崔金杰谈植物保护与国产抗虫棉

[主持人人民日报记者教科文部主任记者蒋建科]：各位网友大家下午好，今天是“国产转基因抗虫棉与自主科技创新”系列访谈的第三场，我们很高兴邀请到中国农业科学院棉花研究所植物保护研究室副主任、副研究员崔金杰博士，我们请他就这个话题，从植物保护方面谈一下转基因抗虫棉环境安全性方面的相关问题。崔主任我们都关注这个转基因抗虫棉，您是不是谈一下这里所说的基因是从哪里转来的？和杂交育种有什么本质不同？ [嘉宾崔金杰]：各位网友大家好，转基因抗虫棉的基因来自Bt(即苏云金杆菌)。现在我们国家抗虫棉主要有两大类，一种是单基因抗虫棉，另一种是双基因抗虫棉，单基因就是上面提到的的Bt，而第二代转基因抗虫棉是CBTI，CBTI是刚豆的英文缩写。它是利用生物工程方法，利用三种方法而合成的，现在我们可以同时开始三种基因的研究，一种是花粉管道、一种是基因枪，另外一个是脓杆菌。花粉管道用针筒直接将基因打到花蕾子房里面的一种方法。 [蒋建科]：为什么要用这种方法来进行培育？ [崔金杰]：这种方法是国内专有的，但是它成功率不是很高。 [蒋建科]：为什么要打到子房里面？ [崔金杰]：因为这会使基因进入比较容易一些。 [蒋建科]：第二种方法是什么？ [崔金杰]：第二种是基因枪，也是一种强行打入的方法。其中也包含成功率的问题，根据我这么多年的经验，这种方法的成功率还是很高的。 [蒋建科]：第三种方法是什么？ [崔金杰]：脓杆菌介入。通过育苗组织的培养，培养出一种苗并产生一系列流程问题。 [蒋建科]：这个过程复杂吗？哪一种成功率比较高？ [崔金杰]：脓杆菌更好一些。花粉管道方法操作简单，谁都可以作这方面工作。只不过基因打进入没有，不能进行检测，所以需要采取其他方法进行监测。比如说你想把基因打进去，但是是不是进入了棉花里面，还是需要一个标记基因来做辅助检测。 [蒋建科]：这个方法和普通的常规的杂交育种本质一样吗？ [崔金杰]：不一样。 因为常规的杂交育种是利用父本和母本发挥杂交优势，比如说产量上的优势，抗虫、抗病的优势，而转基因方法是应用现代生物技术来进行，是用基因工程手段在分子水平的操作。这种基因一旦转到棉花里面，基因就成为棉花的组成部分。 [蒋建科]：就跟人做手术一样，有的人身体好，有的人身体不好，比如说有的人在身体里打入硅胶，它会不会给人身体造成影响？它会不会打破物种进化速率？因为它是强行打入一种基因，对农作物本身有什么影响？对今后有什么影响？ [崔金杰]：由于生物技术的发展，转基因确实对新物种的突破做出了很大的贡献。 一个新物种的出现，如果走自然进化路线，需要很长时间，而如果我们直接用一种基因，无论是动物、微生物基因，我们将这些基因直接转到某个物种的内部，让这个基因成为它的一部分，进化的速率将大大加快。 我们所说的转基因不是自然状态下的随机进化，而是人类根据农业生产的要求而进行的有目的的进化。比如说棉花，我们要增加其抗虫性、杀虫性，就选择了BT来进行转基因。而现在所转入的基因是对昆虫、害虫来进行的，对特定种类的昆虫具有一定的毒性，而对这些昆虫的天敌没有任何毒性，所以我们是有目的地进行转基因方面的研究及释放。 [蒋建科]：刚才讲了微生物，植物的转基因方面问题，在不同物种之间以及同一物种的不同品种之间是否转基因达到的效果也不同？ [崔金杰]：是的，生物技术和其他的技术相互结合才可以解决这个问题，如果你完全利用生物技术来进行这方面工作。以后我们就需要运用常规的方法与生物工程技术方面相结合进行下一步的操作。 [蒋建科]：基因是如何发挥抗虫作用的？ [崔金杰]：美国科学家研究得非常透彻，美国的转基因抗虫棉33B，就是说此种基因均来源于同一个母体，所有的品种都是由它来进行繁殖、培育。而我们国家在这方面的转化体比较多，方法用的也比较多。因为转入基因的插入点位置不是特别确定，(因位点不是特别确定，所以毒蛋白的表达，在量上有一定的差异，有的表达很好，有的表达就不好，基因若插入的位点不一致，效果就不好。 [蒋建科]：我们刚才说的毒蛋白，是通过基因表达来进行控制毒蛋白合成吗？ [崔金杰]：对，是要控制毒蛋白的合成。 [蒋建科]：是由毒蛋白来杀死棉铃虫吗？ [崔金杰]：对，棉铃虫必须吃了毒蛋白以后，才可以起到杀死它的作用。必须在特殊的环境里面才可以产生一定的效果，才可以造成棉铃虫死亡。 [蒋建科]：那么这个基因会不会对植物的其他基因造成什么不良影响？有没有做过类似的研究？ [崔金杰]：我自己做了一些工作，我测了棉花内部的生理成份，和常规棉相比单宁的含量降低了，单宁是一种能够控制害虫比如说棉蚜、红蜘蛛这些鳞翅目类害虫种类的棉花体内的化学物质，但是转入基因后，抗虫棉整体单宁含量下降了，这也是造成现在刺吸性害虫比较多的一个原因。 [蒋建科]：什么是刺吸性害虫？ [崔金杰]：形象地说，就是这种昆虫吃植物的时候是用嘴象针一样来吸棉花的汁。 [蒋建科]：我还是第一次听到这种说法，这是一种新的发现。 [崔金杰]：我也刚刚做这个方面的研究。 我经常讲能量平衡的原理，在生物史上生物的能量是守恒的。本来这个基因BT基因不是棉花独有的，棉花转入这个基因后一定会消耗一定的能量。很多人觉得我的观点都非常新颖，但是还需要做很多的实验。这可能也是当前棉田中非靶性害虫上升的原因。抗虫棉只能对棉铃虫、红玲虫杀死。而不能杀死其它非毒蛋白作用范围内的昆虫。 [蒋建科]：只把棉铃虫、红铃虫杀死会不会其他的害虫就上升了？ [崔金杰]：这个肯定会，因为我们用抗虫棉，所以我们打药就少了，但是我们现在在打药的时候，改变打药方法，把打其他害虫的农药也加进去，就能够把其他的害虫也打掉了。 [蒋建科]：您给我们讲讲昆虫的科普知识吧，从害虫吃东西的方式角度，刺吸式、咀嚼式和虹吸式有什么区别？ [崔金杰]：刺吸式是用嘴像针一样的来吸汁。而咀嚼式是咀嚼来进行消化。而虹吸式是指夜蛾这一类的害虫。 [蒋建科]：有没有考虑其它的害虫上来如何治理它？ [崔金杰]：现在咱们国家综合防治水平和国外相比，我们的方法、我们的水平还是很高的，和国外相比我们差距在哪里呢？其实还是对化学农药依赖比较多。现在搞创新就要搞自然控制，搞抗病虫的平衡利用，转基因抗虫棉是一种措施。另外还有一种是天敌的饲养和释放及增殖。有很多的害虫危害程度还是很高的。 [蒋建科]：转基因会不会掉下来，是自然降解还是其他的方式，会不会跑到其他的物种中？对环境有什么影响？ [崔金杰]：这个是环境安全评价方面的问题，转入的基因一般不会掉下来，但可能会有缺失的现象，也有相应的报道，比如说基因转出去以后，第一代很好，第二代很好但是第三代不行了，就是基因缺失了不表达了。 [蒋建科]：上世纪40年代的时候我们认为采用农药可以一劳永逸，但是后来发现情况不是这样，根本不可能，最后才发现转基因似乎可以一劳永逸，但是目前大家认为转基因还是不太安全，转基因大发展后会是一种什么状况，？是不是会重蹈农药的覆辙？ [崔金杰]：这是肯定的，棉铃虫产生对转基因抗虫棉的抗性是必然的。我们正在密切在山东省几个县内进行监测。这几个大县，刚种抗虫棉的时候就有科学家预言说抗虫棉只可以种八到十年，他们做出这种预测是基于棉铃虫在室内的饲养，因为黄河流域不仅仅是有大面积的棉花还有大面积的玉米、蔬菜等等其他的花生大豆其他的作物，所以就为棉铃虫提供了一个避难所，棉铃虫除了吃棉花之外还可以吃其他的作物，所以就黄河流域看效果不是很明显，但是在有一些地方，有的县里面，抗虫棉的种植面积基本上达到了98%，全是抗虫棉，所以这个就比较明显，有可能会存在一些隐患，抗药性肯定要产生的，但是我们要采取什么办法来延缓产生这种抗药性，因为一个基因的克隆、转入需要很多人力、物力、财力，如果丧失了抗虫性，很可惜，会造成很大的损失，所以一定要研究如何延缓抗药性。 [蒋建科]：还有一个问题，既然我们现在转基因的技术已经成熟，已经产生很大的效益，农药的用量已经大大减少，那么农药什么时候可以退休，因为他对食物的安全造成很大危害，是不是农药可以回家了，我们可以吃到比较安全的食品，对环境和大气都有很好的情况？ [崔金杰]：农药对我们的影响还是很大，特别是棉田，我国30%—40%的农药都是喷洒到棉田里面，所以说棉田也是一个污染大户。我国在96年、97年的时候，就禁止了一批高毒农药，比如说1608农药禁止使用。现在世界各国都是鼓励采用生物农药，采用低残留、低毒和环境相容的或者说对害虫有效，对天敌效果比较小的农药，或者能够在杀死害虫做到同时保护天敌的农药。在这些方面生物技术会发挥更大的作用。农药退休我想一时还不可能，因为农药毕竟是最后一个杀手锏。当病虫害大发生的时候，最有效的办法还是化学农药，因为效果迅速。 [蒋建科]：有没有理论假设，假设全球都停止使用农药那么粮食产量会减少多少？ [崔金杰]：粮食产量可能就会像40年代、50年代的水平，那时病虫害的防治主要是人工防治，地里有虫人抓一下，撒一些草木灰，没有很好的农药。任何东西都是有利有弊的，如何来发挥长处，尽量减少危害，是我们要经常考虑的。 [蒋建科]：最后一个问题，人虫之战何时了？我有一点想法，虫子存在于地球上，也是一种生存。但是人为了自己吃，自己穿，就把他们给灭了。虫子也会想如何来对付人类，人虫如何来进行今后的和谐？ [崔金杰]：人类一直在进行斗争，从虫口里夺粮，因为虫子太多了，如果我们不采取措施，人类就无法生存。比如说在棉田里，害虫有一百多种，主要的就有30多种，哪一种不防治结果都很严重。 [蒋建科]：我的老师讲了，两个蚜虫理论上24小时繁殖量就把地球覆盖了。非常可怕的事情，像您刚才说的，粮食没有，油也没有，人类就无法生存。这是非常可怕的事情。 [崔金杰]：是的，很多虫子都是这样，有的群生，有的独行。比如说老虎就是虽然每次只生一个，但是一个可以顶一群，但是虫子不是，也许它很容易死亡，但是它繁殖能力很强。 [蒋建科]：我原来也是学生物学，您是不是可以谈一下转基因抗虫棉对人类生活的贡献？ [崔金杰]：转基因抗虫棉为人类做了很大的贡献，但是现在很多专家、学者对转基因作物的安全性还有很多的争论，从目前看是没有什么不安全的问题，但是评价转基因的安全性必须经过长期的检测和监测，另外我们还必须关注棉铃虫的抗药性问题，现在对抗虫棉抗性问题已经引起我们的重视，否则就会重蹈92年棉铃虫大爆发的覆辙和局面，如果这样，损失是非常惨重的。 [蒋建科]：感谢崔主任，您也是在百忙当中抽出一天的时间来接受我们的采访，也感谢广大网友的参与，下面欢迎网友们与崔主任进行直接交流。 [网友云海女侠]：是否用了农药的土地，对我们的人类也有毒性？ [崔金杰]：使用过量的农药会在土壤中积累，对生态环境有一定的影响。如果你种蔬菜使用剧毒农药，农药就可能进入蔬菜中对人体就会带有一定的危害性。例如韭菜。 [网友轻舟已过山万重]：如果你们这些专家都说抗虫棉是保护环境的，为什么还有那么多人反对转基因？ [崔金杰]：抗虫棉的种植减少了化学农药的使用量，减轻对环境的污染。但是它是否会对生态环境带来影响还需要长期的监测。现在对转基因生物的争论已经不仅仅是一个科学的问题，还涉及到贸易、宗教信仰及伦理各个方面的问题。 [网友脑子乱]：用了农药后，小孩在棉田内玩是否有危险吗？ [崔金杰]：因为剧毒农药已经被禁止使用，现在使用的农药一般七到十天就可以自行分解，所以说对人危害不是很大。 [网友变形蜘蛛侠]：用什么方法证明抗虫棉目前是安全的，有没有检测手段？ [崔金杰]：抗虫棉在商品化之前都有农业部指定的技术检测单位进行过环境安全性评价和食用安全性评价，都拿到农业部颁发的安全证书。所以说从目前的科技水平来看，抗虫棉是安全的。 [网友我不吃肉]：抗虫棉对其他的植物有影响吗？ [崔金杰]：不会产生影响，抗虫棉只会对近缘种有一些影响。对其他的植物种类不会有什么影响。 [网友流浪猫老大]：我们猫类能不能转上植物基因，从此不用捕鼠，光和作用为生？可能吗？ [崔金杰]：这是可能的，只要生物技术达到一定水平是有可能发生这种情况。 来源:人民网.