转基因是一项先进的生物技术，广泛应用于农业、医学等行业，人们听得最多的就是转基因作物和转基因食品。转基因为什么经常和农业挂钩呢?转基因技术在农业上的应用具体有哪些?山西农业大学教授、农业农村部转基因生物产品和成分监督检验测试中心(太原)教授史宗勇为大家进行了一场科普讲座。

　　主持人：我们在媒体上看到，转基因技术经常与农业产品相关联，如转基因大豆、转基因玉米等，就这个问题，请史老师为我们讲解。

　　史宗勇：转基因技术是科技进步的结果，在农业生产上有许多与其紧密相连的生产活动。从简单的植物育种和畜禽繁育培育来考虑， 我们从人类历史上来说，育种过程可以分成五个阶段。

　　最早的时候是驯化育种阶段，也就是人们直接驯化野生生物，为人类的生产生活服务。

　　第二个阶段是选择育种，就是人们依靠肉眼观察和经验，直接从一个品种群体中，选择自然变异的个体，培育成一些新的品种，这在六七十年代还是非常普遍的。那时，农村育种水平相对较低，农民在生产过程中，每到夏季去田里看哪块地里的小麦长得比较好，等收回来小麦后，他就拿自家的一袋小麦去和长势好的这家交换，换回来以后留作种子。这实际上就是选择育种过程。

　　第三个阶段是杂交育种，在这个育种过程中间是人们发现两个不同品种，通过杂交产生的后代具有明显的优势，于是利用这一技术，在后代中选择具备双亲优良特性的品种。这方面的专家，最典型的代表就是我们国家的杂交水稻之父袁隆平。

　　第四阶段是诱变育种，也就是人们利用射线等物理因素，或者是诱变剂处理生物，人为创造遗传变异，再从中选择所需要的突变类型，培育成一些新的品种。二十世纪八九十年代，我国把它放到卫星里，上天之后接受太空辐射，发生遗传物质的变异，最终再进行选育，培育获得新的品种。我们以前听说的太空椒，实际上就是这样的产物。

　　在现阶段是分子育种，也就是我们所说的转基因育种。转基因育种的前提是，人们不仅掌握了基因的功能，而且实现了对需要的目的基因的分离，并且可以把它导入到另一物种中，使得后代的性状可以准确地预期。

　　我们分析可以发现，前两个阶段，它的基因是自然交换或者偶发的，基因突变造成的，没有人为因素的影响，我们人在中间所起的作用，只是通过自己的观察和经验进行选择基因变异的作物出来为我们所用;而杂交育种就有了人为的影响，它是在施加人为影响的情况下，物种基因自然交换的一个过程;而后两个阶段是人为运用物理、化学因素对基因进行影响。

　　从这样来考虑的话，五个育种阶段它们不同的活动，本质是一样的，都有基因的改变。而选择转基因技术，作为我们现在育种手段的主要原因有三个：第一是因为转基因技术精确、可控、安全，转基因技术转的是具体的有遗传性状的某一段DNA片段，在转之前我们对这个DNA片段，要研究得非常精准，知道它的功能是什么、作用是什么、表达的蛋白是什么，我们才对它进行转移;第二是通过转基因技术，我们可以缩短育种的年限，提高育种的效率;第三是基因可以实现在植物、动物、微生物中间的交流、共享和遗传资源，使得更多的基因为我们人类服务。

　　主持人：想问一下，转基因技术在农业上的应用具体有哪些?

　　史宗勇：在医药领域转基因的应用技术，是转基因技术发展的第一个浪潮，在农业领域的应用是转基因技术快速发展的第二个浪潮。当前转基因技术的主要应用，是在农业新品种的培育。在这个过程中，到目前为止，它可以分成三个基本阶段：

　　第一个阶段，它主要培育的是抗虫的、抗病的、抗害的，也就是抗逆的这样一些转基因品种。

　　第二个阶段，它培育的是新品种，主要是培育一些品质改良的转基因品种，例如，增加品种内赖氨酸的含量、氨基酸的含量，去除一些过敏的基因等。

　　第三个阶段，是一些生物反应体的培育，例如，我们国家转基因奶牛就有这样的培育，它把人母乳内部的乳铁蛋白基因转移到奶牛体内，使得牛奶中含有了母乳相同的蛋白质，从而满足母乳不足喂养小孩的这样一个困难。

　　2008年以来，我国实施转基因生物新品种培育重大专项，科研人员克隆了1000多个重要的基因，获得了1000多项专利，取得了抗虫棉、抗虫玉米、耐除草剂大豆等一批重大成果。在世界范围内来看，我们国家仅次于美国，已经抢占了一定的转基因研发的制高点，我国自主基因、自主技术、自主品种的研发能力显著提升。

　　主持人：转基因技术运用到农业生产上，使我们的产品研发能力有了显著的提升，那么，在这一项技术的使用当中，有哪些具体的优势呢?

　　史宗勇：转基因技术在农业生产上的应用，具有非常明显的优势。

　　首先，它可以提高粮食的产量，解决粮食安全问题。转基因作物可以增加作物对恶劣生长环境的适应性，诸如干旱、高盐分土壤、极端温度等一些生长环境，从而增加宜耕土地面积，提高作物的产量，从而有效地解决粮食短缺问题。特别是在解决食用动物口粮短缺问题上发挥重大的作用。

　　其次，转基因作物的使用，可以减少农药的应用，避免环境污染。在我国，农药的使用量每年保持在30万吨左右，这个30万吨它是折百量，农药残留成为影响食品安全的重要因素。那么抗虫转基因作物的使用，提高了作物对病虫的抗性，减少了农药的使用量。

　　第三，增加食物的营养，提升食物品质。它可以提高食物蛋白质的含量，改善油脂的品质，在这些方面发挥其作用。

　　第四，节省生产成本，提升生产效率，增加农民的收入。有统计显示，从1996年到2015年，转基因作物商业化种植20年以来，全球转基因作物累计种植面积达到20亿公顷，农民收入超过了1500亿美元。

　　(山西省农村科技函授大学《农村微课堂》)

　　摘自指尖上的科普微信公众号