隨著地球人口的不斷激增，人類對糧食的需求日益增加，傳統(tǒng)育種方式難以解決糧食帶來的問題。1996年以后，轉(zhuǎn)基因技術(shù)開始用于糧食作物的生產(chǎn)?？瓜x和抗除草劑是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的兩個主要研究方向，科學(xué)家用來自微生物的DNA分子，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法為主的轉(zhuǎn)基因手段，將DNA分子轉(zhuǎn)入了植物細(xì)胞中并形成新的單位，最終實(shí)現(xiàn)抗蟲或抗除草劑的性狀表達(dá)。這段DNA分子在植物中“工作”，并不干擾植物的任何代謝途徑。轉(zhuǎn)入的DNA就像給打了一針“疫苗”，讓它對蟲或除草劑，亦或是兩者都具有了防御的能力。

▲抗蟲(摘自王喜萍PPT)

▲抗除草劑(摘自王喜萍PPT)

▲抗病(摘自王喜萍PPT)

　　目前實(shí)現(xiàn)抗蟲特性主要用到的是BT蛋白，它來自蘇云金芽孢桿菌編碼毒蛋白基因。王喜萍介紹說，因?yàn)楸环Q為“毒蛋白”，為作物轉(zhuǎn)入BT蛋白曾引發(fā)“蟲子吃了會死，人吃了能行嗎?”的疑問。

　　其實(shí)，BT蛋白是一種特異性蛋白，獨(dú)特到只針對鱗翅目昆蟲的幼蟲起作用，且僅對它們消化系統(tǒng)中的中腸階段的一個特異性受體起作用。當(dāng)BT蛋白遇到這個受體并結(jié)合后，這些鱗翅目昆蟲的幼蟲會因?yàn)椴荒苷Ｏ罱K餓死。

　　其實(shí)，植物天然也存在的“抗蟲性”，主要依賴中間的代謝產(chǎn)物而實(shí)現(xiàn)抗蟲。比如高粱會代謝一種又苦又澀的單寧物質(zhì)，柿子皮很澀，茼蒿等蔬菜會有一種怪味道，蟲子不喜歡這些代謝的中間產(chǎn)物，植物在一定程度上就避免了被蟲子吃掉。 “苦”“澀”“怪味”的植物，雖然具有一定抗蟲效果，但把這些源自植物的基因用到作物上，還需要兩件事，第一是認(rèn)知這個基因，第二知道如何篩選出這個基因。這些還需要科學(xué)家們繼續(xù)深入的去研究。

　　植物轉(zhuǎn)入抗除草劑特性的目的很簡單，當(dāng)作物有了抗除草劑的特性，施用除草劑后，雜草除去，作物本身還能健康的生長。種植抗除草劑的作物，不僅能解放勞動力，而且能降低施用農(nóng)藥對人體的危害。

轉(zhuǎn)基因走出實(shí)驗(yàn)室路途漫漫

　　但是，轉(zhuǎn)基因技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到餐桌，還要邁過很多門檻。以轉(zhuǎn)基因三文魚為例，在確認(rèn)其食用安全性五年、環(huán)境安全性三年之后，美國食物藥品管理局(FDA)才于2015年11月批準(zhǔn)了水恩公司(AquaBounty)的轉(zhuǎn)基因三文魚品牌“AquAdvantage”上市。其實(shí)，這項(xiàng)改變大西洋三文魚的生長激素調(diào)節(jié)方式，讓魚更快地生長到成年體型的技術(shù)，早在1989年就已經(jīng)誕生了。

▲國際科學(xué)組織對轉(zhuǎn)基因作物安全性的論述(摘自王喜萍PPT)