思維上的困惑
——公眾關心的轉基因問題

第一章 走近轉基因

1 .什么是基因？

俗話說“種瓜得瓜，種豆得豆”“龍生龍，鳳生鳳”，指的就是生物界普遍存在的遺傳現象，這種“子代”與“親代”相似的遺傳現象是由基因決定的，基因攜帶著從親代傳遞到子代的遺傳信息。每一種生物都具有獨特的性狀，每一種性狀都是由一個或多個基因決定的。花兒有的白如棉，有的紅似火，有的粉，有的紫，這些特征統統源于“基因”。

基因具有“不變”與“變”兩個特點，所謂“不變”，就是能夠忠實地復制自己，以保持生物的基本特征；而“變”指的是在選擇壓力或特殊條件下，通過基因的重組或變異，個體與父輩相比會產生一定的變化，這可以讓生物更好地適應環境的變化。

目前，科學界對基因的認識已經深入到分子層次。事實上，人們吃的各種食物，包括肉類、谷物、蔬菜、水果，都含有數以千萬計的基因。對于生物的繁衍來說，基因是重要的；但作為食物，基因和蛋白質、脂肪等營養成分一樣，在胃腸中呆不了多久就會被分解。

2 .什么是轉基因？

實際上，基因的交換、轉移和改變是自然界中常見的現象，是推動生物進化的重要力量。正是因為基因的改變才使物種能夠不斷具有新的性狀，進一步發展才會產生新的物種，形成了自然界絢爛多姿的生物多樣性，我們的世界才能如此豐富多彩。

轉基因，就是科學家利用工程技術將一種生物的一個或幾個基因轉移到另外一種生物體內，從而讓后一種生物獲得新的性狀。比如，將抗蟲基因轉入棉花、水稻或玉米中，培育成對棉鈴蟲、卷葉螟及玉米螟等昆蟲具有抗性的轉基因棉花、水稻或玉米。

Bt→普通棉花→轉Bt基因抗蟲棉花。

這種技術，國際上叫做基因改良、基因修飾、基因工程等，我國在翻譯時形象地譯成了“轉基因”。人們對轉基因最早的誤解就是“吃了轉基因食品會被轉基因”，這種誤解直到今天依然存在。這樣的誤解與以為“人吃了豬肉就會變成豬”或者“騾子不育，人吃了騾子肉也會跟著不育”其實毫無二致。食物中本來就有成千上萬個基因，轉進去的這一個或幾個基因跟另外那成千上萬個基因一樣在胃里很快被消化掉，它們根本沒有任何機會去“動”我們的基因。

3.轉基因育種與雜交育種、誘變育種有何差別?有沒有本質區別？

傳統育種技術，最早是指人類對自然中具有優良性狀的植株進行選擇、種植等選育的行為，比如，幾千年前美索不達米亞的人們發現、選擇并種植能用作糧食的小麥，我國古人最早選擇種植水稻，這些就是最原始的“選育”，但這種選育是原始的，自然進行。后來，隨著遺傳理論發展的育種技術的實踐，逐步發展出品種培育技術，再到人工雜交和系統選育，即從父母本雜交重組的后代里面選出綜合優點更多的個體，然后通過選育把它培育出來；再后來，人們又通過輻射手段來誘導作物基因發生變異（物理化學誘變、太空誘變），期望它的后代產生可透傳的優良性狀，然后進一步篩選培育優良品種。

無論是雜交、誘變還是轉基因，想得到人們預期的優良性狀，都需要去改變作物的基因。雜交一次要“轉入”成千上萬個功能并不清楚的基因，會產生數量龐大到天文數字的基因組合；誘變則是通過物理、化學、輻射等特殊條件的誘導，讓作物基因發生不可預知的破壞和變化，既可能有人們需要的變化，也可能沒有人們需要的變化，更可能有很多人們不需要的變化，轉基因一次只“轉入”一個或幾個功能明確的基因。

4.轉基因技術有何優勢？

既然雜交、誘變和轉基因并無本質區別，那么為什么有了雜交育種技術還要發展轉基因育種呢？

國以農為本，農以種為先。育種始終是農業領域的核心問題。新中國成立以來，我國育成了一大批農作物、畜禽、水產優良品種，為保障食物安全起到了至關重要的作用。但是，科學家在育種實踐中發現，育種領域的很多問題通過傳統育種技術難以得到有效解決，但通過轉基因手段卻能夠解決。比如，轉基因技術能將微生物中的抗蟲基因轉入植物，實現基因的跨界轉移；由于生殖隔離的存在，跨科雜交基本上不可能，雜交在不同種、不同屬之間很難進行，通常只能是同一物種的不同亞種之間完成雜交，我們無法期望通過雜交讓作物獲取微生物中的抗蟲基因。與雜交育種相比，轉基因技術可以拓寬遺傳資源利用范圍，實現跨物種的基因發掘、利用，為新品種培育提供一條新途徑。

傳統育種技術是隨機的，很大程度上是靠科學家的經驗，比如雜交后產生的基因重組，隨機性很大，費盡心血也不一定能得到我們想要的結果。誘變育種通過輻射等讓植物發生基因層面的突變，但突變并無固定方向，絕大多數的突變都是我們不需要的突變，經常很多年也篩選不到一株有用的植株。所以，傳統育種中運氣和經驗非常重要。轉基因育種能準確地知道目標基因會起到什么樣的作用，清楚轉進去之后會出現什么結果，效率非常高。

雜交育種、誘變育種過程中也有可能發生不可預知的變化，所以會有不確定性。20世紀六七十年代，美國曾經發生過雜交土豆及雜交西洋芹品種中生物毒素過高的現象。

5.轉基因作物如何造福人類？種植轉基因作物能帶來什么效益？

從育種技術的發展歷史來看，轉基因是在人類明晰了育種技術的原理、目標后，運用新的科技而誕生的一種新技術，它是傳統育種技術的延伸和發展，本質上一脈相承。

轉基因技術無論是對農業生產還是生態環境都大有裨益。比如，抗蟲技術能夠減少農藥使用，降低農藥噴施過程中的人畜中毒發生率；耐除草劑技術能幫助實現免耕（即不用翻地）、大規模生產、無人機等高技術的運用，從而節省耕作時間，降低生產成本，改變耕作模式，提高作物品質，降低產量損失，保護生態環境。1996年～2015年種植轉基因抗蟲和耐除草劑作物給美國農民帶來了至少1500億美元的收益，這些收益源于產量增加和生產成本的降低，同時，減少了農藥用量5.84億千克（活性成分）。

此外，轉基因技術還能幫助作物抗病、抗旱、改善營養品質等，具有耐儲存、抗腐敗、風味好或品質優等特點的轉基因產品的應用，可以大大提高產品的市場競爭力。

從消費者角度看，轉基因技術同樣能帶來福音。比如，用抗蟲作物所生產的食品比同類普通食品更健康，例如，普通玉米很容易被蟲咬，可能產生具有致癌性質的霉菌；而抗蟲轉基因玉米因為防止了被蟲子咬，就不容易滋生霉菌。

2014年，美國批準了一種轉基因土豆。傳統土豆在炸薯條的過程中會產生對人體有害的致癌物丙烯酰胺，而新品種轉基因土豆則把產生的丙烯酰胺量降低到原來的1/10，在很大程度上預防了這種有害物質的產生。

6.轉基因技術“天然”嗎？

很多人認為，“轉基因”實現的是跨物種的基因轉移，所以轉基因不“天然”。事實是，自然界中本來就存在不同物種間的基因轉移，自然之手早就做了“轉基因”這件事，所以，“轉基因”談不上天然還是不天然。國際馬鈴薯中心的科學家對來自美國、印度尼西亞、中國、南美部分地區及非洲等地的291種紅薯品種研究后發現，這些紅薯品種中都含有來自農桿菌的基因，而這種轉基因方式就是目前科學家采取的主要的一種轉基因方法。這一結果表明，農桿菌早就將它的基因插入到了紅薯中，通過自然選擇，紅薯保留了這些基因，從而成為天然的轉基因產物。

7.我們身邊的轉基因藥品和產品有哪些？

除了農業育種，轉基因技術早已在人類生活與發展中發揮著重要作用，目前已經廣泛應用于醫藥、工業、環保、能源等其他領域。1982年開始應用于醫藥領域，1989年開始應用于食品工業領域，目前廣泛使用的人胰島素、重組疫苗、抗生素、干擾素和啤酒酵母、食品酶制劑、食品添加劑等，很多都是用轉基因技術生產的產品。

多數人都有過接種疫苗的經驗。早期疫苗大多是減毒疫苗，即把病毒培養出來后做處理，讓它變得沒有攻擊性。這種疫苗安全嗎？總的來說也是安全的，因為采取了比較嚴格的程序。但也有一定的不安全性，因為理論上存在滅活或減毒不徹底的風險。后來科學家使用了更加先進的方法，通過基因工程手段即轉基因手段制造疫苗，徹底消除了疫苗的安全隱患。目前，乙肝、丙肝等疫苗都是通過基因工程生產的。

疫苗并非轉基因技術在醫學領域的唯一應用，利用轉基因手段制造的藥物已經遍布醫學的各個領域，包括腫瘤、心腦血管病及免疫系統疾病等。人們更熟悉“化學藥物”這個概念，我們吃的西藥，大多屬于化學藥物；但近些年，有一大批藥物已經不屬于化學藥物，而被叫做“生物藥物”。

典型的一種藥物就是胰島素。傳統胰島素是怎么來的呢？是從牛的胰腺分離出來的，一個糖尿病人一天的胰島素用量，需要好多頭牛的胰腺才能提取到，普通百姓用不起如此昂貴的藥品。目前則是通過采取轉基因技術，利用微生物生產胰島素，才讓胰島素注射治療變得如此便宜。類似的例子有很多，藥物種類涵蓋了抑生長素、干擾素、人生長激素等。

轉基因在工業方面也廣泛應用。我們現在用得最多的洗衣粉里面通常都會加一種酶進去。酶是一種生物催化劑，加進去后可以更有效、更科學地消除不親水的污染物。衣服穿臟了有兩方面因素，一是外面粘上了臟東西；二是里面的臟東西，包括人類分泌的汗或者脫落的細胞，其主要的成分是蛋白質和脂肪，粘上去以后不容易洗下來。如果用普通洗衣粉來洗，需要水溫比較高、洗衣機轉動非常快速才能把它震下來或者洗脫下來。但是加蛋白酶進去就可以把蛋白質分解掉，加脂肪酶則能把脂肪分解掉，加淀粉酶可以把淀粉分解掉。

以前蛋白酶要從動物組織里面提取，成本很高，不可能應用于日常生活，提取出來都是用來做實驗。現在可以把生產蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的基因克隆出來轉到細菌里面去，利用細菌低成本大規模生產蛋白、淀粉和脂肪酶。

可以說，轉基因技術帶來的種種好處人們早就享受到了。

第二章上市的轉基因食品，請放心

8.轉基因食品的安全性有定論嗎？

對轉基因食品的安全性持懷疑態度主要出于兩個原因：一是認為轉基因在專家學者群體或者公共輿論層面上還存在爭議；二是認為轉基因食品是新生事物，對其研究尚淺，科學家可能還有“考慮不周”的地方。

轉基因在公共輿論中的確存在爭議，但輿論中的爭議要看爭論的雙方是誰，以及爭論的內容是什么。如果是一個腫瘤科醫生和一個程序員爭論癌癥的治療問題，大家顯然會認為腫瘤科醫生更了解情況。轉基因問題也是如此。

那么，科學家群體內部有爭議嗎？應該說，確實有一些隔行學者質疑過轉基因的安全性，但是，與轉基因安全性最密切相關的分子生物學、食品毒理學領域的科學家對其安全性是有共識的，不存在爭議。

眾所周知，2016年全球有100多位諾貝爾獎得主聯名支持轉基因技術，其中包括多位生物學領域的開拓者、泰斗級人物，這是轉基因安全性在主流科學家中存在共識的表現之一。

更為重要的是，和我們平常所看到的“爭論”不同，科學家如果對一個問題有不同觀點，并不是通過和別人“打嘴仗”，或者接受媒體采訪的方式來表達，而只能通過做實驗、發表論文的方式來表達。然而，目前全球還沒有一篇獲得學術界普遍認可的、發表在權威學術刊物上的文章，能證明轉基因確實存在安全問題。這并非轉基因安全性的研究做得少，全球已有至少9000多篇關于轉基因安全性的SCI論文，全球科學家為此耗費了數以百億計的研究經費，卻未發現轉基因不安全的確鑿科學證據。

歐盟對轉基因技術的安全性研究進行了25年，500個獨立研究組、130個課題，耗費約3億歐元（不包括項目所在國的配套經費），是對轉基因育種這項技術安全性最徹底的評估之一，結果也跟其他地區科學家獲得的結論一致：轉基因育種與傳統作物育種一樣安全。

正是基于這些可靠的研究，世界衛生組織、聯合國糧農組織、歐盟食品安全局、法國科學院、日本厚生勞動省、美國食品藥品監督管理局、英國皇家學會、美國國家科學院、中國科學院等權威機構都對轉基因安全性發表了聲明，均認為轉基因食品與傳統食品一樣安全。

早在1971年，美國生物學家伯格就做了人類歷史上第一例基因工程（即轉基因）實驗，1974年美國科學院專門成立了一個委員會，討論怎樣規范基因工程的程序，以避免產生安全問題。轉基因技術發展到今天，從科學基礎到實驗原理、過程、效果，科學家已經了解、明晰，因此，該領域從未發生由于科學問題導致的安全事故。轉基因植物已經面世20多年，而基因工程的歷史更久。可以說，公眾所擔憂的問題，科學家早就想過、做過、驗證過，公眾想不到的問題，科學家也早就考慮到了，畢竟全球有數以萬計的科學家，他們的工作就是天天琢磨這些問題。

9.蟲子不吃，人為什么能吃？

在談論轉基因抗蟲水稻時，人們最擔心的是“蟲子都不吃，人還能吃嗎”。這個想法可能和人們對化學農藥的印象有關，認為化學農藥既能殺蟲，也能使人中毒。但其實我們身邊的很多東西都是其他物種無福消受，人類卻視為美食的東西，比如巧克力，對人類來說是美味，但貓、狗吃了就會中毒。不同動物消化能力不同，導致攝取的食物不同，這是自然界的普遍現象。狗吃太多巧克力會中毒，這是因為人可以很容易代謝巧克力中的可可堿，但狗代謝可可堿卻很難，但并沒有人質問“巧克力狗都不吃，人還能吃嗎”。

與之相類似，轉基因抗蟲水稻里的Bt蛋白正是利用了物種差異性特點。Bt蛋白來源于蘇云金芽孢桿菌，70多年來一直作為安全的生物殺蟲劑在農業生產上持續應用。通過轉基因技術將Bt基因轉入作物后，抗蟲轉基因作物自身就能產生Bt蛋白，內生Bt蛋白殺蟲效果更好更穩定，而且高度專一，只與特定害蟲腸道上皮細胞的特異性受體結合，使害蟲死亡。人類、畜禽和其他昆蟲腸道細胞沒有該蛋白的結合位點，吃了當然安然無恙。

Bt蛋白主要作用于害蟲的消化系統，由于不同生物的取食習慣明顯不同，進而導致消化道里的環境大不相同，某些害蟲的腸道環境是堿性的，而人的胃液環境是酸性的，這意味著能對害蟲起作用的Bt蛋白，進入人的消化道后卻不會發揮作用，它的“命運”只會像其他蛋白質一樣，被含有消化蛋白質的酶徹底“瓦解”。

實際上，Bt殺蟲劑還被廣泛用于有機農業的種植。與化學農藥相比，這種生物農藥最被廣泛稱譽的優點就是人畜無害、不污染環境。

10.為何轉基因食品不做人體試驗？

很多人都知道藥物要做人體實驗，因此會問，為什么轉基因食品不做人體實驗呢？這涉及兩個問題：人體實驗既要講科學倫理，還要考慮實驗在設計、操作上的可行性。這兩條缺一不可。藥物做人體實驗，是因為藥物的作用就是治療疾病，其主要出發點就是讓身患疾病的人回歸健康，同時觀察潛在副作用，因此在實驗倫理上是成立的。但如果要做轉基因食品的人體實驗，其“藏”的前提是認為這種食品的安全性不明，可能危害健康，要讓人驗證它是否會“致病”。

此外，轉基因的人體實驗在設計上不可行，達不到實驗目的。藥物的臨床實驗，不僅受試者的癥狀、實驗目標一致，能夠對所有參與者的實驗過程嚴格管控，最后對藥物的療效進行比較。但食物很難這樣操作，不能要求所有受試者在很長一段時間里只吃一種或兩種食物，也不能要求所有人都吃完全一樣的食物。同時，人的健康狀況受很多因素影響，假使真的有人在參加實驗后“生病”了，也很難判斷是因某種食物還是其他因素引起的。

要驗證轉基因的安全性，并不是非做人體實驗不可。現代科學對于食品的成分以及在人體中的消化過程已經掌握得十分清楚，比如，轉基因玉米和非轉基因玉米，它在主要成分上沒有區別，那么對于人的健康來說就不會產生新的問題。驗證食品的安全性，國際上的通行做法都是用動物試驗，這種做法足夠評估轉基因食物的安全性。目前，轉基因食品安全評價一般選用模式生物小鼠、大鼠進行高劑量、多代數、長期飼喂實驗進行評估。迄今為止，所有的動物實驗均未發現轉基因食品存在安全問題。