近年来，转基因作物的安全性已成为公众关心的焦点之一。如何对转基因作物进行安全性评价？国际上有一个广泛接受和采用的“实质等同”原则。这一原则强调，评价转基因食品安全性的目的，是评价其与非转基因同类食品比较的相对安全性，采用“实质等同”原则作“个案分析”，对转基因食品的安全性不能一概而论。目前公认：现已批准商品化生产的转基因生物生产的食品，都是安全的。
苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）是自然界中普遍存在的一类细菌，Bt菌及Bt蛋白作为生物杀虫剂，在农业生产上也有近70年的安全使用历史。Bt作物应用已经有二十年了，期间关于Bt作物安全性的研究也非常多，但是迄今为止未有一项研究表明Bt作物具有食用安全性上的问题。
Bt蛋白能杀死昆虫却对人畜无害的特点是其蛋白特性决定的。Bt蛋白被害虫取食后，在昆虫中肠的碱性（pH10-12）条件下晶体蛋白溶解产生原毒素，在中肠内酶系统的作用下释放出活性毒素，毒素与昆虫中肠内特异受体结合进而产生毒杀作用。这一杀虫机理使得特定的Bt蛋白只对某一类昆虫有特异的毒杀作用。
而哺乳动物的胃液为强酸性（pH1-2），肠胃中不存在与Bt毒素结合的受体。当Bt蛋白进入哺乳动物肠胃后，在胃液的作用下几秒钟内就可全部降解，失去了蛋白功能。即使Bt蛋白被其他非靶标昆虫取食，虽然不能完全降解，但是由于缺少受体，也不能对那些非靶标昆虫造成毒杀。因此，多年的研究反复证实Bt毒蛋白对哺乳动物、鸟、鱼以及非靶标昆虫无害。
当然，从对环境的影响上来讲，害虫对转基因植物产生抗性是一个不容忽视的问题。
1985年，研究者首次报道了实验室条件下印度谷螟对Bt制剂产生抗性，而小菜蛾是发现的第一例在田间对Bt制剂产生抗性的昆虫。随后在实验室或田间通过人工筛选已获得了大量抗性昆虫株系。而真正在田间自然条件下对Bt作物产生抗性的昆虫是棉铃虫，抗性产生的时间发生在转基因作物开始商业化种植的6年后（2002年）。截止到2012年，田间发现的对Bt作物产生抗性的昆虫共有5类。
人工筛选抗Bt昆虫株系并揭示其抗性机理的相关研究也越来越多。这些研究不仅可以帮助我们对昆虫产生Bt抗性的潜在风险进行预测，而且可以指导我们寻找有效的方法延缓昆虫抗性的产生。目前，治理昆虫抗性的产生主要有“高剂量/庇护所”和“基因聚合”两种策略。
“高剂量/庇护所”策略被认为是一种有效的控制害虫产生抗性的策略。所谓高剂量，指转Bt作物中表达的Bt蛋白浓度足够高，能杀死全部目标昆虫。“庇护所”是指一些非转基因的作物构成的群体。目标昆虫可以在这些非转基因作物上取食，以减轻Bt蛋白对目标昆虫的选择压力。“庇护所”存在的目的是保护一定数量的敏感昆虫群体。而高剂量可以保证杀死绝大部分由抗性个体与“庇护所”中敏感个体交配产生的抗性杂合的子个体，最大可能的避免抗性基因传递给后代群体，从而延缓昆虫对Bt作物产生抗性的时间。庇护所形式可根据具体情况科学设定，比如，美国的Bt抗虫棉的种植者必须以95：5的比例采用独立的不喷施杀虫剂的庇护所或80：20的比例采用可喷施非Bt类杀虫剂庇护所；而在我国的转基因棉区，Bt抗虫棉的种植者不必单独种植非Bt棉，因棉铃虫为杂食性，可为害多种作物，这些棉区多采用多种作物混作的耕作制度，因此实际上已提供了“天然的庇护所”。
事实上，由于“庇护所”中的作物会受到害虫的侵袭，这将直接影响到种植者的利益，降低种植者的积极性。因此，研究者又提出了另一种更有利和高效的策略——“基因聚合”。
基因聚合是在同种作物品种中转入两个不同的抗虫基因，要求害虫对这两种Bt蛋白的识别存在较大差异，即不存在交互抗性。这样，昆虫同时对两种不同蛋白产生抗性的几率大大降低了。发展“基因聚合”策略对于中国的农业具有特殊的意义。由于我国的主要目标害虫、种植制度、农户规模等生态和社会环境与美国、澳大利亚等国家存在较大差异，“高剂量/庇护所”策略在我国实施困难，而“基因聚合”更符合我国的国情。
需要说明的是，害虫抗性问题不是Bt作物的专属性问题，化学杀虫剂的滥用也可以造成同样的问题。庆幸的是，多年对害虫抗性机理方面的研究已经让人们摸索出一条合适的抗性治理方案，这将极大提升Bt作物的长期利用价值。另外一方面，截至2014年，全球转基因作物的种植使得杀虫剂活性成分的使用累积减少了5.8亿公斤，共节约了1.5亿公顷土地，这极大地保护了生物多样性，对可持续发展和环境气候变化作出了杰出的贡献。

返回