维普资讯 http://www.cqvip.com 第２３卷 第３期 四川师范学院学报（自然科学版） ２００２年９月 Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．３ Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｓｅｐ．２００２ 文章编号：１００１—８２２０（２００２）０３—０２９２—０４ 发展生物技术重视生态安全 汤泽生，苏智先 （四川师范学院生物多样性研究中心，四川南充６３７００２） 摘 要：论述了生物技术是现代科学发展与应用的结果，分析了在激素生产、新药品的开发、转基因动植物的应 用、物种扩散与交流等方面所取得的主要成就，探讨了发展生物技术时应注意普及生物技术知识，做好安全性试 验，重视社会伦理道德、立法及外来物种影响等问题． 关键词：生物技术；西部开发；生态安全 中图分类号：Ｑ１４６ 文献标识码：Ａ 生物技术（ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）是以现代生物科学为基础的结合先进工程手段和其它基础科学的原理、按照预 先的设计来改造生物体或加工生物原料，为人类生产所需要的产品，或达到改造生物的某些性状为目的的生 物技术科学Ｃ４，５］．现代生物技术通常包含细胞工程（ｃｅｌｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、基因工程（ｇｅｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、酶工程（ｅｎ— ｚｙｍｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、发酵工程（ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｅｎ￣ｎｅｅｒｉｎｇ）和蛋白质工程（ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｎｇｉｎｇｅｅｒｉｎｇ） ．现已广泛地用于改 造生物的某些性状，创造符合人类需要的生物类型、品种（系），以满足人们的经济和社会需要．但在应用生物 技术过程中，由于种种原因，其所改造的生物也可能产生某种对人类和其它生物不利的影响，改变生物链，出 现安全问题，故为世人所关注¨．２＇４．６ Ｊ． 生态安全问题，是指在一个特定的时空范围内，由于自然和人类活动改造生物性状而成为新类型、新物 种和外来物种迁入，并由此对当地其它物种和生态系统造成的改变和危害；人为造成环境的剧烈变化而对生 物的多样性产生的影响和威胁；在科学研究和开发、生产和应用中造成对人类健康、生存环境和社会生活等 方面有害的影响，都属于生态安全的内容和范围 ．６．８． ］．随着生物科学的发展，现代生物技术的出现、发展 和广泛地应用，生物技术将成为２１世纪最具有发展潜力和影响的高新技术之一，由该技术支持和发展的诸 多产业，将成为各国的支柱产业． 西部大开发是党和的英明决策，发展生物技术、保护环境、恢复和重建已受不同程度破坏的 生态环境是一项重要的任务．因此，在西部大开发时，既要大力发展生物技术，又不破坏生态环境，使经济建 设与环境保护、经济发展与生态重建同时并进，不走以牺牲环境为代价来发展经济的老路，故在应用和发展 生物技术时，要重视生态安全，防止可能产生的负面效应，将发展经济与保护环境，重视生态安全的最终目的 统一起来［６＿． １ 生物技术的主要成就 １．１ 生物技术产品的不断涌现 １９５３年，沃生（Ｗａｔｓｏｎ）和克里克（Ｃｒｉｃｋ）通过ｘ衍射实验，创立了脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）双螺旋结构模型， 首次揭示了遗传物质ＤＮＡ的分子结构、组成和功能，开创了分子生物学的新纪元．１９７２年Ｊａｃｋｓｏｎ和Ｂｅｒｇ利 用性内切酶和连接酶，得到了第一个体外重组的ＤＮＡ分子，从而建立了ＤＮＡ重组技术，为基因工程技 术的应用做了巨大的奠基工作．１９８２年，世界上第～个基因工程药物——重组人胰岛素获准生产销售．在这 收稿日期：２００２—０５—１５ 作者简介：汤泽生（１９３２一），男，重庆涪陵人，四川师范学院生物系教授，主要从事遗传学的教学与科学研究工作 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２３卷第２期 汤泽生，等：发展生物技术重视生态安全 ２９３ 以后，以基因工程和细胞工程技术生产的药物陆续开始商品化．截止１９９８年，仅美国就有５３种生物技术药 品获ＦＤＡ批准上市ｌ－４ Ｊ，正在进行临床试验的药品与疫苗超过３５０种，还在开发、研究的药品、疫苗多达 ２ ２００多种，可见生物技术产品的增长迅速与后备力量之多，是一般人难以想象的． １．２生物技术是生产新药的主要技术 现代生物技术研究最多，应用最广，发展最快的是医药业．目前，美国大约有１ ３００家生物技术公司的 ６０％，欧洲７００家生物技术公司的４３％以上，都在从事生物药品的开发与研究ｌ＿２ Ｊ．而主要的是研究与人类重 要疾病如癌症、艾滋病、各种遗传性疾病、心血管疾病等有关的药物．这些药物主要有细胞因子、生长因子、疫 苗、单抗和基因治疗等ｌ＿４＇ Ｊ．自第一个基因药物上市以来，美国已生产了５０种经ＦＤＡ批准的药物，其销售 额已达８０亿美元，年增长量达１３％，预计到２００６年可超过２５０亿美元．日本到１９９５年年底已批准３１个品种 上市，１９９６年基因工程药物的销售额约为４８９１亿日元ｌ－４ Ｊ．据估计，基因技术生产的药物到２１世纪初将有大 幅度的增长． １．３生物技术促使农业领域的大改观 自１９８６年全世界有５种转基因植物获准进人田间试验以来，１９９２年增加到６７５种，到１９９９年１月底以 前，仅美国就批准了１０ ７７２项，其增加之快，超出人们的预料．目前，已有抗虫棉花ｌ－３ Ｊ，抗除草剂的大豆、玉 米、棉花、油菜，耐贮藏的蕃茄，抗病毒的南瓜等数十种作物投放生产，批准上市销售．１９９８年，世界转基因作 物总面积已达２ ７８９万ｈｍ２，其中７３％在美国．美国、阿根廷分别种植的转基因大豆１２０万ｈｍ２和４２０万ｈｍ２， 占两国总面积的３６％和６０％以上．美国的转基因棉花栽培面积已达５０％（１９９９年）、转基因玉米栽培面积已 达３０％（１９９９年）．转基因作物产品已进人世界各主要国家市场，其销售额１９９５年仅为０．７５亿美元，到１９９８ 年已达１５亿美元，在短短４年中增长了２０倍，预计２０１０年将达２００亿美元＿ｌ ． 近几年，由于世界上主要从事农业生物技术的国家的竞争，大企业的参与，无疑将大大的加快农业生物 技术的进步和发展，我国的生物技术研究虽然起步晚，但进步较快，如：植物组培快繁、脱毒技术生产种苗，利 用花药培养或小孢子培养技术获得单倍体的育种，动物和植物的细胞工程技术，生物农药与肥料，细胞核移 植，基因工程等技术在农业、渔业、畜牧业、医药业等方面产生了积极的影响，并正在飞速发展，一大批科技工 作者为追赶和达到国际水平而不懈地努力．因此，有理由相信生物技术将成为一个新兴的技术，在２１世纪为 人类社会和经济的可持续发展而发挥其重大作用． １．４引种技术的发展加速了物种、品种的扩散。促进生物多样性的提高 生物物种的形成，最先总是源于某个特定地点，然后通过迁徙和引人，逐渐扩大生存范围，形成物种交 流，为人类提供丰富的生物资源．引种就是从外地引进新物种、新品种，并逐渐适应当地环境条件的一个改造 生物的工作． 我国是世界上引种最早的国家之一，约在３ ０００多年前就开始了．同时也是引种成绩最显著的国家．小 麦、玉米、高梁、马铃薯、甘薯、花生、棉花和烟草等作物都是先后从国外传人的 Ｊ．大豆原产地在我国和西伯 利亚，先后由我国向国外传播．到２０世纪，因为交通方便、信息灵通，品种的交流加速，对农业、畜牧业、渔业、 林业的发展起了更大的促进作用．如桉树（Ｅｕｃａｌｙ ｐｔｕｓ ｓｐｐ．），２０世纪中叶从意大利引人广东，逐渐扩大到广 西、福建、四川、云南，再进一步扩大．苹果原产、甘肃，后逐渐南移至河北、山东、山西、武汉等地ｌ ．其它 如茶树、毛竹的北移等都起到了扩大物种的适应范围，加速基因流的扩散，有的会形成新类型、新品种，改变 或增加物种多样性，对生态环境的影响及食物丰富起到了加速发展的作用． ２ 发展生物技术应重视生态安全 科学技术是一把双刃剑，科学技术的发展在不断给人类带来好处的同时，也可能出现某些负面的影响． 为了进一步发扬科学技术是第一生产力的巨大作用，减少和克服不利的因素，促进生物技术的健康、持续地 发展，应加强科学规范，注意生态安全［ ，４，１５一 ． 维普资讯 http://www.cqvip.com ２９４ 四川师范学院学报（自然科学版） ２００２年 ２．１ 正确认识生物技术可能产生对生态环境及人类的安全问题 自２Ｏ世纪下半叶现代生物技术产生以来，一直在群众中产生一些需要证实和回答的问题．例如：利用转 基因获得的生物新物种和新品种，是否会破坏生物繁殖、进化的自然法则？是否会影响大自然原有的生态系 统，威胁生物多样性的存在？利用转基因生物生产的食品被人类和动物食用后，是否会改变人及动物的特 性，对人类健康带来影响？如果人长期使用基因食品、基因药物后，会产生什么样的影响？这些问题，在不少 人的心目中都有疑问，需要深入研究，加大宣传、科学普及生物技术知识，提高广大群众的认识，为生物技术 的发展，为生物技术产品被人民接受创造良好的知识和心理承受的基础 Ｊ． ２．２生物技术的安全性试验问题 生物技术，尤其是以控制和改变遗传基因而出现的转基因生物之后，有人担心会“制造”出一些有害的生 命力更强的超级生物，从而破坏生物链，改变生物之间的依存关系，给一些物种带来严重的不可挽回的损失， 影响生态安全，出现生态危险Ｅ ， ，６，１４ ．故对应用生物技术改造后的生物应进行长期的观察试验，了解它对 其它物种的影响，确保应用生物技术生产的食物及转基因生物，不会对人类自身及生物界产生不良影响后， 方可进一步的应用和推广． ２．３生物技术的专利与社会伦理道德问题 生物技术是一种高新的科学技术，生物技术的研究与开发，常需要花几年或十几年的时间，需要投入几 百万甚至上千万的资金，如获成功，又可获得很丰厚的效益．生物技术是一项高技术、高投入、高风险、高效益 的事业．因此，生物技术项目大多申请了专利保护．但另一方面，人们在利用这些生物技术产品，进行消费时， 往往又想了解其产品的来源、作用机制，对人们会造成什么样的影响等的知情权与生物技术的保密性如何处 理，都是一些急待解决的问题． 模式生物基因组，特别是人类基因组的逐渐破译，将会对生物（包括人）的生、老、病、死等产生重大的影 响，进而对人类疾病的发生、预防和治疗等在认识上有所提高，对确保人类健康，延缓衰老，提高寿命等方面 有作用，从而获得巨大的经济效益与社会效益＿ｌ Ｂ Ｊ． 但当前世界上个别国家的不安分守纪的人，也打着利用生物技术的旗号，大量收购第三世界国家的生物 资源、基因资源，开展生物多样性研究，获取专利．尤其是人类基因组计划开始以后，有的国家更是大量收集 第三世界国家各个民族的基因资源，以期通过控制专利权获得大量的经济收益，这种作法有违国际公约与原 则，是侵犯他国利益和人身权利，违背社会伦理道德的．尤其是在试管婴儿、克隆技术、细胞工程、基因工程等 生物技术领域中从事研究的科学家更应具有高尚的道德，以科学的态度，遵守国际公约和社会伦理道德，以 对人民高度负责的精神，在保护自然界的生态平衡与安全的前提下做好生物技术方面的工作． ２．４加大生物技术安全性的研究，注意生物技术安全的立法工作 生物技术是２１世纪重点发展的有巨大潜力的技术，必将在新世纪产生巨大的作用，出现很多新兴的产 业．为了兴利除弊，及早注意克服可能在发展生物技术时出现的弊端与滥用的风险．除了加强科技工作者的 负责精神、符合社会发展的道德观、良好的责任心之外，要充分认识新的生物技术可能给哲学、伦理学和法律 等带来的影响与冲击，制定相关的与措施、规范生物技术沿着健康的道路发展，以确保生物技术对社会 的可持续发展，对维持自然的生态平衡方面做出更大的贡献¨， Ｊ． ２．５ 重视引入外来物种所带来的生态安全问题 人们为了改善自己的生存环境，不加试验、不谨慎的引入某些生物，有时会造成与当地生物物种之间的 竞争，造成对当地物种生存的压力或灾难，是常有的事．这种现象特别是在与外界隔离较长的地域、岛屿等环 境尤为明显．如：位于北太平洋、远离内陆海岸的夏威夷群岛，由于波利尼亚人的最先迁入，带人了猪、老鼠和 蚯蚓，使该岛上至少有４４种鸟类绝灭．１７７８年欧洲人的再次进入，又带去了大量的黑鼠、野狗、猫、羊、马、牛 等动物，在２００年问，又造成了大量的鸟类、昆虫和植物的绝灭．目前，夏威夷群岛上引进移人的外来植物种 类已超过了岛上特有种［ ． 东非的列谷湖地区曾经是世界上水生生物多样性丰富的地区之一，为了开展商业养殖，人们将尼罗河的 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２３卷第２期 汤泽生，等：发展生物技术重视生态安全 ２９５ 河鲈引入到维多利亚湖，结果导致几百种当地的慈鲷科鱼类趋于灭绝． 我国的板栗树对枯萎病有抗性，但当中国板栗在２Ｏ世纪初引入美国纽约后，因板栗枯萎病传染而造成 板栗树大量的死亡．水花生（空心莲子草）是由日本传人我国，并在我国长江下游地区定居的生长迅速的饲料 植物，２０世纪中叶引入四川Ｉ后，大量繁殖，难以控制，以致成灾．以上例子都说明人们在引种工作中，如果考 虑不周，就可能造成引入物种大量繁殖，以致取代甚至消灭当地的原有物种，造成生态失衡，破坏原有的自然 形成的平衡的生态系统而产生新的生态系统．当今正值西部大开发，恢复和重建西部良好的生态环境，保护 生物物种与生物多样性，对引种带来的生态安全问题应该引起广大科学家及的高度重视． 参考文献： ［１］刘谦，朱鑫泉．生物安全［Ｍ］．北京：科学出版社，２００１． ［２］中华人民共和国科学技术委员会．基因工程安全管理办法［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９３． ［３］贾士荣，郭三堆，安道昌．转基因棉花［Ｍ］．北京：科学出版社，２００１． ［４］宋思扬，楼仕林．生物技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２０００． ［５］王晓佳，谭远德．生物工程学［Ｍ］．桂林：广西师范大学出版社，１９９５． ［６］多兹Ｊ Ｈ．植物基因工程［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８９． ［７］仲，余金波．作物育种学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９８７． ［８］熊治延．环境生物学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社．２０００． ［９］陈英，李向辉，孙勇如．植物细胞培养与遗传操作［Ｍ］．长沙：湖南科技出版社，１９９２． ［１Ｏ］苏智先．新世纪生命科学的希望与未来［Ｍ］．成都：四川科学技术出版社．２００１． ［１１］汤泽生．遗传学在２１世纪的经济和社会发展中的作用和对策［Ｊ］．四川Ｉ师范学院学报（自然科学版），１９９７，１８（２）：１３４— １３８． ［１２］汤泽生，苏智先，米智平，等．２Ｏ世纪生物学的成就及２１世纪发展的趋势［Ｊ］．四川Ｉ师范学院学报（自然科学版），１９９８，１９ （４）：３５７—３６１． ［１３］汤泽生，杨帆．生物科学的成就与展望［Ｊ］．四川师范学院学报（自然科学版）．２０００，２０（３）：２２８—２３４． ［１４］林福玉，黄培堂．转基因动物研究进展及前景［Ｊ］．生物技术通报，１９９８，９（３）：２３０—２３３． ［１５］钱迎清．转基因作物的利弊分析［Ｊ］．生物技术通报．１９９９，１５（５）：７—１５． ［１６］贾士荣．转基因作物的安全性争论及其对策［Ｊ］．生物技术通报，１９９９，１５（６）：１—７． Ｄｅｖｅｌｏｐ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｐａｙ Ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＴＡＮＧ Ｚｅ—ｓｈｅｎｇ，ＳＵ Ｚｈｉ—ｘｉａｎ （Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｉｅｈｕａｎ Ｔａｅｈｅｒｓ Ｃｏｒｔｅｇｅ，Ｎａｎｅｈｏｎｇ，６３７００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｄ ｗｈａｔ ｍｕｓｔ ｂｅ ｎｏｔｉｃｅｄ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ．ｓｕｃｈ ａｓ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇ ｂａ— ｓｉｃ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｗｅｌｌ ｉｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｔｅｓｔ，ｔｈｏｕｇｈｔｆｕｌ ｏｆ ｓｏｃｉａｌ ｅｔｈｉｃｓ ｍｏｒａｌｓ，ｌａｗｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｒｅｉｇｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ— ｌｕｅｎｃｅ ｅｔｃ．ｆ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ｗｅｓｔｅｒｎ ｒｅｇｉｏｎ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ
