中国是否应用“外源基因去除”技术？
中国生物学家李毅教授和他的“外源基因去除”技术
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本台驻联合国记者卞陈光。
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李易，1982年毕业于北京林业大学，1983年赴美留学，获美国纽约州立大学博士学位。现任美国康涅狄格大学教授，新英格兰入侵植物研究中心主任兼首席科学家，康涅狄格大学转基因植物中心主任。他创造了一种“基因删除器”技术，可以使转基因作物安全无害，并使转基因食品可以安全食用。
巨大的潜力
转基因作物可以提高作物产量，减少除草剂、杀虫剂等农药的使用，节省大量劳动力，从而给人类带来巨大的经济效益和社会效益。根据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)发布的年度报告，2006年，全球转基因作物种植面积猛增6543.8+0.2亿公顷，首次突破6543.8+0亿公顷大关。从1996年到2006年的10年，转基因作物的种植面积增加了60倍。ISAAA主席詹姆斯估计，在未来65，438+00年的商业化进程中，转基因作物的种植范围将进一步扩大。到2025年，40多个国家的2000多万农民将种植2亿公顷转基因作物。
被困扰
虽然转基因作物在解决全球饥饿问题和保证农业可持续发展方面发挥着重要作用，并可以通过转基因能源植物为缓解世界能源危机做出巨大贡献，但它们可以通过花粉和种子在种群间传播转基因植物的外源基因，可能产生“超级杂草”或导致其他植物的特性发生意想不到的变化，从而给人类生态环境和生物多样性带来危害。同时，用这种原料制成的转基因作物和转基因食品对人体的影响一直没有定论。在世界各地，尤其是欧洲和日本，人们对转基因植物安全性的争论和担忧影响了转基因植物的商业化和应用。
为了摆脱转基因技术推广应用中的诸多困扰，科学家们做了很多努力，做了很多尝试。例如，花粉不育技术、无核技术、叶绿体转基因技术等已被用于控制转基因植物的安全性，但这些技术并不能从根本上解决外源基因的传播问题，仍然不能完全解除公众对转基因植物和转基因食品的警惕。
成荫的柳树和盛开的鲜花――美丽的景色
今年2月初，李易教授在维也纳召开的转基因植物国际会议上作了“外源基因去除”技术的学术报告后，与会的科学家们顿时眼前一亮，马上意识到转基因植物的安全性问题终于有了一个极好的解决方案，使转基因技术进入了一个新的发展阶段。著名植物分子生物学家、转基因植物领域的先驱、美国国家科学院院士奇尔顿的第一反应是，“你申请了‘外源基因去除’技术的专利吗？我们能用吗？”该文章于2月底发表在《植物生物技术杂志》上后，立即引起了全世界的关注。各种语言的报刊杂志和重要的国际互联网站纷纷报道。国际植物遗传资源研究所(意大利)的Cherfus博士撰文评论说:“外源基因去除”技术对于解决转基因植物带来的环境和食品安全问题有着不可估量的影响。比利时生物技术专家加布里尔指出，李易教授的技术在消除人们对转基因植物的担忧方面具有重要意义。美国罗德岛大学细胞与分子生物学教授考奇教授认为，李易教授新开发的技术是对转基因植物领域的杰出贡献，特别是对于转基因能源和生物反应器植物的商业化。国际农业研究中心主席、法国科学家李博士认为，“去除外源基因”技术是转基因生物诞生20多年来最重要的事件之一，是生物技术领域的一次真正革命。
“外源基因去除”技术的一个关键点是在目标植物中加入一个由DNA缺口调节片段启动子控制的特殊基因。在启动子的作用下，可以按照科学家的意愿，在所需的时间和地点将外源基因及其本身从转基因植物中切断，使转基因作物的花粉、种子和果实中不再含有外源基因。或者从人们需要食用的部位(如植物的茎、叶、块茎)完全去除外源基因，从而达到用转基因作物生产非转基因食品的目的，从根本上解决长期困扰人们的转基因植物的基因扩散问题和转基因食品的安全性问题。
争论停止了。
关于“外源基因去除”技术的论文一发表，奥地利植物分子生物学家Sowerch就撰文称，李毅教授的技术可以终结多年来关于著名的终结者种子技术的争论。所谓“终结者”种子技术，就是将种子致死基因导入植物，使种子不能正常发芽生长，从而解决外源基因漂移的问题。但是在不发达国家，农民通常习惯于播种他们自己收获的种子。如果农民种植终结者种子，由于收获的种子与普通种子外观相同，无法区分，其他农民会通过出售或交换的方式继续使用这些种子，后果自然是没有收获。这对发展中国家的农民来说无疑是一场灾难。因此，该技术一推出就遭到了批评，拥有该技术的孟山都公司也受到了严厉的批评。在强大的压力下，拥有这一技术的孟山都公司不得不声明绝不使用终结者种子技术。正如切尔维斯博士所指出的，“外源基因去除”技术不仅具有“终结者”种子技术的优点，而且解决了“终结者”种子技术无法解决的转基因食品安全问题，克服了“终结者”种子技术本身的重大缺陷。因为即使农民用自己收获的种子播种，种子也会正常生长，但这样的种子没有外来基因的特征，农民还是可以获得普通作物的收获。
这是有充分理由的
说起来，李易教授一开始就对转基因植物的安全性产生了浓厚的兴趣，这也和10年前的一项转基因植物专利有关。从65438到0996，当时在堪萨斯州立大学生物系工作的李毅教授带领他的实验室构建了一个具有生长素合成基因的广谱无籽瓜果基因，并获得了专利。因为无籽水果技术不仅可以提高果蔬品质，还可以克服授粉不良导致的减产，从而实现果蔬高产稳产，李毅教授在番茄、西瓜、黄瓜、青椒上的无籽基因专利使用权随即被欧洲一家大公司买断。然而，由于欧洲等地的许多消费者不接受转基因食品，该公司两年后终止了合同。然而，在美国，一株转基因植物通过安全审查所需的实验费用高达数千万美元。通常任何一个单一的瓜果品种的产值都不会太高，所以除了玉米、大豆、棉花、油菜等主要作物，没有一家公司愿意投资任何一种产值低的转基因作物。正是因为这些原因，很多先进的转基因技术，包括无籽瓜果技术，都没有在生产中应用。于是，李易教授开始构思，希望能找到一种方法，让外源基因(如抗虫、抗逆、抗病、高产、无核基因等。)发挥它们的作用，然后彻底去除，得到非转基因产品。于是在1999申请了“外源基因去除”项目。独特的理念、新颖的设计和广阔的应用前景使得该项目获得了康涅狄格州改革创新项目的全额资助。
中国的贡献
要将想法变为现实，需要克服许多技术难点，其中最重要的是使去除效率达到近100%，否则无法在现场使用。当时，李毅教授的博士生段辉(毕业于兰州大学)进行了艰苦的探索和大量的实验，大大提高了去除效率。段辉的工作不仅为提高去除效率奠定了坚实的基础，也为“外源基因去除”的成功研制做出了极其重要的贡献。2002年，就在实验初步结果出来的时候，著名学术期刊《自然生物技术》发表了一篇关于如何控制转基因作物外源基因污染的文章。文中提到的分子策略，与李易教授三年前的想法不谋而合。中美合作培养的博士生骆克明和实验室的其他科学家利用烟草植物证明了新型重组酶的识别位点确实可以大大提高去除效率。他的实验证明，在3万多株转基因烟草植株中，外源基因的去除率达到100%。骆克明博士和赵德刚博士(贵州大学)的实验结果为“外源基因去除”技术的论文提供了最基础和最重要的数据。中美联合培养的博士生郑雪莲和邓伟在康涅狄格大学参与了项目的后期工作，也为项目的顺利完成做出了重要贡献。其中邓伟和骆克明也在西南大学完成了一些辅助实验。此外，陈永勤博士(湖北大学)、蒋湘宁博士(北京林业大学)、裴炎博士(西南大学教授、骆克明、郑雪莲、邓伟中国博士生导师)也参与了研究，并做出了巨大贡献。所以“去除外来基因”技术虽然诞生于美国，但实际上是中国科学家的杰作。
谈到未来的计划，李毅教授表示，希望与中国的科学家合作，进一步完善“外源基因去除”技术，推动这一技术在多个领域的应用，造福中国和人民。