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转基因逃逸及其潜在环境风险评价 自1996年首次提出转移作物（番茄框架质量）的商业化以来，转移生物技术和转移产品的研究和应用取得了很大进展。迄今,全球已有25个国家批准了24种转基因植物进行商品化应用,转基因作物的累计种植面积已接近1.3亿公顷,创造了巨大的经济利益,具不完全统计,全球转基因作物带来的收益已超过520亿美元。然而,像任何新技术的出现一样,随着转基因生物技术的迅速发展以及转基因产品的大规模商品化应用,转基因植物的潜在生物安全影响也日益受到全球关注。例如,在试验条件下抗虫转基因(Bt)玉米花粉对君王斑蝶幼虫存活力的影响,美国抗除草剂转基因水稻(LLRICE 601)的混杂事件,以及抗虫转基因(Bt)造成墨西哥玉米种质资源“污染”的争议报道等,使转基因植物的环境生物安全问题提到了议事日程而不可回避,转基因的环境生物安全问题已逐渐成为科学研究的热点之一。转基因植物的环境生物安全涉及两方面关键问题:(1)如何科学评价转基因植物商品化种植带来的生态影响;(2)如何利用环境生物安全的研究成果来制定科学有效的风险监测和管理措施。 我国是一个人口大国,由于人口不断增长、耕地面积不断减少、大量农村劳动力离开农业生产以及全球变化,我国面临十分严峻的粮食安全挑战,转基因生物技术可以解决许多农业生产中传统技术不能解决的问题。例如:农田生态系统中化肥和农药的过量施用以及农作物产量的增产瓶颈等。因此,发展转基因生物技术以及推动转基因植物的商品化应用在我国具有广阔的前景。由于存在上述转基因生物安全的问题,我国在大力发展转基因生物技术的同时,也十分重视转基因植物的环境生物安全评价和研究,尤其是在转基因棉花和转基因水稻的生态风险评价和研究方面已经取得了很大的进展,研究水平基本与国际同步。例如,2009年11月农业部批准了两个Bt抗虫转基因水稻品系的安全证书,就是通过近十年的生物安全研究和评价所获得的成果。但是,我国转基因植物生物安全和生态风险评价和研究的步伐仍远远落后于转基因技术发展和转基因植物培育的速度,大大地影响了转基因产品的商品化应用和推广。因此,大力加强转基因生物安全(包括生态风险)的基础研究,提高对转基因生物的安全性评价水平,并制定有效的生态风险监测和管理的策略意义重大,生物安全领域的研究成果和科学评价管理体系的建立将为我国转基因技术的发展和转基因产品的商品化应用保驾护航。 转基因植物的环境生物安全研究涉及众多复杂的环境生态因子,需要经过长期的研究积累。同时,由于生物安全是一个新兴的研究领域,其技术性强,涉及的学科也很多,需要在实践中不断地摸索和总结。我们必须建立一套适合我国国情的转基因环境生物安全研究、评价和管理体系,对商品化生产前转基因植物的潜在生态风险进行科学评价,对商品化生产以后的转基因植物加强生态风险的长期监测和管理,才能使我国转基因生物事业得到健康和安全的发展。本文就以转基因逃逸带来的生态风险评价为例,介绍国内外转基因植物环境生物安全研究的现状和不足,并对今后的研究进行展望。 1 非认识到转基因植物生态风险的风险 转基因生物的大规模环境释放及其可能带来的环境和生态安全问题,己经成为全球最受关注和备受争议的领域之一。目前,全球对转基因植物的环境和生态安全比较有共识的问题主要包括以下几个方面:(1)转基因向非转基因植物品种及其野生近缘种逃逸并由此而产生的生态风险;(2)抗虫或抗病转基因对环境中非靶标生物的影响;(3)转基因植物对农业生态系统以及系统外生物多样性的直接和间接影响;(4)转基因植物长期和大规模种植对土壤生物(包括微生物)群落的影响;(5)抗虫和抗病转基因植物的长期种植导致靶标生物对转基因的抗性进化。由于转基因植物的环境和生态安全问题涉及领域众多,相关因素复杂,涉及的问题也较多,不能在此一一详细讲述,因此,本文仅以转基因逃逸及其潜在的生态风险这一全球最关注的环境生物安全问题为主要对象,对我国转基因植物与环境和生态相关的生物安全研究和评价现状以及不足进行探讨。 2 转移注意力及其潜在的生态风险 2.1 流、基因流散 转基因逃逸是指转基因植物中的外源转基因通过基因漂移(或天然杂交)转移到栽培植物的非转基因品种或其野生近缘种(包括栽培植物的同种杂草)的现象。基因漂移(也称之为基因流、基因流散或基因漂流)是指某一个生物群体的遗传物质(一个或多个基因)通过媒介转移到另一个生物群体中的自然过程。理论上有两种不同类型的基因漂移,即我们通常提到的基因漂移和基因水平转移。基因水平转移的频率极低,与转基因植物的环境生物安全没有直接的关系,因而不在本文中继续讨论。基因漂移是一种在生物进化过程中早已长期存在的自然现象,基因漂移本身并不存在风险,只是因为转基因可以借助基因漂移逃逸到生态环境中,可能导致一定的风险。因此,转基因通过基因漂移而逃逸