主糧作物時隔十年後再次拿到轉基因生物安全證書，轉基因三文魚也將在美上架。其實我國三代科學家的轉基因魚研究一直世界領先。
記者/王雪瑩（實習） 編輯/吉菁菁
新媒體編輯/呂冰心
2019年年底，農業農村部批准為192個植物品種頒發農業轉基因生物安全證書目錄，其中包括2個玉米品種和1個大豆品種，這是繼2009年2個水稻1個玉米獲得轉基因生物安全證書後，首次有主糧作物獲得轉基因生物安全證書。
上一次的安全證書頒發於 2009 年 8 月 17 日,三張證書中包含了華中農業大學的2種抗蟲水稻和中國農業科學院生物技術研究所的轉基因植酸酶玉米。
不過，當中國消費者終於有望吃到國產的轉基因玉米和大豆時，美國消費者卻已經架好平底鍋，準備迎接即將在超市上架的轉基因三文魚了。作為全球首個上市的供食用的動物轉基因產品，轉基因三文魚備受關注。
2019年年初，美國食品藥品管理局（FDA）正式取消對美國生物技術公司水賞科技公司Aqua Bounty Technologies的轉基因產品AquAdvantage轉基因大西洋鮭魚卵進口的禁令。轉基因鮭魚使用的生長激素DNA片段源於同一個科下的「大鱗馬哈魚」。蛋白質測試顯示轉基因鮭魚在化學成分上與原來並無二致，只是生長速度加快了。
被改造過後的大西洋鮭生長期縮短了超一半（只有18個月），可節省75%的飼料成本。按生長周期計算，預計2020年年中左右，美國消費者就能嘗鮮這種轉基因三文魚了。
圖為總部位於美國麻薩諸塞州沃爾瑟姆市Aqua Bounty Technologies公司研製的轉基因鮭魚（2010年）。
轉基因三文魚肉：獲取更多、更快、更健康
既然能直接在海里撈三文魚，那為什麼還要費九牛二虎之力，培育轉基因三文魚呢？答案很簡單：因為它足夠壯、長得快、肉健康，能解決當今三文魚供不應求的現狀。
轉基因鮭魚的平均重量達到了1340克，而普通大西洋鮭魚的平均重量僅為663克。由於大大縮短了成長周期，因此轉基因三文魚的飼養成本將更低，其受到的污染和體內聚集的有毒物質殘留也比普通鮭魚少得多。
三文魚愛好者都知道，像大西洋鮭這種野生三文魚，每年就產一次卵，從一粒卵長成魚，如果順利的話最少要花3、5年，碰上天災人禍可能就要更久。一面是人類吃貨停不下來的嘴，一面是「長得不如吃得快」的魚，眼看著野生三文魚都要被打撈得絕種了，美國人靈機一動：「轉基因，搞快點兒！」
他們將大西洋鮭魚體內加入大鱗馬哈魚（Oncorhynchus tshawytscha）的基因，使AquAdvantage在「青壯年期」能比非轉基因三文魚長得更快、更大。
Aqua Bounty Technologies的轉基因三文魚體積大於同齡非轉基因大西洋鮭。（圖片來源:newsdeeply）
為了吃，美國人真的是拼了，然而你知道嗎，我們中國人其實比他們更拼——最早被人類成功「改寫」了DNA的不是這些美國印第安納州的大西洋鮭，而是由中國科學家自己培育的、黃河流域土生土長的鯉魚。轉基因魚的研究，凝聚著三代中國科學家的心血與探索。
超前的「童魚」：首次打破遺傳不可改變的學說
很多國人並不知道，早在上世紀60年代後期，中國科學家就已經開始了對魚類細胞核的移植工作，而牽頭的正是中國克隆之父、著名生物學和實驗胚胎學家童第周。
不同的魚類，將他們的細胞核和細胞質混合在一起，讓細胞核與細胞質雜交，結果會如何？
為了解開這個謎題，童第周進行了各類試驗，嘗試將草魚的囊胚細胞核注射到被剝除了細胞核的武昌魚卵中。
童第周(中)1977年在中科院動物所與嚴紹頤(左一)等觀看實驗結果。（圖片來源:《南方周末》）
1973年，英國皇家科學院的大英百科全書刊印了一種全新的金魚的照片；著名畫家吳作人還專門為這條金魚創作了《睡蓮金魚圖》，來記錄了這個生命科學的奇蹟——圖片里，幾尾小金魚嬉戲著穿梭在蓮葉中，打頭一尾卻與眾不同：金魚的身子卻長著鯽魚的尾巴。
與普通的雙尾金魚不同，「童魚」（右）擁有類似鯽魚的單尾。
吳作人創作的《睡蓮金魚圖》
它的名字是：童魚。這算得上是中美生物科技第一次交流合作的成果——中國科學家童第周和美籍華人科學家牛滿江以金魚為材料，去研究細胞質中的核糖核酸在發育遺傳中所起的作用。他們發現了顯著的金魚尾鰭變異現象，後來國際生物學界用培育者的名字為其命名。
「童魚」標本
「童魚」誕生於1973年10月，將人類對生物進化和細胞遺傳與變異的研究推到新高峰——要知道1997年，第一頭克隆羊「多利」才在英國出世，但彼時的童第周已經用「童魚」首次打破了遺傳不可改變的學說，在此領域帶領團隊早早走到世界前列。
1979年3月6日，童第周為2000多名科研人員做報告時，心臟病發作、暈倒在講台上，同年3月30日，於北京病逝，享年77歲。
後來，他的學生朱作言，彼時還是中國科學院水生生物研究所（以下簡稱水生所）一名普通研究員，接過了老師的衣缽並下定決心，魚類基因工程研究這條路，一定要繼續走下去！
全球第一條轉基因魚：初始靈感來自鯪魚
接棒了老師的事業後，朱作言一直在思考一個問題：如果不做細胞核移植，而是做點兒更「超綱」的——比如，把一種生物的遺傳物質載體DNA提取出來，注射到另外一種生物的受精卵裡面，那會發生什麼？
為此，朱作言決定先從抗寒性上做實驗，他選中的目標正是廣東鯪魚——你沒猜錯，就是超市裡常見的「豆豉鯪魚」那個鯪魚。
身為華南地區主要的經濟魚，鯪魚味美肉鮮且產量大、單產高，唯一的缺點就是不耐寒，水溫低於7°就死，寒潮一來漁民幾乎就是「條魚無收」。
為此，朱作言及其團隊找來了喜涼耐寒的內蒙瓦氏雅羅魚——雖然長得慢，但極其耐寒，零下十幾度的水溫都能存貨。他們將內蒙瓦氏雅羅魚的DNA剝離出來，注射到廣東鯪魚的卵里，比對後竟然發現，這些「雜交」魚耐寒性竟然有了明顯的提高！
朱作言帶領團隊將重組人生長激素基因導入鯽魚和泥鰍受精卵。（圖片來源:中國科學院水生生物研究所）
1986年，一個重磅消息傳來：朱作言及其團隊成功培育出了全球第一批轉基因魚，同時，他們還給出了對應的完整轉基因魚模型理論。
1990年11月27日，美國《紐約時報》專門發表長篇文章介紹此事，那時人們才知道，朱作言及其團隊所做的試驗工作，足足比後來的美國同行領先3年之久。
1990年11月27日出版的《紐約時報》曾就中科院水生所轉基因魚研究做唱片專題報道（供圖：中科院水生所）
實驗室里大獲成功的「冠鯉」
廣東鯪魚都能不怕寒了，那能不能再來點兒更厲害的，比如，讓魚長得更大、更快？朱作言的回答是「能」。
在國際上打出了名聲，朱作言的動力也更大了，這次他們將目光盯上了魚類的生長基因：將長得快的草魚的生長激素基因提取，再導入黃河鯉的受精卵里，重組基因、選育、再重組……就這樣，轉基因黃河鯉「冠鯉」於1991年問世了。
現存中國科學院水生博物館的冠鯉標本（攝影/張星海）
相比於普通的黃河鯉，冠鯉的生長速度非常快：原來養2、3年才能上市的黃河鯉，養冠鯉只需要1年，而且它的餌料轉化率也很高，多吃多胖還長得快。
這對養殖戶來說意味著什麼？長得快、好養活、飼養成本低、效益翻倍。無怪乎看著這種新品種，彼時負責養殖試驗的工人師傅都跟朱作言感慨：「如果政府准許養殖這種魚，恐怕沒人會養別的鯉魚了！」
9年後，水生所率先完成了冠鯉的中試，專家學者更是從生態和食品等多角度認可了冠鯉的安全性。科學的認證、成熟的技術、養殖戶的認可……一時間，「讓冠鯉走進市場」似乎是一件呼之欲出的事兒了。
朱作言帶領助手崔宗斌、汪亞平、張甫英、胡煒、許克聖、陳尚萍等於1996年獲得轉「全魚」基因黃河鯉。朱作言團隊選擇克隆草魚生長激素基因和鯉魚β-肌動蛋白基因的啟動子並進行重組，因其重組得到的生長激素基因的結構元件全部來自魚類，不含其他非魚源的基因元件，故稱為「全魚」生長激素基因。（圖片來源：中國科學院水生生物研究所）
但是，在實驗室里大獲成功的冠鯉，踏入市場上的那一步，卻一直沒有邁出去。
來自大眾的誤解：轉基因魚食用到底安不安全？
「既然能接受草魚和鯉魚（自然）雜交，為什麼就不能接受一個草魚基因和鯉魚的雜交產品呢？」
2019年年底在武漢舉行的全國媒體轉基因報道研修班上談及大眾對冠鯉的誤解，朱作言的言語之間透著無奈和惋惜。
朱作言院士在「第八屆全國媒體記者轉基因報道研修班」活動上為現場媒體學員授課。（攝影/張星海）
朱作言非常清楚，面對充滿疑慮的民眾，應該如何說服他們理解，轉基因的黃河鯉實際上就是草魚基因和鯉魚雜交的結果，吃一條冠鯉其實就相當於「吃了一盤鯉魚又喝了一滴草魚湯」，它只是性能更好的「草魚和鯉魚雜交2.0」？
事實上，與普通雜交育種最大的不同，轉基因只是更有針對性地篩選了優良基因，減少了雜交育種過程中可能存在的各種缺陷與問題。這不僅是對自然優勝劣汰篩選的「提速」，也是人類改造自然物種追求「錦上添花」的結果。
冠鯉雖然有更「優良」的基因，但它的肉質跟普通的黃河鯉沒有任何區別，並沒有因為長得快、長得大而口感異常。為此，接過朱作言老師衣缽的胡煒研究員笑稱，無論是吃紅燒冠鯉還是紅燒黃河鯉，其實「真的沒什麼不同」。
胡煒團隊曾組織過幾次冠鯉品鑑會，邀請了諸多行業專家及媒體，一起嘗嘗冠鯉味道。時隔多年，有當年參與活動的記者還對試吃冠鯉的體驗記憶猶新：「（兩種魚）完全吃不出有任何區別，魚肉都很鮮嫩，唯一的感受就是（廚師做的）稍微有點兒咸」。
同時，武漢大學基礎醫學院、中國疾控中心營養與食品安全研究所也早已對冠鯉進行過嚴格的食品安全評價，其結論都證明，轉全魚生長激素基因鯉與對照鯉在使用安全性上並無差別，是一樣「安全可食用」。
除了口感無差，胡煒還強調，吃一條冠鯉所攝入的激素的量其實和吃兩條普通鯉魚並沒有差別。而且魚類生長激素其實是一種蛋白質，經過烹調加工後早就分解成了胺基酸，更不會有所謂的激素副作用。
黃河鯉與冠鯉的對照。（圖片來源：新華網）
當不了野生渣男：轉基因魚生存能力繁殖能力都很差
人吃了沒問題，可它們的基因被改造得如此強大，那自然生態怎麼辦？它們長得這麼快、體型這麼大，如果跑到自然水體，別的魚不都得被它逼走？到時候只剩下轉基因魚，那自然界的物種多樣性誰來保護？轉基因動物對自然生態的侵犯，也正是人們最擔心的。
為了驗證冠鯉的生態安全性，水生所做了諸多實驗：在室內，他們選擇了鱖魚和蒙古鮊兩種兇猛的狩獵型魚，將它們跟冠鯉放在直徑2米多的水箱裡進行5天的急性捕食試驗；在60天的中期捕食實驗中，科學家為了更貼近自然生態，甚至還在水池中種了水草……最後，他們更是直接在野外建了一個2畝大的池塘，一面種有水草，一面完全不種水草，在沒有任何人工喂養的情況下，任捕食魚、冠鯉和對照自然魚「自生自滅」。
結果他們發現，冠鯉的逃逸能力遠不如非轉基因的自然魚，捕食造成的死亡率在它們身上更凸出——這讓很多人迷惑了：冠鯉那麼「膀大腰圓」，還長得那麼快，怎麼可能這麼「弱」？其實，正是因為它們長得更胖，導致其游泳能力變低了，日常代謝率也變高了。換而言之，沒「跑幾步」就累得「呼哧帶喘」了，這還怎麼躲避「敵人追殺」？
為了了解它們的攝食習性，水生所的專家又乾脆建了一個100多畝的封閉人工湖，把各種各樣的魚放進去，不進行人工投喂，就是單純模擬長江中下游的生態環境。事實證明，這些被轉基因的鯉魚跟正常鯉魚一樣，別的魚愛吃啥，它們也愛吃啥，根本沒有「逃到野外就變科學怪物」。
對這一代的安全性暫且可以安心了，可它們的下一代呢？萬一轉基因魚在野外「亂搞」，跟別的魚雜交了怎麼辦？
國家「863」計劃項目「快速生長轉基因鯉魚的中試研究」通過成果鑑定。（圖片來源：中國科學院水生生物研究所）
為此，科學家們又建了個3畝的「婚配」池，將6條成年冠鯉、6條對照雌鯉和6條對照雄鯉放入其中，等到春暖花開之後，再對魚塘里新生的3000多尾後代一一進行「親子鑑定」。結果他們發現，冠鯉不僅躲避捕食的能力差，其繁殖能力也不行。
換而言之，想逃到野外「爆種」？抱歉，幾乎沒可能。可還是有人不放心——萬一呢，一切都有萬一吧？行，那就再做的徹底一點兒：讓它不育不就得了！
為此，水生所的專家又與湖南師範大學合作，通過染色體的倍間雜交，培育出了100%不育的三倍體轉基因鯉魚「吉鯉」。這一次，吉鯉不僅有草魚生長快的優點、味道還跟鯉魚差不多，最重要的是，它是100%無自然繁衍能力的。這就像馬和驢結合生下的是沒有繁衍能力的騾子，市面上賣的無籽西瓜不能接著長出西瓜一樣。
「起個大早趕個晚集」：15年「河東」與「河西」
「100多位諾貝爾獎獲得者同時簽名支持（轉基因育種）這件事情，世界上沒有第二件事情會引起這麼多人的重視、關心和支持」，當被問及轉基因食物是否安全時，朱作言如是說。
「比如美國科學院、英國皇家學會等，像這樣最有權威的科學團體也都集體發聲支持……我們（中國）為這個事情研究了30多年時間，發表了200餘篇論文，（它們）是接受了嚴格的生態和安全檢驗的」。
鮮少有人知道的是，成功將AquAdvantage三文魚推向大眾市場的AquaBounty Technologies公司CEO，早在2002年就曾為轉基因魚的培育技術造訪過位於武漢的中科院水生所。中美在學術界就此打了15年的交道，15年過去了，AquaBounty Technologies公司雖歷經多次高層變更，但AquAdvantage三文魚卻在波折中問世了，而中國的冠鯉卻還停留在原地等待。
AquaBounty Technologies公司在奧爾巴尼市的養殖工廠。（圖片來源: AquaBounty Technologies）
事實上，由於此前轉基因動物在美國沒有先例，因而相關部門的審批也非常謹慎，從實驗室「游」上北美消費者的餐桌，AquAdvantage三文魚也花了近20年的時間。
2010年，美國FDA完成了對AquAdvantage的食品安全評估。2年後，FDA通過了對其進行的環境生態評估。又過了3年，FDA終於在2015年11月19日宣布，正式批准將AquAdvantage三文魚作為人類可食用動物，使其成為人類歷史上首個被批准產業化養殖並銷售的魚。
據悉，自正式獲批銷售開始的2年時間裡，加拿大消費者已累積購買了10000磅（4.53噸）。與此同時，隨著美國本土也已取消對AquAdvantage魚卵的進口限制，未來預計，更多美國消費者也將能夠在本國的超市裡買到這種轉基因三文魚。
淡水魚養殖不穩定性呼喚轉基因品種
作為人口大國，中國人的水產消費也非常高，其中僅魚類就占50%以上，對鰱鱅鯉鯽草五種淡水魚的消費又占淡水魚消費總量的70%。
然而，巨大的消費需求對應的卻是淡水魚養殖的不穩定性：很多魚長得慢、易生病，養殖周期長、成本高、風險大。轉基因魚的出現本可以降低養殖風險，提高魚養殖的質量和產量，符合綠色養殖、走可持續發展道路的需求，然而相比於技術壁壘，公眾輿論的疑慮對轉基因產品的上市阻力更大。
以美國為例，為了進一步消除公眾對轉基因魚的誤解，AquaBounty Technologies堅持不走低價策略，他們表示，絕不會為了打開市場而壓低價格銷售。
「經過多方認證它們是安全的，與非轉基因（三文魚）並無差別」，該公司認為，低價兜售只會加深公眾對「轉基因魚不安全」的誤解，「我們會以正常的超市價格售賣，不會打折」。
與此同時，美國農業部（USDA）也就「如何規定生物工程食品」這一問題展開了更積極的行動，以期正確引導消費者。
USDA呼籲使用「BE」作為生物工程食品的標識。（圖片來源： Common Dreams）
在2018年公布的擬定規則意見中，USDA呼籲應鼓勵食品生產商使用「BE（「生物工程」）」標識替代此前的「GM（轉基因）」標識，或使用太陽、笑臉等符號進行區分，儘可能為消費者提供正向的消費引導。
參考:
http://www.agrogene.cn/info-2896.shtml
https://news.china.com/domestic/945/20170814/31089299.html
https://www.usatoday.com/story/money/2019/03/12/gmo-frankenfish-salmon-could-hit-store-shelves-early-next-year/3134439002/
http://www.agrogene.cn/info-2896.shtml
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1600038480142440302&wfr=spider&for=pc
http://www.shuichan.cc/news_view-377718.html
部分內容來自「第八屆全國媒體記者轉基因報道研修班」的現場講座
出品：科普中央廚房
監製：北京科技報 | 科學加客戶端
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