許智宏，教授，博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士;曾任中國科學(xué)院副院長、北京大學(xué)校長;曾獲中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎、國家自然科學(xué)三等獎等獎項。

　　糧食現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)

　　中國老話講“民以食為天”。根據(jù)最新遙感數(shù)據(jù)顯示，中國的農(nóng)田僅占全球9%，淡水資源占全球6%，卻要為約占世界人口18%的近14億人提供足夠的食品。而經(jīng)過多年的努力，我國主要農(nóng)作物生產(chǎn)基本保障了我國糧食與食品的安全。據(jù)統(tǒng)計，我國在過去50多年中糧食總產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量均增加了5倍，糧食總產(chǎn)量已連增12年，2014年達(dá)到6.07億噸，這是很不容易的。

　　隨著生活水平的提高，居民的食品結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生很大的變化，人們對水果、禽類、奶類、魚、食用油的需求快速增長。1995年這種需求的圖像出現(xiàn)“拐點”。我們每天消費的糧食在明顯下降，但是消耗的魚、肉、蛋、奶、水果飛快上漲。并且，在過去30多年中大多數(shù)年份我國是食物進(jìn)口國，進(jìn)口食品已經(jīng)成為我國消費者的重要食品來源。其中，進(jìn)口最多的油料種子，尤其是大豆。此外，玉米、高粱、大麥、木薯、棉花等的進(jìn)口增長也很快。

　　為了解決糧食問題，農(nóng)業(yè)部提出了新的思路。其中一個路徑就是馬鈴薯主糧化。馬鈴薯塊莖是一種營養(yǎng)價值很高的食物，是一種相當(dāng)節(jié)水的作物，在中國發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)有相當(dāng)大的潛力。但是由于傳統(tǒng)習(xí)慣，大多數(shù)中國人沒有把馬鈴薯當(dāng)作主食。事實上，中國是全世界最大的馬鈴薯生產(chǎn)國。農(nóng)業(yè)部的出發(fā)點是馬鈴薯的種植對土地要求不高，可以以此減輕糧食作物的生產(chǎn)壓力。然而，傳統(tǒng)習(xí)慣讓這種想法行不通，除非把馬鈴薯的加工技術(shù)提高。馬鈴薯粉可以像小麥面粉那樣做成饅頭和面條。據(jù)說，北京現(xiàn)在已經(jīng)有約200家供應(yīng)馬鈴薯饅頭的銷售點，其中饅頭內(nèi)的馬鈴薯成分達(dá)30%。

　　當(dāng)前，中國人口繼續(xù)緩慢增長，預(yù)計2020年達(dá)到14億。隨著生活水平不斷提高，對食品的需求將繼續(xù)增長，我國已經(jīng)由原來的糧食出口國變?yōu)檫M(jìn)口國，糧食自足率已經(jīng)突破了原定95%的黃線。油料、棉花生產(chǎn)的現(xiàn)狀更不容樂觀。隨著食品結(jié)構(gòu)的變化，對動物性食物需求持續(xù)快速增長，對飼料糧的需求估計將達(dá)到2億噸，約占現(xiàn)有糧食產(chǎn)量的45%。隨著城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)可耕地面積會進(jìn)一步減少，農(nóng)村年輕農(nóng)民大批移居城鎮(zhèn)地區(qū)，使農(nóng)村的土地和人力成本不斷提高。而為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，我們過度使用化肥和農(nóng)藥，嚴(yán)重污染了水體和土壤環(huán)境，也提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。

　　其他對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的因素是全球變暖。許多農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)家通過大量模型得出全球變暖將造成糧食大幅減產(chǎn)。有研究表明，水稻生長季節(jié)夜溫每升高1度，將導(dǎo)致水稻減產(chǎn)10%。這都引起了科學(xué)界很大的關(guān)注。

　　總之，未來10到15年中，中國的糧食與生態(tài)環(huán)境安全形勢將更趨嚴(yán)峻。所以，中共十八屆五中全會公報提出：“大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路�！鞭r(nóng)業(yè)發(fā)展是中國發(fā)展永恒的主題。因此，建議可以利用國際市場，適當(dāng)進(jìn)口，但不能依賴進(jìn)口，正如習(xí)近平總書記所指出的“中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上”。

　　轉(zhuǎn)基因和轉(zhuǎn)基因食品

　　鄧小平同志非常有遠(yuǎn)見，在1988年就提出：“將來農(nóng)業(yè)問題的出路，最終要由生物工程來解決，要靠尖端技術(shù)�！鄙�物技術(shù)從那時起就開始作為國家技術(shù)革命的重要組成部分。中國是比較早的重視農(nóng)業(yè)生物工程的國家。農(nóng)業(yè)生物工程是以轉(zhuǎn)基因技術(shù)為核心，融入了分子標(biāo)記、細(xì)胞工程、雜交選育等技術(shù)手段，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。

　　上個世紀(jì)八十年代中期，中國的棉鈴蟲災(zāi)害嚴(yán)重，導(dǎo)致河北一些棉花產(chǎn)區(qū)絕收。棉鈴蟲對農(nóng)藥已經(jīng)產(chǎn)生了很強(qiáng)的抗藥性。所以，必須在種子上想辦法。這樣，轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)入了農(nóng)業(yè)。中國農(nóng)業(yè)種植作物每年由于病蟲害損失達(dá)百分之十。使用轉(zhuǎn)基因的種子，例如水稻、玉米和煙葉，可以有效地抗蟲、抗病。這樣做既保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，又可以減少環(huán)境污染。

　　實際上，轉(zhuǎn)基因在大自然中一直存在，是可以自然發(fā)生的，今天我們見到的物種也是經(jīng)過億萬年“物競天擇”演化而來的。我們吃的大部分農(nóng)作物都是人類長期進(jìn)行人工育種、轉(zhuǎn)基因的結(jié)果。野生的玉米根本不像我們現(xiàn)在吃的玉米，它是經(jīng)過長期的選育成為了全世界三大谷物中最重要的谷種。西紅柿、大米從野生到栽培都經(jīng)歷了這樣的過程。

　　許多媒體都在問我們吃的圣女果是轉(zhuǎn)基因的嗎?其實不是，野生的醋栗番茄比我們吃的圣女果還要小。在野生醋栗番茄被人類馴化為栽培番茄過程中，果實大了100倍，也只不過是幾個基因的改變。土豆原產(chǎn)于南美洲，野生土豆不規(guī)則，像生姜，在馴化過程中，塊莖增加了幾十倍，形狀更加規(guī)則，便于食用。在西雙版納、印度有野生黃瓜，果實為橢圓形，特別苦，經(jīng)過人類長期的選育、栽培，黃瓜失去苦味，果實變?yōu)殚L條形。人類通過無意的基因操作選擇了人類所需要的基因。

　　生物進(jìn)化的重要原因之一，就是在種屬內(nèi)外，甚至不同物種間基因的水平轉(zhuǎn)移，不斷打破原有的種群隔離。甘薯是比較典型的天然轉(zhuǎn)基因作物�？茖W(xué)家們在研究的291個樣品中，都發(fā)現(xiàn)了農(nóng)桿菌T-DNA的序列，表明這是在甘薯進(jìn)化過程中曾被農(nóng)桿菌侵染而轉(zhuǎn)入的，并在隨后的自然選擇中保留了下來�，F(xiàn)在科學(xué)家在進(jìn)行的轉(zhuǎn)基因研究，比起自然轉(zhuǎn)基因，具有更強(qiáng)的針對性、精準(zhǔn)性和科學(xué)性，實驗室的長期研究實際上就起到了人工的“物競天擇”的作用。

　　近幾年，我國基因組編輯有了長足的進(jìn)步，大大促進(jìn)了農(nóng)作物生物育種的發(fā)展。由于這些年的努力，我國已經(jīng)初步建成獨立完整的生物育種研發(fā)體系，包括基因克隆、遺傳轉(zhuǎn)化、品種選育、安全評價、產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用推廣等各個環(huán)節(jié)在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，中國的轉(zhuǎn)基因作物研究開發(fā)的整體水平已經(jīng)領(lǐng)先發(fā)展中國家，但是與發(fā)達(dá)國家還有較大差距。但是重要基因的自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)如棉花、水稻、玉米等轉(zhuǎn)基因作物的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用有著自己的優(yōu)勢和特色。

　　現(xiàn)在，網(wǎng)上被誤傳為轉(zhuǎn)基因的作物品種有很多，比如圣女果、胡蘿卜、玉米、小黃瓜、小南瓜、彩椒、紫紅薯等，實際上這些都不是，這是自然界早就存在的。實際上，我國市場上可能含有轉(zhuǎn)基因作物成分的食物只有番木瓜、大豆油、油菜籽油。但是美國就更多了。有人看到美國超市很少見到轉(zhuǎn)基因食品的標(biāo)識，因此就認(rèn)為美國人不吃轉(zhuǎn)基因食品。實際上，美國有相關(guān)規(guī)定，凡經(jīng)過科學(xué)論證，并經(jīng)政府審批通過的轉(zhuǎn)基因食品等同于非轉(zhuǎn)基因食品，無須進(jìn)行強(qiáng)制性標(biāo)記。這樣，企業(yè)就基本不標(biāo)注了。實際上，美國市場上可能含有轉(zhuǎn)基因作物成分的食品遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于中國，包括了面包、巧克力、薯片、酸奶、奶酪、番茄醬、蛋糕等等。就在2015年11月，美國食品藥品監(jiān)管局確認(rèn)了轉(zhuǎn)基因三文魚的食品安全性及有效性，正式批準(zhǔn)其上市了。

　　轉(zhuǎn)基因管理

　　如同許多新興技術(shù)一樣，轉(zhuǎn)基因技術(shù)濫用與誤用的預(yù)防、轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展過程中的潛在風(fēng)險問題，特別是生物物種間基因轉(zhuǎn)移是否具有風(fēng)險問題也為各方面高度關(guān)注。國際食品法典委員會、國際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織、聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織等國際組織都制定了轉(zhuǎn)基因生物安全風(fēng)險評價指南。對轉(zhuǎn)基因生物實施安全管理是各國普遍的做法。因國情不同，農(nóng)業(yè)、環(huán)境與生物多樣性亦有不同，許多國家均根據(jù)國際組織指南要求，結(jié)合本國利益需求制定了相關(guān)法規(guī)。

　　轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的風(fēng)險分析主要關(guān)注三點：一個是風(fēng)險評估，第二是風(fēng)險交流，還有一個是風(fēng)險管理。特別要強(qiáng)調(diào)的是，“風(fēng)險”并非現(xiàn)實的、已經(jīng)存在的危害或危險，而是指某一特定環(huán)境下，某一特定時間段內(nèi)，某種事故或損失發(fā)生的可能性。我國已建成與國際接軌的評價與管理法規(guī)體系。我們參照了經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展組織、國際食品法典等國際組織指南相關(guān)要求。在管理模式上綜合借鑒了歐盟和美國的做法：既針對技術(shù)又針對產(chǎn)品，力求在嚴(yán)格管理、確保轉(zhuǎn)基因生物安全與積極鼓勵研究、穩(wěn)步推進(jìn)應(yīng)用之間達(dá)成平衡;在制度設(shè)計上則強(qiáng)調(diào)符合國際慣例、適用我國國情、維護(hù)國家利益�，F(xiàn)已基本建成規(guī)范的轉(zhuǎn)基因生物安全法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)程和管理體系。多年來堅持科學(xué)評估、依法管理，積累了大量經(jīng)驗，為轉(zhuǎn)基因生物育種發(fā)展和轉(zhuǎn)基因生物安全提供了切實保障。

　　我們的管理對象是很嚴(yán)格的。利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)產(chǎn)品加工的動物、植物、微生物檢測產(chǎn)品都在管理范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)基因作物管理流程也非常嚴(yán)格，在實驗室評估許可的基礎(chǔ)上，要通過安全評價得到安全證書，經(jīng)過品種鑒定得到品種證書，通過種子生產(chǎn)許可得到種子生產(chǎn)證書，通過種子經(jīng)營許可獲得種子經(jīng)營證書，通過生產(chǎn)加工許可得到生產(chǎn)加工證書。其中，安全評價主要是三個方面：分子特征、食品安全、環(huán)境安全，其中很關(guān)鍵的是食品安全性評價。以水稻為例，包括營養(yǎng)學(xué)、毒理學(xué)、致敏性等方面的評價。對環(huán)境安全性評價，要考慮基因漂移、雜草化、對非靶標(biāo)生物的影響、對生態(tài)系統(tǒng)的影響、靶標(biāo)生物的抗性等。

　　我們的安全證書發(fā)放比較有限。截至目前，共批準(zhǔn)發(fā)放7種作物安全證書，包括耐儲存番茄、抗蟲棉花、改變花色矮牽牛、抗病辣椒、抗病番木瓜、抗蟲水稻、轉(zhuǎn)植酸酶玉米。進(jìn)口的轉(zhuǎn)基因食品同樣要經(jīng)過進(jìn)口申報程序。

　　科學(xué)家的社會責(zé)任是轉(zhuǎn)基因生物安全的重要保障。科學(xué)家從事科學(xué)研究的過程中，必須遵循共同的道德和倫理準(zhǔn)則，包括保護(hù)研究對象、保護(hù)環(huán)境、安全性研究等，以確保科學(xué)的良性發(fā)展�？茖W(xué)家必須以負(fù)責(zé)任的態(tài)度，參與決策、提供咨詢、科學(xué)傳播，亦有責(zé)任向公眾普及科學(xué)知識，提升公眾對科學(xué)的認(rèn)知，弘揚科學(xué)精神，以及理性對待科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的不確定性。

　　生物進(jìn)化的重要原因之一在于種屬內(nèi)外、甚至不同物種間基因的水平轉(zhuǎn)移，不斷打破原有的種群隔離。典型事例：原始光合細(xì)菌葉綠體基因向高等植物的水平轉(zhuǎn)移;根癌農(nóng)桿菌侵染植物。所以，轉(zhuǎn)基因育種不僅能實現(xiàn)種內(nèi)基因轉(zhuǎn)移，而且能進(jìn)行物種間的基因轉(zhuǎn)移，不過是通過與傳統(tǒng)育種不同的方