基因工程技术与转基因鱼（都说转基因不好）

各位记者朋友、各位专家，非常高兴有机会跟大家讲讲有关新技术在鱼类育种中的尝试。我想了个题目，从细胞到基因层面的育种尝试。

我先讲讲在这之前细胞层面的研究，即童第周先生领导的鱼类细胞核移植研究，我有幸参与的一项工作。然后我讲讲针对广东不耐寒的鲮鱼开展的总DNA转移的工作，当水温低到一定程度，这种鱼就不能越冬了，广东每几年一次的寒潮，它们就会被冻死。最后我谈谈为什么水生所会有鱼类基因工程研究的开端，以及关于转基因鱼品种冠鲤的培育。

首先是关于细胞核移植。大家可能听说过童第周先生，他是有名的胚胎发育生物学家，上个世纪60年代在我国开创了鱼类的细胞核移植研究工作。细胞核移植这个词大家不一定熟悉，但另外一种说法大家肯定熟悉，那就是“克隆”。童先生的一项主要贡献就是，研究细胞核与细胞质在发育过程中的相互作用，开创鱼类核质杂交育种的新尝试。将不同鱼的细胞核和细胞质放在一起，他称为细胞核与细胞质杂交，简称核质杂交。我们看看这就是鱼卵，受精以后开始分裂，细胞1变2，2变4的分裂下去。请看细胞越来越多，一条小鱼的雏形就出现了，眼泡形成了，肌节一个个长出来。这个过程很有趣，可以用肉眼在低倍的显微镜下看到鱼的受精卵发育的全部过程。这个生动的视频，告诉我们生物体是如何从受精卵慢慢发育而成的。哺乳动物，比如小鼠、兔子、猪，包括我们人在内，受精卵发育过程大致都是这样，只是有的时间长有的时间短。不同的是哺乳动物发育过程在子宫里完成的，无法直接看到，所以鱼是很好的试验材料。

这是一项有开创性意义的研究工作。这里有一本美国出版的科学编年史，记录着世界最早出现的科学技术和发明。在这本书的第586页，记录了童先生这项研究，细胞质因子与细胞核相互作用的生物技术。但是我们国内并不太关注这项研究工作的重大意义。这个图大家会很熟悉，这是1996年英国科学家培养的克隆羊多利，多利羊是取了一支羊耳朵的细胞核，移植到另一只母羊的去掉了细胞核的卵里去，从而发育而成的。消息一公布便引起了世界的轰动。实际上童先生早在20多年前就已经完成了的工作，原理和科学结论都是一样的，只不过童先生是用鱼作为研究对象，研究细胞核和细胞质的相互作用。

当时我就意识到，能不能不做细胞核的移植，而做其他的事情，例如把一种生物的遗传物质载体DNA提取出来，注射到另外一种生物的受精卵里面，这样的话会发生什么情况。刚才提到广东鲮鱼不耐寒，能不能通过另外一种耐寒鱼DNA的移植来提高耐寒性？我们找到了生活在内蒙古的瓦氏雅罗鱼，它能够在寒冷的内蒙过冬。我们把瓦氏雅罗鱼的DNA提取出来，注射到鲮鱼的受精卵里去，做了好几千例，最后获得了两百多尾鱼苗。半年之后，我们发现有部分鱼的耐寒性能居然有提高。运回武汉来的时候，对照的广东鲮鱼在11月份都死掉了，而少部分实验组的鱼能存活一段时间。我们当时得到了启示，极很有可能转移的抗寒鱼的DNA在不耐寒的鳞鱼受精卵发育中起了作用。

到上个世纪70年代末到80年代，关于基因的认识和基因的操作技术在发达的西方国家逐渐发展起来了。比如说细胞内的细胞核有染色体，我想这个概念大家都是熟悉的。实际上染色体就像是一条绳子，这条绳子就是DNA链，上面包裹着蛋白质，将DNA卷曲和压缩得很紧密。如果把这根绳子拉直，人的一个细胞的DNA大概长2米左右。人有40-60亿个细胞，40-60亿个2米是多长呢，大家可以算算，这个长度可以从地球到太阳来回几十次。你可以想象生物体复杂和精密达到何等程度！

这个拉长为2米的DNA，有多少基因呢，里面的基因大概两三万个。这么多基因，但是基因所占的位置，只是DNA总长度很小的一部分。这是一个基因的结构示意图，前面有发挥马达功能的启动部分，中间是有间隔的编码序列，后面有发挥刹车功能的转录终止序列。后来的技术发展到，可以把某个基因拿出来进行克隆扩增，获得能够在体外进行操作的一个基因的量。在克隆基因的基础上，发展了基因重组技术，对两个不同基因片段进行拼接。再有就是基因转移，把加工重组的基因转移到微生物、受精卵等受体里面去，以期让受体获得某种新的性状。现在，还有基因编辑技术，简单理解就是类似于文字编辑，比如说“我们都喜欢武汉”，把都改为不，就编辑成了完全不同的意思。基因编辑也是一样，把基因编码序列中的一两个碱基进行修改，功能就完全不一样了。这几个方面统称就是基因工程。我今天所讲的基因工程只包括基因克隆、基因重组和基因转移。

在我们开展这项工作几年以后，美国和加拿大用大西洋鲑鱼（三文鱼）开展了类似的工作，2015年，美国政府监管部门证实批准转基因大西洋鲑与非转基因大西洋鲑一样安全可以食用，有关研发机构用了20年的时间向政府安全主管部门申请，最后得到了批准。这张图片里，这是我们的冠鲤，这是他们培育的大西洋鲑，两种鱼在快速生长这个特点上的确非常相似，冠鲤8个月可以长到1-2公斤，转基因大西洋鲑鱼18个月可以长到1-2公斤。

小结一下，我讲了这么多，给在座的媒体朋友们说明我们在武汉开创了鱼类基因工程育种研究。但是，目前社会上关于转基因的“危害性”似乎家喻户晓，为什么会有这样？“转基因”是不是帝国主义阴谋？实际上鱼的转基因研究是从中国，从武汉开始的，“帝国主义”三年以后才开始。与我们通常所知道的“杂交育种”做一个比较，就会发现，我们进行的转基因鱼研究的实质，是精准的把一种鱼的一个特定基因与另外一种鱼的全套基因组进行杂交。大家习以为常的传统杂交，如驴和马杂交产生骡子，那是驴的全套基因组和马的全套基因组的杂交。而我们只是拿了一个草鱼的基因与一套鲤鱼的基因组（大概3万左右）杂交，说简单一点就是一个基因和一个物种杂交，是一种精准的分子杂交。从科学原理上来说，我们根本勿需担心这种转基因产品。

总之，我的发言时希望向大家说明几个问题:

（1）大约30多年前在武汉中科院水生所开创的转基因鱼研究，是全世界包括农作物转基因在内的首例基因工程育种尝试。

（2）转基因育种技术的出现，是现代生命科学发展、对遗传本原认识深入、相关基因操作技术日趋成熟的必然结果。

（3）在两种可食鱼类之间（或两种作物之间），转移一个目的基因所产生的遗传扰动，只是这两个可食鱼类（或两种作物）杂交遗传扰动的几万分之一，甚至更小。

（4）基因工程育种技术的效率是传统育种技术无可比拟的，如果政府准许养殖这条鱼，恐怕没有人养别的鲤鱼了，因为效益成倍的增加。

（5）转基因育种受到政府有关部们的严格监管，因此国家正式批准的转基因产品经历了层层审核才会上市，它和普通产品一样的安全，刚才举了美国三文鱼的例子。

（6）科学普及与高科技研发同等重要，社会认可和市场需求是高新技术发展的重要前提。

正是因为这样，主持人开始也说了，负责任的科学家和团体，对这个问题反复发声，美国科学院、英国皇家学会，德国马普学会，中国科学院等这样最有权威的科学团体集体发声，支持基因育种的研究。而且大家也知道，一百多位诺贝尔奖获得者同时签名支持这件事情。据我所知，世界上没有第二件事情会引起这么多诺贝尔奖获得者集体的重视、关心和支持。

我们的这项研究持续了30多年时间，在国内外学术期刊发表近300篇相关研究论文，获得了多项国际和国内授权专利。这里是我们的合作者，前前后后一共有五六十位同仁和学生参加了这项研究工作。这里是我们的实验室，谢谢大家。

来源：基因农业网