议，一定程度上引发了“黄金水稻”背后的故事。 所谓转基因，是指利用分子生物学手段将人工分离和修饰过的基因导入受体生物基因组 中，以改善生物体的特定性状。这些技术的应用，起初旨在提高庄稼产量和家畜产量，用于 农作物和动物方面。随着科技发展、需求提高，关于转基因技术的科学研究的目的深化到了 既要能改善各种食品的特性和人类所需的营养，又要能不断获取各种制药用的化合物和有营 养的化合物，甚至更多。例如，通过转基因改变供体受体之间的免疫应答，可以促进医疗事 业的飞跃：通过转基因技术，可以使动物乳腺中挤出有用的药物网，即生物反应器。 但是转基因食物研究的出发点虽然是美好的，在实际生产和推广中却面临着多方面安全 隐患。首先，对人体自身，转基因食品改变了生物原有的基因片段，又导入了新的基因作为 目标基因的载体，它是否是有毒物质或过敏源、是否会造成长期影响，这些问题有的可以通 过动物实验解决，有的却短期内很难得到答案。其次，转基因作物可能有环境安全隐患。新 基因带来的强竞争力可能改变原有种群，打破当地生态平衡：基因有漂流到近缘野生种的可 能性，带来基因污染问题：转基因生物对生物多样性也可能造成影响，例如大面积推广耐除 草剂转基因作物，可能导致杂草生物量锐减，进而影响以杂草种子为生的鸟类。最后，转基 因食物的背后，聚焦了更宏观制度框架下的道德伦理问题、社会信任问题，乃至小农立场与 食品帝国之争。在考虑转基因食品的引进、推广之时，决策者所要考虑的绝不仅仅是简单的 几个基因所能达到的理论生产效果，还有潜在的对地方农业乃至国家经济的威胁等等。以上 种种，也正是“黄金水稻”所面临的一部分问题。而后者引发的故事，远远不止于此。 1.2“黄金水稻”发展历程 维生素A缺乏是一种严重的营养不良，会导致夜盲症等诸多健康问题。在亚洲和非洲的 贫困地区，由于无法获取足够的肉类和蔬菜，并且主粮大米不含维生素A,导致这些地区贫困 人口的维生素A严重缺乏。考虑到稻米是世界上近一半人口的主要粮食，估计全世界共有1.24 亿儿童维生素A的摄人量不足，其中东南亚地区每年有25万儿童因为缺乏维生素A而失明)。 由于胡萝卜素可以在人体内转换成维生素A,因此科学家们希望利用基因工程将胡萝卜素 转化酶系统转入到大米胚乳中从而得到富含B-胡萝卜素的大米，借此补充贫困地区人们的营 养不良以减少维生素A缺乏症。瑞士苏黎世理工学院的农业育种专家Ingo Potrykus教授 和德国弗赖堡大学的分子生物学专家Peter Beyer教授经过近8年的努力，终于将水仙花中 控制八氢番茄红素合成酶等的两个基因以及细菌的一个基因成功转入水稻种子，从而得到胡 萝卜素含量高于传统大米的新大米。由于B胡萝卜素使这种新作物呈现金黄色，所以它被研究 人员称为“黄金水稻”。 但是，第一代“黄金水稻”胡萝卜素含量仅为1.6μg/g,一个婴儿每天需要食用约3公议，一定程度上引发了“黄金水稻”背后的故事。 所谓转基因，是指利用分子生物学手段将人工分离和修饰过的基因导入受体生物基因组 中，以改善生物体的特定性状 [1]。这些技术的应用，起初旨在提高庄稼产量和家畜产量，用于 农作物和动物方面。随着科技发展、需求提高，关于转基因技术的科学研究的目的深化到了 既要能改善各种食品的特性和人类所需的营养，又要能不断获取各种制药用的化合物和有营 养的化合物，甚至更多。例如，通过转基因改变供体受体之间的免疫应答，可以促进医疗事 业的飞跃；通过转基因技术，可以使动物乳腺中挤出有用的药物 [2]，即生物反应器。 但是转基因食物研究的出发点虽然是美好的，在实际生产和推广中却面临着多方面安全 隐患。首先，对人体自身，转基因食品改变了生物原有的基因片段，又导入了新的基因作为 目标基因的载体，它是否是有毒物质或过敏源、是否会造成长期影响，这些问题有的可以通 过动物实验解决，有的却短期内很难得到答案。其次，转基因作物可能有环境安全隐患。新 基因带来的强竞争力可能改变原有种群，打破当地生态平衡；基因有漂流到近缘野生种的可 能性，带来基因污染问题；转基因生物对生物多样性也可能造成影响，例如大面积推广耐除 草剂转基因作物，可能导致杂草生物量锐减，进而影响以杂草种子为生的鸟类 [1]。最后，转基 因食物的背后，聚焦了更宏观制度框架下的道德伦理问题、社会信任问题，乃至小农立场与 食品帝国之争。在考虑转基因食品的引进、推广之时，决策者所要考虑的绝不仅仅是简单的 几个基因所能达到的理论生产效果，还有潜在的对地方农业乃至国家经济的威胁等等。以上 种种，也正是“黄金水稻”所面临的一部分问题。而后者引发的故事，远远不止于此。 1.2 “黄金水稻”发展历程 维生素 A 缺乏是一种严重的营养不良，会导致夜盲症等诸多健康问题。在亚洲和非洲的 贫困地区，由于无法获取足够的肉类和蔬菜，并且主粮大米不含维生素 A，导致这些地区贫困 人口的维生素 A 严重缺乏。考虑到稻米是世界上近一半人口的主要粮食，估计全世界共有 1.24 亿儿童维生素 A 的摄人量不足,其中东南亚地区每年有 25 万儿童因为缺乏维生素 A 而失明 [3]。 由于胡萝卜素可以在人体内转换成维生素 A，因此科学家们希望利用基因工程将胡萝卜素 转化酶系统转入到大米胚乳中从而得到富含β-胡萝卜素的大米，借此补充贫困地区人们的营 养不良以减少维生素 A 缺乏症 [4]。瑞士苏黎世理工学院的农业育种专家 Ingo Potrykus 教授 和德国弗赖堡大学的分子生物学专家 Peter Beyer 教授经过近 8 年的努力，终于将水仙花中 控制八氢番茄红素合成酶等的两个基因以及细菌的一个基因成功转入水稻种子，从而得到胡 萝卜素含量高于传统大米的新大米。由于β-胡萝卜素使这种新作物呈现金黄色,所以它被研究 人员称为“黄金水稻”。 但是，第一代“黄金水稻”胡萝卜素含量仅为 1.6μg/g，一个婴儿每天需要食用约 3 公