提要：维生素A在生命中必不可少，但是对于偏远贫困地区却很难得到。Ingo Potrykus和Peter Beyer两位科学家发明了“黄金大米”，运用转基因技术对水稻进行基因操作，使水稻种子能够产生维生素A的前体β-胡萝卜素。在不改变当地种植传统和饮食习惯，以及不增加援助成本与压力的前提下，亚非拉地区贫困人群可以通过食用“黄金大米”摄入β-胡萝卜素，解决维生素A缺乏的问题。
“多吃胡萝卜对眼睛好！”。相信每个人小时候都听父母这样说过。这是为什么呢？因为胡萝卜富含胡萝卜素，而其中β-胡萝卜素（维生素A原）能够在人体内转化为维生素A。
维生素A是人类必不可少的营养素之一。维生素A的来源一般分为两种，一种是维生素A醇，只存在于动物性食物中；另一种是胡萝卜素，能够在体内转变为维生素A，可从植物性及动物性食物中摄取。缺乏维生素A，对人体健康，尤其是儿童和孕妇的健康有重大影响。
维生素A缺乏症已经被世界卫生组织（WHO）列为世界四大营养缺乏病之一。人体缺乏维生素A会引起全身性疾病，除导致人体上皮组织角质变性，出现皮肤多屑、角质化、多角质血疹性皮肤干燥症等皮肤疾病外，最主要引起眼部疾病。缺乏维生素A，人体眼部对黑暗或弱光的适应能力会降低，眼结膜、角膜逐渐干燥萎缩，直至角膜软化，甚至穿孔，最终完全丧失视力。维生素A缺乏症还会导致人体免疫力下降，诱发呼吸道疾病和腹泻，尤其影响儿童身体的正常生长发育，可能增加癌症和出生缺陷的发生几率。
尽管人类的整体生活水平已经有了很大的改善，但世界上仍有因为贫困而饱受维生素A缺乏症折磨的人群，主要存在于亚非拉地区。为什么维生素A缺乏症主要发生在亚非拉等贫困地区而在欧美很少出现，难道维生素A嫌贫爱富吗？其实这是因为能够直接被人体吸收利用的维生素A主要存在于动物性食品，也即常说的肉蛋奶中，价格相对较高。而能够在人体内转化为维生素A的胡萝卜素则主要存在于胡萝卜、红薯等橙黄色蔬菜中，蔬菜生产地域性明显，会带来高运输成本的问题。
对于发达国家的人群，通过摄入充分的肉蛋奶以及丰富的蔬菜品种补充维生素A轻而易举；可是对于贫困地区的人群，填饱肚子可能都是较大的问题，食用肉蛋奶和各类蔬菜更是“难于上青天”！也有人提出可以通过食用富含维生素A的胶囊来解决维生素A缺乏的问题，且不论生产富含维生素A胶囊的成本很高以及经费保障的问题，就是这些胶囊运输、分发到贫困边远地区的人群手中也是一件需要巨大人力和财力的事情。再者让一个普通人突然每天“吃药”，也不容易让人接受。相比之下，“黄金大米”低成本且不会改变当地人的生活方式，显然为贫困地区摄入维生素A提供了良好的路径。
针对部分发展中国家贫困人群维生素A普遍缺乏现状，“黄金大米”源自两位科学家Ingo Potrykus和Peter Beyer的一个人道主义计划。水稻是亚非拉地区种植的传统主粮作物，是大多数贫困人群的主要食物。“黄金大米”运用转基因技术对水稻进行基因操作，使水稻种子能够产生维生素A的前体β-胡萝卜素。在不改变当地种植传统和饮食习惯，以及不增加援助成本与压力的前提下，亚非拉地区贫困人群可以通过食用“黄金大米”摄入β-胡萝卜素，解决维生素A缺乏的问题。
那么，“黄金大米”究竟是怎么产生的呢？为何“黄金大米”会呈现出与传统大米不一样的黄色，这个“黄色”到底是怎么来的呢？
传统水稻中几乎不含维生素A或者胡萝卜素，故通过传统杂交的育种途径无法让大米富含维生素A。因为杂交需要至少一个亲本里面拥有我们需要的性状，但目前为止水稻中未寻找到合乎要求的育种亲本。
1992年，Ingo Potrykus和Peter Beyer两位科学家在洛克菲勒基金会、瑞士政府和欧盟等机构的资助下，经过7年多的尝试，成功地利用转基因技术在水稻种子中转入了黄水仙的八氢番茄红素合成酶和八氢番茄红素去饱和酶，以及细菌来源的和番茄红素β环化酶，使其可以生产胡萝卜素，即第一代“黄金大米”。但由于其胡萝卜素含量仅为1.6μɡ/ɡ，故第一代“黄金大米”色泽为淡黄色，且一个婴儿每天需要食用约3公斤才能满足体内对维生素A的要求，故不具有推广价值，只是一个“概念产品”。
经过科学家们不断努力，2005年第二代“黄金大米”诞生了。第二代“黄金大米”中胡萝卜素含量高达37μɡ/ɡ，是第一代“黄金大米”的23倍。第二代“黄金大米”为增加胡萝卜素的含量采用了玉米中的八氢番茄红素合成酶，由于胡萝卜素含量增加，故表现为金黄色。与普通的植物一样，大米发色原因与其有色质体相关，比如普通小米有乳白色、橘黄色、金黄色等等，第二代“黄金大米”表现为金黄色是因为其含有大量的胡萝卜素。
第二代“黄金大米”能够有效地解决贫困人群维生素A缺乏的问题，但一些反对者的误解让公众的认识和政府的决策都造成了影响，阻碍了“黄金大米”技术的发展及其推广。因而尽管第二代“黄金大米”已经诞生10余年，可是迄今为止仍没有一个国家批准其商业化。
但是，现今无论是科学家还是国际组织都在为“黄金大米”的推广不懈努力。随着“黄金大米”技术的成熟以及科普工作的有序进行，作为一种对人类有益的产品，“黄金大米”未来的产业化是必然趋势。作为需要改善维生素A缺乏问题的国家之一，“黄金大米”在中国的产业化也是大势所趋。当然，为了保证进入市场的“黄金大米”的安全性，在产业化之前，我国对于“黄金大米”会按照法律规定进行严格的安全审批，绝不会有丝毫的松懈。
“黄金大米”的产业化对于贫困地区的人们是天大的福音，那么在技术、法律、政策、市场都具备，并且能够保证“黄金大米”与普通产品同等安全的前提下，我们还有什么理由将“黄金大米”拒之门外？
参考资料：
1.《“黄金大米”现状》. Adrian Dubock. 华中农业大学学报, 2014,33(6):68-82.
2.《转基因““黄金大米””：发展与挑战》. 胡瑞法等, 中国生物工程杂志. 2016,36(11):116-121.
3.Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content. Rachel Drake et al. NATURE BIOTECHNOLOGY. 2005,23(4):482-487.
作者：银圆圆、王琪、周燕、马伟华
作者单位：华中农业大学
联系客服
