張可嘉

(南開大學生命科學學院 天津 300071)

在轉基因技術蓬勃發(fā)展的今天，我們的生活已被大量的轉基因作物所包圍。轉基因技術作為一門新興生物科技，為人類的生產(chǎn)生活帶來了福音。然而，隨著認識的不斷加深，我們逐漸對于轉基因食物的安全性產(chǎn)生了質疑。本文著重討論現(xiàn)在人們廣泛關注的轉基因作物的利與弊。

1 異軍突起的轉基因作物

轉基因作物是指基因組中含有外源基因的植物。通過原生質體融合、細胞重組、遺傳物質轉移、染色體工程技術獲得，改變植物的某些遺傳特性，培育高產(chǎn)、優(yōu)質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)场⒖果}堿、抗除草劑等作物新品種。而且可用轉基因植物或離體培養(yǎng)的細胞，來生產(chǎn)外源基因的表達產(chǎn)物，如人的生長素、胰島素、干擾素、白介素 2、表皮生長因子、乙型肝炎疫苗等，基因已在轉基因植物中得到表達。轉基因植物的研究主要在于改進植物的品質，改變生長周期或花期等提高其經(jīng)濟價值或觀賞價值；作為某些蛋白質和次生代謝產(chǎn)物的生物反應器，進行大規(guī)模生產(chǎn)；研究基因在植物個體發(fā)育中以及正常生理代謝過程中的功能。

轉基因作物發(fā)展很快，正值我國對其應否發(fā)展、擔心其潛在風險之際，它以前所未有的速度改變著我們的生活。世界上第一種基因移植作物是一種含有抗生素藥類抗體的煙草，于 1983年培植出來。10年以后，第一種市場化的基因食物在美國出現(xiàn)，那是一種可以延遲成熟的西紅柿。

國家農業(yè)轉基因生物安全委員會委員、中國農科院植保所彭于發(fā)研究員介紹，全球的轉基因作物在問世后的 7年中整整增加了 40倍，轉基因生物以植物、動物和微生物為多，其中植物是最普遍的。從1983年研究成功后，轉基因作物從1996年的170萬公頃直接增長至2003年的 6,770萬公頃，有 5大洲18個國家的 700萬戶農戶種植，其中轉基因大豆已占全部大豆種植的 55%，玉米占 11%，棉花占 21%，油菜占16%，這些作物的國際貿易出口額也在增加。

美國轉基因植物的商業(yè)化速度進展很快，其推廣應用走在其他國家的前列。1994年美國 Calgene公司研制的轉基因延熟番茄首次進入商業(yè)化生產(chǎn)，到1998年底就有 30多例轉基因植物被批準進行商業(yè)化生產(chǎn)。1999年全球轉基因植物種植面積中，美國獨占72%，達2,870萬公頃；其次是阿根廷670萬公頃；占 17%；加拿大 400萬公頃，占 10%；中國名列第4位，1999年種植面積達 30萬公頃，占 1%，其他國家的種植面積都小于1%。

種植的轉基因植物種類主要有：大豆(占 54%)，玉米(占 28%)，棉花(占 9%)，Canola油菜(占 9%)，馬鈴薯、西葫蘆和木瓜的比例都小于 1%。按轉基因植物的性狀劃分，抗除草劑占 71%，如抗除草劑的大豆(54%)、Canola 油菜(9%)、玉米(4%)和棉花(4%)；抗蟲轉基因植物占 22%，主要是抗蟲玉米(19%)和抗蟲棉(3%)；抗蟲兼抗除草劑占 7%，主要是抗蟲兼抗除草劑的玉米(5%)和棉花(2%)；抗病毒和其他性狀轉基因植物的比例小于1%。

在我國“863”高新技術研究與發(fā)展計劃及國家科技攻關計劃的資助下，中國轉基因植物的研究和開發(fā)取得了顯著的進展，有些研究已經(jīng)達到國際先進水平。據(jù) 1996年國際生物技術學會統(tǒng)計，中國投入研究和開發(fā)的轉基因植物達 47種，涉及各類基因103種中有近20種轉基因植物進入了田間試驗或環(huán)境釋放階段。至 1999年，農業(yè)部批準可進行商業(yè)化生產(chǎn)的國內研制的轉基因植物有 5種，它們分別是：抗蟲棉花、改變花色的矮牽牛、延熟番茄、抗病毒的甜椒和番茄。

自 1996年首例轉基因農作物產(chǎn)業(yè)化應用以來，全球轉基因技術研究與產(chǎn)業(yè)應用快速發(fā)展。發(fā)達國家紛紛把發(fā)展轉基因技術作為搶占未來科技制高點和增強農業(yè)國際競爭力的戰(zhàn)略重點，發(fā)展中國家也積極跟進，并呈現(xiàn)以下發(fā)展態(tài)勢：

1.1 品種培育速度加快

隨著生命科學、基因組學、信息學等學科的發(fā)展，轉基因技術研究日新月異，研究手段、裝備水平不斷提高，基因克隆技術突飛猛進，一些新基因、新性狀和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。品種培育呈代際特征，全球轉基因生物新品種已從抗蟲和抗除草劑等第一代產(chǎn)品，向改善營養(yǎng)品質和提高產(chǎn)量的第二代產(chǎn)品以及工業(yè)、醫(yī)藥和生物反應器等第三代產(chǎn)品轉變，多基因聚合的復合性狀正成為轉基因技術研究與應用的重點。

1.2 產(chǎn)業(yè)化應用規(guī)模發(fā)展迅速

截至 2009年底，全球已有 25個國家批準了24種轉基因作物的商業(yè)化應用。以轉基因大豆、棉花、玉米、油菜為代表的轉基因作物種植面積，由1996年的170萬公頃發(fā)展到2009年的1.33億公頃，14年間增長了79倍。

1.3 生態(tài)和經(jīng)濟效益十分顯著

提高產(chǎn)量，減少除草劑、殺蟲劑等農藥使用量和節(jié)約大量勞力，帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。1996—2007年，全球轉基因作物的累計收益高達440億美元，累計減少殺蟲劑使用35.9萬噸。2008年，全球轉基因產(chǎn)品市場價值達到75億美元。

世界轉基因作物業(yè)已說服幾乎所有的國家政府和世界組織支持這一正在激烈爭議之中的生物技術。隨著生物技術不斷完善，數(shù)年后肯定會出現(xiàn)可以同時給農場主和消費者都帶來巨大好處的新型轉基因農作物品種。未來的轉基因作物(例如“金米”)還可幫助人類解決蛋白質、維生素和鐵缺乏問題。在誘人的實惠面前，世界消費者逐漸接受轉基因作物己成為可能。

2 轉基因作物的利與弊

轉基因作物作為新科技產(chǎn)物給人類生活帶來各種便利，加快了造福人類的腳步，生物技術賦予我們豐富多彩的生活?？偟膩碚f，轉基因植物帶給人們的現(xiàn)實利益和長遠利益概括為以下6點：轉基因作物可以使糧食增產(chǎn)，維持糧食價格穩(wěn)定，解決發(fā)展中國家人民的饑餓問題；轉基因作物可以減少農藥的使用，從而減少農藥對人口和環(huán)境的危害；轉基因作物可以培育出抗鹽堿抗旱作物，進而開拓糧食種植面積；可以借助轉基因作物生產(chǎn)疫苗；減少環(huán)境污染，減少溫室氣體的排放和防止氣候變化；突破物種界限，創(chuàng)造新型有益的作物。

當前對轉基因作物、轉基因食品的指責和擔憂，其實是在某些極端組織的有意誤導之下，加之普通公眾對生物學知識的缺乏，而出現(xiàn)的社會恐慌。許多人擔心吃了轉基因食品會把自己的基因轉掉，這種擔心是很荒唐的。所有生物的所有基因的化學成分都是一樣的，都是由核酸組成的。不管轉的是什么基因，是從什么生物身上來的，它的化學成分也和別的基因沒有什么兩樣，都是由核酸組成的。這個基因同樣要被消化、降解成小分子，才能被人體細胞吸收。所以這個外源基因是不會被人體細胞直接吸收、利用的。

正如美國食品藥品管理局(FDA)的報告指出：“FDA沒有發(fā)現(xiàn)也不相信，正在開發(fā)中的、用于作為食品和飼料的新作物品種一般會帶來安全或管理問題。”歐盟委員會的報告也指出：轉基因作物并未顯示出給人體健康和環(huán)境帶來任何新的風險；由于采用了更精確的技術和受到更嚴格的管理，它們可能甚至比常規(guī)作物和食品更安全。

戴維·H·弗里曼的《轉基因的出路：加強安全監(jiān)測》中寫道：“轉基因作物的種植不僅降低了全球的食物價格，還讓農民更安全，因為轉基因作物降低了殺蟲劑的用量。轉基因的種植使玉米、棉花和大豆的產(chǎn)量增加了 20%～30%，讓一些原本會餓死的人活了下來?！彼€認為，在不久的將來，轉基因作物的優(yōu)勢會更明顯。據(jù)聯(lián)合國糧農組織統(tǒng)計：到2050年，全球的糧食產(chǎn)量必須增加 70%才能跟得上人口的增長。

轉基因技術其轉化方法大致有以下4種：一是農桿菌介導法；二是直接轉入法；三是原生質體融合；四是花粉管通道法。在某些方面要比傳統(tǒng)的育種方法更安全可靠。傳統(tǒng)的育種技術無法控制某個基因在哪里和如何表達，同時改變了許多基因(對此我們往往一無所知)，難以檢測產(chǎn)物對環(huán)境的影響，并且可能培育出有害健康的性狀(對此我們可能一時無法覺察)。而轉基因技術可以準確地控制基因的表達，只動了一個或少數(shù)幾個我們已知其功能的基因，容易檢測產(chǎn)物對環(huán)境的影響。

2005年4月29日，《科學》雜志發(fā)表中美科學家合作完成的論文《轉基因抗蟲水稻對中國水稻生產(chǎn)和農民健康的影響》指出，轉基因抗蟲水稻比非轉基因水稻產(chǎn)量高出 6%，農藥施用量減少 80%，節(jié)省了相當大的開支，同時還降低了農藥對農民健康的不良影響。中國每年有大約 5萬農民因為使用農藥而中毒，其中大約有 500人死亡。當前已大規(guī)模種植的轉基因作物主要是抗除草劑和抗蟲害品種，它們能減少農藥的使用，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量，主要是對農民、環(huán)境有益，對消費者的好處還不是那么直接。新一代的轉基因作物能改變食物的營養(yǎng)成分，將會讓消費者更切身體會到其好處。就像普通公眾當初由于從重組 DNA藥物獲益而迅速消除了對重組 DNA技術的恐慌一樣，也許新一代轉基因作物的出現(xiàn)，能讓人們更普遍地接受轉基因食品。

本著嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學精神，筆者認為，作為正處在發(fā)展階段的科技產(chǎn)品，轉基因作物還有其不成熟、不確定和不完善的地方，可能會從食用安全和環(huán)境安全等方面帶來意想不到的危害。長期以來，關于轉基因食品是否會威脅人類健康的爭論一直不斷。英國《獨立報》披露了轉基因食品巨頭“孟山都”公司的一份長達 1,139頁的秘密報告。報告顯示，吃了轉基因玉米的老鼠，血液和腎臟中會出現(xiàn)異常。血液變化和腎臟異常等健康問題在喂食非轉基因食品的其他嚙齒類動物中沒有發(fā)生?！吧w伊”醫(yī)學協(xié)會分子遺傳學專家邁克爾·安東尼博士稱這些研究結果“從醫(yī)學角度來講非常令人擔憂”。他還補充說：“他們在對那些老鼠研究中發(fā)現(xiàn)這么多顯著不同之處，令我感到吃驚?！崩锲执髮W人體解剖學和細胞生物學高級講師霍華德博士呼吁把這份研究報告完整地刊登出來，他說這份報告足以引起人們對轉基因食品的關注。據(jù)悉，孟山都公司以“報告含有能夠被競爭對手商業(yè)利用的機密商業(yè)信息”為由，拒絕透露其詳情。

在2011年4月28日的第四屆轉基因生物安全國際論壇上，中科院植物研究所研究員蔣高明指出，現(xiàn)在轉基因至少存在3方面的不確定：一是對生命結構改變后的連鎖反應的不確定；二是對導致食物鏈潛在風險的不確定；三是污染、增殖、擴散及其清除途徑的不確定。

最早商業(yè)化種植的幾大類轉基因作物已經(jīng)威脅到生物多樣性，這是越來越無法回避的事實。配合抗除草劑轉基因作物噴灑的廣譜除草劑，能夠不加選擇地消滅野生植物品種，它們對動物也有毒性。草銨膦導致哺乳動物的出生缺陷，還與非霍奇金淋巴瘤有關。含有 Bt-毒素(Bt毒蛋白)的轉基因作物會殺死益蟲，如蜜蜂和草蜻蛉。Bt玉米的花粉被發(fā)現(xiàn)對大斑蝶以及鳳蝶的毒性達到致死水平。Bt-毒素能從轉基因的 Bt作物的根部滲出，迅速與土壤顆粒結合，受保護而且不降解。由于毒素是以激活狀態(tài)和非選擇性方式存在，因此土壤中的靶標和非靶標物種都受到影響，然后毒素的作用可再進一步傳導到地面作物。

用轉基因生物制造的產(chǎn)品也存在危險。基因修飾過的牛生長激素，被注射到奶牛體內以提高牛奶產(chǎn)量，造成了奶牛不必要的疾病，提高了牛奶中 IGF-1(促生長因子-1)的濃度，IGF-1已知與人類乳腺癌和前列腺癌有關。

在轉基因植物中，經(jīng)過基因轉換的 DNA是不穩(wěn)定的。遺傳修飾過的基因經(jīng)常保持不活躍狀態(tài)，還會發(fā)生部分或全部的轉基因 DNA丟失，甚至保持到繁殖時期的轉基因 DNA也會發(fā)生丟失，對生物體造成潛移默化的影響。

中國農科院植保所副研究員謝家建介紹，按照《中華人民共和國種子法》的要求，轉基因作物還需要取得品種審定證書、生產(chǎn)許可證和經(jīng)營許可證才能進入商業(yè)化種植。根據(jù)《主要農作物品種審定辦法》，申請品種審定證書應當具備下列條件：人工選育或發(fā)現(xiàn)并經(jīng)過改良；與現(xiàn)有品種有明顯區(qū)別；遺傳性狀穩(wěn)定；形態(tài)特征和生物學特性一致；具有符合《農業(yè)植物品種命名規(guī)定》的名稱。生產(chǎn)許可證審批、經(jīng)營許可證審批都需經(jīng)企業(yè)注冊所在地省級農業(yè)行政主管部門提出審查意見?！澳壳?，轉基因水稻和轉基因玉米尚未完成種子法規(guī)定的審批，沒有商業(yè)化種植?！敝x家建表示，“我國已經(jīng)進行商業(yè)化種植的轉基因作物只有棉花和番木瓜。”我國批準進口用作加工原料的轉基因作物且必須獲得我國的安全證書的食品有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。

3 實現(xiàn)轉基因作物健康有序發(fā)展

轉基因作物的強大發(fā)展態(tài)勢和其與生俱來的利與弊的特性，帶給人們強烈的震撼和巨大的爭論。作為生物研究領域的一員，筆者認為，對于轉基因作物，我們既不能妖魔化，扭曲其作為新興科技產(chǎn)品的積極意義，又不能忽視其潛在風險及可能帶來的危害。我們要站在科技發(fā)展的制高點，綜合考量，辯證施治，確保轉基因作物得到健康有序發(fā)展。

3.1 加強法律嚴管與大膽科研突破相結合

人們使用科技武器，利用現(xiàn)代生物技術改變生物的遺傳性狀，向自我需求的理想目標和要求轉變，適應了時代發(fā)展的潮流。轉基因技術作為一門新興生物科技，為人類的生產(chǎn)生活帶來了福音，其利在根本、利在未來，所以，世界上許多先進國家集中大量的人力財力物力發(fā)展轉基因技術。盡管現(xiàn)在轉基因作物存在這樣那樣的問題，隨著科技發(fā)展越來越完善，在轉基因技術蓬勃發(fā)展的今天，作為人類進步的需要，我們堅決不能因噎廢食，在新一輪生物科技革命中掉隊，要依托國家發(fā)展戰(zhàn)略搞好頂層設計，加大投入和轉化，為我們這個人口大國帶來新的福祉。我們在科學論證和科研先導的過程中，對轉基因技術要有一定的敬畏之心，高度重視轉基因技術存在的潛在不確定性，通過相關法律強化對轉基因作物的管理，以法律條款的形式規(guī)定和限制轉基因作物的應用，強化對于生物產(chǎn)業(yè)的引導和管理，逐步完善轉基因作物的品性，使轉基因技術得到進一步發(fā)展，使其真正對人類的發(fā)展做出貢獻。目前，我國已經(jīng)制定了《農業(yè)轉基因生物進口安全管理辦法》、《農業(yè)轉基因生物加工審批辦法》、《進出境轉基因產(chǎn)品檢驗檢疫管理辦法》和《農業(yè)轉基因生物標識管理辦法》等，規(guī)定縣級以上地方政府農業(yè)部門負責轉基因生物標識的監(jiān)督管理，國家質檢總局負責進口農業(yè)轉基因生物在口岸的標識檢查驗證。據(jù)介紹，這些管理制度得到了較好的貫徹落實，標識做到了應標盡標，為轉基因的良性發(fā)展作出了表率。

3.2 輕利和重弊相結合

在沒有徹底揭開轉基因技術的面紗之前，我們對于轉基因技術更應當進行較為保守的應用。轉基因技術自發(fā)明以來引起了各方面的關注，因其巨大的經(jīng)濟效益而迅速將研究應用投產(chǎn)。但是轉基因作物的安全性是個長期話題，如果貿然將轉基因作物大面積投放到大環(huán)境，尤其是一個國家的主糧生產(chǎn)環(huán)境中，就會損害自然生態(tài)系統(tǒng)。長期下去將影響人類的身體健康和糧食安全?，F(xiàn)有研究表明，轉基因作物將破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，對非目標生物尤其是有益生物產(chǎn)生危害，降低生物多樣性和食物多樣性。筆者認為在當前環(huán)境下，要輕利重弊，增強預見和防范。應減緩對轉基因技術投產(chǎn)使用，將利益化的腳步放緩，轉而多對其危害性進行生物方面的學術研究，即“三個不確定性”：轉基因對生命結構改變后的連鎖反應不確定性；導致食物鏈潛在風險不確定性；污染、增殖、擴散及其清除途徑不確定性。這些問題要就其本質進行更深層次的探尋，為高速運行發(fā)展的轉基因技術裝上“剎車”制動，決不能讓潘多拉的盒子在不經(jīng)意間打開。

3.3 科學宣傳與科學應用相結合

轉基因技術作為新興科技手段，我們要以發(fā)展作為出發(fā)點和著眼點，彰顯其解決現(xiàn)實和長遠問題的優(yōu)良特性和巨大積極意義。我們要加大宣傳力度，進一步普及轉基因技術的應用原理，增強民眾對于轉基因作物的信心，避免別有用心的組織機構對其進行誤導，要大力澄清民眾心理上的恐懼和誤解，要圍繞生態(tài)文明樹立正確的價值觀和消費觀，使民眾從思想和行動上自覺支持轉基因技術的健康發(fā)展。同時，要因勢利導，搞好轉基因作物的科學應用，鍥而不舍地完善技術，努力掌控轉基因技術涉及生產(chǎn)生活的每一個方面和細節(jié)，大力依靠轉基因技術消除農藥殘留問題、食品短缺問題、食品營養(yǎng)不良問題，讓廣大民眾切身感受到科技發(fā)展、人類進步帶來的實實在在的好處。只有這樣，轉基因作物才會有更加光明的未來?！?/p>

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