新時代的來客

亞歷山大·帕寧+白音

維基百科對轉基因生物給出了一個詼諧的評價：“轉基因生物的到來，成功讓地球人口增加了幾十億。”科學家是如何實施這一“迂回拯救人類”計劃的？基因工程可以幫我們解決哪些問題？轉基因生物對醫學和農業有哪些利弊？

或許，你覺得轉基因生物離我們的日常生活很遙遠。但事實上，現如今治療糖尿病患者使用的胰島素，都已開始從攜帶人類基因的轉基因微生物中大量提取。早之前，使用動物源胰島素為人類治病備受爭議，因為不但成本高，而且無法與人類胰島素相媲美。但現如今，這一系列問題將逐漸得到解決：從轉基因生物中提取的激素、酶、抗體和凝血因子等，將為醫學做出巨大貢獻。

轉基因技術為治療一些曾被認為是不治之癥的遺傳疾病，開辟了新方法。唐氏綜合癥是目前科學之力尚不能及的，血友病則不同。血友病病發原因是缺乏一種由肝臟生成的凝血因子，導致遺傳系統遭到破壞。幸運的是，我們不需要改變患者的無數個細胞中的DNA，僅需修復肝細胞，但又該如何彌補干細胞中缺失的基因呢？

醫學人員通過轉基因生物制造一種專門的病毒，使其有針對性地滲入患者肝細胞。病毒進入后自動脫離外殼，與對應的細胞進行選擇性地接觸。這種基因療法已經幫助了許多患者，盡管目前尚不能完全治愈該病癥，但可以有效減輕患者癥狀。

轉基因生物還可用于治療血癌。據美國食品藥品質量衛生監督管理組織稱，基因療法可能使治愈白血病變為現實。癌細胞是一種突變的體細胞，一旦DNA被其大肆破壞，人體健康就會嚴重受損。因為這些細胞與正常細胞不同，免疫系統常將它們識別為異物并發起攻擊。但有時免疫系統細胞沒有合適的受體，突變的細胞繼續生存、繁衍、進化，從而引發嚴重的腫瘤。研究人員提取病人的免疫系統細胞，置于試管中，向內注入所需基因，再重新注入病人血液中。這種免疫系統的轉基因細胞能夠識別癌細胞，就會開始與疾病斗爭。美國開設了第一個使用這種治療方法的診所。

此外，美國科學家證明，基因工程有望助人類擺脫一些以往無法治愈的遺傳病。在環狀染色體中筑入一些DNA的小片段，然后識別出病毒基因的大小，并用一種特殊的蛋白質進行“切割”：科學家將這種蛋白質“對準”到想要切割或修改的任何一組DNA序列中。成功修改破碎細胞基因的最后一步是用完整的基因進行替換。

將來，轉基因生物不僅有可能幫助治療任何目前已知的遺傳疾病，還可以穩定人體攜帶的許多先天病毒，為其提供上述抗病毒免疫。

除了醫學領域，轉基因生物的第二個重要應用領域是農業?；虼嬖谟谒猩矬w內，它們會隨機突變或隨自然選擇而改變。而我們常提到的育種，則是目前選擇培育新的植物和動物品種的主要方法。

在許多基因編輯中，科學家都用到了菌。例如，生活在植物根部的土壤農桿菌，依靠根組織滲透出的營養物質生存，是一種天然的植物遺傳轉化體系，能夠將部分遺傳物質轉移到其他植物細胞上，被譽為“自然界中最小的遺傳工程師”。

細菌是原核生物，其基因型中包含其攜帶的質粒或附加體的信息。且細菌能“吞下”環境中的其他質粒。利用這個特性，科學家采用質粒替換方法：新質粒與舊質粒相似，但含能使細菌進入植物內的基因。細菌中攜帶著人體需要的基因，且使植物具有抵抗蟲害或干旱的能力，從而增加營養物質的含量。

轉基因植物除了能在實驗室中生成，還能在自然條件下天然產生，例如，紅薯中含有其同屬植物中沒有的細菌基因?？茖W家對美國、印度尼西亞和部分南美地區及非洲等地的近300種紅薯品種研究后發現，所有品種的紅薯中都含有農桿菌基因。也就是說，在人類食用紅薯之前，農桿菌就已經將其基因插到了植物祖先的基因組中。而這早在育種家選擇甘薯進行轉基因培育，在基因工程問世前就已經完成。負責該項研究的病毒學家還說，人類在毫不知情的情況下，就已經吃了幾千年的轉基因作物。

實驗培育出的轉基因植物非常有用。例如，我們熟悉的粉紅色菠蘿，口感更甜，富含番茄紅素——可降低前列腺患癌風險，對全球大約一半的人口都非常重要。不久前，美國食品藥品質量監督管理部門批準了這種菠蘿在美國境內貿易。

實驗研發的番茄富含花青素——研究人員在動物身上實驗驗證它可遏制癌癥和糖尿病的惡化。有人認為，轉基因番茄丟失了番茄原有的味道，轉基因生物也因此被扣上了壞名聲。但事實上，這種番茄比以往的番茄更不易腐敗，生長周期更長，所以在摘取前，可以充分積聚更多的營養物質。

還有夏威夷番木瓜，如果不是基因技術，它們可能已經全部被病毒殺死了。研究人員現在正在研究更多口味更甜但含糖少的植物品種。他們在熱帶灌木奇異果中發現的一種甜蛋白口味比糖甜1000倍，而且能保護植物免受真菌感染。

轉基因技術還可以抵消選育時產生的不良影響。農民選擇品種優質的玉米進行種植，但培育方法并沒有跟進調整，導致負責執行植物油脂生物合成最后階段的蛋白酶的基因被分解。但實驗表明，如果使用轉基因技術來糾正這種缺陷，那么玉米中的植物油含量將提高41%，油酸含量增加到原來的107%！

許多環保組織對轉基因生物持否定態度，這令人感到悲哀。畢竟，許多基因工程項目的主要目標是盡可能減少人類對自然的負面影響。

轉基因豬的出現在生物界轟動一時。所有生物體都需要磷，但普通的動物飼料中所含的磷通常都很難被吸收（飼料中的有機磷酸化合物以植酸鹽的形式存在），導致大量磷進入土壤中。土壤中的磷被雨水沖刷到周圍的水塘里，隨著磷含量的急劇上升，水塘變得不適合魚類生活，造成生態破壞。遺傳學家成功將能夠分解植酸鹽的基因“移植”給轉基因豬，間接減少了生態污染。

研發人員以為環保人士會十分愿意購買這些豬肉，但他們失算了，畢竟這可是可怕的轉基因生物呀！最終，轉基因生物豬的商業盈利目的還是沒有達成。

但環保還有其他途徑，比如研發高纖維素含量的樹。我們就可以使用更少的工業化學品，得到更多的紙張，并減少廢物的排放。endprint

對保護環境而言，增強土壤的肥沃度非常重要。畢竟人類做的最糟糕的事就是破壞生態系統，占用草場和田地。但話說回來，這又是人口增長的必然結果。如果單位面積的土壤能收獲更多糧食，就能解決兩難困境，而轉基因生物給了我們機會。

舉一個簡單的例子。很久以前，農民將Bt毒素——一種細菌產生的物質，可保護植物免受害蟲侵害——灑在田地里。這種毒素的危害是有選擇性的，它對人類而言是天然的，甚至可用于有機農業，但它可能危害節肢動物和蜜蜂、蝴蝶、蜘蛛、瓢蟲等昆蟲，它們中有些是非常重要的傳粉者，還有些是我們在與害蟲作斗爭時的盟友。

因此，基因工程師創造出一種只對吃莊稼的節肢動物起作用的Bt毒素，從而減少了殺蟲劑的使用量，玉米的生產成本也降低了，只有殺蟲劑生產商遭受了損失。

但目前我們仍需克服一些恐懼，解決人們心底的一些困惑，例如，食用轉基因生物是否會使人不孕不育？

“不孕”轉基因生物確實存在，而且是完全天然的。例如，“不孕”葡萄干——無核葡萄。但如果說人食用了“不孕生物”就會不孕，這種假設過于牽強，就好像在說你吃了煮雞蛋就會被煮熟。人類總在吃動植物和真菌，然而，我們并沒有變成蘑菇或頭上長角的動物。

人們對轉基因生物的第二個困惑是：轉基因生物是否真的致癌？人們的這種恐懼源于法國研究者塞拉利尼的一篇文章。塞拉利尼堅稱，吃了轉基因玉米的母鼠體內通常會有一個大腫瘤。

事實上，在實驗中，各組實驗鼠的研究數據之間沒有顯著差異。有趣的是，吃轉基因生物的公鼠死亡率更低。這一觀察被解釋為隨機的偏差。但是，研究人員不想下任何關于“轉基因生物不會致癌”的結論，因為他們不想再讓這種觀點變得“有理有據”。45%以上的老鼠在一年半以后都患上了腫瘤，但這對這種生物來說是非常正常的。

第三個困惑是：轉基因生物是否會引起過敏？事實上，在過去10年里，關于轉基因生物致敏的具體研究案例只有兩個。案例一的結果沒有得到證實，案例二是關于巴西轉基因大豆的，但這種產品從未上市過。

同時，人們已經利用基因工程技術成功地創造出防過敏品種的花生、西紅柿、蘋果和大豆。這就足以減少蛋白質過敏原的產生，改變它們的基因編碼。

比利時藍母牛的肌生成抑制蛋白發生基因突變后，擁有了巨大的肌肉。它們經常被錯誤地認為是轉基因牛，但事實上從法律上說它們是天然的。我們可以在其他生物中完成同樣的“突變”，可以通過育種和基因工程兩種方式完成，結果是一樣的，但前者培育出的被認為是“天然”和合法的，后者卻被認為是可怕的。

事實證明，轉基因現象不是生理上的，也不是生物上的，而是心理上的。如何獲取轉基因生物不重要，重要的是我們獲得了什么。我們應該關注的是，轉基因植物是否可口？轉基因動物是否生長得更好？與其不斷試圖找出轉基因生物的陰謀，不如先認清什么才是真正重要的。

對轉基因生物持懷疑態度的人還提出了一些技術上的疑問。轉基因生物仍然是一種新生事物，我們對它真的了解嗎？它是否會在幾代人之后，才顯現出其負面影響？但如果這么說，你就需要放棄手機、微波爐、電腦和現代醫療設備……因為它們和轉基因生物一樣，都是新生事物，它們給人類帶來的利弊目前仍都處于探索研究階段。

最可怕的一種風險就是盡量避免一切風險。因為如果畏首畏尾，人類將無法進步：沒有技術，沒有進步，沒有先進的醫療，也沒有食物。

[譯自俄羅斯《GEO》]endprint