黄金大米 严建兵：“黄金大米”，本世纪最伟大的发明之一

导读：黄金大米的前世今生，以及围绕它的种种观点。

一段时间绿色和平组织持续在网上炒作能提高维生素A源含量的生物技术改良水稻，俗称“黄金大米”，用了耸人听闻的“人体试验”的字眼，许多不明就里的“专家”也纷纷撰文进行义愤填膺的讨伐，再一次成功“制造”了恐慌，作为一位从事农业科技研究的科学工作者，一个还在从事维生素A生物强化相关研究的科学家，我觉得有必要说说什么是真相。

维生素A缺乏会导致什么严重后果？

维生素A缺乏（简称VAD）是一种慢性疾病，症状轻会导致眼部干燥，症状严重会导致失明甚至死亡。我小的时候，傍晚看书时会感觉眼睛模糊，老人说这是“鸡眼”，意思是鸡要回家进笼了，要把眼睛给他们看路，所以小孩子不能在这个时候看书。其实这是维生素缺乏导致的夜盲症的一种表现。VAD是一种全球性的问题，根据WHO的调查，全球目前已有78个国家被确认有维生素A缺乏的公共卫生问题，全球约有四分之一的学龄儿童（1.27亿）存在维生素A缺乏的问题，每年全球有超过25万少年儿童为此失明（1）。2002年中国居民营养与健康状况调查结果表明：维生素A、铁等微量营养素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题。3-12岁儿童维生素A缺乏率为9.3%，其中城市为3.0%，农村为11.2%；在西南等贫困地区，其比率高达50%（2）。这种营养不良也称为“隐性饥饿”，其不但给贫困地区人群的身体健康带来影响，同时也造成巨大经济损失。据中国疾病预防控制中心的陈春明教授估计，仅儿童铁缺乏造成成年后的损失约占2001年国内生产总值的2.9%；但是，如果采取措施使我国贫血率降低30%，则成人及儿童成年以后的劳动生产率提高所得的经济效益是4553亿元（2）。VAD带来的经济损失也类似。

 

解决VAD的方式

目前世界上，解决微量营养缺乏的问题（包括VAD）的方式主要有如下几种：1）膳食多样性，如果你天天有米饭吃，也有蔬菜，水果和肉类吃，一般不会存在VAD的问题。2）食品强化，在必须吃的食品中添加，我国成功食品添加的案例有：一个是碘盐让中国几乎完全消灭了大脖子病；一个是铁强化酱油也取得明显进展，但因为酱油并不是人人的必须品，所以对铁缺乏的消除仍然任重道远。3）药丸补充，比如市场上销售大量的各种维生素片剂。

​这些办法虽然能部分解决一些问题，但也存在显而易见的局限性：1）需要改善营养缺乏的群体大多是穷人，他们往往没有有效的手段获得强化食物或保证膳食多样性；2）已知的贫困群体有多重微量营养素缺乏症，并非所有这些缺乏症都能够通过强化食品加以防治；3）就营养元素含量、稳定性和物理特性而言、强化各种食品的技术尚未完全形成，有关营养元素相互作用的知识不足，使对某种食品添加营养元素的技术复杂化；4）药丸补充的成本相对较高。因此在这些手段的基础上提出了一种更具有应用前景的方法—生物强化，该方案是通过育种并结合生物技术的手段来提高主要粮食作物的微量元素的含量，从而解决以这些粮食作物为主食的贫困人群的营养缺乏问题，也就是大多数穷人的缺乏问题。这种方法不额外增加成本，也不依赖于分发渠道。

 

“黄金大米”的前世今生

水稻是全世界一半以上人群的主粮，尤其是穷人的主粮，如果能提高水稻中维生素A的含量，那么全世界穷人的维生素A缺乏问题就迎刃而解，基于这样一个设想，在1984年菲律宾召开的一个会议上，苏黎世理工学院Ingo Potrykus教授勇挑重担，承接了把普通水稻变成富含维生素A水稻的重任，他历经8年努力，终于推出了概念性的产品，因此他也被评为目前在世的对生物技术贡献最大的100人之一。其实普通水稻中自己并不能合成维生素A，因此通过传统的杂交手段，你无论如何也获得不了高维生素A的品种。Potrykus教授想到了一个绝妙的主意，把细菌和黄水仙中合成维生素A的生产线也就是4个基因导入水稻中，让水稻的维生素A的含量从零提高到一点几微克/克，这也是第一代的“黄金大米”。可是这个含量远远满足不了人类对维生素A的需求。理论估计，如果维生素A含量达到15微克/克，每人每天吃四两水稻，就可以基本满足人体对维生素A的需求，按这个含量每人每天要吃几斤大米，这显然不可能。

第一代产品出来之后，有些反对人士就嘲笑说这只是画了一个大饼给大家充饥。随后来自著名生物技术公司先正达公司的科研人员接过了接力棒，他们从玉米中找到了功效更强的基因，重新组织了这个生产线，培育了第二代的“黄金大米”，让维生素A的含量一下提高了几十倍，每人每天只要吃不到2两大米就可以满足全天的需要，一下让这个产品到了实用的程度。

因为公司的参与，绿色和平组织就质疑，这是国际大公司为了自己不可告人的商业目的，实施的一个大阴谋，一但推广，公司就会谋求巨大商业利益。于是先正达以及其它拥有相关专利的单位一起宣布放弃其所有与“黄金大米”有关的专利权，“黄金大米”将无偿地提供给发展中国家农民使用。让“黄金大米”真正成为一个人道主义的项目。并制定了相关条例，条例包括：所有发展中国家包括中国可以无偿使用该技术；该技术也可以无偿用到其它主要粮食作物中；销售该作物的公司不能因为该技术使用而增加售价；农民也可以自行繁育种子留到下一代使用。

绿色和平组织的反对

绿色和平为什么反对金色水稻？我个人简单的理解是：这个是他们的工作，他们重要的工作是反对转基因。在前不久，听某位著名的科学家说，绿色和平组织不打算反对“金色水稻”了，因为他们也知道，这是一个人道主义的项目，反对的结果是让最需要帮助，根本没有话语权的穷人忍受更多的灾难。我当时还对绿色和平组织略生好感，不过最近他们的炒作，让我的看法又回到原点。大凡在这里大声反对，大都不会是维生素A缺乏的患者。对他们来说“黄金大米”可有可无，因为上面提到的那些补充途径他们容易都能获得。

绿色和平在反对什么呢？第一个吸引眼球的是这是一个“人体试验”，而且是针对中国儿童的人体试验。事实是：这个试验根本不是安全性试验（黄金大米的安全性试验早就完成），而是维生素A在人体的转化效果试验。其实我上文提到的维生素A都不准确，严格的说法应该是维生素A源，这种生物技术改造过的水稻并不能直接产生维生素A，而是beta-胡萝卜素，其在人体里可以转化为维生素A。这种转化效果如何，在中美联合的这个试验中给出了完美的答案（3），儿童每天吃2-3两米饭（大约是一两干大米）可以满足儿童一天60%的维生素A需求，和吃维生素A丸的效果一样。作者在文章也清楚注明，该试验受到中美伦理委员会的批准。因此根本不是在偷偷做试验。

还有人质疑，为什么这个试验不在美国儿童身上做，而要在中国儿童而且是山区儿童身上做？答案是，在美国的试验早已做过，上面提到不是“安全性试验”，其根本不存在安全性问题，而是“转化效果”试验，就是吃了到底效果如何。中国儿童，尤其是贫困地区的儿童有将近一半存在维生素A缺乏的问题，他们是最需要照顾的人群，而美国基本不存在这个问题。更多的试验还会在亚洲和非洲其它贫困地区进行。

“金色水稻”能解决全球维生素A缺乏的问题吗？绿色和平也这样质疑并认为“金色水稻”的推广会加重世界的粮食安全危机。他们认为饮食多样性是解决这个问题的好办法，我同意饮食多样性是个好办法，但事实是有多少组织或者个人在真心努力，让全世界的贫困人民除了有饭吃，还有多样的蔬菜吃，有肉吃呢？金色水稻不是万能的，但我们需要熟知和尊重的事实是：全世界有超过30亿人口以水稻为主粮，他们中的很多人每天除了吃水稻外，很少再有其它食物吃。贫困是产生维生素A缺乏症的根本原因，消灭贫困需要全世界各国政府的共同努力。金色水稻无法替代现在为解决这些问题所做的努力，但毫无疑问，它可以作为一种有力的辅助手段，持久地推进（尤其是偏远农村地区）营养问题的解决进程。

金色水稻从概念的提出，到研发出第一代产品，到产品的完善，到今天艰难的推广过程，28年已经过去了，无数科学家和热心人士为此花费了毕生的心血。这样一个伟大的产品，早就应该进入市场，解救无数遭受病困的穷苦人民，然而由于某些组织和个人，或因为自己特殊的目的和利益，或因为相应知识缺乏，或因为“好心”一直阻碍这个产品的推广应用。这些反对者大都不是维生素A的缺乏病患，对他们而言“金色水稻”可有可无，但对穷人呢？曾经有人总结了金色水稻推广的三重障碍，技术，专利和反对人士，现在技术和专利都不是问题，剩下就一个反对人士。正如黄金大米的发明者之一Ingo Potrykus教授所言：“在黄金大米这个问题上，我们需要更理性的讨论，而不是情绪化的抵制。”

参考文献：

1.  http://www.harvestplus.org/vita.html

2.   陈春明 主编，中国营养状况十年跟踪 1990-2000，北京:人民卫生出版社, 2004.

3.   β-Carotene in Golden Rice is as good asβ-carotene in oil at providing vitamin A to children. The American Journal of Clinical Nutrition, 2012 (96): 658~664

作者：严建兵

华中农业大学生命科学技术学院作物遗传改良国家重点实验室教授，研究方向：玉米复杂数量性状的遗传解析基于大规模的连锁和关联分析；玉米基因组学和分子育种（基于高通量的标记技术和重测序技术和表型鉴定技术）。

原文：http://www.agrogene.cn/info-178.shtml