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该不该吃转基因大豆油

本主题由 纤夫 于 08-5-8 14:17 移动 
武林三国
转基因的妙用和延误

方舟子



   2005年少年儿童出版社出版了我的一本科普小册子《餐桌上的基因》,里面有一章介绍了一些巧妙利用转基因技术的实际例子,例如用转基因技术培育能抗除草剂、抗虫害、提高食物的营养成分的作物,能生产霍乱、乙肝疫苗的水果,去除过敏蛋白的大豆,能够探测地雷的转基因草,生长迅速的转基因鲑鱼,能发荧光的转基因斑马鱼,等等。最近出版社要再版这本书,责任编辑问我是否有什么新进展需要补充进去,特别是这些新产品这两年有没有获得了推广,效果如何?
    目前只有抗除草剂的转基因大豆和油菜、抗虫害的转基因棉花和玉米等少数几种转基因作物的推广最为成功,被大量的种植。在美国,至2006年,89%的大豆,83%的棉花,61%的玉米是转基因作物。这是因为它们研发得比较早,并且在公众对转基因技术产生恐慌之前就已获得了推广,势不可挡。其他的转基因产品就没有那么幸运了。它们有的是因为才刚刚在实验室培育成功,还需要经过几年的田间试验才能推广;有的则是技术上已成熟,早该推广了,却由于人为的阻挠,而未能造福人类。
    后者一个典型的例子是瑞士联邦理工学院的科学家波特里科斯等人在1999年就已培育出来的转基因水稻“金大米”。“金大米”是为了补充人体的维生素A和铁元素而培育出来的。如果人体缺乏维生素A,会导致夜盲症,到了晚上眼睛就看不清,还会得皮肤病,有时甚至导致死亡。严重缺乏维生素A的儿童死亡率高达50%以上。世界卫生组织估计,每年有25万至50万名儿童因为缺乏维生素A而失明,这些儿童中一半以上在一年内死亡。全世界大约有4亿人患有维生素A缺乏症,这些患者大多数在亚洲。半岁到5岁的中国儿童中,有12%缺乏维生素A。
    大米是亚洲人天天要吃的主食,如果通过吃大米能够补充维生素A,就有助于消灭在亚洲人当中广泛存在的维生素A缺乏症了。水稻的叶子能够合成维生素A的前体,但是在米粒中没有,因此大米的营养成份中缺少维生素A。我们可以通过转基因技术来改变这种状况。科学家们为此向水稻中转入了四种酶的基因,这四种酶能够被水稻细胞用来制造β胡萝卜素,它进入人体后能被转变成维生素A。其中两个基因来自喇叭水仙,另两个基因来自欧文氏菌。这种转基因水稻生产出来的大米是金黄色的,所以被称为金大米。
    一般人不知道,我们天天吃的大米实际上不是“健康食品”。大米中含有一种叫做肌醇六磷酸的小分子,它能与铁紧紧地结合,使得小肠难以吸收食物中的铁。因此那些以大米为主食的人,容易患上铁缺乏症而导致贫血。儿童缺铁还会导致智力发育不良,而至少有5千万名中国儿童缺铁,40-60%两岁以下中国儿童有因缺铁而造成智力发育不良的危险。为了解决缺铁问题,科学家们还往金大米中再转入三种基因:一种是来自无花果曲霉的酶基因,这种酶能够把肌醇六磷酸降解掉;一种是来自菜豆的铁蛋白基因,铁蛋白能够储存铁;还有一种是来自印度香米的基因,它生产的蛋白质有助于人的肠道吸收铁。这样,金大米总共被转入了7种基因,来自5种物种!吃这种转基因大米,要比吃普通大米更有益身体健康。
    这几年来科学家们一直在改进金大米的品质。1999年最早的金大米其β胡萝卜素含量为每克大米含1.6微克。后来这个含量被提高到了每克大米含4~8微克β胡萝卜素。2005年,先正达公司的科学家对金大米做了进一步改进,用一个来自玉米的基因取代喇叭水仙的基因,让金大米中β胡萝卜素的含量一下子达到每克大米含37微克。以这种大米为主食,足以满足对维生素A的需求量。
    一些反对转基因技术的人说,没有必要吃金大米,可以通过吃其他食物和维生素制剂来防止维生素缺乏症。说这种话的人完全是饱汉不知饿汉饥。在许多贫困地区,一般人每天能够吃上白米饭就已经很满足了,哪里还能奢望让饮食多样化和吃维生素片?美国国际开发署等机构曾经尝试过在一些亚洲国家给学龄前儿童免费发放维生素A制剂预防维生素A缺乏症的做法,但效果并不理想,因为这涉及到人力、财力、生活习惯和发放渠道等诸多问题,只局限于某个时期某个地区,很难长时间全面地推广。而推广金大米,却可以在不增加费用、不改变生活习惯的条件下,几乎是一劳永逸地解决了维生素A缺乏症问题。
    一些反对转基因技术的人还把推广转基因作物说成了生物技术公司谋取商业利益的阴谋。这个指责对金大米也完全不适用。参与开发金大米的科学家、生物技术公司是把这当成人道主义援助项目来做的,组成了“金大米人道主义委员会”,不谋求任何商业利益。金大米技术涉及到12项专利,其专利拥有者都宣布放弃了该专利,先正达公司则捐出了金大米种子。金大米种子将免费发给发展中国家的农民(年收入少于1万美元)。
    但是这种可以说对人类完全有益无害、能挽救无数人的生命的新产品,却只在2004年在美国开始田间试种,而最需要这种产品的亚洲国家,在“绿色和平”组织等所谓“环保组织”的压力下和自以为是的当地媒体的反对声中,却迟迟不批准其种植。
    “绿色和平”组织共同创建者和前领导人帕特里克·穆尔(生态学博士)后来因为不满“环保组织”不讲科学而脱离“绿色和平”,很看不惯“绿色和平”现在的所作所为,曾经如此激烈地批评说:“环保主义者反对生物技术、特别是反对基因工程的运动,很显然已使他们的智能和道德破产。由于对一项能给人类和环境带来如此多的益处的技术采取丝毫不能容忍的政策,他们实现了斯瓦兹的预言(按:美国作家彼得·斯瓦兹曾指出环保运动将走向反科学、反技术、反人类)。”在金大米的问题上,这个批评完全正确。

2007.6.26.   

(《经济观察报》2007.7.9)
缺乏社会责任,没有远大理想,关起门来做研究对社会也没有多大用处。

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(原载《环球》半月刊2001年第12期)

                       转基因作物的是是非非

                           ·方舟子·

    去年年8月的一个晚上,我所在的美国圣地亚哥市发生了一起案件。一个
自称“玉米之子”的组织潜入加州大学圣地亚哥分校的一个植物试验站,摧毁
了2000多株作物,并在温室的墙上用西班牙语(加州南部的农民多为墨西哥裔)
刷上“不要遗传工程”、“我们在监视你们”等标语。显然暴徒们想摧毁的是
转基因作物,但是被他们摧毁的作物却都不是转基因植物--这并不令人惊讶,
转基因植物并非怪物,和普通植物在外表上并无区别。自从1998年11月以来,
在北美已发生了40多起类似的事件,有的是普通作物被误当做转基因作物摧毁,
有的是真正的转基因作物被摧毁。最近的一起发生于今年三月份,在美国俄勒
冈州立大学森林学教授斯蒂芬·施特劳斯(Steve Strauss)公开批评这种做
法之后,他负责的三个植物基地遭到学生和校友的袭击,1200多株转基因树被
销毁。不过比起欧洲来,转基因作物在北美还算是幸运的。欧盟已立法对转基
因植物的种植、销售、进口做了种种限制。调查表明,欧洲人普遍反对转基因
食物,转基因作物的试验田则不断地遭到示威、骚扰。既然转基因作物如此不
得人心,科学家们为什么还要研究、推广?人们是否有必要对此如此恐慌?

    所谓转基因作物,是指那些通过遗传工程进行修饰,根据需要转入某种
特定基因的作物。目前最常见的是转入抗除草剂基因,这样的转基因作物可以
抵抗普通的、较温和的除草剂,因此农民用这类除草剂就可以除去野草,而不
必采用那些毒性较强、较有针对性的除草剂。其次是转入抗虫害基因,用得最
多的是从芽孢杆菌克隆出来的一种基因,有了这种基因的作物会制造一种毒性
蛋白,对其他生物无毒,但能杀死某些特定的害虫,这样农民就可以减少喷洒
杀虫剂。据统计,在过去的四年内,美国由于推广抗虫害转基因作物,少喷洒
了270万磅的杀虫剂。转基因作物还能增加产品,例如抗虫害转基因玉米能增
产5-15%。转基因技术也可用于改变食物的营养成分,例如减少土豆的水分,
这样炸出来的土豆片更脆;降低植物油中的不饱和脂肪酸,能延长储存期限。
转基因西红柿不仅容易运输、保存,而且味道也更佳。菲律宾的国际水稻研究
院正在试验“金水稻”,通过转基因技术让水稻制造贝塔胡萝卜素(维生素A的
前体),有助于消灭在亚洲地区广泛存在的维生素A缺乏症。转基因技术也可提
高水稻中铁元素的含量,以减少亚洲妇女常见的贫血症。

    转基因作物的历史很短。1992年,中国种植了世界上第一批商用转基因作
物--转基因烟草。1994年,美国市场上才首次出现了转基因食品,一种软化
缓慢的西红柿。由于转基因作物的巨大优势,推广非常快。到2000年,
全世界已有4420万公顷的土地种植转基因作物,其中美国占68%,阿根廷占23%,
加拿大占7%,中国占1%,其他国家占1%。大豆、玉米、棉花和油菜是主要的
转基因作物,在美国,有近一半的大豆、棉花,超过三分之一的玉米、油菜是转
基因作物。美国超级市场上的食物制品中,约60%含有转基因的成分。在公众的
反对声中,目前这个发展势头已缓慢下来,特别是在工业化国家,转基因作物的
种植面积有减少的趋向。美国虽然还没有限制转基因作物,但是由于美国是农产
品出口大国,欧洲、日本对转基因作物进口的限制,也打击了美国农民的积极性。

    生物学界对转基因作物的危害性本无争议。始作俑者是苏格兰的一位免疫学
家普兹太(Armand Putztai),他在1998年在英国电视上接受采访时声称,根据
他的研究结果,转基因土豆对老鼠有毒,能破坏老鼠的免疫系统,欧洲舆论因之
大哗,是欧盟限制转基因食物的导火线。他的这项研究终于正式发表的时候(1999
年发表在医学刊物《柳叶刀》上),对转基因作物的争议已越过大西洋到
达了美国。1999年3月,三千多名示威者在“生物2000年”大会在波士顿召开之
际,举行了反基因食物大示威,引起了全美国的关注。1999年5月,美国康奈尔
大学洛希(John Losey)实验室向英国《自然》杂志报告说,他们用沾有抗虫害
转基因玉米花粉的草叶喂养大花蝶的幼虫,导致这些毛毛虫死亡。这两项研究成
了反对转基因作物的活动者反复提及的“经典”研究,涉及了两个主要问题:转
基因作物是否有害人体健康?是否会破坏生态环境?

    在普兹太的研究中,他向老鼠喂食制造凝聚素蛋白的转基因土豆(凝聚素能
抗虫害),发现老鼠的肠道受到损害,得出结论这是转基因食物所导致的。这项
研究遭到了众多的批评,包括缺乏合适的空白对照,以及用于喂养老鼠的膳食营
养结构不平衡,后者也可能导致观察到的病变。其他的研究结果得出了不同的结
论。至少有三项研究表明,转基因土豆和转基因大豆对动物的健康和生理活动都
无影响。转基因作物往往是过量地制造某种外源的蛋白质,即使无毒的话,是否
能导致过敏?这是更值得关注的问题。如果一种蛋白质不会导致过敏,那么制造
它的转基因作物也不会导致过敏。例如还未发现有人会对植物铁蛋白过敏,那么
提高铁含量的转基因大米也不会因此使人过敏。那些会使某些人过敏的蛋白质如
果被导入作物中,则有导致过敏的可能性。研究人员在研究转基因作物时,已充
分考虑到这个问题。过敏症的患者90%以上是对牛奶、干果、蛋类、海产品、小
麦、豆类过敏,因此来自它们的基因将不被采用,例如,为了增加大豆中的甲硫
氨酸的含量,一种巴西干果的蛋白质基因曾被转入大豆,实验发现这种大豆可能
引起过敏,因此未推向市场。对转基因作物制造的新蛋白质,其化学成分和结构
与已知的500多种过敏原做比较,如果具有一定的相似性,也会被放弃。大
部分的过敏原都难以消化,因此转基因产生的新的蛋白质要检测是否能够被消化,
如果不能,该转基因食物也不能供食用。有一种转基因玉米被怀疑有可能引起过
敏,被美国管理部门规定只能用于喂养牲口,去年发现它也被快餐店用于制作玉
米片、炸玉米卷,引起全国性回收,商家损失惨重,曾经轰动一时。在经过了严
格的检测和管理之后,含有过敏原的转基因食物能够上市的可能性很小。

    我们再来看看对生态环境的可能影响。抗虫害转基因作物分泌的毒性蛋白,
除了毒死特定的害虫,有没有可能也毒死其他生物?洛希等人对大花蝶的研究,
想要说明的就是这个问题。这个研究结果也备受非议,被指责无法重复,实验用
的大花蝶幼虫被强制只喂食沾转基因玉米花粉的草叶而没有其他选择,以及实验
用的转基因玉米花粉含量过高。根据美国环境保护局的估计,草叶表面上转基因
玉米花粉的数量达到每平方厘米150粒时,也不会对昆虫造成危害;而在田野中,
草叶表面所沾的玉米花粉数量只有每平方厘米6到78粒。因此在自然环境中,转
基因玉米花粉不会危害大花蝶幼虫。还有一项研究表明,抗虫害转基因玉米的根
部能分泌毒性蛋白,可能会在土壤中累积起来危害其他生物。这项研究是将玉
米长在培养液中,从培养液提取毒性蛋白喂养天蛾幼虫。其他研究者发现,如
果将玉米长在土壤中,其根部分泌的毒性蛋白会迅速被降解掉,而失去了毒性。
显然,对抗虫害转基因作物对其他生物的影响值得进一步研究,但应该尽量接近
自然环境,才有说服力。

    反对转基因作物的人士还提出了所谓基因渗透或基因污染的问题。例如,转
基因作物的花粉被风或昆虫带到野草的花中,会不会使抗除草剂或抗虫害基因转
入野草中,使得野草也有抗除草剂或抗虫害的能力?如果两个物种之间亲缘关系
很远,是不可能杂交的,因此这种可能性极低。今年2月《自然》杂志发表了一项
在英国进行的长达十年的研究结果,发现转基因土豆、甜菜、油菜和玉米并没有
将基因污染给周围的野草。但是如果两个物种亲缘关系很近,或者有一些共同的
特征(例如染色体数目相同),则有可能产生基因交流。几乎所有的农作物都有
其野生的亲缘物种。在美国,这个问题不大,因为在美国种植的农作物都无野生
种,只有棉花是个例外,在夏威夷和佛罗里达北部有野棉花,可能能与棉花杂交,
因此美国环境保护局规定不能向这些地区销售转基因棉花种子。其他国家对这个
问题应该引起更大的关注。

    最后的一条反对意见是,用转基因技术抗虫害只能有暂时的效果,从长远看
会适得其反,因为在自然选择的作用下,害虫会逐渐产生对毒性蛋白的抵抗能力,
出现“超级害虫”。这的确是个值得认真对待的问题。美国环境保护局规定,在
种植抗虫害转基因作物的田地周围,必须保留一块专门种植普通作物,让害虫有
个避难所。这样,那些能够抵抗毒性蛋白的突变将会被稀释掉,超级害虫也就不
会进化出来。大约有90%的抗虫害转基因玉米和棉花的种植者都遵守了这个规定。
抗虫害作物大面积推广5年来,还没发现有超级害虫出现。但是这种局面是否能
够长久保持下去?有些专家认为应该有更大、更多的“避难所”,但农民一般不
愿意增加这方面的损失,在发展中国家更难以确实实施。关键还是如何通过科普
教育,让农民理解这个问题的重要性。

    转基因技术与传统育种技术(例如杂交)相比,有其独特性,比如,它可以
打破物种的界限,将动物、微生物基因转入植物中。但是,从总体上来说,转基
因技术仍是传统的育种方法的延伸,它所面临的健康、环保问题,传统作物同样
也有。我们甚至可以说,转基因技术在某些方面要比传统的育种方法更安全可靠,
因为当我们用传统的育种方法将两种亲本进行杂交时,对它们的基因大多数都茫
然无知,无法预知其可能的后果;而在转基因时,转入的却是有了透彻了解的特
定基因。人们既然并不担心传统育种技术会造成危害,为何却要对转基因技术吹
毛求疵?转基因作物的反对者,甚至包括活跃分子,大多其实并不了解转基因技
术是怎么回事。目前的这场恐慌,不过是因无知而恐惧的又一个例子。
缺乏社会责任,没有远大理想,关起门来做研究对社会也没有多大用处。

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武林三国
不必害怕转基因大米

                           ·方舟子·

    自从中国启动转基因水稻审批程序,转基因大米有可能上中国人的
饭桌这一消息在2004年年底披露之后,转基因大米的安全性问题就引起了
媒体的广泛关注。国内媒体几乎一边倒地质疑转基因大米的安全性,甚
至怀疑这是某些转基因技术研究人员为了经济利益拿中国人民的健康做试
验的一场阴谋。与之相比,《转基因水稻——中国惊雷》一文还是比较客
观、准确的。但是该文称:“食用转基因大米会有什么后果,它对国家的
生物多样性会带来什么影响,中国的研究人员和政府官员都知之甚少。只
有未来才能告诉我们,中国把希望寄托在这种风险未知的食物上是否押对
了宝。”这种说法是很草率的。而对据说“正在单枪匹马地致力于检验转
基因食品的潜在危险”的国家环境保护总局南京环境科学研究所研究员薛
达元所提出的反对意见,该文也没有给出相应的回应,让读者不免对转基
因大米心存疑虑。本文将对薛研究员的反对意见做出回应,目的就是想消
除读者这种不必要的担心。

    薛研究员称,对中国转基因大米是否有毒性只进行了一项研究:一些
小白鼠被用转Bt基因大米喂养了3个月。结果没有检测到任何不良反应。
“但是,这些研究不足以让我们做出让十多亿老百姓每餐食用转基因大米
的决定。”实际上,这项研究可以说是多余的。美国农业部并不要求对Bt
蛋白作动物毒性试验。这是因为Bt毒蛋白是已知对人体最安全的天然杀虫
剂之一。我们敢下这个结论,是因为我们对Bt毒蛋白的作用机理有了非常
透彻的认识。

    Bt毒蛋白虽然号称“毒蛋白”,其本身实际上对昆虫也是无毒的,要
被昆虫吃进去以后,才在昆虫肠道中被蛋白酶加工成有毒性的蛋白毒素,
与肠道细胞表面上的受体结合,造成昆虫肠道穿孔。昆虫因此不再进食,
1-3天后就饿死了。

    但是这种情况不可能发生在人身上。这有几方面的原因。我们在吃食
物时一般是要加热、煮熟才吃的,Bt毒蛋白是一种蛋白质,蛋白质加热后
会变性,实验表明,Bt毒蛋白在60摄氏度的水中煮一分钟就失去活性。即
使是生吃也没有关系,Bt毒蛋白只有在昆虫肠道碱性环境下才能加工成有
毒的蛋白,而人的胃环境是酸性的,并且人的肠道细胞表面不含有毒素蛋
白的受体,因此不会中毒。被人吃下去的Bt毒蛋白,会像其他蛋白质一样
被消化、分解掉。

    美国使用Bt毒蛋白做为生物农药已有几十年的历史,大面积种植含Bt
基因的抗虫害转基因作物也已有十来年的历史,迄今未发现一例人畜因吃
这种作物中毒的。用老鼠和绵羊做的实验也表明吃Bt毒蛋白不会影响哺乳
动物的身体健康。

    薛研究员的另一个反对意见是:“转基因水稻的秧苗会和野生水稻的
秧苗杂交,导致后者彻底灭绝。”理论上,种植杂交水稻或任何人工培育
的水稻品种的秧苗同样会和野生水稻的秧苗杂交,导致后者彻底灭绝,那
么我们是否也应该反对种植杂交水稻或任何人工培育的水稻品种呢?转基
因水稻与其他人工培育的水稻品种的差别在于多了那么一、两个外源基因,
与水稻基因组含有的数万个基因相比,是微不足道的。如果不担心人工培
育的水稻品种的基因会“污染”野生水稻,为什么就特别在乎这一、两个
外源基因呢?实际上,正是因为这一、两个外源基因的存在,使我们很容
易对转基因水稻是否“污染”野生水稻进行检测、追踪,从而保护那些未
受“污染”的野生水稻,相反地,要检测、追踪杂交水稻对野生水稻的
“污染”,就很难了。

    薛研究员还有一个反对意见,是昆虫将会对转基因作物产生抗性。这
种情形几乎必然会出现,但是并不构成反对转基因作物的理由。正如细菌
会对抗生素产生抗性并不成其为反对使用抗生素的理由。对此,我们需要
考虑的是如何采取措施尽量避免或延缓昆虫抗性的存在。即使某个地区的
昆虫对某种抗虫害转基因作物产生了抗性,也没有什么可怕的,并不意味
着“转基因植物对农业的种种好处也将化为乌有”。它不过意味着那种抗
虫害转基因作物已不适合在那个地区种植,需要研究、种植其他类型的抗
虫害转基因作物了。

    就像任何一门技术,转基因技术使用不当,也会出现问题,但是这些
问题在其他传统育种技术中也都会存在,没有必要因此就特别害怕它。转
基因技术其实仍是传统的育种方法的延伸,只不过比传统育种技术更为精
确,更有目的性,更容易控制而已。转基因作物所面临的健康、环保问题,
传统作物同样也有。由于采用了更精确的技术和受到更严格的管理,转基
因作物和食品可能甚至比常规作物和食品更安全。

2006.11.8.
(载法国《新发现》(Science & Vie)中文版2006年12月)
缺乏社会责任,没有远大理想,关起门来做研究对社会也没有多大用处。

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我也觉得别人不懂可以理解,但我们搞生命科学的实在不应该相信这些。
众人争官打破头,学术不过是耍猴;溜须拍马不算狗,诚实做事才下流

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武林三国
  这个问题内行人都应该知道答案了。

  不过让我感动的是,一块金砖引出版主这么多一连串的玉,果然不错啊

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