制度，及时制止未经允许就擅自加入转基因食品成 分的行为。此外，我们也要具备严谨的科学态度，对于转基因产品，不能片面地给予 排斥。、 六、结语 转基因技术在生活中已经有了许多应用，但是对于该技术的争议却从未停止。人 类是否该运用上帝的能力来改变自己的生存状况呢？这个问题或许将被永远争执下 去。然而我们应该理性的看待这一技术，它或许会改变人类的生活，但在这个技术还 很不完善的现在，我们不应该推崇它，不应该任其肆意扩张，不应该不分稂莠的利