国际著名的研究与咨询公司———美国社会技术公司（SocialTechnologies）最近公布了未来一段时间内对整个人类社会最具发展前景和最有影响力的12个技术创新领域，其中在第10个领域“生物工程农业”中特别介绍了美国康涅狄格大学生物学教授李义开发的“外源基因清除”技术，认为这项研究成果可消除公众对转基因植物安全性的担心，铲除了未来生物工程农业发展道路上的一大障碍。为能深入了解“外源基因清除”技术的社会价值，记者专程前往美国康涅狄格大学，采访了受到中国国家留学基金委和中国国际合作项目资助而在该校做访问学者的贵州大学生命科学学院院长、贵州省农业生物工程重点实验室主任赵德刚教授。
记者：尽管去年“外源基因清除”技术在权威学术刊物上发表以来，国际上多种媒体纷纷争先恐后地报道了这一里程碑式的研究成果，但对中国的大部分普通百姓而言，“外源基因清除”技术究竟为什么那么重要他们仍然不太清楚，您能否先用通俗的语言做一个简单的介绍？
赵教授：“外源基因清除”技术是英文GeneDeletor的中文翻译，该项技术的关键是在转基因植物中加入了可控制的重组酶基因及识别序列，能够使重组酶在需要的时间和植物的确定部位上，将转基因植物中包括重组酶基因本身在内的所有外源基因在完成了预先设定的任务之后全部清除，从而让转基因植物的花粉、种子、果实或任何其他食用器官不再含有外来的基因，达到了利用转基因植物生产非转基因产品的目的。美国社会技术公司在其公布的简报中对此有一个形象的描述：“‘外源基因清除’技术就像计算机‘卸载’软件一样，早在人们食用之前或扩散到环境中之前，转基因植物中的外源基因就已被自动清除了。”
粮食短缺和能源危机是当今世界所面临的最严峻的社会难题，而基因工程是解决粮食问题和能源危机的强有力手段。不过，基因工程植物自诞生以来就伴随着人们对其生态安全性和食品安全性的争论，人们普遍担心转基因作物会通过种子和花粉将外源基因扩散到周边环境，产生超级杂草，并破坏生物多样性，同时也忧虑转基因作物制成的食物会给人畜健康带来危害。
近年来，公众对基因工程植物安全性的担心已经成为制约转基因技术发挥其效用的最大因素。但“外源基因清除”技术的出现则使转基因植物的安全性问题终于有了一个绝佳的解决方案，打开了一扇生物工程通往未来农业的窗口。例如，目前全球每年种植的抗除草剂和抗虫转基因大豆、玉米、油菜和棉花已达上亿公顷，对这些转基因作物来说，若使用“外源基因清除”技术，便可以使其前期生长阶段具备有抗除草剂和抗病虫害的功能，保证他们的生长优势。而当作物趋于成熟时，“外源基因清除”系统便会及时地、自动地将作物花粉、种子、块茎、叶片或其他可食部位中的抗除草剂基因、抗虫基因、标记基因以及重组酶基因全部清除掉。这种技术不但解决了外源基因的扩散问题，还可以让消费者放心食用由这些转基因作物生产出来的食品。这就是为什么有专家认为“外源基因清除”技术”的发明是转基因生物体诞生20多年来最重要的事件之一的原因。
记者：美国社会技术公司特别强调，“外源基因清除”技术对第二代、第三代转基因作物开发尤其重要。请问什么是第二代、第三代转基因作物？为什么说“外源基因清除”技术对他们的影响更大？
赵教授：第一代转基因作物商品化种植已经十多年了，2007年全球种植面积达到1.14亿公顷，迄今全球已累计种植了6亿多公顷，主要为抗除草剂和抗虫的转基因作物，这些转基因作物满足了农民的生产需求。第二代转基因作物是多个性状得到改良的作物，如具有高营养、抗病虫害、抗高温、耐寒冷、耐盐碱和抗干旱的转基因作物，他们同时满足了农民和消费者的利益。第三代则是指作为生物反应器生产药物和高价值工业原料的转基因作物，可用来生产生诸如生物药物、疫苗、复合蛋白和生物塑料等，他们不仅能够使消费者直接受益，为人类的健康提供有力的保障，而且还可为解决环境污染、水资源短缺和能源危机等全球性难题做出重大贡献。
由于第三代转基因作物的药用功能和第二代转基因作物的抗逆境等特征，使其食品安全性问题和因基因漂移引起的环境安全性问题比第一代转基因作物更为严重，而“外源基因清除”技术可以杜绝这些抗逆和药物基因的扩散。如同美国社会技术公司在其简报中评价的那样，将更进一步地推进第二代和第三代转基因作物的应用和发展。
记者：“外源基因清除”技术在生物能源领域有何应用前景？如何在能源危机中发挥重要作用？
赵教授：利用植物获取生物能源将是解决能源危机的重要途径之一。2007年全球有大约1120万公顷转基因作物用于生产生物燃料，而通过基因工程改造的生物能源植物抗逆性增强、生长速度加快，相对于化石能源的低价优势来说，其竞争力得到显著改善。不过，这里也存在着一个不容忽视的问题：这类具有强生长优势的转基因生物能源植物很有可能会成为新的入侵性植物，给地球的生态环境和生物多样性带来难以预料的后果。“外源基因清除”技术则可以把具有入侵性能的外源基因连根拔除，有效地防止生长快、适应性强的转基因生物能源植物自行扩散。
记者：除了“外源基因清除”技术外，目前有无其他技术可以解决转基因作物的安全性问题？与这些技术相比，“外源基因清除”技术有何优势？
赵教授：经审批上市的转基因植物产品应该是安全的，但公众对其安全性仍有很多担心。科学家为此开发了多种技术，如无标记基因和无报告基因的转基因技术、“终结者”种子技术、叶绿体转化技术等。他们虽在一定程度上也能够解决生态安全问题，但总还是存在这样那样的缺陷。例如，美国孟山都公司开发的“终结者”种子技术就是在植物中引入了种子致死基因，通过阻止种子正常发芽和生长的办法来达到避免外源基因飘移的目的。该技术尽管可以防止种子传播外源基因，但还是无法解决花粉传播的问题，也没能解决转基因食品的食用安全性问题。另外，在很多发展中国家，农民往往习惯于播种自己收获的种子，若农民种植“终结者”种子，因收获的种子与普通种子外观相同，难以分辨，经过出售或交换，其他农民很容易继续使用这些种子进行播种，其后果自然是颗粒无收。相比之下，“外源基因清除”技术既能解决环境安全和食用安全性问题，又能解决“终结者”种子技术所面临的农民不能用自己收获的种子来年再次播种的问题，是一项可使种子公司与农民双赢的技术。
记者：“外源基因清除”技术在美国的研究进展状况如何？对于中国这样的发展中国家来说，了解和掌握“外源基因清除”技术有什么重要意义？
赵教授：美国的很多科学家相信，“外源基因清除”技术是解决转基因作物环境和食品安全性的最佳手段，但该项技术还需要不断完善和扩展。据我所知，开创“外源基因清除”技术的李义教授以及美国多家与之合作的实验室，正在美国联邦政府的资助下，开展“外源基因清除”技术的大田试验，设法拓宽和完善该技术的适用范围，使之更好地应用于农业、园艺、林业、能源和医药各个领域内的所有转基因作物。我认为，用不了太长时间，“外源基因清除”技术就会在多个领域内得到应用和推广。
中国目前的人口已有13亿，预计到2030年该数字将上升到16亿，粮食问题毫无疑问将成为整个社会面临的最重要的问题之一。为保证粮食增产，必须不断选育推广新的作物品种，以及大量施用化学肥料和化学农药，而肥料和农药又会不可避免地导致严重的环境污染。种植转基因作物不仅可大幅度增加作物产量，还可有效减少农药和化肥的用量。因此，中国应积极推广应用转基因技术，利用现代农业生物技术解决国家对粮食和能源的需求问题。
根据报道，2006年中国抗虫转基因棉花的种植面积达到400万公顷，占棉花种植总面积的75%%，由于农药和用工显著减少，棉花产量进一步增加，全国累计增收节支约166亿元人民币。转基因棉花的大量种植还使棉田剧毒农药的使用量减少了75%%—80%%，估计全国农药使用量至少下降了48万吨，大大缓解了农药对土壤、水体和饮用水的污染，减少了农药中毒事故的发生率。另外，鉴于转基因作物的巨大经济和社会效益，中国在加快转基因作物研究和产业化进程的同时，也需要关注和正视转基因作物本身的生态安全和食品安全问题，应该立刻行动起来，刻不容缓地开展“外源基因清除”技术在主要农作物上的应用研究，积极应对转基因作物带来的生态安全和食品安全问题。
我认为，“外源基因清除”技术既可以广泛应用于水稻、玉米、小麦等粮食作物和烟草、油菜、棉花等经济作物，也可在林木、花卉、果树、蔬菜、草坪和生物能源植物上获得应用，还可以作为生物反应器生产药物和化工原料。所以，开展“外源基因清除”技术的应用研究，不仅事关粮食短缺和能源危机，而且对中国经济的可持续发展具有十分重要的战略意义。另外，“外源基因清除”技术还可以避免农产品出口所遇到的一些争端。例如，“外源基因清除”技术可使转基因水稻生产非转基因大米，有效杜绝了供出口的非转基因大米遭受转基因大米污染的可能性。
贵州省农业生物工程重点实验室已与美国康涅狄格大学李义教授开展了全方位的合作，并在中国科技部及贵州省国际科技合作项目资助下，着重研究“外源基因清除”技术在中国农作物上的推广和应用。我相信，“外源基因清除”技术在解决目前中国转基因作物产业化和转基因产品出口所面临的相关问题中将发挥重要的作用。相关链接
美国社会技术公司总部设在首都华盛顿，并在伦敦、上海等地开设了办事处，是一个全球性的开展专业预测、策划和创新的综合研究与咨询公司，专门为国际大型跨国公司、政府机构和非赢利国际组织的重大决策提供预测和咨询服务。2007年底以来，该公司公布了一系列简报，详细描述了2025年之前12个个技术创新领域可能取得的突破及其应用技术。这些领域分别是：个性化医疗、分布式能源、普适计算系统、先进纳米材料、健康生物标记、未来生物燃料、先进制造技术、水资源利用、二氧化碳控制、生物工程农业、安全与示踪、先进交通。
