方陵生

如果你是一位農(nóng)民，你種植的西紅柿受到某種蟲害侵擾，每年你要花大價錢購買殺蟲劑來保護你的作物。一家生物技術公司介紹的一種可產(chǎn)生天然殺蟲劑抵抗害蟲侵害的新型西紅柿，既可免遭害蟲侵擾，又可少用甚至不用化學殺蟲劑。你會作何選擇？

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

答案不言而喻。為植物引入新的基因，操縱植物DNA，可解決以上這類問題，以及其他許多現(xiàn)實問題?；蚬こ虨槿祟愄峁┝艘愿倬透统杀荆a(chǎn)更多高質(zhì)量作物的途徑。然而，改變生物的基因構成，人類還必須承擔由此產(chǎn)生的風險。這些風險是什么？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重組技術等最新分子生物技術，添加作物所需要的一些特征，如增加抗旱、抗除草劑的能力，改進和提高作物的營養(yǎng)價值等?？茖W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)基因西紅柿被批準在美國的市場上銷售。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，人類一直在用選擇育種的方法強化某些有機體的遺傳基因?？纯次覀兊闹車撼欣飻[放的甜玉米和無籽西瓜，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化某些生物特征的例子。但傳統(tǒng)的植物育種方法耗時耗力，有時需要經(jīng)過多年的反復實驗，而且產(chǎn)生的結果往往還不是很理想。

基因工程的優(yōu)勢是可以迅速并準確地改變植物的一些特性，例如，植物遺傳學家可以將某些生物體的耐旱基因分離出來，插入目標植物的DNA中，獲得的新的轉(zhuǎn)基因植物就擁有了耐旱特性?；虿粌H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自其他非植物有機體。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）是一種天然細菌，它所產(chǎn)生的晶體蛋白可以殺死昆蟲幼蟲。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的能力，如歐洲玉米螟?？偠灾?，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，改變植物的基因結構，再用這種“種”的植物生產(chǎn)出來的食品?，F(xiàn)代基因強化技術的效率和效果遠遠超越了傳統(tǒng)的選擇育種。

基因轉(zhuǎn)移是如何做到的呢？基因轉(zhuǎn)移技術是一個復雜的過程，簡單點說，就是進行“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，又通過生物酶轉(zhuǎn)移并“粘貼”到目標植物的基因組內(nèi)。引入了新基因的植物可培育成為一種新的植株品種，所得到的基因也會代代相傳。

轉(zhuǎn)基因食品有哪些優(yōu)勢

世界人口目前已超過70億，預計在未來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是一個極大的挑戰(zhàn)。轉(zhuǎn)基因食品能夠以多種方式滿足人類對食物的需求。

水稻是一些國家和地區(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)人們普遍的營養(yǎng)不足現(xiàn)象。例如，失明是維生素A缺乏而造成的一個常見問題，瑞士聯(lián)邦理工學院科學家們培育出來的轉(zhuǎn)基因“黃金”大米，含有高含量的β-胡蘿卜素，鐵的含量也遠遠超過普通大米。

藥物和疫苗的生產(chǎn)成本通常很高，有的還需要特殊的儲存條件。研究人員致力于開發(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、存儲和管理。

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嚴重問題，科學家培育的轉(zhuǎn)基因楊樹可用于清理土壤的重金屬污染。

此外，從作物生長的角度，轉(zhuǎn)基因作物擁有以下優(yōu)勢：

作物抗病蟲害能力 蟲害對農(nóng)作物造成的損失十分驚人，農(nóng)民每年使用的化學殺蟲劑以噸計。有農(nóng)藥殘余的食品對消費者有潛在的健康危害，過度使用殺蟲劑和肥料還會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，可有助于減少對化學殺蟲劑的依賴和使用，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、真菌和細菌，都會引起植物生病，植物生物學家正在努力創(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。科學家將一種冷水魚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，越來越多的耕地被用于建造住房。能夠承受長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的土地，緩解人口增長帶來的糧食危機。

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害的特性，7%被修改為同時具有抗除草劑和抗害蟲的特性。

為何轉(zhuǎn)基因食品爭議不斷

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

一些科學家擔心轉(zhuǎn)基因植物與自然植物種群和野生種群產(chǎn)生雜交的風險。植物一般通過花粉、昆蟲和空氣等媒介來繁殖后代，在野外如果發(fā)生雜交是很難控制的。轉(zhuǎn)基因技術的批評者提出，在轉(zhuǎn)基因作物進行大規(guī)模生產(chǎn)之前，需要對其潛在的長期影響有更多的研究和了解。

公眾更多擔心的是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題。許多人對很多食品過敏，比如花生、小麥、雞蛋或奶制品，人們擔心引入基因產(chǎn)生的蛋白可能會導致某些人中毒或過敏。

環(huán)保人士、廣大消費者和一些科學家對轉(zhuǎn)基因食品的擔憂主要有三個方面：環(huán)境危害、人類健康風險和經(jīng)濟上的影響。

環(huán)境危害 實驗室研究顯示，B.t.玉米花粉可造成黑脈金斑蝶幼蟲的高死亡率。黑脈金斑蝶的幼蟲只吃乳草植物，并不以玉米為食，但如果B.t.玉米花粉被風吹到鄰近田野的乳草植物上，黑脈金斑蝶幼蟲吃了就會死亡。B.t.玉米引入的毒素基因會不加選擇地殺死除玉米害蟲外的其他種類的昆蟲幼蟲。不過，也有科學家認為B.t.玉米無害。這是個在科學界引起激烈辯論的話題，爭論雙方都提出并堅持自己的研究數(shù)據(jù)和理論，并一直未達成一致意見，轉(zhuǎn)基因B.t.玉米對非目標生物的潛在風險還需要進一步評估。

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。就像蚊子對如今已被禁用的DDT殺蟲劑有了抗藥性一樣，許多人擔心，昆蟲會對B.t.玉米或其他轉(zhuǎn)基因作物自身產(chǎn)生的殺蟲劑成分產(chǎn)生抗藥性。另一個環(huán)境危害隱憂是基因有可能轉(zhuǎn)移到其他非目標物種上，例如，抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物與雜草之間出現(xiàn)雜交，導致作物抗除草劑基因轉(zhuǎn)移到雜草中。這種“超級雜草”同樣也會產(chǎn)生抗除草劑特性。

針對以上問題，科學家提出了兩種方法可確保非目標物種不會受到附近轉(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。如果花粉沒有引入基因所產(chǎn)生的殺蟲劑成分，黑脈金斑蝶這類無害昆蟲的幼蟲即使吃了來自轉(zhuǎn)基因作物上的花粉，也不會死亡。

人類健康風險 包括過敏原性和對人類健康未知影響的擔憂。美國和歐洲的很多孩子都出現(xiàn)了威脅生命的花生過敏和其他食物過敏，有科學家認為植物在引入新的基因后可能會產(chǎn)生一種新的過敏原，會導致易感個體出現(xiàn)過敏反應。因擔心引起意想不到的過敏反應，有人提出放棄將巴西堅果中的基因向大豆轉(zhuǎn)移的計劃，并提出對轉(zhuǎn)基因食品進行嚴格測試，以避免食物過敏對消費者造成的可能傷害。

越來越多的人還擔心將外源基因引入食品植物，可能會對人類健康產(chǎn)生意想不到的負面影響。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，科學家引入土豆的轉(zhuǎn)基因是一種對哺乳動物產(chǎn)生有毒物質(zhì)的基因，目的是獲取科學實驗中要用到的一種植物血凝素，這種土豆本來就不是為人類或動物食用而開發(fā)的。

經(jīng)濟上的影響 將轉(zhuǎn)基因食品引進市場是一個漫長而昂貴的過程，農(nóng)業(yè)生物技術公司當然希望確保穩(wěn)定的投資回報率。許多新的植物基因工程技術和轉(zhuǎn)基因作物都已申請專利，現(xiàn)在專利侵權成為農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)關注的一個大問題。然而，消費者權益保護者擔心的是，新植物品種專利會導致轉(zhuǎn)基因作物種子價格奇高，超出人們的承擔能力，貧富差距會進一步拉大。

應對專利侵權的一種方法是將“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一個季節(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買新種子，但那些負擔不起年年購買新種子的農(nóng)民如果按照傳統(tǒng)做法，為下一個生長季節(jié)貯存一部分收獲留種，結果顯然會是災難性的。

轉(zhuǎn)基因食品有可能解決世界上一些地區(qū)的饑餓和營養(yǎng)不良問題，并有助于保護環(huán)境，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量，并減少農(nóng)業(yè)對化學殺蟲劑和除草劑的依賴。不過，也有許多人并不看好轉(zhuǎn)基因技術的未來。盡管關于轉(zhuǎn)基因爭議不斷，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不可否認。許多人認為，基因工程是不可避免的未來發(fā)展趨勢，但在對這項強大技術的前景充滿熱情和期望的同時，我們還必須謹慎行事，以免對地球環(huán)境和人類健康造成意想不到的危害。