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轉基因生物安全與管理 版權信息
- ISBN：9787030248756
- 條形碼：9787030248756 ; 978-7-03-024875-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
轉基因生物安全與管理 內容簡介
本書分為兩大部分，**部分為轉基因生物及其安全問題的基本知識、科學技術基礎，第二部分主要側重生物安全的社會經濟影響、相關政策法規(guī)的內容等。主要內容包括轉基因生物研究的分子生物學基礎、研究技術、發(fā)展狀況、食品安全性、生態(tài)風險評價和管理、轉基因生物的檢測與環(huán)境監(jiān)測、社會經濟影響、轉基因生物管理的政策、法規(guī)、制度以及轉基因生物安全與《生物多樣性公約》的關系等等。
轉基因生物安全與管理 目錄
目錄
前言
緒論 1
第1章 遺傳工程的分子生物學基礎 16
1.1 基因的概念和結構 16
1.2 DNA復制 18
1.2.1 DNA復制的特點及其調控 18
1.2.2 人工DNA復制——PCR 19
1.3 DNA轉錄及其調控 21
1.4 RNA的轉錄后加工及其調控 22
1.4.1 mRNA的特征 22
1.4.2 內含子的拼接?編輯和化學修飾 22
1.4.3 RNA干擾(RNAi) 23
1.5 蛋白表達及其調控 24
1.5.1 三聯體密碼子 25
1.5.2 蛋白質的加工和修飾 25
1.5.3 蛋白質的降解 26
1.6 限制性內切核酸酶 26
主要參考文獻 28
第2章 基因工程原理和實踐 29
2.1 重組DNA技術發(fā)展史上的重大事件 29
2.2 目的基因的分離 30
2.2.1 通過構建cDNA文庫和基因文庫分離目的基因 30
2.2.2 用PCR方法從基因組中擴增出目的基因 31
2.2.3 DNA的化學合成 31
2.3 基因重組 32
2.4 基因工程載體 32
2.4.1 質粒載體 33
2.4.2 噬菌體和病毒載體 34
2.4.3 YAC載體 34
2.5 植物轉化方法 34
2.5.1 農桿菌介導轉化法 35
2.5.2 基因槍介導轉化法 36
2.5.3 花粉管通道法 36
2.6 轉基因動物的制作方法 37
2.6.1 逆轉錄病毒載體感染早期發(fā)育的動物胚胎及MⅡ期的卵母細胞 37
2.6.2 原核期胚胎的顯微注射技術 37
2.6.3 精子載體技術 37
2.6.4 胚胎干細胞技術 37
2.6.5 P-C技術 38
2.6.6 體細胞核移植技術 38
2.6.7 人工染色體載體技術 38
2.6.8 脂質體載體技術 39
2.6.9 電脈沖技術 39
2.7 轉基因生物研發(fā)的一般過程 39
主要參考文獻 40
第3章 轉基因生物技術的發(fā)展 42
3.1 轉基因植物的發(fā)展 42
3.1.1 轉基因作物的發(fā)展現狀 42
3.1.2 轉基因林木的發(fā)展現狀 44
3.2 轉基因動物研究進展 46
3.2.1 動物轉基因技術的研究進展 47
3.2.2 轉基因動物的應用 48
3.2.3 中國轉基因動物研究進展 54
3.3 轉基因微生物研究進展 57
3.3.1 轉基因微生物在農業(yè)生產領域的應用 57
3.3.2 轉基因微生物在食品生產領域的應用 61
3.3.3 轉基因微生物在藥物生產領域的應用 61
3.3.4 轉基因微生物在其他領域的應用 61
3.4 基因工程疫苗 62
3.4.1 基因工程疫苗的利用 63
3.4.2 基因工程疫苗的研究進展 64
主要參考文獻 67
第4章 轉基因食品對健康的潛在風險 69
4.1 轉基因食品商業(yè)化生產現狀 69
4.1.1 美國轉基因食品的商業(yè)化現狀 69
4.1.2 歐盟轉基因食品的商業(yè)化現狀 72
4.1.3 中國轉基因食品的商業(yè)化現狀 73
4.2 DNA的人體暴露 73
4.2.1 食品中的DNA 73
4.2.2 消化系統中DNA的穩(wěn)定性 74
4.2.3 人體細胞中重組DNA的水平轉移 75
4.3 轉基因食品對健康的潛在風險 76
4.3.1 轉基因食品健康風險的概念 76
4.3.2 與基因表達產物(非核酸物質)相關的健康影響 76
4.3.3 蛋白質可能的致敏性 77
4.3.4 食品關鍵成分相關的安全問題 79
4.3.5 轉基因食品中標記基因的生物安全性問題 80
4.4 轉基因食品風險評估的方案 80
4.4.1 消化道作為轉基因食品風險評估的**目標 80
4.4.2 關于轉基因作物和食品健康評估的建議方案 81
4.4.3 問題和結論 82
主要參考文獻 82
第5章 轉基因生物的生態(tài)風險 85
5.1 轉基因生物對生態(tài)環(huán)境的影響 85
5.1.1 轉基因生物的靶標效應 86
5.1.2 轉基因生物的非靶標效應 87
5.1.3 外源基因逃逸 88
5.1.4 外源基因在生態(tài)系統中的積累 88
5.1.5 轉基因生物入侵 89
5.2 水平基因流——重組DNA的生物安全 89
5.2.1 重組DNA在不同環(huán)境中的潛在影響 90
5.2.2 原核細胞中重組DNA水平基因流 91
5.3 垂直基因流——外源基因逃逸的理論基礎 92
5.3.1 基因流的概念 92
5.3.2 外源轉基因逃逸的對象 92
5.3.3 外源轉基因逃逸的途徑 93
5.3.4 花粉介導基因流的潛在影響 94
主要參考文獻 100
第6章 轉基因生物風險評價：方法和案例 103
6.1 轉基因生物風險評價的一般原則和方法 103
6.2 轉基因經濟作物的風險評價 104
6.2.1 轉基因棉的風險評價 104
6.2.2 轉基因大豆的風險評價 110
6.2.3 轉基因油菜的風險評價 111
6.3 轉基因糧食作物的風險評價 112
6.3.1 轉基因水稻的風險評價 112
6.3.2 轉基因玉米的風險評價 112
6.3.3 轉基因小麥的風險評價 114
6.4 轉基因林木的風險評價 115
主要參考文獻 117
附錄1：《卡塔赫納生物安全議定書》附錄Ⅲ 119
附錄2：農業(yè)部《轉基因植物安全評價指南(試行)》 121
第7章 轉基因生物風險管理 128
7.1 風險管理的定義?目標和要求 128
7.2 轉基因生物風險管理的理論基礎——科學不確定性 129
7.2.1 科學上的不確定性和復雜性 129
7.2.2 轉基因生物風險的不確定性和復雜性的來源 130
7.2.3 從技術和科學的不確定性上構建預防模型 131
7.3 轉基因生物風險管理的原則——預防原則 132
7.3.1 預防原則的概念 132
7.3.2 預防原則的實施對風險威脅的回應 133
7.3.3 預防原則的實施涉及科學上的不確定性 134
7.3.4 熟悉原則?實質等同與預防原則 135
7.3.5 積極措施的必要性 136
7.3.6 預防原則和證據負擔 136
7.3.7 預告原則和規(guī)范標準 137
7.4 轉基因生物管理實踐(以歐盟為例) 137
7.4.1 歐盟的環(huán)境釋放 138
7.4.2 歐盟的轉基因食品和飼料 139
7.4.3 歐盟的可追蹤性原則 140
7.4.4 歐盟轉基因生物的越境轉移 140
7.4.5 歐盟的共存原則 140
主要參考文獻 141
第8章 外源基因檢測和環(huán)境監(jiān)測 143
8.1 外源基因檢測和環(huán)境監(jiān)測的意義和必要性 143
8.2 外源基因檢測的方法 144
8.2.1 利用PCR檢測外源基因的優(yōu)勢 144
8.2.2 -MO的PCR分析流程 145
8.2.3 應用PCR檢測樣本的-MO成分 146
8.2.4 確？煽康腜CR檢測結果的措施 150
8.2.5 驗證PCR結果的方法 151
8.3 -MO中蛋白質的免疫學分析 151
8.3.1 免疫檢測的基本原理 151
8.3.2 免疫檢測的局限性 152
8.4 轉基因微生物的檢測方法 153
8.4.1 平板菌落計數法 153
8.4.2 免疫熒光抗體法 153
8.4.3 核酸序列分析 154
8.4.4 DNA雜交技術 154
8.5 -MO檢測實驗的統一標準 154
8.5.1 標準操作程序 154
8.5.2 實驗室的執(zhí)行評估 154
8.5.3 實驗室資格鑒定 154
8.5.4 -MO檢測方法的國際標準化 155
8.6 -MO的環(huán)境監(jiān)測 155
8.6.1 怎么開始監(jiān)測? 156
8.6.2 環(huán)境影響——需要監(jiān)測什么? 156
8.6.3 人類和動物健康影響——需要監(jiān)測什么? 156
8.6.4 在哪里監(jiān)測-MO/LMO的影響? 157
8.6.5 歐盟和國際的監(jiān)測健康及環(huán)境影響的現狀 158
8.6.6 建立以環(huán)境監(jiān)測為基礎的生物安全框架 159
8.6.7 追蹤-MO環(huán)境釋放的其他工具 159
主要參考文獻 160
第9章 生物安全國際法：卡塔赫納生物安全議定書 163
9.1 《議定書》的產生背景 163
9.1.1 《卡塔赫納生物安全議定書》與《生物多樣性公約》的關系 163
9.1.2 《生物安全議定書》的起草過程 164
9.1.3 《生物安全議定書》的談判過程 164
9.1.4 《生物安全議定書》談判的爭論焦點 165
9.2 《生物安全議定書》體現的基本原則 167
9.2.1 預先防范原則 167
9.2.2 國際合作原則 167
9.2.3 無害利用原則 168
9.2.4 轉基因生物謹慎發(fā)展原則 168
9.3 《生物安全議定書》的基本內容 169
9.3.1 一般性條款 169
9.3.2 提前知情同意程序 170
9.3.3 風險評估 171
9.3.4 風險管理 171
9.3.5 處理?運輸?包裝和標志 172
9.3.6 能力建設與公眾參與 173
9.3.7 賠償責任與補救 174
9.4 《生物安全議定書》后續(xù)談判的進展 174
9.4.1 **次締約方會議(COP-MOP1) 174
9.4.2 第二次締約方會議(COP-MOP2) 176
9.4.3 第三次締約方會議(COP-MOP3) 177
9.4.4 第四次締約方會議(COP-MOP4) 178
9.4.5 對各屆締約方會議進展的綜合評論 180
主要參考文獻 182
第10章 部分國家的生物安全法規(guī)與制度 183
10.1 歐盟的生物安全法規(guī)與制度 183
10.1.1 歐盟生物安全法的理念基礎：風險預防原則 183
10.1.2 歐盟的生物安全法管理體制 184
10.1.3 歐盟的重要生物安全法規(guī) 184
10.2 美國的生物安全法規(guī)與制度 188
10.2.1 美國生物安全法的理念基礎：實質等同原則 189
10.2.2 美國的重要生物安全法規(guī) 189
10.3 日本的生物安全法規(guī)與制度 192
10.3.1 關于轉基因生物工業(yè)化安全管理的重要法規(guī) 192
10.3.2 關于轉基因生物實驗室研究安全管理的重要法規(guī) 192
10.3.3 關于轉基因農業(yè)和食品安全管理的重要法規(guī) 193
10.3.4 關于規(guī)制轉基因生物以保護生物多樣性的重要法規(guī) 194
10.3.5 其他有關生物安全管理的法規(guī) 196
10.4 印度的生物安全法規(guī)與制度 196
10.4.1 印度的生物安全管理體制 196
10.4.2 印度生物安全立法的體系和主要內容 197
10.5 巴西的生物安全法規(guī)與制度 199
10.5.1 巴西
前言
緒論 1
第1章 遺傳工程的分子生物學基礎 16
1.1 基因的概念和結構 16
1.2 DNA復制 18
1.2.1 DNA復制的特點及其調控 18
1.2.2 人工DNA復制——PCR 19
1.3 DNA轉錄及其調控 21
1.4 RNA的轉錄后加工及其調控 22
1.4.1 mRNA的特征 22
1.4.2 內含子的拼接?編輯和化學修飾 22
1.4.3 RNA干擾(RNAi) 23
1.5 蛋白表達及其調控 24
1.5.1 三聯體密碼子 25
1.5.2 蛋白質的加工和修飾 25
1.5.3 蛋白質的降解 26
1.6 限制性內切核酸酶 26
主要參考文獻 28
第2章 基因工程原理和實踐 29
2.1 重組DNA技術發(fā)展史上的重大事件 29
2.2 目的基因的分離 30
2.2.1 通過構建cDNA文庫和基因文庫分離目的基因 30
2.2.2 用PCR方法從基因組中擴增出目的基因 31
2.2.3 DNA的化學合成 31
2.3 基因重組 32
2.4 基因工程載體 32
2.4.1 質粒載體 33
2.4.2 噬菌體和病毒載體 34
2.4.3 YAC載體 34
2.5 植物轉化方法 34
2.5.1 農桿菌介導轉化法 35
2.5.2 基因槍介導轉化法 36
2.5.3 花粉管通道法 36
2.6 轉基因動物的制作方法 37
2.6.1 逆轉錄病毒載體感染早期發(fā)育的動物胚胎及MⅡ期的卵母細胞 37
2.6.2 原核期胚胎的顯微注射技術 37
2.6.3 精子載體技術 37
2.6.4 胚胎干細胞技術 37
2.6.5 P-C技術 38
2.6.6 體細胞核移植技術 38
2.6.7 人工染色體載體技術 38
2.6.8 脂質體載體技術 39
2.6.9 電脈沖技術 39
2.7 轉基因生物研發(fā)的一般過程 39
主要參考文獻 40
第3章 轉基因生物技術的發(fā)展 42
3.1 轉基因植物的發(fā)展 42
3.1.1 轉基因作物的發(fā)展現狀 42
3.1.2 轉基因林木的發(fā)展現狀 44
3.2 轉基因動物研究進展 46
3.2.1 動物轉基因技術的研究進展 47
3.2.2 轉基因動物的應用 48
3.2.3 中國轉基因動物研究進展 54
3.3 轉基因微生物研究進展 57
3.3.1 轉基因微生物在農業(yè)生產領域的應用 57
3.3.2 轉基因微生物在食品生產領域的應用 61
3.3.3 轉基因微生物在藥物生產領域的應用 61
3.3.4 轉基因微生物在其他領域的應用 61
3.4 基因工程疫苗 62
3.4.1 基因工程疫苗的利用 63
3.4.2 基因工程疫苗的研究進展 64
主要參考文獻 67
第4章 轉基因食品對健康的潛在風險 69
4.1 轉基因食品商業(yè)化生產現狀 69
4.1.1 美國轉基因食品的商業(yè)化現狀 69
4.1.2 歐盟轉基因食品的商業(yè)化現狀 72
4.1.3 中國轉基因食品的商業(yè)化現狀 73
4.2 DNA的人體暴露 73
4.2.1 食品中的DNA 73
4.2.2 消化系統中DNA的穩(wěn)定性 74
4.2.3 人體細胞中重組DNA的水平轉移 75
4.3 轉基因食品對健康的潛在風險 76
4.3.1 轉基因食品健康風險的概念 76
4.3.2 與基因表達產物(非核酸物質)相關的健康影響 76
4.3.3 蛋白質可能的致敏性 77
4.3.4 食品關鍵成分相關的安全問題 79
4.3.5 轉基因食品中標記基因的生物安全性問題 80
4.4 轉基因食品風險評估的方案 80
4.4.1 消化道作為轉基因食品風險評估的**目標 80
4.4.2 關于轉基因作物和食品健康評估的建議方案 81
4.4.3 問題和結論 82
主要參考文獻 82
第5章 轉基因生物的生態(tài)風險 85
5.1 轉基因生物對生態(tài)環(huán)境的影響 85
5.1.1 轉基因生物的靶標效應 86
5.1.2 轉基因生物的非靶標效應 87
5.1.3 外源基因逃逸 88
5.1.4 外源基因在生態(tài)系統中的積累 88
5.1.5 轉基因生物入侵 89
5.2 水平基因流——重組DNA的生物安全 89
5.2.1 重組DNA在不同環(huán)境中的潛在影響 90
5.2.2 原核細胞中重組DNA水平基因流 91
5.3 垂直基因流——外源基因逃逸的理論基礎 92
5.3.1 基因流的概念 92
5.3.2 外源轉基因逃逸的對象 92
5.3.3 外源轉基因逃逸的途徑 93
5.3.4 花粉介導基因流的潛在影響 94
主要參考文獻 100
第6章 轉基因生物風險評價：方法和案例 103
6.1 轉基因生物風險評價的一般原則和方法 103
6.2 轉基因經濟作物的風險評價 104
6.2.1 轉基因棉的風險評價 104
6.2.2 轉基因大豆的風險評價 110
6.2.3 轉基因油菜的風險評價 111
6.3 轉基因糧食作物的風險評價 112
6.3.1 轉基因水稻的風險評價 112
6.3.2 轉基因玉米的風險評價 112
6.3.3 轉基因小麥的風險評價 114
6.4 轉基因林木的風險評價 115
主要參考文獻 117
附錄1：《卡塔赫納生物安全議定書》附錄Ⅲ 119
附錄2：農業(yè)部《轉基因植物安全評價指南(試行)》 121
第7章 轉基因生物風險管理 128
7.1 風險管理的定義?目標和要求 128
7.2 轉基因生物風險管理的理論基礎——科學不確定性 129
7.2.1 科學上的不確定性和復雜性 129
7.2.2 轉基因生物風險的不確定性和復雜性的來源 130
7.2.3 從技術和科學的不確定性上構建預防模型 131
7.3 轉基因生物風險管理的原則——預防原則 132
7.3.1 預防原則的概念 132
7.3.2 預防原則的實施對風險威脅的回應 133
7.3.3 預防原則的實施涉及科學上的不確定性 134
7.3.4 熟悉原則?實質等同與預防原則 135
7.3.5 積極措施的必要性 136
7.3.6 預防原則和證據負擔 136
7.3.7 預告原則和規(guī)范標準 137
7.4 轉基因生物管理實踐(以歐盟為例) 137
7.4.1 歐盟的環(huán)境釋放 138
7.4.2 歐盟的轉基因食品和飼料 139
7.4.3 歐盟的可追蹤性原則 140
7.4.4 歐盟轉基因生物的越境轉移 140
7.4.5 歐盟的共存原則 140
主要參考文獻 141
第8章 外源基因檢測和環(huán)境監(jiān)測 143
8.1 外源基因檢測和環(huán)境監(jiān)測的意義和必要性 143
8.2 外源基因檢測的方法 144
8.2.1 利用PCR檢測外源基因的優(yōu)勢 144
8.2.2 -MO的PCR分析流程 145
8.2.3 應用PCR檢測樣本的-MO成分 146
8.2.4 確？煽康腜CR檢測結果的措施 150
8.2.5 驗證PCR結果的方法 151
8.3 -MO中蛋白質的免疫學分析 151
8.3.1 免疫檢測的基本原理 151
8.3.2 免疫檢測的局限性 152
8.4 轉基因微生物的檢測方法 153
8.4.1 平板菌落計數法 153
8.4.2 免疫熒光抗體法 153
8.4.3 核酸序列分析 154
8.4.4 DNA雜交技術 154
8.5 -MO檢測實驗的統一標準 154
8.5.1 標準操作程序 154
8.5.2 實驗室的執(zhí)行評估 154
8.5.3 實驗室資格鑒定 154
8.5.4 -MO檢測方法的國際標準化 155
8.6 -MO的環(huán)境監(jiān)測 155
8.6.1 怎么開始監(jiān)測? 156
8.6.2 環(huán)境影響——需要監(jiān)測什么? 156
8.6.3 人類和動物健康影響——需要監(jiān)測什么? 156
8.6.4 在哪里監(jiān)測-MO/LMO的影響? 157
8.6.5 歐盟和國際的監(jiān)測健康及環(huán)境影響的現狀 158
8.6.6 建立以環(huán)境監(jiān)測為基礎的生物安全框架 159
8.6.7 追蹤-MO環(huán)境釋放的其他工具 159
主要參考文獻 160
第9章 生物安全國際法：卡塔赫納生物安全議定書 163
9.1 《議定書》的產生背景 163
9.1.1 《卡塔赫納生物安全議定書》與《生物多樣性公約》的關系 163
9.1.2 《生物安全議定書》的起草過程 164
9.1.3 《生物安全議定書》的談判過程 164
9.1.4 《生物安全議定書》談判的爭論焦點 165
9.2 《生物安全議定書》體現的基本原則 167
9.2.1 預先防范原則 167
9.2.2 國際合作原則 167
9.2.3 無害利用原則 168
9.2.4 轉基因生物謹慎發(fā)展原則 168
9.3 《生物安全議定書》的基本內容 169
9.3.1 一般性條款 169
9.3.2 提前知情同意程序 170
9.3.3 風險評估 171
9.3.4 風險管理 171
9.3.5 處理?運輸?包裝和標志 172
9.3.6 能力建設與公眾參與 173
9.3.7 賠償責任與補救 174
9.4 《生物安全議定書》后續(xù)談判的進展 174
9.4.1 **次締約方會議(COP-MOP1) 174
9.4.2 第二次締約方會議(COP-MOP2) 176
9.4.3 第三次締約方會議(COP-MOP3) 177
9.4.4 第四次締約方會議(COP-MOP4) 178
9.4.5 對各屆締約方會議進展的綜合評論 180
主要參考文獻 182
第10章 部分國家的生物安全法規(guī)與制度 183
10.1 歐盟的生物安全法規(guī)與制度 183
10.1.1 歐盟生物安全法的理念基礎：風險預防原則 183
10.1.2 歐盟的生物安全法管理體制 184
10.1.3 歐盟的重要生物安全法規(guī) 184
10.2 美國的生物安全法規(guī)與制度 188
10.2.1 美國生物安全法的理念基礎：實質等同原則 189
10.2.2 美國的重要生物安全法規(guī) 189
10.3 日本的生物安全法規(guī)與制度 192
10.3.1 關于轉基因生物工業(yè)化安全管理的重要法規(guī) 192
10.3.2 關于轉基因生物實驗室研究安全管理的重要法規(guī) 192
10.3.3 關于轉基因農業(yè)和食品安全管理的重要法規(guī) 193
10.3.4 關于規(guī)制轉基因生物以保護生物多樣性的重要法規(guī) 194
10.3.5 其他有關生物安全管理的法規(guī) 196
10.4 印度的生物安全法規(guī)與制度 196
10.4.1 印度的生物安全管理體制 196
10.4.2 印度生物安全立法的體系和主要內容 197
10.5 巴西的生物安全法規(guī)與制度 199
10.5.1 巴西
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轉基因生物安全與管理 節(jié)選
緒論 21世紀是生物的世紀，在生物學研究、開發(fā)和應用的各個領域都取得了豐碩成果和巨大成就。生物技術研究突飛猛進的發(fā)展及其成果迅速被運用到生命科學的各個領域。例如，利用體細胞培養(yǎng)和轉基因技術對農作物品種進行遺傳改良，利用細菌發(fā)酵技術進行生物制藥，重要植物和動物基因組全序列被破譯，動物克隆技術的突破，克隆羊、克隆牛和克隆豬的問世，等等，為人類的生存和生活質量的提高帶來了無限的契機。尤其是20世紀70年代初重組DNA 技術的建立以及隨后的轉基因技術的飛速發(fā)展，已經或者即將在農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)藥、輕工以及環(huán)境保護等領域發(fā)揮重要的作用。不少人認為生物技術將是未來幾年高新技術發(fā)展的十大重點技術之一。更有人認為生物技術，特別是轉基因技術是解決21世紀發(fā)展中國家人民糧食安全問題的關鍵技術。包括轉基因技術在內的生物技術的重大突破和貢獻，讓人類覺得自己似乎可以解決一切問題，人類有能力來改變自然! 1.轉基因技術的安全問題與生物安全概念 1)轉基因技術的安全問題 眾所周知，科學是一把無情的“雙刃劍”，正當人類沉浸在生物世紀取得一系列生物研究和廣泛的重大突破和成就的驚喜之中時，一系列生物領域內出現的安全問題，如外來種的入侵和瘋狂暴發(fā)、生物多樣性侵蝕、跨國界的畜禽類疾病(如禽流感、瘋牛病、口蹄疫)的傳播和對人類的不利影響，以及轉基因作物或轉基因食品研究中出現的不安全可能性的報道等，對人類敲響了警鐘。生物技術，尤其是DNA 重組和轉基因技術是否存在潛在的危險? 經遺傳修飾的產品是否安全可靠? 隨著各種轉基因作物在實驗室的研究成果相繼從實驗室走向環(huán)境，進行大田試驗直至大面積的環(huán)境釋放和商品化生產，*后進入到商品化市場和家庭餐桌，對轉基因作物持懷疑態(tài)度甚至反對的呼聲在國際上也日益高漲，不少國家的民眾和一些非政府組織(如綠色和平組織)對生物技術產品的研制、生產和商品化極為不滿，對生物技術產品的抗議、游行或抵制的行動也不斷出現。人們對生物安全的問題越來越關注，生物安全問題一時間成為國際上爭議的焦點。那么，什么是生物安全? 生物安全的問題是如何產生的? 生物安全所涉及的主要內容是什么? 了解生物安全的意義何在? 這都是非常有趣和值得澄清的問題。 2)生物安全的廣義概念 生物安全(biosafety)可能是現代媒體中出現*頻繁的有關生物學方面的詞匯之一。顧名思義，生物安全必定與生物和安全性有關。那么，什么是生物安全呢? 生物安全又與哪些學科有關呢? 我們只有弄清了生物安全的定義，才可能進一步了解生物安全所涵蓋的內容、涉及的領域和研究的內容。生物安全有廣義和狹義的定義，廣義的生物 安全是指“在一個特定的時空范圍內，由于自然或人類活動引起的外來種遷入，并由此對當地其他物種和生態(tài)系統造成改變和危害；人為造成環(huán)境的劇烈變化而對生物的多樣性產生影響和威脅；在科學研究、開發(fā)、生產和應用中造成對人類健康、生存環(huán)境和社會生活有害的影響”。按照上述定義，生物安全所涵蓋的內容和涉及的領域非常廣泛，包括一切因自然因素和人類活動所造成的與生物有關的安全性問題。因此，生物安全包含了生物技術，外來種入侵和暴發(fā)，由人類活動引發(fā)的自然災害、病害的傳播流行以及生態(tài)環(huán)境污染所帶來的不安全因素和不利影響。 3)生物安全的狹義概念 本書所討論的生物安全主要是指與轉基因生物工程技術及其產品有關的安全性問題，這是生物安全的狹義概念。即使狹義概念也有不同的定義，通常認為生物安全是指轉基因生物技術及其轉基因產品從研制、開發(fā)、生產到實際應用的整個過程中有關人類健康和生態(tài)環(huán)境安全的問題。 按照聯合國糧農組織(UN/FAO)的定義，生物安全是指“避免由于對具有感染力的有機體或遺傳改良有機體的研究和商品化生產而對人類的健康和安全以及對環(huán)境的保護帶來的風險(The avoidance of risk to human health and safety，and to the conservation of the environment，as a result of the use for research and commerce of infectious or genetically modified organisms.)”。 還有的對生物安全的定義是指達到一種目標，為了保證轉基因植物和其他遺傳過程有機體及其由生物技術生產的產品的發(fā)展和利用不對植物、動物、人類的健康以及遺傳資源和環(huán)境造成不利影響。 盡管對生物安全的狹義定義具有不同的版本，而且有一些差異，但不難看出，狹義的生物安全強調的是轉基因生物技術及其遺傳修飾產品在其研究、生產和利用過程中可能對植物、動物、人類的健康和安全、遺傳資源和環(huán)境帶來的不利影響和危害，以及避免這種可能帶來的危害的方法、程序及法律措施。 2.生物安全問題的提出 對生物安全的顧慮產生在20世紀70年代初期。生物安全問題的出現是與生物技術特別是DNA 重組、基因工程和轉基因技術的發(fā)展密不可分的。在轉基因生物安全性問題的提出過程中，有兩次非常重要的會議：**次是1973年在美國新罕布什爾州舉行的Gordon會議上進行核酸問題討論時，許多生物學家提出了基因工程操作時的安全問題，建議成立專門的委員會來管理重組DNA 的研究并制定指導性的法規(guī)；第二次是1975年2月在美國加利福尼亞州的Asilomar舉行的國際會議上，科學家正式提出轉基因生物安全性問題，并將轉基因生物的安全作為基因工程發(fā)展中必須考慮的重要問題。 1)轉基因技術開創(chuàng)時代 20世紀70年代初期，美國斯坦福大學進行的分子實驗開創(chuàng)了基因工程的先河，同時也引發(fā)了關于基因工程潛在風險的廣泛爭論。60年代末，斯坦福大學的生物化學教授Paul Berg開始了對猴病毒SV40的研究。Berg教授考慮使用高等動物的病毒，將外源基因帶入真核細胞，并能更好地作為原核基因的載體，因此，他嘗試將來自細菌的一段DNA 和猴病毒SV40的DNA 連接起來。通過努力，Berg和他的助手成功地將來源不同的DNA 連接到一起，獲得了世界上**例重組DNA。這一重大突破使人類可以通過改變生物體的DNA 來改造生物體。 1971年6月在冷泉港舉行的一次生物學會議上Berg教授報告了他們準備將重組的DNA轉化到真核細胞中的有關工作，這項研究引起了一些生物學家的注意。一位在冷泉港實驗室工作的微生物學家Robert Pollack提醒Berg，他們所研究的SV40是一種小型動物的腫瘤病毒，它能將人的細胞培養(yǎng)轉化成人類腫瘤細胞，如果研究中的一些材料擴散到自然環(huán)境中，可能成為人類的一種致癌因素而導致一場災難。這一問題引起了Berg及其同事的高度重視，在咨詢了多位有關生物學家并與一些專門從事猴病毒SV40的科學家進行了充分的討論之后，Berg接受了科學家的建議，于1971年秋暫時終止了將重組DNA 轉染細胞的實驗，希望對重組DNA 工作的安全性問題有了進一步的認識以后再繼續(xù)進行實驗。 1972年春，加州大學的Boyer實驗室從大腸桿菌中分離出一種新的內切核酸酶，命名為EcoRⅠ，它可以在DNA 的特定位置將DNA 切斷，而切開的DNA 片段又可以重新連接起來，這種新的內切核酸酶被稱為限制性內切核酸酶。生物學家從此而獲得了一種“生物刀”，可以對生物體的遺傳物質進行各種操作，以改變其遺傳特性。后來各種不同的限制性內切核酸酶被陸續(xù)發(fā)現，使生物學家可以更方便地對各種生物的遺傳物質進行操縱。這一系列的發(fā)現和研究進展引起了越來越多的人對重組DNA 可能帶來潛在危害的深切關注。 2)Gordon會議的早期預警 1973年6月13日美國新罕布什爾州舉行了一次被稱之為Gordon會議的核酸研討會，會議討論了細菌限制性內切核酸酶在DNA 操作中的作用，當Boyer介紹了他與Cohen合作將來源不同的基因進行切割和拼接成基因雜合體的工作后，到會的許多生物學家感到興奮，同時也對未來大量基因工程的操縱表示擔憂。在參會科學家的建議下，大會專門組織了一個關于重組DNA 生物風險性的討論，并通過了致信美國科學院(NAS)和國家藥品研究所(NIM)的決定，呼吁成立專門委員會管理重組的研究工作，制定相應的指導性法規(guī)，充分保證基因工程研究中的安全性。美國科學院主席Philip Handler收信后，在理事會上進行了商討，同意建立一個委員會負責處理重組DNA 技術的安全性問題。 1974年1月，Berg受委托負責這個委員會的工作并開始籌備一個小型的研討會，于4月在麻省理工學院召開該會議。參加會議的學者包括Watson和Nathans等數位諾貝爾獎獲得者，會議后提出了一個報告，總結了Gordan會議以來重組DNA 技術的發(fā)展，同時也指出，此類研究如果不加以限制和指導，可能帶來生物安全問題。委員會提出如下4條建議。 (1)暫時禁止兩類實驗的進行。**類是關于制造新的、能自我復制的有潛在危險的質粒實驗，這種質粒可能將抗生素的抗性轉入其他微生物或將毒性轉入無菌苗；第二類是將癌基因或其他動物病毒基因與質；蚱渌《净蜻M行連接的實驗。全世界科學家都應自覺遵守，直至有合適的方法來評價和控制其可能的危害。 (2)對將動物DNA 和質；蚴删wDNA 相連的實驗要慎重考慮。 (3)呼吁美國衛(wèi)生研究院(NIH)建立一個顧問委員會，負責重組DNA 的風險性評價，尋找降低這種風險性的途徑，建立準則來指導重組DNA 的研究。 (4)在1975年召開一次國際會議上，從事這方面研究的科學家共同討論如何對待重組DNA 分子可能帶來的危害。 3)Asilomar會議的爭論 1975年12月24日至27日，經過Berg等美國著名生物學家的積極籌備，在美國加利福尼亞州的Asilomar舉行了關于重組DNA 生物安全性的國際會議。參加會議的有150位來自美國和其他12個國家的代表，他們都是當時分子生物學界的精英。在會議上代表們各抒己見，各自都以大量的實驗證據來表明基因的操縱存在著危險性或不存在安全性問題。由此可見，關于基因工程的安全性，一直都存在兩種完全不同的意見和觀點，這兩個對立面都有各自的擁護者，他們從會議的一開始就進行了激烈和廣泛的討論，甚至是爭論。劍橋分子生物學實驗室的Sydney Brenner教授指出，生物安全的風險不僅僅是對實驗室而言，而是一種綜合的、長期的效應，它可能對生物及其環(huán)境帶來一些潛在的、間接的影響，也可能不會在近期表現出來，而經過一個較長的潛伏期后才表現其危害。他認為Asilomar會議是世界分子生物學界的先驅們舉行的**次關于生物安全的正式討論，生物學家應該將目光放長遠，采取綜合的態(tài)度，不要只是將爭論的焦點局限在眼前。 Asilomar會議是轉基因生物安全的一個重要會議，是世界上**次正式召開的有關基因工程技術即轉基因生物安全的會議，會議上熱烈地討論了有關生物安全的一系列問題，并對生物安全更綜合和長期的安全性、重組DNA 可能逃逸到環(huán)境的問題、轉基因實驗室的生物防護問題及細節(jié)、病毒和大腸桿菌的研究及其可能引起的疾病以及公眾參與的關心生物科學發(fā)展和生物安全的問題等都作了廣泛的討論。重要的是，大多數生物學家都一致認為基因工程方面的實驗應該繼續(xù)進行，生物學仍要繼續(xù)發(fā)展和進步，但對基因工程可能帶來的風險和生物安全問題，應該積極采取相應的防衛(wèi)措施，以盡可能地預防和避免潛在的風險，但不能因此而使基因工程止步不前。美國衛(wèi)生研究院發(fā)表了Asilomar會議的臨時報告，并將此作為全美公有實驗室的臨時指導文件。Asilomar會議也成為了人類社會對轉基因生物安全性及管理具有重大歷史意義的會議。 4)引起公共關注 Asilomar會議之后，轉基因生物技術得到了突飛猛進的發(fā)展，在大量轉基因研究的成功實例以及轉基因生物不斷投放到環(huán)境的情況下，生物安
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