轉(zhuǎn)基因食品：是耶？非耶？

方陵生

如果你是一位農(nóng)民，你種植的西紅柿受到某種蟲(chóng)害侵?jǐn)_，每年你要花大價(jià)錢(qián)購(gòu)買(mǎi)殺蟲(chóng)劑來(lái)保護(hù)你的作物。一家生物技術(shù)公司介紹的一種可產(chǎn)生天然殺蟲(chóng)劑抵抗害蟲(chóng)侵害的新型西紅柿，既可免遭害蟲(chóng)侵?jǐn)_，又可少用甚至不用化學(xué)殺蟲(chóng)劑。你會(huì)作何選擇？

如果你是一名醫(yī)生，經(jīng)常有患有傳染病的兒童前來(lái)就診，一些傳染病可通過(guò)接種疫苗來(lái)預(yù)防，但許多患者的父母負(fù)擔(dān)不起疫苗的成本。如今有一種可大大降低疫苗成本的新技術(shù)：含有疫苗的轉(zhuǎn)基因水果或蔬菜。孩子不需要打針，只要吃一個(gè)香蕉，就可以預(yù)防傳染病！你會(huì)作何選擇？

答案不言而喻。為植物引入新的基因，操縱植物DNA，可解決以上這類問(wèn)題，以及其他許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。基因工程為人類提供了以更少精力和更低成本，生產(chǎn)更多高質(zhì)量作物的途徑。然而，改變生物的基因構(gòu)成，人類還必須承擔(dān)由此產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)是什么？它們發(fā)生的可能性有多大？我們首先需要了解轉(zhuǎn)基因的科學(xué)原理。

什么是轉(zhuǎn)基因

什么是轉(zhuǎn)基因？轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物就是利用DNA重組技術(shù)等最新分子生物技術(shù)，添加作物所需要的一些特征，如增加抗旱、抗除草劑的能力，改進(jìn)和提高作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等。科學(xué)家早在1946年就發(fā)現(xiàn)，DNA可以在生物體之間轉(zhuǎn)移。1983年誕生的首個(gè)轉(zhuǎn)基因植物是耐抗生素的煙草植物。1994年，轉(zhuǎn)基因西紅柿被批準(zhǔn)在美國(guó)的市場(chǎng)上銷售。轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化生產(chǎn)始于1994年，到目前為止，大多數(shù)轉(zhuǎn)基因食品主要集中于大豆、玉米、油菜、棉花籽油。

幾千年來(lái)，人類一直在用選擇育種的方法強(qiáng)化某些有機(jī)體的遺傳基因。看看我們的周圍：超市里擺放的甜玉米和無(wú)籽西瓜，公園里被主人牽著遛彎的純種狗，這些都是人類有選擇性地強(qiáng)化某些生物特征的例子。但傳統(tǒng)的植物育種方法耗時(shí)耗力，有時(shí)需要經(jīng)過(guò)多年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，而且產(chǎn)生的結(jié)果往往還不是很理想。

基因工程的優(yōu)勢(shì)是可以迅速并準(zhǔn)確地改變植物的一些特性，例如，植物遺傳學(xué)家可以將某些生物體的耐旱基因分離出來(lái)，插入目標(biāo)植物的DNA中，獲得的新的轉(zhuǎn)基因植物就擁有了耐旱特性。基因不僅可以從某種植物轉(zhuǎn)移到另一種植物，而且移植的基因還可以來(lái)自其他非植物有機(jī)體。最有名的例子是B.t.轉(zhuǎn)基因玉米。蘇云金桿菌（含有B.t.基因）是一種天然細(xì)菌，它所產(chǎn)生的晶體蛋白可以殺死昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)。B.t.晶體蛋白基因轉(zhuǎn)入玉米基因組后，玉米就擁有了殺滅害蟲(chóng)的能力，如歐洲玉米螟。總而言之，轉(zhuǎn)基因食品就是利用生物工程的方法為植物引入一些新的特征，改變植物的基因結(jié)構(gòu)，再用這種“種”的植物生產(chǎn)出來(lái)的食品。現(xiàn)代基因強(qiáng)化技術(shù)的效率和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的選擇育種。

基因轉(zhuǎn)移是如何做到的呢？基因轉(zhuǎn)移技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是進(jìn)行“剪切”和“粘貼”的操作。一旦確定了某種生物體中的所需基因，它就被生物酶“剪切”下來(lái)，又通過(guò)生物酶轉(zhuǎn)移并“粘貼”到目標(biāo)植物的基因組內(nèi)。引入了新基因的植物可培育成為一種新的植株品種，所得到的基因也會(huì)代代相傳。

轉(zhuǎn)基因食品有哪些優(yōu)勢(shì)

世界人口目前已超過(guò)70億，預(yù)計(jì)在未來(lái)50年內(nèi)還將翻倍。為了供養(yǎng)如此龐大的世界人口，確保足夠的糧食供應(yīng)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。轉(zhuǎn)基因食品能夠以多種方式滿足人類對(duì)食物的需求。

水稻是一些國(guó)家和地區(qū)主要而且單一的主食，然而，光是大米不能為人體提供所有必要的營(yíng)養(yǎng)，而包含額外維生素和礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)基因大米，可緩解以大米為主食地區(qū)人們普遍的營(yíng)養(yǎng)不足現(xiàn)象。例如，失明是維生素A缺乏而造成的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家們培育出來(lái)的轉(zhuǎn)基因“黃金”大米，含有高含量的β-胡蘿卜素，鐵的含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通大米。

藥物和疫苗的生產(chǎn)成本通常很高，有的還需要特殊的儲(chǔ)存條件。研究人員致力于開(kāi)發(fā)含有疫苗成分的西紅柿和土豆品種，食用了這種西紅柿或土豆就可以起到疫苗的作用。而且，這種形式的疫苗比傳統(tǒng)疫苗更方便裝運(yùn)、存儲(chǔ)和管理。

轉(zhuǎn)基因并不只限于農(nóng)作物。例如，土壤和地下水污染是世界性的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，科學(xué)家培育的轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)可用于清理土壤的重金屬污染。

此外，從作物生長(zhǎng)的角度，轉(zhuǎn)基因作物擁有以下優(yōu)勢(shì)：

作物抗病蟲(chóng)害能力 蟲(chóng)害對(duì)農(nóng)作物造成的損失十分驚人，農(nóng)民每年使用的化學(xué)殺蟲(chóng)劑以噸計(jì)。有農(nóng)藥殘余的食品對(duì)消費(fèi)者有潛在的健康危害，過(guò)度使用殺蟲(chóng)劑和肥料還會(huì)污染飲用水和地球環(huán)境。種植轉(zhuǎn)基因作物，如植入了B.t.基因的玉米，可有助于減少對(duì)化學(xué)殺蟲(chóng)劑的依賴和使用，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。

作物抗病能力 許多病毒、真菌和細(xì)菌，都會(huì)引起植物生病，植物生物學(xué)家正在努力創(chuàng)造能抵抗這些病害的轉(zhuǎn)基因植物。

作物耐寒能力 植物幼苗經(jīng)不起霜凍的侵襲。科學(xué)家將一種冷水魚(yú)的抗凍基因引入煙草和馬鈴薯等植物的基因組里，有了這種抗凍基因，植物幼苗能夠耐受低溫而不被凍死。

作物耐旱、耐鹽堿能力 隨著世界人口的增長(zhǎng)，越來(lái)越多的耕地被用于建造住房。能夠承受長(zhǎng)期干旱或高含鹽量土壤和地下水的轉(zhuǎn)基因作物，可充分利用之前不適合植物生長(zhǎng)的土地，緩解人口增長(zhǎng)帶來(lái)的糧食危機(jī)。

大豆和玉米是種植最廣泛的兩種轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，其他的還有棉花、油菜和土豆等。74%的轉(zhuǎn)基因作物被修改為具有抗除草劑的特性，19%被修改為具有抗病蟲(chóng)害的特性，7%被修改為同時(shí)具有抗除草劑和抗害蟲(chóng)的特性。

為何轉(zhuǎn)基因食品爭(zhēng)議不斷

轉(zhuǎn)基因食品，是利大于弊，還是弊大于利？人們對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的質(zhì)疑一直沒(méi)有停息過(guò)。

一些科學(xué)家擔(dān)心轉(zhuǎn)基因植物與自然植物種群和野生種群產(chǎn)生雜交的風(fēng)險(xiǎn)。植物一般通過(guò)花粉、昆蟲(chóng)和空氣等媒介來(lái)繁殖后代，在野外如果發(fā)生雜交是很難控制的。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的批評(píng)者提出，在轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)之前，需要對(duì)其潛在的長(zhǎng)期影響有更多的研究和了解。

公眾更多擔(dān)心的是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題。許多人對(duì)很多食品過(guò)敏，比如花生、小麥、雞蛋或奶制品，人們擔(dān)心引入基因產(chǎn)生的蛋白可能會(huì)導(dǎo)致某些人中毒或過(guò)敏。

環(huán)保人士、廣大消費(fèi)者和一些科學(xué)家對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的擔(dān)憂主要有三個(gè)方面：環(huán)境危害、人類健康風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)上的影響。

環(huán)境危害 實(shí)驗(yàn)室研究顯示，B.t.玉米花粉可造成黑脈金斑蝶幼蟲(chóng)的高死亡率。黑脈金斑蝶的幼蟲(chóng)只吃乳草植物，并不以玉米為食，但如果B.t.玉米花粉被風(fēng)吹到鄰近田野的乳草植物上，黑脈金斑蝶幼蟲(chóng)吃了就會(huì)死亡。B.t.玉米引入的毒素基因會(huì)不加選擇地殺死除玉米害蟲(chóng)外的其他種類的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)。不過(guò)，也有科學(xué)家認(rèn)為B.t.玉米無(wú)害。這是個(gè)在科學(xué)界引起激烈辯論的話題，爭(zhēng)論雙方都提出并堅(jiān)持自己的研究數(shù)據(jù)和理論，并一直未達(dá)成一致意見(jiàn)，轉(zhuǎn)基因B.t.玉米對(duì)非目標(biāo)生物的潛在風(fēng)險(xiǎn)還需要進(jìn)一步評(píng)估。

其他環(huán)境危害還包括降低農(nóng)藥效果和意外的基因轉(zhuǎn)移等。就像蚊子對(duì)如今已被禁用的DDT殺蟲(chóng)劑有了抗藥性一樣，許多人擔(dān)心，昆蟲(chóng)會(huì)對(duì)B.t.玉米或其他轉(zhuǎn)基因作物自身產(chǎn)生的殺蟲(chóng)劑成分產(chǎn)生抗藥性。另一個(gè)環(huán)境危害隱憂是基因有可能轉(zhuǎn)移到其他非目標(biāo)物種上，例如，抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物與雜草之間出現(xiàn)雜交，導(dǎo)致作物抗除草劑基因轉(zhuǎn)移到雜草中。這種“超級(jí)雜草”同樣也會(huì)產(chǎn)生抗除草劑特性。

針對(duì)以上問(wèn)題，科學(xué)家提出了兩種方法可確保非目標(biāo)物種不會(huì)受到附近轉(zhuǎn)基因植物花粉傳播的影響：一是培育不育的轉(zhuǎn)基因作物（不產(chǎn)生花粉）；二是讓轉(zhuǎn)基因植物的花粉不包含引入基因。如果花粉沒(méi)有引入基因所產(chǎn)生的殺蟲(chóng)劑成分，黑脈金斑蝶這類無(wú)害昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)即使吃了來(lái)自轉(zhuǎn)基因作物上的花粉，也不會(huì)死亡。

人類健康風(fēng)險(xiǎn) 包括過(guò)敏原性和對(duì)人類健康未知影響的擔(dān)憂。美國(guó)和歐洲的很多孩子都出現(xiàn)了威脅生命的花生過(guò)敏和其他食物過(guò)敏，有科學(xué)家認(rèn)為植物在引入新的基因后可能會(huì)產(chǎn)生一種新的過(guò)敏原，會(huì)導(dǎo)致易感個(gè)體出現(xiàn)過(guò)敏反應(yīng)。因擔(dān)心引起意想不到的過(guò)敏反應(yīng)，有人提出放棄將巴西堅(jiān)果中的基因向大豆轉(zhuǎn)移的計(jì)劃，并提出對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，以避免食物過(guò)敏對(duì)消費(fèi)者造成的可能傷害。

越來(lái)越多的人還擔(dān)心將外源基因引入食品植物，可能會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生意想不到的負(fù)面影響。有研究文章稱，喂食轉(zhuǎn)基因土豆的老鼠和喂食普通土豆的老鼠，二者的腸道有明顯的差異。但支持者指出，科學(xué)家引入土豆的轉(zhuǎn)基因是一種對(duì)哺乳動(dòng)物產(chǎn)生有毒物質(zhì)的基因，目的是獲取科學(xué)實(shí)驗(yàn)中要用到的一種植物血凝素，這種土豆本來(lái)就不是為人類或動(dòng)物食用而開(kāi)發(fā)的。

經(jīng)濟(jì)上的影響 將轉(zhuǎn)基因食品引進(jìn)市場(chǎng)是一個(gè)漫長(zhǎng)而昂貴的過(guò)程，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司當(dāng)然希望確保穩(wěn)定的投資回報(bào)率。許多新的植物基因工程技術(shù)和轉(zhuǎn)基因作物都已申請(qǐng)專利，現(xiàn)在專利侵權(quán)成為農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)關(guān)注的一個(gè)大問(wèn)題。然而，消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)者擔(dān)心的是，新植物品種專利會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因作物種子價(jià)格奇高，超出人們的承擔(dān)能力，貧富差距會(huì)進(jìn)一步拉大。

應(yīng)對(duì)專利侵權(quán)的一種方法是將“自殺基因”引入轉(zhuǎn)基因作物。這些轉(zhuǎn)基因植物的種子只能生長(zhǎng)一個(gè)季節(jié)，新產(chǎn)生的是不能發(fā)芽的不育種子。農(nóng)民每年都需要重新購(gòu)買(mǎi)新種子，但那些負(fù)擔(dān)不起年年購(gòu)買(mǎi)新種子的農(nóng)民如果按照傳統(tǒng)做法，為下一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)貯存一部分收獲留種，結(jié)果顯然會(huì)是災(zāi)難性的。

轉(zhuǎn)基因食品有可能解決世界上一些地區(qū)的饑餓和營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題，并有助于保護(hù)環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量，并減少農(nóng)業(yè)對(duì)化學(xué)殺蟲(chóng)劑和除草劑的依賴。不過(guò)，也有許多人并不看好轉(zhuǎn)基因技術(shù)的未來(lái)。盡管關(guān)于轉(zhuǎn)基因爭(zhēng)議不斷，但轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)與我們和我們的世界共存這一事實(shí)不可否認(rèn)。許多人認(rèn)為，基因工程是不可避免的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，但在對(duì)這項(xiàng)強(qiáng)大技術(shù)的前景充滿熱情和期望的同時(shí)，我們還必須謹(jǐn)慎行事，以免對(duì)地球環(huán)境和人類健康造成意想不到的危害。