1、生物安全,一、基本概念 二、转基因生物的诱人前景 三、生物多样性与生物技术 四、生物技术与生物安全 五、生物安全的措施,生物技术确也曾对环境造成不利影响，如美州的“杀人蜂”事件，病菌的抗药性问题等。 现代生物技术能创造出许多前所未有的新性状、新产品甚至新物种，这就有可能产生人类目前不能预见的后果，危害人类安全，破坏生态环境、污染自然环境。,一、基本概念,1 生物安全 biological safety生物安全是指生物技术从研究、开发、生产到实际应用整个过程的安全性问题。 我们所讨论的生物安全主要指通过基因工程技术所产生的遗传工程体及其产品的安全性问题,80年代后期出现。原因：生物技术产品,主要
2、是基因工程产品（转基因生物）将可能给环境、人类健康甚至伦理道德各方面带来危机。 生物安全已成为世界各国关注的焦点问题之一。1992年联合国生物多样性公约的条款中将它列入。公约生效后，两次缔约国大会上生物安全的问题都是大会的主要议题。,2 遗传修饰生物体 genetically modified organisms(GMOs)，指经遗传修饰的生物体。 常称转基因生物或工程生物。,二、转基因生物的诱人前景,提高作物产量，增加经济效益。 节省费用。 减轻管理工作的强度； 减少化学农药。,例 子,美国，玉米由于欧洲玉米螟而遭受的损失每年达10亿美元，种植转基因抗虫玉米后，1996年和1997年两年的平
3、均产量都提高了9%。 美国，由于种植了耐除草剂转基因大豆，1996年少施了1030%除草剂，结果控制了杂草及土壤温度、提高了产量，没有除草剂的残留物，并且在作物的农艺管理上的灵活性大得多了。,加拿大，1996年由于耐除草剂转基因油菜的种植，产量提高了9%，减少了对除草剂的应用，12万hm2面积的转基因油菜的经济效益为600万美元。 我国，抗病毒的转基因烟草增加了烟草叶片产量57%，并节约了23%的杀虫剂用量。,数 据,世界范围内（此处不含中国）已经大面积释放的转基因作物有烟草、棉花、油菜、番茄、马铃薯、大豆和玉米等。1996年全球转基因作物商品化种植面积为170万hm2，到1997年面积猛增到
4、1100万hm2，到1998年时，又比1997年翻了一倍多，达到2780万hm2。,我国可能是世界上最早大面积释放转基因作物的国家。1992年，抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的双抗转基因烟草在河南省已达8000 hm2的面积。1994年，我国转基因烟草释放面积已达100万hm2。,我国转基因作物大面积释放面积在国际上占第二位，第一位是美国。整个发展中国家转基因作物商品化种植的面积在1996年占全球释放面积的近一半，1998年仅占16% 。,三、生物多样性与生物技术,生物多样性是生物技术的基础 生物技术在生物多样性保护和持续利用中的作用,1.生物多样性是生物技术的基础,生物多样性的开发利用是生物技
5、术创新的最重要的源泉。 人类对赖以生存的地球肆无忌惮地利用和破坏，带来的后果是对生物多样性的毁灭。 据IUCN植物中心的保守估计，到2050年，6万种植物将要绝灭或濒临绝灭。如按一种植物有10-30种其它生物依赖其生存计，到2050年物种绝灭的总数将为66万186万种，这个数字比自然状态下物种绝灭的速度至少高2.5万倍。,2.生物技术在生物多样性保护和持续利用中的作用,寻找新的遗传多样性，并开发和研究基因资源，获得有效的药物和治疗方法。 降低人类对生物资源的需求。如种植高品质的作物。 对工业产品进行再循环利用并减少其对环境的污染，降低对自然资源的消耗。,检测生物多样性，并对未知物种进行定名和描
6、述。系统分类学，对微生物进行培养和筛选，揭示遗传多样性。 生物技术在生物迁地保护的的作用。 动物迁地保护生物技术如人工授精、选择性育种、胚胎移植、胚胎切割、克隆、短期圈养繁殖和再引入自然以及长期圈养繁殖、冷冻保存等等。,解决外来种问题。 运用雄性不育产品、基因工程产品、特定宿主的病原体、人工诱导遗传负荷、抑制免疫性、调控繁殖的遗传基础和性引诱剂等，可能会在10年内消除大多数的外来种。 解决小种群问题。 在小种群中，遗传变异的丧失和有害突变的固定是不可逆的和不可避免的。经过插入和诱导遗传突变，可以补偿由遗传漂变而造成的后果。同时，应用生物技术能够阻止基因的有害突变，并恢复遗传多样性。,四、生物技
7、术与生物安全,1.生物多样性公约与生物安全 2. 遗传修饰生物体释放的生态风险,生物多样性公约第8条，就地保护的款写道：“制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物体在使用和释放时可能产生的危险，即可能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险” 。,1.生物多样性公约与生物安全,生物多样性公约规定，需要建立生物技术改变的活生物体安全管理的国际性统一准则，1994年缔约国第一次大会一致同意成立生物安全专家小组先商讨制定“国际生物技术安全的技术准则”。1995年12月，联合国环境署(UNEP)在开罗发布了国际生物技术安全管理的技术准则。,世
8、界资源研究所(WRI)等扼要给出了使用生物技术的行为准则： 各国应在发展和检测新的生物技术之前，首先提高监测和控制它们的能力； 对释放遗传修饰生物体可能存在的危险进行仔细评估，对于遗传多样性丰富的地方尤要如此；,各国对进口遗传修饰生物体等材料应严加管理； 严格控制生物技术，以防止由于利用新技术而使得动、植物品种过分单一化，如植物材料的克隆繁殖和转移家畜胚胎的方法； 禁止发展、试验和应用生物技术用于军事目的，例如不得用来制造生物武器；,在国家和国际水平上建立补偿机制，以支持受损害的农业社区和国家，而这种损害是由于利用生物技术创造的新作物取代原有作物造成的；应建立早期预警网络，以监测生物技术对社会
9、与经济带来的压力及其对生物多样性的影响，防止一些小型的农场主被迫迁至更边远地区；应制定生物技术的国际行为准则，以在各层次管理生物技术。,2.遗传修饰生物体释放的生态风险,转基因生物的入侵风险 转基因逃逸的风险 抗病毒转基因作物可以产生新的病毒 转基因作物释放对土壤生物群落及生物地球化学循环的影响 害虫对转Bt 抗虫植物的抗性风险 转基因植物产生的杀虫剂对非目标生物的影响的风险,A.转基因生物的入侵风险,与外来种入侵相似。如为了控制另外一个引入种，Moorea岛引入了一种蜗牛，结果使当地六种蜗牛几乎全部消失。 优良性状的转基因作物容易成为入侵种。已有证据表明，Bt 基因提高了转基因甘蓝型油菜在田
10、间的适合度。,B.转基因逃逸的风险,转基因可以通过传粉在空间上逃逸，也可以通过种子库在时间上逃逸，并通过转基因作物与其野生亲缘种的杂交种在自然界中存留。 转入作物的特性(inserted traits)以抗除草剂的为多，其次是抗虫和抗病毒，最后是抗逆。这使野生亲缘种具有获得选择优势的潜在可能性。若获得选择优势的野生亲缘种本身就是杂草，那就会为该杂草的控制增加很大的困难。,例如，转基因水稻如与起源的野生种同在一个区域时，水稻中的转基因会转移到野生稻中去。野生稻是危害很大的杂草，若商品化稻田里的野生稻得到了来自抗除草剂转基因水稻的抗除草剂基因，则野生稻的危害更大。,美国加州大学的研究发现一种栽培的
11、圆白小萝卜可以通过虫媒或风媒与在一公里以外生长的野生萝卜(Raphanus sativus)授粉。因此他们建议转基因作物要建立隔离区,对某些植物来说,隔离的距离至少要几公里。,C.抗病毒转基因作物可以产生新的病毒,含有病毒基因的转基因抗病毒作物释放的最受关注的一个风险就是转基因有可能会与其它病毒重组，从而产生新的、甚至是更具毒性的病毒。,D.转基因作物释放对土壤生物群落及生物地球化学循环的影响,土壤中的生物体通过捕食、竞争、对抗或共生而发生相互作用，一旦环境由于转基因产品的释放而发生改变，一些敏感生物体快速发生反应，达到一定程度时，其它生物也发生反应，从而影响到整个土壤生物群落。,转基因植物及
12、其产物进入土壤以后，可能会与土壤生物发生相互作用，影响到一些土壤生物的活动过程，而后者对生物地球化学循环有着重要的贡献，从而对生物地球化学循环产生重要影响。,E.害虫对转Bt 抗虫植物的抗性风险,由于转Bt基因植物能够持续地高水平表达单一的杀虫毒蛋白，因此 Bt 植物对害虫造成的选择压力甚至比Bt杀虫剂还要高，Bt植物的释放将会加速害虫的抗性进化。在实验室选择条件下对Bt产生抗性的害虫有一二十种。 至1997年，在已经或即将被批准上市的大约80种转基因作物中，有21种是转Bt作物，其中11种是Bt玉米，Bt马铃薯和棉花各5种。,F.转基因植物产生的杀虫剂对非目标生物的影响的风险,目前已经商品化
13、的抗虫转基因植物就是能够产生Bt杀虫蛋白的转基因作物。其残留组织中的杀虫蛋白的消散时间较长。它对非目标生物影响的潜在风险不容忽视 。,五、生物安全的措施,风险评估的科研工作 立法 加强教育与培训,1.风险评估的科研工作,极其重要。 “经遗传修饰的植物和微生物大田试验生物安全结果”的国际会议已召开过三次。,2.立法,发达国家中不同的国家对GMOs研究和释放风险的估价是不一样的。 总的趋势是欧洲国家在立法上要比北美一些国家更为严格。 在德国向环境中释放一个GMOs要求递交的报告几乎达一尺厚,而在北美仅12页纸的报告就可以了。因此德国某些GMOs的产物就到北美国家去申请释放。,我国有关生物安全的第一个法规是针对基因工程药物，在1990年制定了“基因工程产品的质量控制标准”。 按标准规定,基因工程产物的质量必须满足安全性的要求。对基因工程产品普遍适用的是在1993年12月24日由科技部第17号令发布的基因工程安全管理办法。,3.加强教育与培训,生物安全法规一旦制定后,为了法律的实施,为了使GMOs释放后尽可能减少对环境及人体的负影响，加强对有关人员的教育或培训是必要措施之一。,结 语,科学技术是一把双刃剑。 种类或品种引进、转基因技术的应用需十分谨慎。但现在这方面的问题很多。,
