第四部分：转基因玉米研究
　　一、基因工程的发展
　　近年来，随着分子生物学的不断发展，生物技术的应用范围不断扩大，运用基因工程育种便是其中重要的一项成果。基因工程育种与传统的有性杂交育种作用机理完全不同：在有性繁殖领域，子代继承的性状很广泛，即子代在继承亲代某一优良性状的同时可能也会继承其不良的性状，要得到某一优良品种，就必须一代代进行筛选。基因工程从理论上讲可以进行基因的定向改造，那个性状不好就改造哪个性状，而原有的良好性状不受影响。
　　最早从事转基因产品研究的国家是美国，1983年首例转基因作物（Genetically Modified Crops,简称GMC）问世。1989年，美国先锋基因科学公司进行用基因改性细菌喷淋草莓的试验，拟保护植物免受霜冻伤害。首批商业化基因改性产品是1994年5月由卡尔吉公司引入的美味番茄，但该产品由于生产成本高造成商业销售不成功。两年后，孟山都公司生产了第一个销售成功的基因改性农产品，即一种耐除草剂大豆。之后，基因改性农作物的开发和应用已有长足的发展。目前，世界各国已批准的转基因产品推广项目在5000项左右。在食品领域的应用已经扩展到植物性产品、动物性产品（包括乳制品）和微生物产品等诸多方面。
　　二、转基因产品的优点
　　1、经基因改性的农作物能耐热、耐旱、耐盐性土壤，并可在那些对于传统农作物过于严酷、营养不良地区生长。
　　2、经设计的基因改性作物能承受寒冷温度和霜冻，不怕毁灭性病虫害，产量提高几乎不受自然条件变化影响。
　　3、基因改性产品符合环保要求。改性农作物耐病虫害侵害，无需或可很少再喷洒化学农药，间接减少化学农药对环境的污染。
　　4、更为重要的是，转基因产品能大幅提高农作物产量，为解决全世界人口温饱问题做出贡献。按联合国估计，2050年世界人口至少将达到78亿，并有可能达到125亿，照这样的人口增长速度，很多专家担忧现有农业产品产量不足以应付世界上越来越多的人口的食物供应。而基因改性被视作为是解决因世界人口增长造成食物供应紧张的有效途径。
　　三、基因工程的安全问题
　　基因工程的研究与应用关系到人类的健康和未来，转基因作物可能会对农业生态环境系统造成负面影响，因此发达国家十分重视基因工程的安全问题。
　　早在1975年，在转基因技术诞生不久，美国的一些分子生物学家就表示了对转基因产品的担忧。近些年来，随着转基因产品的增多，这种担忧也越来越多，主要表现在以下几个方面：
　　1、生物技术与其他科学不同，生物技术直接以包括人在内的生物体或生物物质为操作对象，转基因技术更是深入到生物体的遗传本质。很多生物技术产品可以繁殖、突变、迁移，一旦释放出去，就不可能收回，轻率地利用生物技术会对生态环境造成不可逆转的破坏，这就会使人们在享受生物技术的巨大收益的同时，不可避免地对这些技术的使用持极其慎重的态度。
　　2、由于基因工程研究是一个新领域，目前的科学技术水平还难以完全准确地预测到转基因在受体生物的遗传背景中的全部表现，人们对于转基因生物出现的新组合、新性状及其潜在危险性还缺乏足够的预见能力。有人认为，转基因植物突破了自然生物进化的障碍后其长远的后果无法预测。
　　3、目前大多数转基因农产品中的转入基因来自不能食用的生物如昆虫、细菌及病菌等。将来是否会因此出现新的可怕的致病菌与病毒，目前尚无法肯定。
　　出于这种担心，专家建议对转基因产品必须采取一系列严格措施，对农业生物遗传工程从实验研究到商品化生产进行全程安全性评价和监控管理，在发展生物基因工程技术的同时，保障人类和环境的安全。
　　四、全球转基因作物的种植特点
　　1、种植转基因作物的国家呈现集中化趋势。近年来，转基因作物的商业化种植发展迅猛，1992年还只有一个国家进行商业化种植，1996年增加到6个国家，1998年为9个国家，1999年已发展到12个国家。在1999年种植转基因作物面积最大的四个国家是美国2870万公顷（占全球种植面积的72%），阿根廷670万公顷（17%），加拿大400万公顷（10%），其余国家则不到1%。
　　2、种植面积增长迅猛。1995年，世界转基因作物种植面积仅120万公顷，1996年就增加到284万公顷，1997、1998年分别达到1255和2780公顷，1999年则接近4000万公顷。
　　3、转基因品种越来越多，销售额也越来越大。从1994年第一个转基因植物产品延熟保鲜转基因番茄获得美国农业部和美国食品与药物管理局批准进入市场起，截至1998年6月，国外批准商业化应用的各类转基因植物已近90种，仅美国和加拿大就超过50种。随着转基因农作物在全球迅速推广，转基因作物产品市场销售额也逐年迅速增加，1995年转基因作物的全球销售额为7500万美元，1996年比前一年增长了2倍（达到2.35亿美元），1997年又增长了2倍（达6.70亿美元），1998年增长到16.4亿美元。
　　4、大豆和玉米是最主要的转基因作物，1999年分别占全球转基因作物种植面积的54%和28%，棉花和油菜籽各占9%。从性状看，耐除草剂的大豆是最主要的转基因作物（54%），其次分别为抗虫玉米（19%），耐除草剂的油菜占9%，Bt耐除草剂的玉米占5%，Bt耐除草剂的棉花占5%，耐除草剂的棉花占4%，耐除草剂的玉米占4%。
　　五、我国转基因农产品状况
　　我国十分重视农业生物基因工程的研究与开发，早在20世纪的80年代，我国就开始了农业生物基因工程的研究，涉及转基因植物、动物疫苗、微生物和水生生物，这些项目目前已取得突破性进展：1999年3月，中国水稻研究所研制的世界首创的转基因杂交稻通过了专家鉴定；1999年9月华中农业大学的三项转基因水稻研究成果通过专家鉴定，并且达到国际先进水平；2000年6月，由上海交通大学与东北林业大学专家共同完成国家自然科学基金项目“大豆多抗性资源创新及遗传基础的研究”，成功培育成具有丰产、稳定、适应性强的“东农43号”。
　　目前，我国生物技术在农业领域的应用还处于初级阶段，未进入商品化生产阶段。由中国自主研究开发，并经过安全性评价、批准和商品化生产的转基因作物，主要是转基因抗虫棉，种植面积有10万公顷。
　　六、转基因玉米及其发展趋势
　　1、世界转基因玉米种植概况
　　转基因玉米是世界上最重要的转基因作物之一。1999年，全球12个国家种植的4个主要转基因作物中，玉米占转基因作物总种植面积的28%。美国种植的转基因玉米（抗虫基因、Bt耐除草剂基因和耐除草剂基因）增加了220万公顷，从1998年的810万公顷增加到1999年的1030万公顷，相当于1999年美国全国玉米种植面积3140万公顷的33%。美国科学家还培育出能抗欧洲玉米螟的转基因玉米，以防欧洲玉米螟威胁玉米种植。到1998年，这种转基因玉米的种植面积已达到美国玉米种植面积的20%。此外，抗根瘤线病的玉米新品种也已研制成功，2-3年内即可大规模栽培。除美国外，欧盟的西班牙和法国也已开始种植转基因Bt玉米，面积分别为3万公顷和1000公顷，而葡萄牙首次在1999年种植转基因Bt玉米 1000公顷以上，此外，德国也有小面积的Bt玉米种植。
　　2、转基因玉米种植面临阻力重重
　　与其他转基因作物一样，转基因玉米的出现带给人们的不仅仅是欢欣，恐惧也随之而来。继1998年美国康奈尔大学研究人员发现转基因玉米对美洲大蝴蝶有害后，美国艾奥瓦州立大学的研究也证实了这一点。一些科学家对此持相反意见，他们认为，艾奥瓦州立大学的结论以实验室研究而非野外研究为基础，自然界里的蝴蝶幼虫不会接触到实验室条件下的大量花粉，他们还以1998年美国转基因玉米种植量在上升，美洲大蝴蝶的数量也在增长为例。
　　国际社会尤其是欧盟对转基因作物更是疑虑重重：2000年1月29日，来自130多个国家的代表经过一周的紧张讨论，终于在加拿大蒙特利尔达成了世界上第一个有关安全使用生物技术问题的议定书。根据该议定书有关条款的规定，转基因产品出口时须加标签，但标签上的详细说明等项目待美欧双方在以后两年内谈判决定。尽管本次会议通过的生物安全议定书还须经过有关国家批准后方能生效，但议定书的达成本身已经具有重大意义，它表示生物技术的发展已经到了非管不可的阶段，国际社会也有非管不可的决心和意志，以保证这项新兴的科学技术能够扬长避短，造福人类和地球。欧盟对生物技术的应用较为谨慎。现在，欧盟要求在其市场上销售的生物技术产品加贴标签，提醒消费者其可能存在的风险。欧盟强调，为保护人类健康安全及环境，在避免不合理限制的前提下，WTO成员应有权采取预防性措施的原则，特别是要在新一轮谈判中确定根据该原则可以采取行动的范围和方式；充分考虑到健康、环境和消费者关注等因素，促进对标准的自我认证；加强制定有关生物标签的多边规则。
　　据海外媒体报道，瑞士联邦卫生署最近公布，从美国进口的孟山都公司转基因“Mon810品种玉米”，经检验后准许以食品及饲料形式在瑞士上市。这种产品目前已在美国、加拿大、日本、阿根廷及欧盟一些国家出售，经基因改造后，可防止虫害及植物病变，并且基因内不含抗生素。此前，瑞士诺华制药公司推出的Bt176Maximizer与 Bt11玉米品种均获准以转基因食品在瑞士上市。“Mon810品种玉米”虽获准上市，该公司每年却需就其产品基因的稳定性及玉米成分提出长期跟踪观察报告，提交联邦卫生署备查．食品上市时，应遵照有关的标示规定，清楚标明其为转基因产品。
　　瑞士保护消费者基金会的态度代表了欧盟大多数人对转基因玉米的看法：这一产品对消费者无益，反而有潜在风险，是否对人体产生负面影响，尚有待长期观察，并非一朝一夕可以见到结果。虽有严格的标示规定。但食物成品种类繁多，形式不一，转基因玉米几经加工后，最后不见得一定能如实标示出来。在欧洲强烈反对食用生物技术制造出来的食品的声浪中，美国环境保护团制定了新的规定，全美大部分地区农民必须保留他们20%的田地来种植传统玉米，在种植棉花为主的南方与西南方，种植玉米的农民更需保留50%的田地来种植传统玉米。
　　3、转基因玉米未来的发展趋势

　　低植酸玉米。由于动物难以消化传统玉米的存在不溶性植酸，直接排除体外，这些排泄物有时会造成环境问题。如用低脂酸玉米制成的饲料喂少一半，饲料中的钙和蛋白质也可更完全地被动物吸收，从而可减少造成污染问题的氮排泄物的数量。低植酸玉米在美国已经商业化。