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包郵 遺傳工程作物:經(jīng)驗與展望
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遺傳工程作物:經(jīng)驗與展望 版權信息
- ISBN：9787030691996
- 條形碼：9787030691996 ; 978-7-03-069199-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
遺傳工程作物:經(jīng)驗與展望 內(nèi)容簡介
本書由美國國家科學院組織編寫，編寫委員會成員由4個國家（美國、荷蘭、德國、墨西哥）具有不同學科背景的20名**專家組成，成員的專業(yè)領域包括植物育種、農(nóng)學、生態(tài)學、食品科學、社會學、毒理學、生物化學、科學傳播、分子生物學、經(jīng)濟學、法學、雜草學和昆蟲學。本書以實事求是的科學思想方法，對20年來優(yōu)選遺傳工程作物的商業(yè)化種植進行了全面的回顧性研究，以文獻分析、研討會、社會互動等多種方式所得到的共識為基礎，全面地回應了有關遺傳工程作物的爭論。本書包含的內(nèi)容廣泛，涉及遺傳工程作物的發(fā)展與應用、遺傳工程作物對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響、遺傳工程作物與人類健康相關的風險和益處、遺傳工程作物的社會經(jīng)濟效益和風險、新興的遺傳工程技術和未來的遺傳工程作物，以及各國對于遺傳工程作物的監(jiān)管體系等，堪稱一本遺傳工程作物的經(jīng)典百科全書。
遺傳工程作物:經(jīng)驗與展望 目錄
目錄
行動綱領 1
摘要 3
1 美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院對遺傳工程作物的研究 19
1.1 美國國家科學院與農(nóng)業(yè)遺傳工程 19
1.2 委員會及其職責 22
1.3 征求來自不同角度的建議及評估信息 24
1.4 報告的審核過程 28
1.5 報告的結構 28
參考文獻 29
2 報告的框架 30
2.1 對不熟悉的問題進行透徹評估 30
2.2 遺傳工程作物的監(jiān)管 32
2.3 術語及其挑戰(zhàn) 37
本章小結 38
參考文獻 39
3 截至 2015年的遺傳工程作物 42
3.1 農(nóng)業(yè)遺傳工程的發(fā)展 42
3.221 世紀初的遺傳工程作物 47
3.3 遺傳工程作物和食品監(jiān)管政策的演變 57
本章小結 60
參考文獻 61
4 遺傳工程作物對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響 65
4.1 遺傳工程對作物產(chǎn)量的影響 65
4.2 種植Bt作物的效益 70
4.3 種植抗除草劑作物的效益 86
4.4 抗除草劑和抗蟲遺傳工程抗性性狀的產(chǎn)量效應 95
4.5 遺傳工程作物的環(huán)境效應 95
本章小結 104
參考文獻 105
5 遺傳工程作物對人類健康的影響 120
5.1 遺傳工程作物的參照物 121
5.2 美國對人體健康風險監(jiān)管的檢測方法概述 125
5.3 遺傳工程作物與人類疾病和慢性癥狀的發(fā)生 145
5.4 與遺傳工程作物有關的其他人類健康問題 155
5.5 遺傳工程作物對人類健康益處的評估 158
5.6 利用新興遺傳工程技術培育的食品安全性評價 163
本章小結 165
參考文獻 166
6 遺傳工程作物的社會與經(jīng)濟效應 182
6.1 對農(nóng)場或其周邊的社會和經(jīng)濟效應 183
6.2 農(nóng)場以外的社會經(jīng)濟效應 213
本章小結 232
參考文獻 233
7 未來遺傳工程技術 251
7.1 現(xiàn)代植物育種方法 251
7.2 常用的遺傳工程技術 253
7.3 新興的遺傳工程技術 256
7.4 基因組編輯在未來的應用 263
7.5 評估基因組編輯特異性的新興技術 267
7.6 基于組學技術對基因組變異的檢測 268
本章小結 277
參考文獻 278
8 未來遺傳工程作物 287
8.1 遺傳工程是創(chuàng)造下一代植物性狀所必須的嗎？287
8.2 如何規(guī)劃新興的遺傳工程技術對性狀的改良 289
8.3 未來的遺傳工程性狀 290
8.4 未來的遺傳工程作物、其可持續(xù)發(fā)展及世界糧食供給 308
本章小結 312
參考文獻 312
9 當前和未來的遺傳工程作物管理 322
9.1 遺傳工程作物管理體系 322
9.2 新興遺傳工程技術的監(jiān)管 346
9.3 相關監(jiān)管問題 351
9.4 上市前監(jiān)管安全評估的產(chǎn)品范圍 355
本章小結 359
參考文獻 360
附錄A 委員會成員簡介 367
附錄B 任務書的修訂 374
附錄C 信息收集會議日程 375
附錄D 不同種植制度下病蟲害防治措施對環(huán)境的影響研討會議程 385
附錄E 受邀但未能參加會議的報告人 387
附錄F 來自公眾的評價報告 388
附錄G 術語表 399
彩圖
行動綱領 1
摘要 3
1 美國國家科學院、工程院和醫(yī)學院對遺傳工程作物的研究 19
1.1 美國國家科學院與農(nóng)業(yè)遺傳工程 19
1.2 委員會及其職責 22
1.3 征求來自不同角度的建議及評估信息 24
1.4 報告的審核過程 28
1.5 報告的結構 28
參考文獻 29
2 報告的框架 30
2.1 對不熟悉的問題進行透徹評估 30
2.2 遺傳工程作物的監(jiān)管 32
2.3 術語及其挑戰(zhàn) 37
本章小結 38
參考文獻 39
3 截至 2015年的遺傳工程作物 42
3.1 農(nóng)業(yè)遺傳工程的發(fā)展 42
3.221 世紀初的遺傳工程作物 47
3.3 遺傳工程作物和食品監(jiān)管政策的演變 57
本章小結 60
參考文獻 61
4 遺傳工程作物對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響 65
4.1 遺傳工程對作物產(chǎn)量的影響 65
4.2 種植Bt作物的效益 70
4.3 種植抗除草劑作物的效益 86
4.4 抗除草劑和抗蟲遺傳工程抗性性狀的產(chǎn)量效應 95
4.5 遺傳工程作物的環(huán)境效應 95
本章小結 104
參考文獻 105
5 遺傳工程作物對人類健康的影響 120
5.1 遺傳工程作物的參照物 121
5.2 美國對人體健康風險監(jiān)管的檢測方法概述 125
5.3 遺傳工程作物與人類疾病和慢性癥狀的發(fā)生 145
5.4 與遺傳工程作物有關的其他人類健康問題 155
5.5 遺傳工程作物對人類健康益處的評估 158
5.6 利用新興遺傳工程技術培育的食品安全性評價 163
本章小結 165
參考文獻 166
6 遺傳工程作物的社會與經(jīng)濟效應 182
6.1 對農(nóng)場或其周邊的社會和經(jīng)濟效應 183
6.2 農(nóng)場以外的社會經(jīng)濟效應 213
本章小結 232
參考文獻 233
7 未來遺傳工程技術 251
7.1 現(xiàn)代植物育種方法 251
7.2 常用的遺傳工程技術 253
7.3 新興的遺傳工程技術 256
7.4 基因組編輯在未來的應用 263
7.5 評估基因組編輯特異性的新興技術 267
7.6 基于組學技術對基因組變異的檢測 268
本章小結 277
參考文獻 278
8 未來遺傳工程作物 287
8.1 遺傳工程是創(chuàng)造下一代植物性狀所必須的嗎？287
8.2 如何規(guī)劃新興的遺傳工程技術對性狀的改良 289
8.3 未來的遺傳工程性狀 290
8.4 未來的遺傳工程作物、其可持續(xù)發(fā)展及世界糧食供給 308
本章小結 312
參考文獻 312
9 當前和未來的遺傳工程作物管理 322
9.1 遺傳工程作物管理體系 322
9.2 新興遺傳工程技術的監(jiān)管 346
9.3 相關監(jiān)管問題 351
9.4 上市前監(jiān)管安全評估的產(chǎn)品范圍 355
本章小結 359
參考文獻 360
附錄A 委員會成員簡介 367
附錄B 任務書的修訂 374
附錄C 信息收集會議日程 375
附錄D 不同種植制度下病蟲害防治措施對環(huán)境的影響研討會議程 385
附錄E 受邀但未能參加會議的報告人 387
附錄F 來自公眾的評價報告 388
附錄G 術語表 399
彩圖
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遺傳工程作物:經(jīng)驗與展望 節(jié)選
行動綱領 自20世紀80年代起，生物學家采用遺傳工程技術使作物表現(xiàn)出新的性狀。由于種種原因，至2015年僅有兩個性狀——抗蟲和抗除草劑的農(nóng)作物被廣泛運用。現(xiàn)有許多關于遺傳工程作物的正面和負面影響的說法。“遺傳工程作物：經(jīng)驗與展望”委員會的主要目的是審查這些說法相關的證據(jù)。本委員會還被要求評估新興的遺傳工程技術，評估它們可能對作物改良的貢獻，以及它們可能對科技和監(jiān)管帶來的挑戰(zhàn)。本委員會深入研究了相關文獻，聽取了80位不同主張人士的發(fā)言，并閱讀了700多條來自公眾的評論，旨在加深對遺傳工程作物問題的理解。*后我們認為不能對遺傳工程作物做出籠統(tǒng)結論，因為與之相關的問題是多維的。 現(xiàn)有的證據(jù)表明，遺傳工程大豆、棉花和玉米的種植為生產(chǎn)者帶來了良好的經(jīng)濟效益，但*后的收益還是取決于實際害蟲數(shù)量、耕作方式和農(nóng)業(yè)基本設施。那些具有抗蟲性狀的作物——基因取自一種細菌（蘇云金芽孢桿菌或簡稱Bt）——與非Bt品種相比，普遍減少了大小農(nóng)場的產(chǎn)量損失和殺蟲劑的使用。在一些案例中，廣泛種植這種作物有效地減少了地域內(nèi)特定害蟲的數(shù)量，從而也減少了非Bt作物的損失。而且，種植Bt作物的農(nóng)場比種植使用殺蟲劑的非Bt品種的農(nóng)場具有更高的昆蟲多樣性。然而，在沒有遵循抗性管理策略的地方，一些目標昆蟲也演化出了具破壞性的抗性水平。抗除草劑（HR）作物噴灑除草劑草甘膦比非HR對照作物的產(chǎn)量有小幅增長。調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)種植HR作物的農(nóng)田的植物多樣性低于非HR作物的農(nóng)田。在嚴重依賴草甘膦種植HR性狀作物的地區(qū)，一些雜草產(chǎn)生了抗藥性，這將成為一個主要的農(nóng)業(yè)問題。種植含Bt和HR性狀作物的可持續(xù)性應用取決于綜合管理策略。 有些人稱遺傳工程作物對人類健康產(chǎn)生不良影響。即便很多評論都指出遺傳工程作物與非遺傳工程作物一樣安全，但本委員會還是重新審查了這個主題的原始研究。許多動物飼喂試驗的設計與分析方案并不都是*佳的，但大量的試驗結果證明遺傳工程作物作為食物不會對動物造成危害。此外，對食用遺傳工程作物前后牲畜健康影響的長期數(shù)據(jù)顯示，遺傳工程作物不會產(chǎn)生相關的副作用。本委員會還審查了有關癌癥發(fā)病率、流行病學及其他人類健康問題的數(shù)據(jù)，沒有確鑿的證據(jù)顯示食用遺傳工程作物的食物比食用非遺傳工程作物的食物更不安全。 遺傳工程作物的社會和經(jīng)濟效益取決于其特有性狀、作物品種對農(nóng)場環(huán)境的適應性，以及遺傳工程種子的質(zhì)量和成本。遺傳工程作物使各種規(guī)模農(nóng)場的農(nóng)民受益，但僅靠遺傳工程作物無法解決所有農(nóng)民，特別是小農(nóng)戶面臨的各種各樣的復雜挑戰(zhàn)。考慮到農(nóng)業(yè)的復雜性以及統(tǒng)一規(guī)劃和執(zhí)行的必要性，如果想在不同的區(qū)域長期實現(xiàn)其社會效益的*大化，必須要有公共環(huán)境及個人支持。 自20年前引入遺傳工程作物以來，分子生物學取得了長足的進步。新興技術為農(nóng)作物帶來更精確、多樣的變化。抗病蟲害性狀將會在更多的農(nóng)作物中廣泛使用。提高產(chǎn)量潛力和肥料養(yǎng)分利用率的研究正在進行中，但現(xiàn)在還無法預測其是否成功。委員會建議對新興遺傳工程技術進行戰(zhàn)略性公共投資以及采取其他方式以應對糧食安全問題和其他挑戰(zhàn)。 組學技術可以測定植物中DNA的序列、基因表達和分子成分。該技術需要進一步改進，但預期將會提高非遺傳工程和遺傳工程作物的研發(fā)效率，還可以用來檢測新作物品種，測試常規(guī)育種或遺傳工程品種是否發(fā)生非預期變化。 各國對遺傳工程作物的監(jiān)管程序有著很大的差別，因為這反映了國家間的社會、政治、法律和文化差異。這些差異性的持續(xù)存在可能會引發(fā)各國間的貿(mào)易問題。新興技術使得遺傳工程和傳統(tǒng)植物育種技術之間的區(qū)別變得模糊，流程監(jiān)管體系在技術上很難實現(xiàn)。本委員會建議新品種——無論是遺傳工程還是常規(guī)育種——如果它們具有可能存在潛在危險的新特性或非預期特性，則應使其接受安全測試。并且委員會提出了一種分層式評估監(jiān)管法，這種方法在一定程度上基于新的組學技術，能夠?qū)Ρ纫呀?jīng)廣泛種植的新品種和其對應的原始品種的分子圖譜。此外，對遺傳工程作物的管理應該是公開透明的。 摘要 遺傳工程是通過引入或改變生物體中的DNA、RNA或蛋白質(zhì)使其表達新性狀或改變現(xiàn)有性狀表達的過程，此技術起于20世紀70年代。采用常規(guī)育種技術和遺傳工程育種技術相結合進行作物遺傳改良比單獨使用某種技術具有更多的優(yōu)勢，因為有些遺傳性狀無法單純依靠常規(guī)育種引入或改造，必須依賴遺傳工程技術。其他一些性狀更容易通過常規(guī)育種得到改良。自20世紀80年代以來，生物學家已經(jīng)利用遺傳工程技術在植物中表達了許多特性，比如延長水果的貨架期、增加維生素含量，以及提高抗病能力。 由于各種科學、經(jīng)濟、社會和監(jiān)管方面的原因，大多數(shù)已被研發(fā)的遺傳工程性狀和作物品種并沒有投入商業(yè)化生產(chǎn)。例外的情況是，抗除草劑和抗蟲的遺傳工程性狀的作物自20世紀90年代中期在一些國家被商業(yè)化應用以來，一直在少數(shù)幾個大田作物上廣泛運用。至2015年，只有不到10種抗除草劑、抗蟲的遺傳工程作物被種植，含抗蟲、抗除草劑或抗蟲抗除草劑的遺傳工程作物的種植面積占當年世界種植面積的12%左右（圖1）。在2015年，*常見的含以上一種或兩種性狀的遺傳工程作物是大豆（占大豆種植總面積的83%）、棉花（占棉花種植總種植面積的75%）、玉米（占玉米種植總種植面積的29%）和油菜（占油菜種植總種植面積的24%）James，C2015Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops:2015Ithaca，NY:International Service for the Acquisition of Agribiotech Applications。一些其他性狀（如抗病毒、減緩蘋果和土豆褐變）的遺傳工程作物被準予在2015年商業(yè)化生產(chǎn)，但它們在世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)面積相對較小。 由美國國家科學院負責的“遺傳工程作物：經(jīng)驗與展望”委員會利用過去二十年來積累的證據(jù)來評估GE作物以及隨之而來的新興技術帶來的正負面影響（見委員會任務說明，框1）。考慮到遺傳工程作物被商業(yè)化的性狀及種類很少，本委員會獲得的數(shù)據(jù)主要限于抗除草劑和抗蟲性狀的玉米、大豆和棉花，且在地理上也受到限制，只有少數(shù)國家長期種植這些作物。 每個人對遺傳工程作物帶給農(nóng)業(yè)、環(huán)境、健康、社會和經(jīng)濟的好處和不足都有不同的看法。本委員會在本報告的第4~6章專門整理討論了由受邀嘉賓或公眾評論提交給委員會及文獻中有關遺傳工程作物效益主張的證據(jù)。關于這些效益的調(diào)查結果和建議展現(xiàn)在本摘要的“遺傳工程的經(jīng)驗”部分。 本委員會還負責探索與農(nóng)業(yè)相關的遺傳工程新興技術。在撰寫本報告時，一些改變有 框1任務說明 構建和更新以前美國國家研究委員會在報告中提出的概念和問題，其中涉及食品安全、環(huán)境、社會、經(jīng)濟、管理，以及遺傳工程（GE）作物的其他相關概念和問題；以傳統(tǒng)育種方法培育的作物為參照，本委員會將在當代全球糧食和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的范圍內(nèi)對GE作物的現(xiàn)有資料進行廣泛審查。這項研究將闡明如下問題： ●審查GE作物在美國和國際上的發(fā)展和引進歷史，包括未商業(yè)化的GE作物，以及不同國家的GE作物開發(fā)商和生產(chǎn)者的經(jīng)驗。 ●評估提出GE作物及其配套技術存在負面影響的證據(jù)，如減產(chǎn)、對人類和動物健康有害、增加殺蟲劑和除草劑的使用量、產(chǎn)生“超級雜草”、減少遺傳多樣性、導致生產(chǎn)商面臨更少的種子選擇，以及其他對發(fā)展中國家農(nóng)民和非GE作物生產(chǎn)者產(chǎn)生的負面影響等。 ●評估提出GE作物及其配套技術存在很多優(yōu)點的證據(jù)，如減少殺蟲劑的使用、通過與免耕措施協(xié)同作用減少土壤流失并改善水質(zhì)、減少害蟲和雜草對作物造成的損失、增加生產(chǎn)商在種植時間上的靈活性、減少腐爛和霉菌毒素污染、提升營養(yǎng)價值潛力、增強對干旱和鹽堿的耐受性等。 ●審查當前對GE作物和食品進行的環(huán)境和食品安全評估所涉及的科學基礎及相關技術，以及額外檢測的必要性和潛在價值的證據(jù)。在適當?shù)那闆r下，這項研究將探索如何對非GE作物和食品進行評估。 ●從農(nóng)業(yè)創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的視角，探索GE作物科學與技術的新發(fā)展以及這些技術未來可能帶來的機遇和挑戰(zhàn)，包括研發(fā)、監(jiān)管、所有權、農(nóng)藝、國際以及其他機遇和挑戰(zhàn)。 本委員會在介紹其研究結果時，將指出在收集GE作物和GE食品對多領域（如經(jīng)濟、農(nóng)學、健康、安全及其他領域）造成影響的信息上存在不確定性及信息的缺乏性，并使用來自其他類型生產(chǎn)實踐、與作物和食品具有可比性的信息，以便在恰當?shù)那闆r下進行展望。要在世界當前背景下和預計的糧食與農(nóng)業(yè)體系的背景下審查研究結果。本委員會建議開展研究或采取其他措施，以填補安全評估方面的空白，提高監(jiān)管透明度，提升GE技術的創(chuàng)新性，拓寬獲取GE技術的途徑。 本委員會將撰寫一份針對決策者的報告，作為非專業(yè)人員設計衍生產(chǎn)品的基礎。 機體基因組的新方法，如基因組編輯、合成生物學和RNA干擾技術等正成為*流行的作物遺傳工程技術。一些作物至少可以使用其中一種技術改變一個性狀，如2015年獲準在美國生產(chǎn)的防褐變的蘋果。如何在未來使用這些技術改變農(nóng)作物性狀將在本報告的第7章和第8章中舉例介紹，*后本委員會的結論及發(fā)現(xiàn)將展現(xiàn)在本摘要的“遺傳工程的展望”部分。 在本委員會開始進行這項工作的時候，國家和地方正處在剛制定新監(jiān)管體系以適應新遺傳工程技術，甚至對遺傳工程的基本定義進行更新的時候。這個過渡狀態(tài)使本委員會有責任及時和富有挑戰(zhàn)性地對環(huán)境和食品進行審查。在第9章中，本委員會對美國、歐盟、加拿大和巴西的監(jiān)管體系進行了全面回顧，將其作為監(jiān)管差異性的例子。在社會中，政治和文化的優(yōu)先順序常常影響一個國家管理制度構架。實際工作中，一些管理體制更強調(diào)管控改變基因組的過程。隨著作物遺傳工程技術的進步，一些既定的管理體制可能不能適應管理使用新方法創(chuàng)造的新性狀。本委員會認為，美國現(xiàn)有的管理制度就是這種情況。 本委員會避免籠統(tǒng)地對遺傳工程作物的收益或不利影響做出聲明，因為多種原因會導致這樣的聲明對改變遺傳工程作物的政策沒有幫助。首先，遺傳工程技術已經(jīng)存在并會持續(xù)將更多潛在性狀引入農(nóng)作物；然而，有且只有兩種性狀——抗蟲和抗除草劑——被廣泛使用。現(xiàn)有轉(zhuǎn)基因作物的影響的說法實際上就是指這兩個性狀導入作物可能引起的潛在影響；然而，不同的性狀可能會有不同的影響。舉例來說，改變作物營養(yǎng)成分的性狀與抗除草劑性狀很可能會對環(huán)境或經(jīng)濟產(chǎn)生不同的影響。其次，并不是所有現(xiàn)有的遺傳工程作物都同時具有抗蟲和抗除草劑性狀。例如，在本委員會起草此報告時，美國的遺傳工程大豆具有抗除草劑性狀卻沒有抗蟲性狀，而印度的遺傳工程棉花具有抗蟲特性卻沒有抗除草劑特性。這兩種性狀對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、環(huán)境和健康的影響是不同的，如果籠統(tǒng)將兩者同一而論，這些區(qū)別就顯示不出來了。*后，單一性狀作物組合的效果取決于田間昆蟲或雜草的種類、數(shù)量、生產(chǎn)規(guī)模、農(nóng)民獲得種子的渠道、農(nóng)民可以得到的拓展服務，以及政府的農(nóng)業(yè)政策管理制度。 *后，對遺傳工程做籠統(tǒng)的結論是有問題的，因為遺傳工程作物政策的形成不僅涉及技術風險評估，還涉及法律問題、經(jīng)濟激勵、社會組成和構架，以及文化和個人價值觀差異。的確，許多提交給本委員會的有關遺傳工程作物管理的主張是關于允許或限制遺傳工程作物研發(fā)和生產(chǎn)的法律或政府內(nèi)外各方采取的社會戰(zhàn)略的適宜性。本委員會認真審查了提交的文獻和資料，尋找有關這些主張的證據(jù)。
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