金稻米：可持续粮食系统中生物强化技术对抗维生素A缺乏症的机遇与挑战

本综述深入探讨了生物强化技术（特别是金稻米）在解决中低收入国家（LMICs）维生素A缺乏症（VAD）等微量营养素营养不良问题中的关键作用。文章系统回顾了传统干预措施（如补充剂和化学强化）的局限性，并重点介绍了通过生物工程（Genetic Engineering）培育的富含β-胡萝卜素（Beta-carotene）的金稻米作为一种可持续、低成本且高效的解决方案。作者呼吁营养学和发展领域的专业人士正视对生物强化技术的无端质疑，以推动这一能惠及最贫困人群的公共卫生干预措施。

　　

健康影响：中低收入国家水稻消费的双刃剑

水稻是全球半数人口的主粮作物，其重要性在非洲等地持续增长。然而，精磨的白米虽然提供了大量能量，却缺乏维生素A原（即β-胡萝卜素）以及其他多种微量营养素。在许多中低收入国家，由于贫困和饮食单一，人们大量消费白米，导致维生素A缺乏症及其他微量营养素（如铁、锌、叶酸）缺乏问题普遍存在。维生素A缺乏会损害视力、削弱免疫系统，增加儿童死于腹泻和麻疹等常见疾病的风险。据估计，在20世纪90年代初，维生素A缺乏每年导致约200万儿童死亡。尽管通过补充剂和化学强化食品在一定程度上缓解了问题，但其高昂的加工、包装和分销成本使得这些方法难以持续。经过数十年努力，中低收入国家的微量营养素缺乏率仍然很高。

技术驱动作物产量与营养品质的革新

历史上，作物改良依赖于选择性育种和诱变育种等技术。自20世纪60年代的“绿色革命”以来，技术革新显著提高了粮食产量。然而，在解决“隐性饥饿”（即微量营养素缺乏）方面，需要新的方法。生物强化（Biofortification）应运而生，它通过育种或生物工程技术提高作物可食用部分的微量营养素含量。与补充剂和化学强化相比，生物强化具有显著的成本效益，每投资1美元可产生17美元的健康回报。

对抗微量营养素缺乏的现有策略及其局限

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  补充剂（Supplementation）：例如分发维生素A胶囊。虽然胶囊本身成本低廉，但分发成本占总成本的70%，使得每个胶囊的总成本约1美元。过去20年分发了超过100亿粒胶囊，耗资100亿至150亿美元，虽然降低了儿童死亡率，但并非长久之计。
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  化学强化（Chemical Fortification）：在食品加工过程中添加微量营养素预混料。这种方法依赖于私营部门，成本问题限制了最贫困人口的获取。例如，在孟加拉国，对全国约2500万吨水稻进行化学强化，每年成本高达16亿美元，难以实现。

生物强化：一种可持续的解决方案

生物强化是指通过任何育种手段使植物在可食用部分积累对人体营养必需的微量营养素。金稻米（Golden Rice）是生物强化的一个里程碑式的例子。它通过生物工程技术，将来自玉米和一种常见土壤细菌的基因导入水稻，使其胚乳能够合成β-胡萝卜素，从而呈现金黄色。金稻米的农艺性状、储存、烹饪品质、口感和质地与白米无异，且其开发者旨在使其成本不高于普通白米。

金稻米：优势与证据

金稻米中的β-胡萝卜素具有很高的生物利用率。研究表明，其向维生素A的转化率非常理想，对于儿童，转化率可达2.3:1，与油脂中的纯β-胡萝卜素转化率（2.0:1）无显著差异，远优于菠菜（21:1）等蔬菜。这意味着食用少量金稻米即可显著改善维生素A状况。计算显示，根据不同消费量和金稻米品种的β-胡萝卜素含量，金稻米能够满足儿童每日维生素A需要量的很大一部分甚至全部。更重要的是，β-胡萝卜素是维生素A的安全来源，过量摄入会被排出体外，无中毒风险。从成本效益看，使用金稻米挽救每一个伤残调整生命年（DALY）的成本仅为0.5至9.5美元，远低于补充剂（134-599美元）和化学强化（84-98美元）。

金稻米面临的挑战与阻力

尽管金稻米在技术上成熟且被多国（如美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、菲律宾）监管机构认定为安全，但其推广之路充满坎坷。

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  监管延迟：例如，孟加拉国水稻研究所于2017年底提交了金稻米的种植申请，但由于生物安全委员会运作不畅，截至2025年3月仍无定论。
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  法律障碍：2024年，菲律宾上诉法院支持了绿色和平组织（Greenpeace）的诉求，认为金稻米对生态环境构成风险，导致金稻米在菲律宾的推广工作暂停。菲律宾政府正寻求向最高法院上诉。
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  意识形态阻力：一些组织，如绿色和平，长期反对农业中的生物工程技术。这种反对并非基于科学证据，而是源于意识形态和筹款需求。有观点认为，如果金稻米成功推广，将驳斥反对者对转基因作物的指控，因此反对者极力阻挠。2016年，179名诺贝尔奖得主曾联名致信，呼吁停止基于“情感和教条”的反对。

结论与展望

水稻作为中低收入国家的主粮，其营养缺陷是导致微量营养素缺乏的重要因素。金稻米作为一种生物强化作物，为解决维生素A缺乏症提供了一个实用、经济且可持续的方案。它与现有的补充剂、化学强化和营养教育等措施互补，共同构成改善公共健康的综合策略。为了在2030年前实现联合国可持续发展目标2（零饥饿），公共卫生当局应战略性地采纳金稻米及其他生物强化作物。当前，克服对生物强化技术毫无根据的怀疑，对于将这些益处传递给世界上最需要帮助的人群至关重要。技术的发展，包括正在研发的富含更多微量营养素（如铁、锌、叶酸、硫胺素）的“金稻米+3”和“金稻米+5”，展现了未来进一步改善营养的巨大潜力。赢得与时间的赛跑，需要基于科学证据的理性决策，而非被误导的恐惧所阻碍。