病毒带来的转基因改良 夏威夷的“木瓜传奇”
木瓜病毒带来的转基因改良
美国式样本
一棵棵两三米高的木瓜树上，伞状的叶子密密遮住了树冠，细细看去，你会发现在茂密的叶子庇护下，一长串棒槌般大小的青绿色的木瓜挤满了树干。在夏威夷岛东北部希洛的一个木瓜农场里，农场主的侄子、一个叫路德的小伙子拿着长长的杆子轻巧地“顶”下来一只已经有些泛黄的木瓜，打开来给记者品尝。
路德介绍，这种木瓜名字叫“彩虹”，是一种转基因的木瓜品种，因味道特别甜美，不仅受到当地消费者的欢迎，而且出口到美国本土、加拿大甚至日本。
说起夏威夷种植转基因木瓜的历史，美国太平洋农业研究中心的病毒学家丹尼斯·贡萨尔维斯既是见证者、亲历者，又是这段历史的书写者。他回忆说，上世纪60年代，夏威夷的欧胡岛爆发了木瓜环斑病毒，岛上的木瓜产业几近被摧毁。当地农民只好转到还没有受到病毒侵袭的夏威夷大岛的普纳地区继续种植木瓜。1978年夏威夷州的政府部门找到当时在康奈尔大学的丹尼斯寻求帮助。1984年，丹尼斯教授开始着手研究，并于1991年通过田间试验发现，一个被导入了病毒基因的转基因系木瓜对木瓜环斑病毒具有抗性，就像是接种了疫苗一般。
次年，尽管夏威夷当地的木瓜年产量已经高达5300万磅，却在普纳地区也发现了环斑病毒。一场对抗病毒蔓延的竞赛开始了，眼看自家的木瓜树正在被病毒折磨，农民们自发行动起来，联合州政府的官员以及转基因木瓜的开发者丹尼斯·贡萨尔维斯，共同推动抗病系木瓜通过审批。这种转基因木瓜在1996年得到美国农业部审批，1997年又得到美国环保署和食品药物管理局批准，1998年5月起新的木瓜种子被免费派发给农户。直到2001年，之前生产木瓜的夏威夷所有地区都种植这种转基因木瓜了。
丹尼斯的学生、来自中国的胡晋生博士介绍，现在夏威夷90％的木瓜都是转基因的品种，主要是“彩虹”和“日出”这两大品种。2011年，日本政府已经通过审批，允许这两种产自夏威夷的转基因木瓜出口到日本市场。
开发一个新品
需1.36亿美元
美国式研发
2008年我国启动实施了“转基因生物新品种培育重大专项”；2010年国务院又将生物育种产业确定为战略性新兴产业，予以重点支持。2008年至2012年，国家共投入50多亿元。与中国式研发不同的是，在美国，根据生物技术工业组织的调查，一个生物技术产品研发的平均成本高达1.36亿美元，而周期则长达13.1年，因此只有孟山都、先锋种业这样的跨国公司有这样的研发实力。
提到转基因领域的跨国公司，很多人首先想到的就是孟山都。截至今年，转基因技术已诞生30年、转基因食品商业化已17年，而在全球范围内，第一个获准商业化种植的转基因作物品种便出自孟山都。1994年5月，孟山都公司培育的抗草甘磷除草剂转基因大豆首先获准在美国进行商业化种植，从此拉开了全球转基因农业的序幕。
在位于美国圣路易斯市的孟山都总部，孟山都全球生物技术法规政策及科学事务主任、华裔科学家高勇博士介绍，去年孟山都公司的年销售额已经达到135亿美元，其中72％来自农作物种子的研发。而在孟山都每年近百亿的巨大的种子销数额中，59％的玉米种子、18％的大豆种子、9％的蔬菜种子和8％的棉花种子等，都得益于转基因生物技术。不过，目前孟山都主要的业务分布还是在美国本土，约占销售额的55％；其次是欧洲及非洲，占到了13％；巴西约占12％；而在亚太区的业务仅占其6％。
转基因等生物技术的应用，一个显著的好处是推动了农作物产量的提高。以玉米为例，根据孟山都的统计，从2000年到2011年11年间，实现了玉米生物技术商业化的国家中，南非每公顷玉米单产增加了1.88吨，美国增产1.77吨，巴西增产1.55吨，阿根廷和菲律宾分别增长1.27吨和1.23吨；而在没有实现玉米生物技术商业化的国家，如中国每公顷玉米单产仅增长1.01吨，印尼、墨西哥和印度则分别下降0.84、0.8和0.73吨。2011年，美国共有85％的玉米种植使用了生物技术，单产从没有生物技术的1970年每公顷4.54吨提高到了9.24吨。
随着生物技术的进一步推广，孟山都预测：到2030年，一个杂交玉米种子中将有15至20个转基因，由此美国每公顷玉米的单产可以进一步提高到接近19吨。
新闻
背景
转基因技术比杂交更精确
美国生物工程博士、生物技术工业组织执行副总裁凯瑟琳·恩莱特解释说：靠肉眼和经验选择育种，到杂交育种，再到诱变育种，以及现阶段以转基因育种为主的分子育种，这是转基因技术走过的发展路径。此前杂交育种和诱变育种的作物为全世界广泛接受，而转基因技术的原理与其没有差别。
凯瑟琳·恩莱特解释，过去采用杂交等技术的科学家，为获取某个基因所代表的特性，必须从成千上万的实验结果中撷取自己所需的那一个，而转基因技术则将这种“大撒网”变成精确制导，用什么就取什么。
她认为，现在造成大家疑惑的一个重要原因就是对农业历史的不了解。人类改变动植物基因的过程已经持续了一万年。在18世纪就已经实现了物种间的基因转换。我们现在的技术不过是更精确了。在上世纪40年代，通过化学暴露或辐射的方式改变作物基因，这种方式一直到现在还在用。
再简单地说，我们现在吃的大多数农作物都是人类进行人工选育，也就是不断地把优良基因转出去加以利用，这是一个漫长的过程。而转基因作物则是通过人工操作把基因单独取出来，再通过生物技术转出去，相比传统育种方式，更可控、更高效。在过去的所有的育种方式中，植物DNA发生的变化都是随机的，我们掌控不了。如今有了生物技术，转基因的过程开始变得精确、可控。
转基因动物发展快用途广
转基因动物用途广泛，种类繁多，其研究近年来也得到了迅猛发展。转基因动物在许多重要疾病治疗手段发掘方面发挥了重要作用；同时，通过改变动物基因构成，或插入特定DNA，可以用于开发用于医药治疗的蛋白质。羊、猪、鼠等许多动物都被用来表达人类蛋白，如利用绵羊表达人α1抗胰蛋白酶以及用于器官移植的具有人组织相容性的转基因猪等。
利用转基因家畜作为生物反应器的研究始于20世纪90年代，目前发展十分迅猛，并不断开发出新的医药用途，包括人胰岛素、多种疫苗等都可以利用转基因动物进行生产。2011年3月，在转基因牛的乳汁中表达有生物活性的重组人溶菌酶研究获得成功。
除了用于医药，转基因动物还被用作多种生物学研究的模型。由于果蝇声明周期短，基因组相对简单，生物学家利用转基因果蝇开展发育遗传学研究。转基因小鼠则常被用于研究疾病的细胞、组织特异性反应。2010年，科学家在实验室研究出“抗疟疾”蚊子。在开曼群岛的实验证明，这种被导入致死基因的蚊子，可以使登革热的最重要携带者——埃及伊蚊的群体数量降低80％。
1999年，加拿大科学家培育出一种转基因环保猪，其粪便中排放的磷要比普通猪低30％至70％。此外，科学家还研究出了快速生长的转基因大马哈鱼、鲤鱼和罗非鱼等。
不过，转基因动物与克隆动物是不同的两个概念。1996年英国罗斯林研究所研究成功的克隆绵羊“多利”，是把体细胞的细胞核移植进一个去掉细胞核的卵细胞中，组装成一个类似受精卵的细胞，这个组装的细胞发育成一头小羊“多利”。“多利”是无性繁殖的产物，称为克隆。而转基因羊的研制是将外源基因通过显微注射等方法导人到羊受精卵的原核中，然后再把注射后的受精卵移植到受体母羊体内，让其发育成小羊。出生的小羊如带有所注射的外源基因，就有可能表达这种外源基因的产物。
例如，我们向受精卵里注射人类凝血因子Ⅸ基因，所得的转基因羊就可能在乳汁中制造大量人突凝血因子Ⅸ蛋白，提取出来就可以用于治疗血友病。克隆羊的价值在于它的理论意义，因为它突破了有性生殖的框架，证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。转基因羊的意义在于它的经济价值，因为它可以用来大量廉价地生产珍贵的药物。
