武漢大學(xué)生命科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室里，明亮的日光燈下擺著一排培養(yǎng)皿，里面一棵棵水稻苗剛剛長(zhǎng)出細(xì)長(zhǎng)的嫩葉。旁邊一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，武漢大學(xué)教授楊代常拿起一個(gè)裝著半瓶淡黃色大米的玻璃瓶。在這看似普通的
粳米粒的胚乳中，正蘊(yùn)含著寶貴的人血清
白蛋白。
2011年10月31日，美國(guó)科學(xué)院院刊發(fā)表了楊代常課題組的研究論文“轉(zhuǎn)基因水稻大規(guī)模生產(chǎn)重組人血清白蛋白”。文中描述了美好的前景：在稻田里種植出轉(zhuǎn)基因水稻，可以在其胚乳細(xì)胞中生產(chǎn)重組人血清白蛋白——這是目前只能從人類血漿中提取的緊缺物質(zhì)。
這個(gè)消息迅速占領(lǐng)了包括《自然》《科學(xué)》雜志等科學(xué)媒體的新聞版，隨即登陸世界各大新聞媒體。其中《時(shí)代》周刊相關(guān)報(bào)道的標(biāo)題赫然：從大米中擠出人血來(lái)？
白蛋白告急
人血清白蛋白是人體內(nèi)一種重要的蛋白質(zhì)，約占健康人血液總量的30%。在醫(yī)院的藥房，醫(yī)用人血清白蛋白注射劑為粘稠的淡黃色液體，被稱為“救命藥”，常用于失血、
燒傷引起的
休克，以及肝
腹水、癌癥等危重病癥的救治。在低蛋白血癥的治療中，每支5g/20ml人血清白蛋白試劑可維持機(jī)體滲透壓的能力，相當(dāng)于100毫升血漿或200毫升全血。此外，作為穩(wěn)定劑，人血清白蛋白也廣泛應(yīng)用于疫苗等醫(yī)藥生產(chǎn)中。
據(jù)粗略估算，中國(guó)每年臨床和疫苗輔料需要150噸-170噸人血清白蛋白。而目前，全世界幾乎所有的人血清白蛋白都從人類血漿中提取。在中國(guó)，為生產(chǎn)人血清白蛋白所需要的血漿量，就相當(dāng)于2億人年均獻(xiàn)血100毫升。
現(xiàn)實(shí)中，血漿供應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)需求，人血清白蛋白經(jīng)常告急。原料緊缺也是自2006年整治非法采血、血漿供應(yīng)減少以來(lái)，不少白蛋白生產(chǎn)廠家的普遍現(xiàn)狀。
國(guó)家發(fā)改委對(duì)限價(jià)藥品的定價(jià)中，每支10克、50毫升/瓶的人血清白蛋白的價(jià)格應(yīng)為360元。由于供不應(yīng)求，其黑市價(jià)格往往翻倍。巨大的利益空間吸引了制假者。
2007年，央視“每周質(zhì)量報(bào)告”曾曝光，2000多瓶假冒人血清白蛋白制劑流入市場(chǎng)，甚至出現(xiàn)在吉林省的一些公立醫(yī)院的藥架上。隨后，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局在全國(guó)開(kāi)展人血清白蛋白專項(xiàng)整治，在吉林、山西、青海、湖北、山東、遼寧、重慶、新疆等多個(gè)省份查獲了假冒人血清白蛋白。
直到2008年，仍有新聞報(bào)道，江蘇的數(shù)名患者因注射用
蜂膠兌水制成的假冒人血清白蛋白致死。
“種”出白蛋白
當(dāng)混入重癥病房的假冒白蛋白使得人心惶惶時(shí)，武漢大學(xué)教授楊代常開(kāi)始在稻田里“種植”人血清白蛋白的實(shí)驗(yàn)�，F(xiàn)在，他手中的玻璃瓶中裝著的呈淡黃色的大米，其中就蘊(yùn)含著人血清白蛋白。
這些大米采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育，其中植入了人類生產(chǎn)血清白蛋白的基因。但與逐漸被大眾熟知的轉(zhuǎn)基因糧食作物不同的是，在這個(gè)過(guò)程中，被改造的水稻并不再作為食用產(chǎn)品，而只是作為生產(chǎn)人血清白蛋白的生物反應(yīng)器。
在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展中，第一、二代轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品著重于提高糧食作物的抗蟲(chóng)、抗病特性和增加營(yíng)養(yǎng)、改善口感，而類似“造血大米”這樣的作為工業(yè)、醫(yī)藥和生物反應(yīng)器等的第三代轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，目前正成為國(guó)際上基因工程研究的熱點(diǎn)。
楊代常教授從事通過(guò)水稻表達(dá)特定蛋白質(zhì)的研究已經(jīng)多年。他之所以選擇水稻，是因?yàn)橹袊?guó)率先完成了水稻基因組的測(cè)序，生物學(xué)背景清晰，為重組蛋白的高效表達(dá)和純化技術(shù)提供了技術(shù)支撐。再者，水稻的轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)很成熟，作為自花授粉的植物，生物安全性較好。而且水稻繁殖系數(shù)高，更容易實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�。
“技術(shù)并不復(fù)雜�！睏畲�(duì)財(cái)新《新世紀(jì)》說(shuō)，研究團(tuán)隊(duì)將特定的人類基因通過(guò)遺傳載體，整合到一個(gè)水稻基因組內(nèi)，形成一個(gè)新的水稻品種。在這種水稻的生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)該基因的轉(zhuǎn)錄及翻譯，將指定蛋白表達(dá)在水稻種子中。即在水稻成熟的過(guò)程中，人血清白蛋白不斷地被合成、積累在大米的胚乳里。
“等水稻種子成熟后，就可以從中大量提取人血清白蛋白了�！睏畲Ｕf(shuō)。作為學(xué)者的他同時(shí)還是武漢禾元生物科技有限公司（下稱禾元公司)的董事長(zhǎng)。在公司位于武漢郊區(qū)的廠房，幾個(gè)不銹鋼容器中，白蛋白正從成熟的大米中分離出來(lái)，經(jīng)過(guò)提純，成為最終的產(chǎn)品。
楊代常表示，通過(guò)基因工程生產(chǎn)人血清白蛋白并非是他首創(chuàng)，用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌生產(chǎn)白蛋白的嘗試早在1987年就有先例。“后來(lái)用酵母、轉(zhuǎn)基因牛的哺乳細(xì)胞等，都沒(méi)有太好的結(jié)果�！庇弥参锛�(xì)胞表達(dá)白蛋白也已經(jīng)有相關(guān)研究，在美國(guó)和加拿大，有研究人員成功地從
馬鈴薯中“種”出白蛋白。
“由于產(chǎn)量上不來(lái)，這些研究都僅限于在實(shí)驗(yàn)室里做，不能滿足產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)�！睏畲Ｕf(shuō)，“理論上說(shuō)，用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)人血清白蛋白，可以規(guī)避輸血中的污染和通過(guò)血液傳輸病毒的風(fēng)險(xiǎn)，但產(chǎn)量低、成本高、難以規(guī)�；侵萍s工業(yè)化生產(chǎn)白蛋白的三個(gè)難題�！�
不過(guò)，這些問(wèn)題在楊代常的研究中似乎已經(jīng)解決�！蹲匀弧冯s志報(bào)道稱，美國(guó)內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的基因工程療法專家威廉·維蘭德（William Velander)表示，和利用人血漿制造白蛋白相比，楊的方法在大規(guī)模生產(chǎn)上、安全性上都做得更好，而且更具成本效益。
用這種方法種出的每公斤大米，可以生產(chǎn)2.75克人血清白蛋白制劑成品，這個(gè)產(chǎn)量在業(yè)內(nèi)被認(rèn)為具有非�？捎^的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
禾元公司在湖北某農(nóng)村租種的30畝土地中，今年收獲的“造血大米”已經(jīng)收割完畢；在實(shí)驗(yàn)室中，他們正在對(duì)稻種做進(jìn)一步改良。
楊代常說(shuō)，“我們的稻谷種子在常溫下放置三年活性無(wú)變化，而且在種子中的表達(dá)量可以維持七代或更長(zhǎng)的穩(wěn)定性�！�
楊代常介紹，用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的醫(yī)藥，已經(jīng)有八十多種，目前有十多種進(jìn)入了臨床二期、三期。又據(jù)《自然》雜志報(bào)道，楊代常也已經(jīng)向美國(guó)食品藥品管理局遞交了第一份臨床試驗(yàn)申請(qǐng)，希望在兩年內(nèi)在臨床上測(cè)試從大米中種出來(lái)的人血清白蛋白的安全性。
楊代常表示，用水稻成功大規(guī)模生產(chǎn)白蛋白另一方面的意義，在于做出了植物表達(dá)人體蛋白的先例，開(kāi)辟出一條通路。醫(yī)學(xué)上，人血清白蛋白的使用量通常以克計(jì)算，當(dāng)人血清白蛋白的表達(dá)得以實(shí)現(xiàn)后，一些其他用量更小，達(dá)到毫克、微克級(jí)的蛋白，如抗體、因子等，更能夠輕易地實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
“為什么我選這么難的課題來(lái)做？只要這個(gè)做通了，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，植物這條路就通了�！睏畲Ｍ嘎�，他的課題組還在研究通過(guò)植物生產(chǎn)其他的藥品，例如
胰島素。
“造血”路漫漫
楊代常的辦公室位于武漢大學(xué)校內(nèi)一座二層小樓上，樓前是一小片用鐵絲網(wǎng)籠罩著的試驗(yàn)田。深秋時(shí)節(jié)，尚未收割的水稻搖曳著金黃的稻穗。
楊代常告訴財(cái)新《新世紀(jì)》記者，他的30畝試驗(yàn)田幾近苛刻地遵守著國(guó)家關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物種植的要求。一般的轉(zhuǎn)基因作物周?chē)?00米不得有同類作物，而他的試驗(yàn)田五公里之內(nèi)沒(méi)有其他水稻。農(nóng)業(yè)部一年來(lái)兩次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察，禾元公司還購(gòu)置了專門(mén)的收割機(jī)、烘干機(jī)等。“每塊田地邊都建了緩沖帶，即使有人偶爾在田埂上想拿都拿不到⋯⋯種多少我們回收多少，1克都不流出去�！�
中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放，以及隨后的生產(chǎn)性試驗(yàn)，是農(nóng)業(yè)部規(guī)定的轉(zhuǎn)基因作物獲得商業(yè)化種植安全證書(shū)之前的必經(jīng)階段。一個(gè)轉(zhuǎn)基因品種通過(guò)這些階段后，是否能夠拿到安全證書(shū)，還是一個(gè)問(wèn)號(hào)。
目前，中國(guó)僅發(fā)放了兩種轉(zhuǎn)基因水稻“華恢1號(hào)”和“Bt汕優(yōu)63”的安全證書(shū)。這兩種水稻從開(kāi)始試驗(yàn)到最終拿到安全證書(shū)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的11年。
據(jù)一位不愿具名的轉(zhuǎn)基因水稻研究專家表示，即使2009年拿到安全證書(shū)后，在社會(huì)輿論的爭(zhēng)議風(fēng)潮中，這兩種已近成熟的水稻至今尚未開(kāi)始商業(yè)化推廣。
楊代常也深知如此超前研究獲得安全證書(shū)的難度。“我們現(xiàn)在想做生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)，但是我們國(guó)家在這一塊的法規(guī)是沒(méi)有的�！�
楊代常透露，他了解到有關(guān)部門(mén)正在做相關(guān)產(chǎn)品的審批制度研究。作為醫(yī)用和工業(yè)的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的評(píng)價(jià)審批，目前參照農(nóng)業(yè)的安全證書(shū)制度，獲得證書(shū)之后要經(jīng)過(guò)一系列程序，最終經(jīng)過(guò)種子公司推廣。“我們的產(chǎn)品不需要推廣，種多少，收多少，不進(jìn)入市場(chǎng)，不進(jìn)入食物鏈。”
對(duì)于楊代常的研究，一位水稻專家表示，用植物表達(dá)人血清白蛋白在理論上完全行得通，但選擇水稻這一中國(guó)大多數(shù)人的主糧做生物反應(yīng)器的做法值得商榷。
“并不是說(shuō)，含有人血清白蛋白的轉(zhuǎn)基因大米是有害的。這個(gè)蛋白是沒(méi)問(wèn)題的，人吃一吃也沒(méi)什么。但如果一旦水稻成為生物反應(yīng)器的主體，去表達(dá)其他的東西的話，一旦流入食物鏈，后果是挺可怕的�！�
“我想有關(guān)部門(mén)在審批的時(shí)候也會(huì)很慎重。”該專家稱，中國(guó)的轉(zhuǎn)基因生物管理制度非常完善，甚至比美國(guó)、歐盟更嚴(yán)格，但在實(shí)際執(zhí)行上卻并不完美。例如此前引起巨大爭(zhēng)議的違法耕種轉(zhuǎn)基因稻種，并不是研究者故意流出的，而是具體執(zhí)行中出了問(wèn)題。水稻是繁殖率很高的植物，一旦種子不小心流出，很難控制不進(jìn)入食物鏈。
“畢竟，從外觀上來(lái)看，你完全沒(méi)有辦法分辨出來(lái)�！边@位水稻專家說(shuō)。
記者：崔箏
來(lái)源：新世紀(jì)
