中國的轉基因鯉魚在技術上已經做好了產業化準備，但是要拿到安全證書，真正送上人們的餐桌，可能還需要長時間的等待。
本文首發于南方周末
▲圖為AquaBounty轉基因鮭魚農場培育的轉基因鮭魚。（視覺中國/圖）
2015年11月美國批準轉基因大西洋鮭魚上市，加拿大半年后也批準這一食用轉基因動物產品，最近，阿根廷、巴西和印度尼西亞等國家也相繼開展了這種轉基因三文魚的商業化養殖試驗，轉基因三文魚有望很快進入人們的食譜。而曾經領跑世界轉基因魚研究、因產業化受阻而潛水多年的中國轉基因鯉魚也浮出了水面。
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轉了半個草魚基因
20世紀80年代初，第一個轉基因小鼠誕生，燃起了各國科學家開展轉基因動物研究的熱情，轉基因豬、牛、羊、雞、魚等相繼培育成功，而中國科學院水生生物研究所朱作言研究員團隊則成為轉基因魚研究領域的領跑者。
1984年，朱作言研究員團隊采用小鼠金屬硫蛋白基因啟動子與人生長激素基因編碼序列組成新的重組基因，顯微注射到魚類受精卵，先后獲得轉基因泥鰍、鯉魚、鯽魚，并表達重組人生長激素，轉基因魚生長速度也顯著快于非轉基因魚，并發現轉植基因整合的行為與機制，從而建立了世界上第一個轉基因魚模型。
上個世紀八十年代初僅歐美等極少數實驗室有能力進行基因克隆，可用于育種的基因很少，朱作言研究員團隊建立的這些轉基因魚模型是第一次探索農藝性狀的轉基因研究，研究人員也沒有過多考慮產業化應用問題。不過生長快速一直是動物育種的主要目標之一，如果能通過轉基因技術，培育生長快速的魚類新品種，有望產生巨大的經濟價值。
不久，朱作言研究員團隊研究人員就提出了“全魚”基因的設想，所謂“全魚”基因，是指研制轉基因魚所用的重組基因元件全部來自魚類自身。他們自主克隆出鯉魚的肌動蛋白基因序列和草魚的生長激素基因序列，利用鯉魚肌動蛋白基因啟動子序列與草魚生長激素基因編碼區序列拼接成新的“全魚”重組基因，再將“全魚”重組基因顯微注射到鯉魚受精卵內，育成了具備產業化潛力的轉“全魚”生長激素基因鯉魚。
顯然，“全魚”轉基因鯉魚其實只含有“半”個草魚生長激素基因。之所以選擇草魚生長激素基因，主要因為草魚是鯉魚的近親，都是鯉形目鯉科的物種，鯉魚和草魚也能雜交產生后代，而且草魚體型比鯉魚大，生長速度也比鯉魚快，研究人員推測草魚生長激素基因能更有效地促進轉基因鯉魚生長。事實也證明這種推測是正確的，轉基因鯉魚生長速度比普通對照魚快40%以上，成年體重是對照魚體重的2倍以上，而飼料轉化率也能提高近20%，轉基因鯉魚能在養殖當年上市，節省了大量飼料和人工。
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輸給加拿大三文魚
鯉魚是我國的重要養殖魚類，雖然不屬于中國“四大家魚”，但是產量排在我國所有養殖魚類的第四位，僅次于草魚、鰱魚和鳙魚。最近幾年鯉魚年產量達300萬噸以上，占淡水魚總產量的12%左右，是海水養殖魚類總產量的2倍以上。一旦轉基因鯉魚實現產業化，將有望產生巨大的經濟效益。
最初，中國科學家自主研發的轉“全魚”生長激素基因鯉魚在國際轉基因魚研發競爭中一直是處于領先的。1991年中國轉“全魚”生長激素基因鯉魚培育成功，2000年完成中試，之后又開展了轉基因鯉魚的生產性能測定、食用安全和生態安全評價等一系列試驗，這些研究均早于加拿大轉生長激素基因三文魚。不過2000年以后，中國轉基因鯉魚一直停留在環境安全評價階段，而加拿大轉基因三文魚卻經過不懈努力和漫長等待，2010年通過美國FDA食用安全許可，2012年又通過美國FDA的環境安全性評估，最終于2015年11月獲得美國FDA的上市批準，成為國際上第一個獲準上市的食用轉基因動物，完成了對轉基因鯉魚的逆襲。
當然，加拿大轉基因三文魚之所以能上市，主要因為四個原因，首先三文魚是西方國家的重要食用魚類，以肉質鮮美、營養豐富著稱，經濟價值較高，2015年美國進口大西洋鮭魚近28萬噸，產值達21億美元；其次由高科技企業主導，并有風險投資跟進，雖然中途多次面臨審批受阻和財務危機，但是一路鍥而不舍，堅持了二十多年；第三是在技術和設施上保障轉基因三文魚對生態環境不造成影響，將生產用的三文魚制備成三倍體，不能繁殖后代，該公司還采取了一系列物理措施防止轉基因三文魚逃逸，打消了評審專家對轉基因三文魚影響生態環境的顧慮；最后是美國食品藥品監督管理局的科學審批，雖然轉基因三文魚也面臨很多的反對聲音，美國FDA在審批過程中一度比較謹慎，但是最終還是在科學評價的基礎上作出了批準轉基因三文魚上市的決策。
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何時拿到安全證書
自上世紀90年代以來，與轉基因三文魚一樣，研究人員對轉基因鯉魚開展了一系列安全評價試驗，從技術上已完全可確保轉基因鯉魚的食用安全性和環境安全性。
與普通鯉魚一樣，轉基因鯉魚的生長激素也主要于血液中存在和發揮作用，而人們在吃魚時一般要把魚的血液先排干凈，因此食用轉基因鯉魚而攝入的重組生長激素極其微量。即使攝入微量的重組生長激素也沒有安全風險，因為魚的生長激素是一種蛋白質，人們在吃魚時，會將魚體內的生長激素一并攝入，而生長激素也像與其它蛋白質一樣，被人體消化成氨基酸，不會對人體產生不利影響。況且，人類已有數萬年食用魚類的歷史，也就有了數萬年食用魚類生長激素的歷史，從未發現存在食用安全問題。
當然，科學的問題需要科學的證明。為了驗證轉基因鯉魚的食用安全性，中國疾病預防控制中心營養與食品安全研究所等權威檢測機構，按照國家I類新藥的毒理學實驗規范和實質等同性原則，對轉基因鯉魚進行了營養學、毒理學和致敏性研究，證明轉生長激素基因鯉魚與普通對照組一樣不存在食用安全風險。
另一方面，公眾特別是一些生態學者則擔心轉基因鯉魚會不會對野生鯉魚的生態造成破壞，擠壓野生鯉魚的生存空間，或導致轉基因擴散無法控制。其實，這些問題研發人員早已考慮到，他們首先將轉基因鯉魚培育出不能生育的三倍體鯉魚。與加拿大科學家采用熱休克法制備三倍體轉基因三文魚不同的是，朱作言研究員團隊利用在實驗室培育的二倍體轉基因鯉魚與湖南師范大學科研人員培育的異源四倍體鯽鯉進行雜交，其雜交后代100%都含有三套染色體，因為正常動物只含兩套染色體，因此這些三倍體轉基因鯉魚既不能和同類繁殖后代，也無法與野生鯉魚繁殖后代，這樣就避免了轉基因鯉魚釋放后的基因擴散問題。
為進一步驗證轉基因鯉魚不會對生態環境造成不利影響，中國科學院水生生物研究所還專門設計和構建了一個面積約為100畝、模擬中國長江中下游湖泊生態環境的人工模擬湖，該人工湖中的魚類、水草等均模擬典型的自然湖泊生態，而且不進行人工投喂，該湖泊中共放養了12個科的23種魚，其中包括轉基因鯉魚和野生鯉魚。研究人員從分子、個體、種群和群落等不同水平，全面系統評價了轉基因鯉魚對生態環境的可能影響，包括基因擴散、競爭性、生存能力等。有趣的是，最后將湖水抽干發現，轉基因鯉魚竟然沒有一條存活，表明轉基因鯉魚在野生環境的生存能力非常差，也不能將轉基因擴散到其它物種。結果表明轉基因鯉魚的生態風險并不比對照鯉魚高。
現在轉生長激素基因鯉魚已完成中試，根據我國現行轉基因生物安全管理相關法規，轉基因安全評價需要經過實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和安全證書等五個階段，因此轉基因鯉魚要拿到安全證書，需要進行環境釋放和生產性試驗兩個階段評價，獲得安全證書后，還需要申請品種認定，才能產業化。據朱作言院士預計，即使一切順利，轉基因鯉魚至少還要等5-6年才能游出實驗室，可見科技創新之難。
不過，目前我國政府對于轉基因技術研發和產業化的支持態度更加明朗和堅決，而轉基因三文魚上市也給轉基因鯉魚樹立了榜樣，在研發人員和管理部門等共同努力下，具有自主知識產權的中國轉基因鯉魚將有望游出實驗室，跟隨轉基因三文魚跳上人們的餐桌。