武漢大學(xué)生命科學(xué)院實驗室里，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出細(xì)長的嫩葉。旁邊一個實驗臺上，武漢大學(xué)教授楊代常拿起一個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，正蘊含著寶貴的人血清
白蛋白。
2011年10月31日，美國科學(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《時代》周刊相關(guān)報道的標(biāo)題赫然：從大米中擠出人血來？
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，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，不少白蛋白生產(chǎn)廠家的普遍現(xiàn)狀。
國家發(fā)改委對限價藥品的定價中，每支10克、50毫升/瓶的人血清白蛋白的價格應(yīng)為360元。由于供不應(yīng)求，其黑市價格往往翻倍。巨大的利益空間吸引了制假者。
2007年，央視“每周質(zhì)量報告”曾曝光，2000多瓶假冒人血清白蛋白制劑流入市場，甚至出現(xiàn)在吉林省的一些公立醫(yī)院的藥架上。隨后，國家食品藥品監(jiān)督管理局在全國開展人血清白蛋白專項整治，在吉林、山西、青海、湖北、山東、遼寧、重慶、新疆等多個省份查獲了假冒人血清白蛋白。
直到2008年，仍有新聞報道，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，武漢大學(xué)教授楊代常開始在稻田里“種植”人血清白蛋白的實驗。現(xiàn)在，他手中的玻璃瓶中裝著的呈淡黃色的大米，其中就蘊含著人血清白蛋白。
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，在這個過程中，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、抗病特性和增加營養(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，目前正成為國際上基因工程研究的熱點。
楊代常教授從事通過水稻表達(dá)特定蛋白質(zhì)的研究已經(jīng)多年。他之所以選擇水稻，是因為中國率先完成了水稻基因組的測序，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，更容易實現(xiàn)規(guī)�；�
“技術(shù)并不復(fù)雜�！睏畲ω斝隆缎率兰o(jì)》說，研究團(tuán)隊將特定的人類基因通過遺傳載體，整合到一個水稻基因組內(nèi)，形成一個新的水稻品種。在這種水稻的生長過程中，通過該基因的轉(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。作為學(xué)者的他同時還是武漢禾元生物科技有限公司（下稱禾元公司)的董事長。在公司位于武漢郊區(qū)的廠房，幾個不銹鋼容器中，白蛋白正從成熟的大米中分離出來，經(jīng)過提純，成為最終的產(chǎn)品。
楊代常表示，通過基因工程生產(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�！昂髞碛媒湍�、轉(zhuǎn)基因牛的哺乳細(xì)胞等，都沒有太好的結(jié)果。”用植物細(xì)胞表達(dá)白蛋白也已經(jīng)有相關(guān)研究，在美國和加拿大，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，這些研究都僅限于在實驗室里做，不能滿足產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)。”楊代常說，“理論上說，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血液傳輸病毒的風(fēng)險，但產(chǎn)量低、成本高、難以規(guī)模化，是制約工業(yè)化生產(chǎn)白蛋白的三個難題�！�
不過，這些問題在楊代常的研究中似乎已經(jīng)解決�！蹲匀弧冯s志報道稱，美國內(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，這個產(chǎn)量在業(yè)內(nèi)被認(rèn)為具有非�？捎^的經(jīng)濟(jì)價值。
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；在實驗室中，他們正在對稻種做進(jìn)一步改良。
楊代常說，“我們的稻谷種子在常溫下放置三年活性無變化，而且在種子中的表達(dá)量可以維持七代或更長的穩(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》雜志報道，楊代常也已經(jīng)向美國食品藥品管理局遞交了第一份臨床試驗申請，希望在兩年內(nèi)在臨床上測試從大米中種出來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算，當(dāng)人血清白蛋白的表達(dá)得以實現(xiàn)后，一些其他用量更小，達(dá)到毫克、微克級的蛋白，如抗體、因子等，更能夠輕易地實現(xiàn)量產(chǎn)。
“為什么我選這么難的課題來做？只要這個做通了，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)籠罩著的試驗田。深秋時節(jié)，尚未收割的水稻搖曳著金黃的稻穗。
楊代常告訴財新《新世紀(jì)》記者，他的30畝試驗田幾近苛刻地遵守著國家關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物種植的要求。一般的轉(zhuǎn)基因作物周圍100米不得有同類作物，而他的試驗田五公里之內(nèi)沒有其他水稻。農(nóng)業(yè)部一年來兩次進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)察，禾元公司還購置了專門的收割機(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、環(huán)境釋放，以及隨后的生產(chǎn)性試驗，是農(nóng)業(yè)部規(guī)定的轉(zhuǎn)基因作物獲得商業(yè)化種植安全證書之前的必經(jīng)階段。一個轉(zhuǎn)基因品種通過這些階段后，是否能夠拿到安全證書，還是一個問號。
目前，中國僅發(fā)放了兩種轉(zhuǎn)基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優(yōu)63”的安全證書。這兩種水稻從開始試驗到最終拿到安全證書，經(jīng)歷了漫長的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年拿到安全證書后，在社會輿論的爭議風(fēng)潮中，這兩種已近成熟的水稻至今尚未開始商業(yè)化推廣。
楊代常也深知如此超前研究獲得安全證書的難度。“我們現(xiàn)在想做生產(chǎn)性實驗，但是我們國家在這一塊的法規(guī)是沒有的�！�
楊代常透露，他了解到有關(guān)部門正在做相關(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)品的評價審批，目前參照農(nóng)業(yè)的安全證書制度，獲得證書之后要經(jīng)過一系列程序，最終經(jīng)過種子公司推廣�！拔覀兊漠a(chǎn)品不需要推廣，種多少，收多少，不進(jìn)入市場，不進(jìn)入食物鏈�！�
對于楊代常的研究，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，含有人血清白蛋白的轉(zhuǎn)基因大米是有害的。這個蛋白是沒問題的，人吃一吃也沒什么。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)部門在審批的時候也會很慎重。”該專家稱，中國的轉(zhuǎn)基因生物管理制度非常完善，甚至比美國、歐盟更嚴(yán)格，但在實際執(zhí)行上卻并不完美。例如此前引起巨大爭議的違法耕種轉(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，從外觀上來看，你完全沒有辦法分辨出來。”這位水稻專家說。
記者：崔箏
來源：新世紀(jì)
