利用转基因技术生产非转基因产品

我们从利用转基因细菌发酵生产胰岛素一事得到启示：通过转基因育种得到转基因生物体，然后繁殖得到大量的转基因生物体，並从转基因生物体中提取所需要的产品，这种产品往往是能用分子式表达的物质，並不是混合物，並不含有任何转基因成分。因此在这种转基因育种及生产得到所需要的产品全过程中，产品没有任何转基因风险。不过，在这一过程中对生态环境的影响必须考虑，必须评估。

应用转基因技术生产非转基因产品，往往以微生物为受体，产生特定的转基因微生物。这是因为微生物个体简单，繁殖快，生产成本低。特定的转基因微生物发酵终止后提取特定的产品，产品能用分子式表达，无任何转基因物质。

这些受体微生物往往有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌。转基因微生物经发酵提取得到的产品可以用分子式表达，例如有酒精、谷氨酸、柠檬酸、维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素D、阝-胡萝卜素、维生素H、叶酸、维生素K、葡萄糖、果糖、青蒿素、甲壳素、大蒜素、木犀草素、虫草素、银杏酚、紫杉醇、异黄酮素、山楂酸、西红花苷、橄榄苦苷、蟛蜞菊内脂、人参皂苷Rg3、儿茶素、咖啡因、可可碱、番茄红素及各种可用分子式表达的花青素。受体微生物原来能产生这些可用分子式表达的物质，那么在受体微生物DNA中插入供体生物体的相关基因，达到转基因微生物能在发酵生产中提高产量、降低成本和减少排放的目的，例如酵母菌能在发酵生产中产生酒精，在酵母菌的DNA中插入特定生物体的特定基因，能使酵母菌在发酵中产量提高，发酵周期缩短等。发酵结束后经过蒸馏提取得到酒精，产品酒精没有转基因成分。另一种情况，受体微生物本来不产生所需要的产品，但是经过转基因育种后成为能产生所需要产品的转基因微生物。例如某种细菌不产生甲壳素，在该种细菌的DNA中插入甲壳类动物可产生甲壳素的基因，转基因细菌便可自行复制甲壳素。这种转基因细菌在发酵结束后可提取甲壳素，产品甲壳素不含转基因物质。

发酵工程又称微生物工程，是指釆用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。发酵工程是一门由多学科（包括分子生物学、微生物基因组学、蛋白质组学、生物信息学、系统生物学、生物催化工程和人工智能控制学）交叉，融合而形成的开放性学科、有较强的技术性和应用性。它已成为解决人类面临的能源、资源和环境等可持续性发展课题的关键技术。

转基因微生物发酵生产非转基因产品，具有巨大的商业价值和光明的前途。其经济价值将以万亿元计数，而且产品没有转基因风险。

（相关案例）

土霉素产生菌S的选育及其初步应用

笔者在衡阳酒厂土霉素车间工作期间，对土霉素的生产菌种进行了人工诱变加定向培育育种。原来的生产菌种碳源为糊精、玉米淀粉，是精粮，因此土霉素产生菌在发酵中耗粮很多。笔者对土霉素产生菌进行了人工诱变，诱变后的菌株在红薯粉为碳源的培养基上培养，也就是说逼使所有的诱变株“吃粗粮”。这样培养出来的诱变株在红薯粉代替糊精和玉米淀粉的摇瓶对比试验中，发酵结束后所有试验摇瓶中的发酵液土霉素的含量都比较低。择其含量较高者为再次人工诱变的出发株，继续釆用人工诱变加定向培育的新一轮试验。经过近两年多次不断试验，终于培育出土霉素产生菌S。S在以红薯粉为碳源的发酵液中能够高产，产量与其它土霉素产生菌在以糊精和玉米淀粉为碳源的发酵液中土霉素含量基本持平。这样就节省了大量的粮食。

笔者将这一成果写成论文《土霉素产生菌S的选育及其初步应用》。按照当时的要求，我在论文中引用了“深挖洞，广积粮，不称霸”等毛主席语录。论文发表于《微生物学通报》年第4期。

当时正处于文革时期，因此整个育种过程由笔者一人设计一人完成。当时信奉“知识越多越反动”，为了防止别人说“乌栽新是走白专道路的小爬虫”，因此在上班时除积极完成本职工作外，利用空余时间偷偷搞试验。论文发表没有拿到稿费，也没有寄刊物给笔者，寄稿子用的费用由笔者自己承担。幸亏论文发表后单位主要领导人对笔者进行了鼓励，希望笔者在业务上发挥一技之长，为单位作出贡献，因此其他人也没有话说。

市医药管理局副局长乌栽新培育新菌种使维C效益倍增

在年4月4日《宁波日报》头版何英杰、张和芳报道，题目为“市医药管理局副局长乌栽新培育新菌种使维C效益倍增”。摘要如下：“最近，市医药管理局副局长乌栽新，发挥自己一技之长，帮助宁波制药厂培育维生素C发酵新菌种，使该产品关健性的技术指标—收得率，从国内最低水平一跃为先进水平，一年至少可为企业增加利税万元。”“针对我市VC生产得率低、效益差的情况，去年10月，毕业于复旦大学生物化学专业、曾多年从事发酵技术工作的乌栽新专门到制药厂讲授技术。同时，他制定了一套试验方案，在厂领导和技术人员的配合下，经过近两个月时间的实验室试验，终于培育出M菌种，並于去年12月在制药厂投入试生产。由于改变了发酵菌种，使VC发酵收得率迅速提高到82.05%（目前国内最高的年平均得率为81.45%），一跃为全国先进。按照提高10%的总收得率计算（实际今年一、二月比去年同期提高15%），一年可多生产VC30吨，每吨市价为10余万元。今年起，宁波制药厂已全部停止老菌种使用，而按乌栽新培育的菌种进行生产。今年1—2月，该厂实现利税98万元，比去年同期增加80万元。”

〔插图：蒋中凡〕