转基因作物发展

到今年年初，国家相继出台和修改了一些关于农作物种子转基因应用的一些政策和规定。《农业转基因生物安全评价管理办法》、《主要农作物品种审定办法》、《农作物种子生产经营许可管理办法》、《农业植物品种命名规定》全面修改，转基因大豆、玉米品种审定标准（征求意见稿）公开征求意见等。随着转基因用农药农药登记管理办法的出台，关于产业化的政策彻底贯通。转基因作物种植真的要来了吗？对于转基因技术你了解多少？接下来我会通过一系列的文章，让你彻底了解生物育种技术、基因编辑技术、转基因的原理、对农业发展的影响等等。今天先简单介绍一下抗虫抗草甘膦作物的原理和目前主流的两个生物技术育种发展方向。

DNA双螺旋结构

转基因，顾名思义简单来说就是把A的基因片段转录到B的体内，A、B可以是相同物种，也可以是不同物种。目前主流媒体说的转基因作物是指将两个不同物种的基因片段转移。在了解转基因之前要明确一个概念，就是基因是什么？基因（遗传因子）是具有遗传效应的DNA片段。DNA又是什么？DNA是脱氧核糖核酸，由脱氧核苷酸、碱基、脱氧核糖和磷酸构成。碱基有4种，腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。脱氧核糖-磷酸链和脱氧核苷酸链构成DNA分子结构框架，两条链通过碱基氢键配对相连。这是高中生物知识。

目前在自然界所有依靠DNA遗传信息的生物中，只发现了这四种碱基。通俗的说，不同物种虽然DNA完全不同，但是结构和组成都是相似的，只是碱基的排列组合、数量、比例不同。甚至同一物种的基因还具有很高的相似性，而同一物种的不同个体表现来的形状不同是由于基因型表达显性隐性或基因型差异引起的。

比如玉米，所有品种长得几乎一样，但是株高、穗位、茎杆颜色、开花时间、茎杆粗细、抗病性、果穗形状等等存在一定差异。也就说虽然一个基因片段a来自不同物种A，但实际上只是在另外一个物种B中引进了一段不同的碱基排列。本质上还是一种东西。所以如果这个基因片段a的碱基序列在转录RNA和翻译蛋白时产生的蛋白质对受体物种B和物种B的流向是无害的，理论上应该就是无害的。

举个例子，Bt抗虫玉米，通过将苏云金杆菌中可以转录Bt蛋白的基因转移到玉米中。首先这段Bt蛋白对玉米无害，所以玉米没有枯萎，正常生长。猪吃了玉米，这种蛋白被猪消化，猪也没死，正常生长。当人在吃猪肉的时候，这种Bt蛋白经过猪的消化吸收后，分解为氨基酸和其他物质再重组成猪肉，你不能说这个猪也是转基因猪，猪肉中已经没有Bt蛋白了，所以人吃的猪肉还是那个猪肉。但是人直接吃玉米，Bt蛋白对人无害，但是也Bt基因不一定代表其他基因片段表达出的蛋白是否对人体有害，需要通过大量的实验验证。

如果转的基因片段来自和受体同一物种，那在原理上就和杂交育种没有什么区别了，相同物种的基因通过生物技术手段的转移能不能叫转基因作物，这个我还不太了解。个人认为相同物种间，杂交育种认为将花粉从副本运送到母本，完成基因转移，和通过生物技术直接转移基因片段到受体上，只是技术手段的不同，没有本质差异。综上来讲，转基因作物商业化种植，如果不作为主粮还是有很高安全性的。各位不用恐慌，转基因技术实际我们已经接触了很多，比如转基因抗虫棉花、胰岛素的生产、疫苗的生产都已经应用了转基因技术，具体如何生产的，大家可以自己百度一下。

目前生物育种两个大的方向。一是NPBT，就是通过基因编辑技术，不携带外来基因就可以有针对性的改变遗传变化。由于它的简单性和低成本，目前全世界都在大力押注NPBT。二是通过基因剪刀-CRISPR9，实现基因转移，相同或不同物种间。通俗来讲就像剪刀，去别的地方剪一块，补到另一个地方。实际上第二种方法非常困难。简单来说：1，你要知道受体作物的所有详细遗传信息，才能知道哪块留着，哪块修改，这需要大量的前期基础工作，投入非常巨大。2，你还要找到一个适合的基因片段能够打“补丁”，你要通过大量的实践实验去找“补丁”，而且还要确保找到的“补丁”合适。不是那么容易的。

这也是此前为什么孟山都和先锋公司等一些公司每年通过卖转基因专利事件（相当于“补丁”）就可以获得巨额收益的关键。因为这个“补丁”太难找了。感兴趣的朋友可以去看一部纪录片《苦涩的种子》，看孟山都是如何通过转基因专利技术将印度的棉花种业打垮，怎么将印度农民逼上绝路。

目前，国内已经有了一定的转基因技术储备，像大北农集团已经在国内没有商业化种植的背景下投入了很多年的精力财力研发转基因玉米和大豆，并且已经在阿根廷销售转基因大豆。还有很多年轻的企业，像舜丰生物，在基因编辑技术上不断前进。转基因和基因编辑技术作为新兴科学，个人觉得没必要恐慌，也没必要一定要上升到伦理道德的层面。

科学是双刃剑，就像铁器的发明，为人类进步贡献了无法估量的价值，同时作为武器的主要材料，在整个人类战争史上，死于武器之下的生命更是不计其数。对于新兴的科学和产业，我们应该从科学和理性的角度去看待，给他足够的时间去发展，去成长。我们现在可能就像原始人第一次拿到一根铁棍一样，只是不知道还可以把它打造成锤子，既能打架又能建造。明天说说转基因种子的种植和发展情况。感兴趣的朋友点点关注，有不同声音，可以留言，本人学识有限，有说的不科学的地方请多包含。我是学农业的，生物技术只了解基础课程中的一点点，请见谅。