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转基因作物的是是非非 by 方舟子 (2666 查看)
发布: FooBar
日期: December 17, 2010 10:39PM

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(原载《环球》半月刊2001年第12期)

转基因作物的是是非非

·方舟子·

去年年8月的一个晚上,我所在的美国圣地亚哥市发生了一起案件。一个
自称“玉米之子”的组织潜入加州大学圣地亚哥分校的一个植物试验站,摧毁
了2000多株作物,并在温室的墙上用西班牙语(加州南部的农民多为墨西哥裔)
刷上“不要遗传工程”、“我们在监视你们”等标语。显然暴徒们想摧毁的是
转基因作物,但是被他们摧毁的作物却都不是转基因植物--这并不令人惊讶,
转基因植物并非怪物,和普通植物在外表上并无区别。自从1998年11月以来,
在北美已发生了40多起类似的事件,有的是普通作物被误当做转基因作物摧毁,
有的是真正的转基因作物被摧毁。最近的一起发生于今年三月份,在美国俄勒
冈州立大学森林学教授斯蒂芬·施特劳斯(Steve Strauss)公开批评这种做
法之后,他负责的三个植物基地遭到学生和校友的袭击,1200多株转基因树被
销毁。不过比起欧洲来,转基因作物在北美还算是幸运的。欧盟已立法对转基
因植物的种植、销售、进口做了种种限制。调查表明,欧洲人普遍反对转基因
食物,转基因作物的试验田则不断地遭到示威、骚扰。既然转基因作物如此不
得人心,科学家们为什么还要研究、推广?人们是否有必要对此如此恐慌?

所谓转基因作物,是指那些通过遗传工程进行修饰,根据需要转入某种
特定基因的作物。目前最常见的是转入抗除草剂基因,这样的转基因作物可以
抵抗普通的、较温和的除草剂,因此农民用这类除草剂就可以除去野草,而不
必采用那些毒性较强、较有针对性的除草剂。其次是转入抗虫害基因,用得最
多的是从芽孢杆菌克隆出来的一种基因,有了这种基因的作物会制造一种毒性
蛋白,对其他生物无毒,但能杀死某些特定的害虫,这样农民就可以减少喷洒
杀虫剂。据统计,在过去的四年内,美国由于推广抗虫害转基因作物,少喷洒
了270万磅的杀虫剂。转基因作物还能增加产品,例如抗虫害转基因玉米能增
产5-15%。转基因技术也可用于改变食物的营养成分,例如减少土豆的水分,
这样炸出来的土豆片更脆;降低植物油中的不饱和脂肪酸,能延长储存期限。
转基因西红柿不仅容易运输、保存,而且味道也更佳。菲律宾的国际水稻研究
院正在试验“金水稻”,通过转基因技术让水稻制造贝塔胡萝卜素(维生素A的
前体),有助于消灭在亚洲地区广泛存在的维生素A缺乏症。转基因技术也可提
高水稻中铁元素的含量,以减少亚洲妇女常见的贫血症。

转基因作物的历史很短。1992年,中国种植了世界上第一批商用转基因作
物--转基因烟草。1994年,美国市场上才首次出现了转基因食品,一种软化
缓慢的西红柿。由于转基因作物的巨大优势,推广非常快。到2000年,
全世界已有4420万公顷的土地种植转基因作物,其中美国占68%,阿根廷占23%,
加拿大占7%,中国占1%,其他国家占1%。大豆、玉米、棉花和油菜是主要的
转基因作物,在美国,有近一半的大豆、棉花,超过三分之一的玉米、油菜是转
基因作物。美国超级市场上的食物制品中,约60%含有转基因的成分。在公众的
反对声中,目前这个发展势头已缓慢下来,特别是在工业化国家,转基因作物的
种植面积有减少的趋向。美国虽然还没有限制转基因作物,但是由于美国是农产
品出口大国,欧洲、日本对转基因作物进口的限制,也打击了美国农民的积极性。

生物学界对转基因作物的危害性本无争议。始作俑者是苏格兰的一位免疫学
家普兹太(Armand Putztai),他在1998年在英国电视上接受采访时声称,根据
他的研究结果,转基因土豆对老鼠有毒,能破坏老鼠的免疫系统,欧洲舆论因之
大哗,是欧盟限制转基因食物的导火线。他的这项研究终于正式发表的时候(1999
年发表在医学刊物《柳叶刀》上),对转基因作物的争议已越过大西洋到
达了美国。1999年3月,三千多名示威者在“生物2000年”大会在波士顿召开之
际,举行了反基因食物大示威,引起了全美国的关注。1999年5月,美国康奈尔
大学洛希(John Losey)实验室向英国《自然》杂志报告说,他们用沾有抗虫害
转基因玉米花粉的草叶喂养大花蝶的幼虫,导致这些毛毛虫死亡。这两项研究成
了反对转基因作物的活动者反复提及的“经典”研究,涉及了两个主要问题:转
基因作物是否有害人体健康?是否会破坏生态环境?

在普兹太的研究中,他向老鼠喂食制造凝聚素蛋白的转基因土豆(凝聚素能
抗虫害),发现老鼠的肠道受到损害,得出结论这是转基因食物所导致的。这项
研究遭到了众多的批评,包括缺乏合适的空白对照,以及用于喂养老鼠的膳食营
养结构不平衡,后者也可能导致观察到的病变。其他的研究结果得出了不同的结
论。至少有三项研究表明,转基因土豆和转基因大豆对动物的健康和生理活动都
无影响。转基因作物往往是过量地制造某种外源的蛋白质,即使无毒的话,是否
能导致过敏?这是更值得关注的问题。如果一种蛋白质不会导致过敏,那么制造
它的转基因作物也不会导致过敏。例如还未发现有人会对植物铁蛋白过敏,那么
提高铁含量的转基因大米也不会因此使人过敏。那些会使某些人过敏的蛋白质如
果被导入作物中,则有导致过敏的可能性。研究人员在研究转基因作物时,已充
分考虑到这个问题。过敏症的患者90%以上是对牛奶、干果、蛋类、海产品、小
麦、豆类过敏,因此来自它们的基因将不被采用,例如,为了增加大豆中的甲硫
氨酸的含量,一种巴西干果的蛋白质基因曾被转入大豆,实验发现这种大豆可能
引起过敏,因此未推向市场。对转基因作物制造的新蛋白质,其化学成分和结构
与已知的500多种过敏原做比较,如果具有一定的相似性,也会被放弃。大
部分的过敏原都难以消化,因此转基因产生的新的蛋白质要检测是否能够被消化,
如果不能,该转基因食物也不能供食用。有一种转基因玉米被怀疑有可能引起过
敏,被美国管理部门规定只能用于喂养牲口,去年发现它也被快餐店用于制作玉
米片、炸玉米卷,引起全国性回收,商家损失惨重,曾经轰动一时。在经过了严
格的检测和管理之后,含有过敏原的转基因食物能够上市的可能性很小。

我们再来看看对生态环境的可能影响。抗虫害转基因作物分泌的毒性蛋白,
除了毒死特定的害虫,有没有可能也毒死其他生物?洛希等人对大花蝶的研究,
想要说明的就是这个问题。这个研究结果也备受非议,被指责无法重复,实验用
的大花蝶幼虫被强制只喂食沾转基因玉米花粉的草叶而没有其他选择,以及实验
用的转基因玉米花粉含量过高。根据美国环境保护局的估计,草叶表面上转基因
玉米花粉的数量达到每平方厘米150粒时,也不会对昆虫造成危害;而在田野中,
草叶表面所沾的玉米花粉数量只有每平方厘米6到78粒。因此在自然环境中,转
基因玉米花粉不会危害大花蝶幼虫。还有一项研究表明,抗虫害转基因玉米的根
部能分泌毒性蛋白,可能会在土壤中累积起来危害其他生物。这项研究是将玉
米长在培养液中,从培养液提取毒性蛋白喂养天蛾幼虫。其他研究者发现,如
果将玉米长在土壤中,其根部分泌的毒性蛋白会迅速被降解掉,而失去了毒性。
显然,对抗虫害转基因作物对其他生物的影响值得进一步研究,但应该尽量接近
自然环境,才有说服力。

反对转基因作物的人士还提出了所谓基因渗透或基因污染的问题。例如,转
基因作物的花粉被风或昆虫带到野草的花中,会不会使抗除草剂或抗虫害基因转
入野草中,使得野草也有抗除草剂或抗虫害的能力?如果两个物种之间亲缘关系
很远,是不可能杂交的,因此这种可能性极低。今年2月《自然》杂志发表了一项
在英国进行的长达十年的研究结果,发现转基因土豆、甜菜、油菜和玉米并没有
将基因污染给周围的野草。但是如果两个物种亲缘关系很近,或者有一些共同的
特征(例如染色体数目相同),则有可能产生基因交流。几乎所有的农作物都有
其野生的亲缘物种。在美国,这个问题不大,因为在美国种植的农作物都无野生
种,只有棉花是个例外,在夏威夷和佛罗里达北部有野棉花,可能能与棉花杂交,
因此美国环境保护局规定不能向这些地区销售转基因棉花种子。其他国家对这个
问题应该引起更大的关注。

最后的一条反对意见是,用转基因技术抗虫害只能有暂时的效果,从长远看
会适得其反,因为在自然选择的作用下,害虫会逐渐产生对毒性蛋白的抵抗能力,
出现“超级害虫”。这的确是个值得认真对待的问题。美国环境保护局规定,在
种植抗虫害转基因作物的田地周围,必须保留一块专门种植普通作物,让害虫有
个避难所。这样,那些能够抵抗毒性蛋白的突变将会被稀释掉,超级害虫也就不
会进化出来。大约有90%的抗虫害转基因玉米和棉花的种植者都遵守了这个规定。
抗虫害作物大面积推广5年来,还没发现有超级害虫出现。但是这种局面是否能
够长久保持下去?有些专家认为应该有更大、更多的“避难所”,但农民一般不
愿意增加这方面的损失,在发展中国家更难以确实实施。关键还是如何通过科普
教育,让农民理解这个问题的重要性。

转基因技术与传统育种技术(例如杂交)相比,有其独特性,比如,它可以
打破物种的界限,将动物、微生物基因转入植物中。但是,从总体上来说,转基
因技术仍是传统的育种方法的延伸,它所面临的健康、环保问题,传统作物同样
也有。我们甚至可以说,转基因技术在某些方面要比传统的育种方法更安全可靠,
因为当我们用传统的育种方法将两种亲本进行杂交时,对它们的基因大多数都茫
然无知,无法预知其可能的后果;而在转基因时,转入的却是有了透彻了解的特
定基因。人们既然并不担心传统育种技术会造成危害,为何却要对转基因技术吹
毛求疵?转基因作物的反对者,甚至包括活跃分子,大多其实并不了解转基因技
术是怎么回事。目前的这场恐慌,不过是因无知而恐惧的又一个例子。

2001.5.21.
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