自從1985年轉(zhuǎn)基因番木瓜在美國農(nóng)業(yè)部立項(xiàng)，再到1998年成功獲得世界上第一例允許商業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因番木瓜，到2016年轉(zhuǎn)基因番木瓜在各個(gè)種植區(qū)內(nèi)廣泛種植（85%），近20年時(shí)間里，關(guān)于轉(zhuǎn)基因番木瓜的生物安全問題常常被擠到聚光燈下，然后隨著一個(gè)又一個(gè)顧慮的消除而又慢慢淡出民眾的視野。本書回顧了轉(zhuǎn)基因番木瓜的研究歷史，并對(duì)轉(zhuǎn)基因番木瓜的爭議和爭議的合理解答進(jìn)行系統(tǒng)回顧：重點(diǎn)分析以科學(xué)為前提的生物安全問題，諸如：異殼體化病毒，重組，，合成，基因飄移，對(duì)非靶標(biāo)生物的影響，食品安全以及各種可能的致敏性問題。本書同時(shí)也集中歸納和討論人們關(guān)于轉(zhuǎn)基因番木瓜對(duì)環(huán)境和人類健康的顧慮和此類問題的逐一解答的過程。為我國發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因番木瓜提供理論支持。
　　本書共分四個(gè)部分：第一部分番木瓜概述，主要介紹了番木瓜的起源、馴化和生產(chǎn)，番木瓜的生物學(xué)特性和番木瓜的表型和遺傳多樣性。第二部分介紹了番木瓜生物技術(shù)育種技術(shù)和方法，包括番木瓜轉(zhuǎn)化體系、轉(zhuǎn)基因番木瓜的PMI/MAN篩選系統(tǒng)、番木瓜轉(zhuǎn)化綠色熒光蛋白可視化篩選標(biāo)記和番木瓜快繁生根技術(shù)。第三部分介紹了番木瓜生物技術(shù)育種研究進(jìn)展，介紹了世界第一個(gè)商業(yè)化轉(zhuǎn)基因番木瓜、臺(tái)灣轉(zhuǎn)基因番木瓜、佛羅里達(dá)番木瓜新品種的選育、番木瓜超強(qiáng)病毒株解決方案，控制番木瓜環(huán)斑病毒病的基因技術(shù)以及番木瓜根腐病生物技術(shù)育種。第四部分轉(zhuǎn)基因番木瓜生物安全評(píng)價(jià)案例分析，將集中回顧轉(zhuǎn)基因番木瓜的營養(yǎng)成分、轉(zhuǎn)基因番木瓜生物安全評(píng)估、轉(zhuǎn)基因番木瓜致敏組學(xué)、轉(zhuǎn)基因番木瓜田間評(píng)價(jià)、轉(zhuǎn)基因番木瓜食品安全性評(píng)價(jià)和環(huán)境釋放許可證申請(qǐng)案例分析，并在最后舉例介紹了轉(zhuǎn)基因番木瓜對(duì)于農(nóng)民的影響。
　　轉(zhuǎn)基因番木瓜商業(yè)化之后的爭論持續(xù)近20年。隨著一個(gè)個(gè)問題和顧慮的提出和最終完美的解答，讓許許多多的科學(xué)工作者、社會(huì)工作者、政策制定者和消費(fèi)者獲得了理性的科學(xué)知識(shí)。過去20年的爭論里最主要集中在抗病毒轉(zhuǎn)基因植物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問題。將一個(gè)不能正確表達(dá)的病毒外殼蛋白基因轉(zhuǎn)入番木瓜中賦予了夏威夷番木瓜的抗病毒性，被人們將話題轉(zhuǎn)為“植物表達(dá)病毒基因所帶來的風(fēng)險(xiǎn)問題”。轉(zhuǎn)基因番木瓜抗病原理在美國許多作物上已經(jīng)廣泛采用，如：南瓜，番木瓜，李子，葡萄和甜菜等。當(dāng)然人們并不了解這些抗病毒的機(jī)理是通過組成性表達(dá)病毒一部分序列而啟動(dòng)了抗病毒RNA沉默途徑使得入侵的病毒不能夠復(fù)制而使得病毒的群體下降。實(shí)際上在沒有轉(zhuǎn)基因番木瓜之前，人們～直食用含有番木瓜環(huán)斑病毒的番木瓜，而且是事實(shí)表明市場(chǎng)上銷售的傳統(tǒng)番木瓜中的PRSV含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于轉(zhuǎn)基因番木瓜中的CP蛋白的含量。
　　抗病毒植物的生物安全——異殼體化（Heteroencapsidation）。所謂的異殼體化就是一個(gè)病毒的基因組DNA被另外一個(gè)病毒的外殼蛋白包被組裝成病毒粒子。這一現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在自然界中同時(shí)被多個(gè)病毒侵染的植物組織上。轉(zhuǎn)基因植物異殼體化的可能性就轉(zhuǎn)變成為了植物表達(dá)的病毒外殼蛋白而不是另外一個(gè)病毒的外殼蛋白。通常來講病毒的外殼蛋白決定侵染力、致病性、傳播媒介特異性等信息，也就是說病毒的屬性可能發(fā)生變化。例如，原本不能有某種傳播媒介傳播的病毒通過異殼體化后變的能夠通過某種傳播媒介傳播，或者一個(gè)病毒由于異殼體化導(dǎo)致可以侵染原來不是它的宿主的植物。這些科學(xué)的思考其實(shí)早就被科學(xué)家一一的解答，并最終證明自然中存在的這一現(xiàn)象是安全的。簡單來講，無論病毒被何種外殼蛋白所包被，其病毒基因組DNA/RNA并沒有改變，而異源外殼蛋白不能遺傳：由異殼體化形成的病毒顆粒的后代會(huì)變成原始的病毒顆粒。通過對(duì)病毒的外殼蛋白或者依賴于RNA的RNA復(fù)制酶（RdRp）等不同元件在植物內(nèi)表達(dá)的研究表明異殼體化并不能發(fā)生。另外，番木瓜商業(yè)化種植以來沒有非預(yù)料的新病毒爆發(fā)。
　　抗病毒植物的生物安全——重組（Recombination）。重組來源于兩個(gè)有顯著區(qū)別的病毒的遺傳物質(zhì)在病毒復(fù)制時(shí)發(fā)生交換。病毒的重組也可能發(fā)生在轉(zhuǎn)基因目的片段的轉(zhuǎn)錄和入侵病毒的復(fù)制期間。根據(jù)這一假設(shè)重組的新病毒將含有轉(zhuǎn)基因片段和入侵病毒的其他部分。這樣的病毒可能具有遺傳性并能夠傳到子代中。重組的病毒可能具有區(qū)別父母本的其他特性諸如改變傳播媒介的特異性，擴(kuò)大宿主范圍，增強(qiáng)致病性等。關(guān)于病毒重組的話題也被廣大病毒學(xué)家進(jìn)行深入討論。嚴(yán)格的篩選壓力強(qiáng)重組病毒可以發(fā)生恢復(fù)的重要因素。較高的篩選壓力也會(huì)增加病毒的重組幾率，但是相反低、或者沒有篩選壓力的條件下很難發(fā)生重組。到目前為止還沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)CP基因的植物存在重組現(xiàn)象。在法國一個(gè)葡萄莊園連續(xù)三年的實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)基因植物不能夠促進(jìn)或者有助于提高葡萄扇葉病毒的分子多樣性�？傊�，在自然條件下轉(zhuǎn)目的基因和病毒之間很難發(fā)生顯著重組。
　　抗病毒植物的生物安全——伴隨著花粉飄移的基因飄移。生物安全中的另外一個(gè)重要的事件就是基因飄移，對(duì)轉(zhuǎn)基因抗病毒的作物而言，野生近緣種可以通過花粉漂移來獲得宿主的基因或者轉(zhuǎn)目的基因，而且在他們的后代表達(dá)轉(zhuǎn)目標(biāo)基因。對(duì)這個(gè)問題大家通常有兩個(gè)顧慮：①基因飄移可能導(dǎo)致雜草化的野生種進(jìn)化并發(fā)展到難以控制并最終破壞自然生態(tài)系統(tǒng)；②影響野生種群體的遺傳多樣性和增加野生種滅絕的風(fēng)險(xiǎn)�；ǚ燮�移在主要農(nóng)作物中都有詳細(xì)的描述。然而在對(duì)多個(gè)商業(yè)化的作物（轉(zhuǎn)CP的番木瓜，轉(zhuǎn)CP的南瓜，轉(zhuǎn)CP的甜菜）的分析發(fā)現(xiàn)：病毒和抗病毒的特性并沒有影響野生種的多樣性，也沒有使得獲得轉(zhuǎn)CP的野生種具有更強(qiáng)的競(jìng)爭性和入侵性。
　　抗病毒植物的生物安全——協(xié)同效應(yīng)（Synergism）。協(xié)同效應(yīng)在這里特指轉(zhuǎn)基因作物表達(dá)的病毒蛋白和其他人侵的病毒互作導(dǎo)致更為嚴(yán)重的癥狀和增加病毒的毒力。根據(jù)這一理論人們推測(cè)轉(zhuǎn)基因抗病植物可以抵御同源病毒但是對(duì)于能夠形成協(xié)同效應(yīng)的異源病毒無能為力，使得入侵病毒更具毒力和甚至影響傳播范圍。但是隨著下一代的傳播這種協(xié)同效應(yīng)自然就不存在了。同時(shí)協(xié)同效應(yīng)并沒有改變現(xiàn)有的病毒或者產(chǎn)生新的病毒，所以說這種產(chǎn)生生物安全的風(fēng)險(xiǎn)也是很小的。
　　抗病毒植物的生物安全——對(duì)非靶標(biāo)生物的影響。轉(zhuǎn)基因抗病毒作物會(huì)潛在地影響如昆蟲媒介等非靶標(biāo)生物的多樣性。同時(shí)轉(zhuǎn)基因植物病毒基因也可以通過基因的水平轉(zhuǎn)移讓土壤微生物獲得選擇優(yōu)勢(shì)。然而許多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明這種影響也是有限的。轉(zhuǎn)基因李樹（含有PPVCP基因）對(duì)節(jié)肢動(dòng)物和蚜蟲均沒有明顯的影響，轉(zhuǎn)基因番木瓜對(duì)土層里面的放線菌也沒有顯著影響�？傊�，還沒有關(guān)于轉(zhuǎn)基因抗病毒植物對(duì)非靶標(biāo)生物產(chǎn)生危害的報(bào)道。
　　抗病毒植物的生物安全——食品安全和致敏性。生物安全的最后一個(gè)問題也是人們討論最多的問題一食品安全和致敏性。致敏性對(duì)人的健康而言就是轉(zhuǎn)基因植物表達(dá)病毒蛋白而產(chǎn)生潛在的致敏性的風(fēng)險(xiǎn)。由病毒序列衍生出來的轉(zhuǎn)基因蛋白如果其氨基酸序列與已知致敏原的序列一致，就有可能IgE產(chǎn)生免疫反應(yīng)。這樣就會(huì)使轉(zhuǎn)基因作物作為新食物，通過接觸或吸入過敏等形式影響健康。諸多實(shí)驗(yàn)表明轉(zhuǎn)病毒蛋白植物并沒有產(chǎn)生致敏性風(fēng)險(xiǎn)。在轉(zhuǎn)基因番木瓜商品化之前，人們消費(fèi)的傳統(tǒng)番木瓜里面就含有大量的病毒蛋白也從來沒有致敏性的報(bào)道；甚至通過傳統(tǒng)的抗病毒管理措施一交叉保護(hù)（向番木瓜上接種弱化的PRSV達(dá)到抗病的效果）也沒有致敏性案例的報(bào)告。
　　通過本書總結(jié)轉(zhuǎn)基因番木瓜問世以來的各種思考和爭論，我們可以理性的思考并逐個(gè)驗(yàn)證使得每一個(gè)問題得到有效的解答，這種理性的討論將有助于我們的轉(zhuǎn)基因作物的理解�？偨Y(jié)起來有以下幾點(diǎn)：①轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜產(chǎn)生多方面的效益如經(jīng)濟(jì)效益，園藝效益，病毒流行控制效益，環(huán)境效益，農(nóng)業(yè)效益和社會(huì)效益。②人們提出很多有關(guān)轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜的生物安全問題。③通過將近20年廣泛的生物安全評(píng)估，人們逐漸地認(rèn)識(shí)到這個(gè)轉(zhuǎn)基因抗病毒作物真是本質(zhì)，并為大家展示了一個(gè)關(guān)于諸如：異殼體化，重組，協(xié)同，非靶標(biāo)，食品安全，過敏性等話題討論的平臺(tái)，并最終確定一致的認(rèn)可。④風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是有必要的。以單個(gè)事件逐一評(píng)估的原則而產(chǎn)生的評(píng)估數(shù)據(jù)將為政策制定者提供最重要理論支撐。
　　本書的成稿得到了中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所的鼎力資助，也獲得眾多番木瓜生產(chǎn)企業(yè)合一線生產(chǎn)技術(shù)人也大力支持。在此，一并致以誠摯的感謝！由于成稿的時(shí)間較短，作者的水平有限，難免有錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)廣大讀者朋友批評(píng)指正。