來源:廣州日報
1983年,人類第一例轉基因作物在美國問世;
1994年,世界第一例轉基因食物在美國入市;
2009年底,中國農業部批準了兩種轉基因水稻、一種轉基因玉米的安全證書,成為世界上首個批準主糧轉基因種植的國家;
2010年,兩會前夕,全國百余名學者聯名上書,要求農業部收回安全證;“兩會”期間,數十名全國政協委員聯名提交提案,反對轉基因主糧商業化種植;
就在美洲和亞洲為轉基因著迷時,歐洲卻對其表現出抗拒和冷漠。去年全世界共種植了約1.34億公頃的轉基因作物,其中歐盟只占不到10萬公頃。
轉基因,贊許和反對之聲不絕于耳。轉基因作物,究竟是新時代的“科學怪物”,還是人類科學昌明的碩果?
眾聲喧嘩中,且讓我們的大腦留出獨立思考的空當,從轉基因作物的基因鏈著手,一探其虛實……
何謂轉基因?
打破物種界限的基因雜交
究竟什么是轉基因?首先,開動你的大腦,猜猜以下例子是真是假?
案例一,魚和番茄可以“雜交”。為了使容易受凍減產的番茄更加抗寒,研究人員將魚體內的某個產生抗寒作用的基因植入番茄基因鏈中,創造出耐寒番茄。案例二,水母在漆黑的大海,依然可以熠熠發光。聰明的科學家將水母基因轉入花卉或小老鼠體內,于是有了黑暗中會發光的花朵和老鼠。
轉基因,指的就是將一個基因片斷從一種生物體中分離出來,通過修飾后導入到另一種生物體的基因組中,從而達到改造生物的目的。而就轉基因作物而言,“就是針對特定目標,通過遺傳基因工程方法,把生物體表達特定形狀的一個基因,轉移到植物基因組中去,并相應的使植物表現出特定性狀。”華南農業大學資源環境學院副院長、植物病毒研究室主任李華平教授對記者解釋。例如,最近被輿論推到風口浪尖上的轉基因水稻,就是將對某部分昆蟲有毒性的Bt毒蛋白基因轉入水稻原有的基因組,使水稻具有對昆蟲的抗性。這種轉基因技術最早應用于棉花,后來才開始應用于水稻。
“毒蛋白,聽上去就令人膽寒,加入毒蛋白基因的稻米能吃嗎?”針對疑問,李華平教授說:“這是因為昆蟲腸道中有另一種可以和毒蛋白結合的蛋白質,當昆蟲咬噬水稻時,兩者蛋白發生作用,從而產生毒殺作用。而人類腸道中沒有這種蛋白,當然這種毒蛋白對人就沒有毒害作用。” 那轉基因和雜交又有何區別呢?答案是相似,卻不相同。關鍵在于雜交的兩個物種是有親緣性的,轉基因的兩個物種則可以超越物種的界限。“雜交是兩個親緣關系較近的物種,通過花粉授粉,再通過遺傳的方式把兩個物種的基因組融合到一起,形成新物種。而轉基因技術則突破了物種的局限,甚至可以是動植物之間的基因轉換。”
此外,從基因交換的角度說,兩個物種雜交基因組的交換是大片段的,成百上千個基因一起組合交換。而轉基因,則是只轉一個目標基因。由于雜交作物物種之間交換的遺傳物質太多,好的基因和壞的基因合二為一的“基因聯鎖”打不開,常常需耗時十年、數十年,甚至一生之久方能獲得所需性狀的優良品種。相比之下,轉基因則是針對特定基因進行轉換,目的性更強。
商業化種植:
全世界大豆77%是轉基因
世界棉花產量占48%
轉基因農作物自上世紀90年代中期開始規模種植以來,一直保持著較快的增長勢頭。由于轉基因作物在抗病蟲害、抗旱、增產、便于田間管理等方面表現出優良性狀,頗受商家青睞,到2009年,全球25個國家轉基因作物的種植面積已超過1.34億公頃。
目前,全球轉基因作物種植面積最大的國家是美國, 其次是巴西和阿根廷。在部分作物上,轉基因品種的市場占有量驚人。比如,世界大豆產量的77%來自轉基因作物,世界棉花產量的48%是轉基因的,轉基因玉米和油菜的比例分別超過25%和20%。
高科技帶來高收益,極大減少化學農藥使用,減少農藥殘留,在實踐中,轉基因技術定向攻克技術難題的超凡能力的確為原生農作物增添了抵抗能力。廣州人常吃的水果型木瓜起源于夏威夷,其個頭較小,糖分較高,也較本地品種更易受番木瓜環斑型花葉病毒的侵害。
1994年,幾乎和世界轉基因研究同步,華南農業大學范懷忠教授以及隨后的李華平教授帶領研究團隊,從自然侵染番木瓜的一種植物病毒??番木環斑花葉病毒中提取目標基因??復制酶基因,配合另一個作為標記基因的抗卡拉霉素基因,通過基因工程方法轉入番木瓜。這種轉基因木瓜,植株不發病,果上沒病斑,外表漂亮,口感和原生品種無異,自然惹人喜愛。
轉基因之疑一:
超越自然的東西能吃嗎?
你接受轉基因食品嗎?記者進行隨機調查后發現,人們對待轉基因農產品通常有兩種態度,一是不懂,也不敢吃。另一種聲音則表示接受和贊同。“科技在進步,地球環境在改變,農作物也需要進行基因改良。”記者發現持后一種觀點的被訪問者通常具理工科背景且學歷較高。
轉基因農產品是否安全,始終是百姓最為關心,且迄今為止爭議最多的話題。
“控方”:敬畏自然 小心入口
盡管國家轉基因生物安全委員會對部分轉基因作物的安全性頒發了安全證書,但國內一些學者、專家、民間對轉基因作物安全性的質疑卻不絕于耳。2009年底國家對兩種轉基因主糧(水稻和玉米)商業化種植的許可更是引發社會各界的爭論。反對者認為,大自然有自己繁衍生息的節奏和規律,而轉基因作物打破物種界限,在高產、高效的表象下,帶給人類的是福還是禍?
中國科學院植物研究所研究員蔣高明對于轉基因作物始終保持審慎的態度,對于轉基因作物的商業化種植持反對觀點。他表示:“迄今為止,已有英國、法國、美國、俄羅斯、澳大利亞、挪威、奧地利、瑞典、比利時、芬蘭、德國等國科學家,證明轉基因食品對實驗動物、人體和生態環境具有多種潛在不利影響。”資料顯示,轉基因生物及其產品作為食品進入市場,對人體會產生某些毒理作用和過敏反應。例如,為增加大豆含硫氨基酸的含量,研究人員將巴西堅果中的2S潔蛋白基因轉入大豆中,而2S潔蛋白具有過敏性,導致原來沒有過敏性的大豆對某些人群產生過敏反應,最終該轉基因大豆被禁止商品化生產。
蔣高明還舉出另外一個例證:2002年,英國科學家進行了轉基因食品DNA的人體殘留試驗,有7名做過切除大腸組織手術的志愿者,吃了用轉基因大豆做的漢堡包之后,在他們小腸腸道的細菌里面檢測到了轉基因DNA的殘留物。因為世界上第一例轉基因食品是在1994年才出現在市場上,所以蔣高明認為,轉基因食品對人體健康的影響,可能還需要經過較長時間才能逐漸表現和檢測出來。
“辯方”:Bt毒蛋白對人體無害
李華平教授介紹,我國對轉基因作物的安全性評價有一套嚴格的規定。每一個省要獨立地進行安全評價,安全評價涉及食品安全性和環境安全性。轉基因作物從研究到獲準安全證書需要經過“研發、試驗、環境釋放、生產性試驗”等步驟層層把關,才能獲得生物安全證書。轉基因作物是否安全涉及幾方面問題,一是轉入受體的目標基因是否安全,二是轉基因操作是否安全,三是轉入基因的轉基因作物是否安全。
就第一點來說,目標基因不能有致敏原,不會對人體造成危害。以轉基因木瓜為例,研究人員將復制酶基因和抗卡那霉素基因同時轉入木瓜,復制酶基因是一種植物病毒,在各種植物中非常普遍,如蔬菜葉片濃淡不均,或者黃葉都主要由植物病毒所感染,聽上去是病毒,實則人們已經吃了千百年了。而卡那霉素是一種抗生素,木瓜中有抗卡那霉素基因,那么豈不是吃過木瓜后再吃抗生素也沒用了?針對這一點,李華平教授解惑道:抗生素如今已經發展到第四代,卡那霉素作為第一代抗生素在醫學上已經很少應用了。“而且,經過30多年研究,抗卡那霉素基因對人、動物以及環境都是安全的。”
而目標基因轉入受體后是否會成為抗營養的因子呢?也就是說,如果我們吃了轉基因食品,是否會阻礙別的食物營養成分的吸收呢?李華平教授表示這一點不必太擔心。“全世界有多種通用的基因分析數據庫,如果轉入的基因序列中有8個連續的氨基酸,就有可能有致敏原以及抗營養因子”,因此這些“壞”基因很容易被辨認出來。
去年底包括兩種水稻在內的三種主糧轉基因種植獲頒安全證書,激起社會各界人士熱議,轉基因水稻究竟安不安全?
李華平教授告訴記者,水稻最易受螟蟲侵害。轉基因水稻將抗病蟲害的Bt毒蛋白基因轉入傳統水稻品種,從而使農藥的使用量減少一半以上。而Bt毒蛋白作為一種細菌的主要殺蟲蛋白早在應用于轉基因作物之前,已經大規模應用于防止農業害蟲達100多年,“作為一種生物農藥,已經證明是非常安全的。”研發出轉基因抗蟲水稻的中國科學院院士張啟發曾表示,不要說轉基因水稻無毒,就是把Bt毒蛋白煮來當飯吃也沒問題。
轉基因之疑二:
轉基因作物危及生態環境?
大自然是一個微妙、精細、有機聯系的整體,每一個小小的人為改變都會使她牽一發而動全身。轉基因作物大面積推廣對食物鏈和生態環境之間有何關聯呢?
“控方”:造就“超級雜草”、“超級害蟲”
從事植物生態學研究的蔣高明研究員認同敬畏自然的樸素道理。
他認為生態系統是一個有機整體,任何環節遭到破壞都會危及到整個系統。例如,一些鹽堿地、沼澤地、熱帶雨林以及某寄生蟲分布的區域,以前原本不適合農業種植,但由于轉基因作物的出現,科學家向作物中轉入了耐鹽堿、耐高溫、耐高濕、抗病蟲害的基因,在這些地區種植轉基因作物,就使原本生活在這里的生物棲息地喪失,從而造成物種減少、退化乃至滅絕,使原有的生態系統結構與功能遭受破壞。
在蔣高明眼中,正如著名科幻電影中呈現的“科學怪人”一般,轉基因作物就是自然界中按照人的意志合成的“怪物”。自然界里從來沒有過轉基因生物,這種人造的“新物種”侵占新環境,表現出不折不扣的入侵性。而且,由于它們體內有特殊基因,具更強的競爭性。例如,植入抗蟲基因的作物,比一般的作物更能抵抗病蟲害襲擊。長此下去,轉基因作物將取代原來的作物,造成品種(系)喪失。“這就是為什么阿根廷農業,一旦發現了轉基因大豆的危害后,想恢復原來的傳統種植體系‘已基本不可能’的根本原因。”
此外,轉基因作物還可能隨著花粉飄散導致非轉基因植物受到污染。加利福尼亞大學專家指出,世界上最重要的13種糧食作物中有12種與其野生的近緣物種進行了雜交。蔣高明指出,在加拿大,被用作實驗的油菜,開始只具抗草甘磷、谷氨酸磷或咪唑啉酮其中一種功能,后來發現了同時具備這三種功能的油菜,這說明這三種油菜之間產生了“基因交流”。“既然人類輕而易舉地將基因轉入了目標作物,那么,這些基因會不會輕而易舉地逃逸出來?答案是肯定的。”
相應的,蔣高明認為轉基因作物的大面積種植也會降低食物的多樣性,而保持食物多樣性是減少疫病侵襲的重要措施。1864年,愛爾蘭土豆枯死病,造成了100多萬人死亡,幾百萬人流離失所,原因就是當地人只種植兩個土豆品種,而這兩個品種又特別脆弱,發生意外后無法挽救。與此相反,1970年在斯里蘭卡、巴西和中美洲地區,咖啡作物暴發了咖啡銹,而在咖啡故鄉埃塞俄比亞卻發現了具有抵抗性的品種,從而挽救了全球咖啡農業全軍覆沒的命運。“遺憾的是,由于轉基因作物的入侵性和污染性,大面積推廣轉基因作物將導致生物多樣性尤其是食物多樣性降低,從而加大食物安全隱患。”蔣高明說。
除了對生態系統中其他植物的影響,蔣高明還提到攜帶有抗蟲和抗病類基因的轉基因植物,在對害蟲和病菌致毒的同時,也可能對環境中的許多有益生物產生不利影響。另外,轉基因生物還將增加目標害蟲和目標雜草的抵抗性,刺激生物進化,產生具有抵抗性的“超級害蟲”、“超級雜草”,這些基因污染間接產物會像自然界的“異形”般擁有農藥所無法殺滅的抗性。而要消滅這些“超級害蟲”、“超級雜草”,勢必要研制更加先進的農藥或轉基因產品,不知如此循環往復,是不是終將通向一個悖逆自然、不可掌控的可怕未來?
“辯方”:轉基因也需要生態種植
面對人們對于轉基因作物種植將帶來對生態環境污染的“指控”,李華平教授指出,國家在轉基因作物推廣種植方面有嚴格控制,其中也包括對生態環境影響的考慮。“除了拿到安全證書之外,還需獲得種子許可證,通過品種審定,拿到銷售許可證,政策面考慮齊全。只要在執行中嚴格執法,會將風險降到最低。”
在我國,轉基因作物種植區域有嚴格規定,以轉基因稻米為例,目前,嚴格限制只能在湖北省范圍內種植。且轉基因作物不能自行留種,從種源上限制了非法種植。部分專家學者擔憂轉基因作物會誘使害蟲加快進化速度,產生級“超級害蟲”,李華平教授認為昆蟲的變異需通過后代得以實現,昆蟲一年最多繁殖幾代,需相當長時間才能變異出具有抵抗性的性狀。“從Bt使用100多年的歷史來看,變異是非常緩慢的。”
與此同時,李華平教授告訴記者,其實研究轉基因科學的科學家也在考慮這個問題。“轉基因不是一勞永逸的方法,主要害蟲少了,次要害蟲多了,這是常見現象。在解決了主要矛盾的基礎上,采取其他生態防護措施,是未來發展的主要方向。”他表示未來農業的良性發展不是一個轉基因就能全解決的,在他看來,轉基因只是獲得優良品種的一個方法、手段,依然需要在此基礎上進行田間作物的合理布局、增施有機肥料、加強田間農事操作、合理施肥和灌溉、生物和物理防控等一系列生態措施的跟進,才能在減少農藥用量的情況下,促進整個生態環境的和諧發展。













