轉(zhuǎn)基因水稻推遲上市在科學層面的原因是什么？也許不久以后，我們將從轉(zhuǎn)基因大米中攝取每天需要的能量。但每粒米都有一個外源基因，它并不完全聽話、安分守己，會隨著花粉四處飄散，它真的可能帶來生物安全事故么？

實驗田中，轉(zhuǎn)基因水稻開花了。幾個品種的非轉(zhuǎn)基因水稻、普通野生稻以及大老遠從江西、浙江、遼寧等地找來的雜草稻，也或早或晚地開花了。這半個多月的花期是盧寶榮和助手們最忙亂的時候。

盧寶榮是復旦大學生物多樣性科學研究所的副所長。復旦大學和美國俄亥俄州立大學等幾家研究機構(gòu)合作，承擔了中國轉(zhuǎn)基因CpTI/Bt水稻的研究工作。CpTI/Bt是中國最可能率先批準進行商業(yè)化種植的三種轉(zhuǎn)基因水稻之一。

轉(zhuǎn)基因瞄準30億人主糧

三種轉(zhuǎn)基因水稻均是抗蟲的，對某些特定的害蟲（如稻縱卷葉螟和三化螟）具有抗性。Bt水稻將人工合成的蘇云金芽孢桿菌導入到水稻DNA中，使植物可以自己產(chǎn)生毒素殺死害蟲；CpTI水稻轉(zhuǎn)入的是豇豆的基因；CpTI/Bt水稻則同時在水稻DNA中導入這兩種基因。

轉(zhuǎn)基因水稻的花朵細小、沒有香氣、毫不起眼，和周圍那些非轉(zhuǎn)基因水稻的花沒有分別，甚至和野生稻、雜草稻的差別也不大。禾本科植物的花缺少魅力，昆蟲不愿意幫忙傳粉。自花授粉只是自然界中大多數(shù)花的備用方案，水稻卻用這種方法繁衍了7000多年。當然它也利用了勤勞的人類，現(xiàn)在這種植物遍布世界，全球約30億人口的主糧都是它的果實。

盧寶榮并不是轉(zhuǎn)基因CpTI/Bt水稻的研究人員，但這些研究人員對他十分尊敬，不僅因為盧寶榮是生物安全委員會的評委，在審核時具有投票權(quán)，還因為他一直在做轉(zhuǎn)基因水稻生物安全的研究，可以幫助轉(zhuǎn)基因水稻走得更遠。

低溫、干燥、大風、雨水，惡劣的天氣將降低水稻的自花授粉率，也就是農(nóng)民常說的“收成”。但盧寶榮主要不是研究這個，他更關(guān)注“竄粉”：有多少花粉從轉(zhuǎn)基因水稻“竄到”非轉(zhuǎn)基因水稻上？“竄到”普通野生稻上的花粉，雜交率有多高？“竄到”雜草稻花朵里授粉之后，這些來自不同省份的稻田雜草究竟會產(chǎn)生哪些改變？

不和諧的“花粉串門”

原本老實待在細菌、其他植物甚至動物體內(nèi)的基因，現(xiàn)在一一被人類提取出來，它們因為攜帶著某些特殊功能的密碼，被人們用來改造他們希望改造的生物。第一種轉(zhuǎn)基因作物是一種含有抗生素藥類抗體的煙草。之后是可以延遲成熟的西紅柿，抗蟲玉米、大豆、棉花，現(xiàn)在，輪到水稻了。

技術(shù)是成熟的，水稻用的也是常用的農(nóng)桿菌或者基因槍法。轉(zhuǎn)基因這項產(chǎn)業(yè)也日趨成熟，全球有23個國家種植轉(zhuǎn)基因作物，總面積達1.2億公頃。但這次改造的對象是水稻，對于亞洲國家，水稻生產(chǎn)等同于糧食安全。在2005年的時候，中國曾差一點兒成為全世界第一個商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因水稻的國家。但因為水稻關(guān)系重大——涉及13億人口的一日三餐，超過一半的種稻農(nóng)民以此為生，1/3的耕地是水稻田地。再三審慎后，中國選擇了推遲上市。何時上市至今不得而知。躊躇之中，美國和伊朗搶了先。

環(huán)境風險是制肘之一，轉(zhuǎn)基因水稻有可能帶來不可逆的基因污染。2001年，美國加州大學兩位研究人員在英國《自然》雜志發(fā)表論文稱：墨西哥偏僻的瓦哈卡山區(qū)的野生玉米，受到了轉(zhuǎn)基因玉米DNA片斷的污染。研究人員推測，由于從美國進口的轉(zhuǎn)基因玉米包裝上并沒有標識，不知情的農(nóng)民把它們種到了地里。墨西哥是玉米種植資源最豐富的國家，寶貴的生物多樣性資源遭到破壞，這一事件令墨西哥人痛心疾首。

玉米是異花授粉植物。理論上，自花授粉的轉(zhuǎn)基因植物造成基因污染的可能性要低于異花授粉植物。但這并不意味著中國水稻發(fā)生基因污染的可能性會降低。

“水稻有1%的天然雜交率?！Z粉’情況時有發(fā)生。”盧寶榮說。經(jīng)過幾年的實驗和研究，他已經(jīng)找到了轉(zhuǎn)基因水稻外源基因逃逸的規(guī)律，并建立了數(shù)學模型。

麻煩的親緣關(guān)系

平均直徑不到40微米的水稻花粉，從花藥散出后是一個自然下落的過程。只有風的作用，才能讓它開始一段旅行。

研究表明，轉(zhuǎn)基因水稻的花粉使非轉(zhuǎn)基因水稻授粉的概率很低，無論什么品種的非轉(zhuǎn)基因水稻，結(jié)論都如此。“即使距離小于1米，授粉率也低于0.9%。所以，只要在轉(zhuǎn)基因水稻和非轉(zhuǎn)基因水稻之間設(shè)立5至10米的空間隔離，授粉率迅速衰減至0.001至0.01%，基因污染的風險幾乎可以忽略不計?！?/p>

轉(zhuǎn)基因水稻的花粉很容易就被普通野生稻接納了。因為它們的親緣關(guān)系很近，神秘的暗語至今存在于普通野生稻和人類栽培稻之間?！斑@也意味著它們雜交親和性好，外源基因向普通野生稻基因漂移的頻率較高，可以達到3—18%?！?/p>

被“污染”的野生稻在自然界中自我繁殖，沒有人管理和收獲它們，攜帶外源基因的野生稻種子落地、發(fā)芽、開花，重新和其他野生稻或栽培稻雜交，基因不斷積累——它可能面臨和墨西哥玉米一樣的命運。而假如一些野生稻從它們親戚那里得到了抗蟲轉(zhuǎn)基因，它們就會有非凡的抗蟲能力，當害蟲多起來的時候，其他同類死去，它們會幸運地繼續(xù)進化，從而打破當?shù)刈匀唤绲纳鷳B(tài)平衡。

世界范圍內(nèi)，栽培稻和野生稻在空間分布、開花傳粉時間上都有重疊性，具有基因相互交流的時空條件。實驗田里出現(xiàn)的基因漂移情況很可能在農(nóng)民們的稻田里上演?！安贿^還是有辦法的，在我國，普通野生稻僅零星分布于南方幾個省，如廣東、廣西、海南、云南等，不在野生稻分布的地方種植轉(zhuǎn)基因水稻，就可以防止基因逃逸的情況。”盧寶榮提出建議。

雜草稻是水稻田里的一種雜草，因生命力強、難以除盡而著稱。轉(zhuǎn)基因水稻向雜草稻基因漂移的頻率在0.01—0.05%之間。雜草稻如果恰巧得到抗除草劑的外源基因，則有可能變?yōu)椤皭盒噪s草”。

無法窮盡的可能性

中科院農(nóng)業(yè)政策研究中心研究員黃季焜認為，轉(zhuǎn)基因抗蟲性水稻可減少80％的農(nóng)藥使用量，從而減少農(nóng)藥、尤其是劇毒農(nóng)藥對人體和環(huán)境的傷害。此外，轉(zhuǎn)基因抗蟲性水稻的畝產(chǎn)量也比常規(guī)水稻高約6％。

盧寶榮和黃季焜的看法相同?！霸瓉矶糁撇∠x害的手段是廣譜化學殺蟲劑，這是種一網(wǎng)打盡的方法，被殺死的遠不止靶標害蟲，非靶標害蟲、天敵也跟著遭殃?！?/p>

他認為，國家一旦放開轉(zhuǎn)基因水稻的控制，抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻將很快在我國農(nóng)業(yè)較發(fā)達、灌溉條件好、肥水投入高的水稻種植區(qū)普及，因為這類環(huán)境中水稻病蟲害發(fā)生的情況非常嚴重。而種植殺蟲譜較窄的抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻，可大大降低化學殺蟲劑的施用量，這樣將有益于水稻田生態(tài)系統(tǒng)中非靶標生物的生存，對恢復水稻田的生物多樣性有利。”

Bt轉(zhuǎn)基因水稻可能會遇到大麻煩。抨擊轉(zhuǎn)基因技術(shù)的人經(jīng)常這樣揶揄，單一地轉(zhuǎn)換作物中的某種基因，并不可應對復雜多變的生態(tài)系統(tǒng)，人類在用機械的辦法面對有機的自然生命體。和中國水稻品種豐富的遺傳多樣性相適應，靶標害蟲也有著豐富的遺傳變異。來自中國不同地理分布區(qū)的12個二化螟群體，對Bt殺蟲蛋白的敏感性均不同。豐富的變異使靶標害蟲能夠很快對抗蟲轉(zhuǎn)基因產(chǎn)生抗性。當一個地區(qū)全部種滿某種抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻時，靶標害蟲螟蟲的選擇除了死亡，還有遷飛。而且，中國的水稻多年來已經(jīng)形成連片種植的格局，有利于螟蟲的大量逃往，一旦逃往成功，它們將逐漸進化和發(fā)展?！耙虼耍袊瓜x轉(zhuǎn)基因水稻的商品化種植，最可能遇到的挑戰(zhàn)在這里，即對靶標害蟲抗性的治理?！?/p>

這個問題同樣困擾過研究抗蟲棉和抗蟲大豆的科學家。國際對此通用的辦法是“高劑量加庇護所”。但中國水稻的種植模式是以小農(nóng)戶為主的小面積生產(chǎn)方式，這個策略實施起來會面臨很多障礙?！斑€有大量研究工作需要做，比如揭示靶標害蟲和水稻品種遺傳多樣性的關(guān)系，研究靶標害蟲在我國不同區(qū)域遺傳變異類型及變異水平，在技術(shù)上開發(fā)新型殺蟲蛋白的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻，比如培育含多個轉(zhuǎn)基因的抗蟲水稻，采取流種模式等?！?/p>

一粒水稻的花粉可維持十幾分鐘的活力，它演繹的故事版本卻多種多樣。人類要掌握所有可能性，尚需要時間。但在試驗田里無休止地研究下去是沒有盡頭的，因為很多種我們目前想不到的可能性只有在商業(yè)化大面積種植才會發(fā)生。盧寶榮說，“如果以還未經(jīng)證實的、可能存在風險為由，完全否定甚至摒棄轉(zhuǎn)基因技術(shù)，我認為不是科學和務實的態(tài)度。與傳統(tǒng)大量施用化學農(nóng)藥殺蟲劑來防治害蟲的水稻種植方式相比，無論是在稻田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性、對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的污染程度、還是稻米的農(nóng)藥殘留方面，轉(zhuǎn)基因水稻對環(huán)境的危害都要小得多。因此，我樂觀看待轉(zhuǎn)基因水稻的前景，并期待它早日破冰的一天?！?/p>