剖析转基因论战:从科学的角度出发

2014-08-01 | 作者: 马若飞 | 标签: 剖析转基因论战

大概是借着食品安全问题的东风,“转基因”这个话题被频繁的提起,在社交网络上被广泛的讨论,正反两方的论战似乎也愈发的激烈。抛开阴谋论式的无聊猜测,支持的一方本着从原理出发的态度,认为转基因正是人类解决粮食问题的巨大努力,理应接受和推广。反对的一方则忧国忧民,认为转基因作为新鲜事物,接受验证的时间依然太短,并且时刻提醒人们科学是把双刃剑。那么,转基因到底是什么?支持与反对的真正理由应该是什么?

记录生命的物质

从遗传学的奠基人孟德尔的豌豆杂交实验开始,人类一直在探究:究竟是什么物质,让物种的繁衍这么稳定,同时却又充满变化?直到1953年,美国分子生物学家詹姆斯·沃森和英国物理学家佛朗西斯·克里克在实验中证实了脱氧核糖核酸DNA的双螺旋结构,进一步证明了DNA就是控制生物遗传的关键物质。卷曲在生物细胞中的DNA链的每一个区段分别控制生物的某几种性状,而这一个个区段的的名字也成为20世界最时髦的几个词之一——基因。

只要经历过高中教育你就一定知道,DNA控制蛋白质合成进一步控制生物的性状的基本过程如下:首先成双链螺旋结构的DNA解开成为两条单链,其上按照特定规律排列的腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)就是控制生物性状的密码。双链解开后,信使RNA会按照A与T,C与G的对应关系转录,形成一段段有顺序的RNA段,随后核糖体会帮助这些带有信息的RNA段制造不同的氨基酸,进而连接成多肽链,最后折叠成蛋白质。

一切的关键就在于DNA上的这些基因区块。相对的,测量DNA链上AGCT碱基对的顺序并不困难,但是要知道数十个碱基对组成的某段基因控制生物的什么性状,则是一项艰巨的研究。人类的染色体大约含有2万到2万5千个基因,但所有基因的功能的研究依然在进行中。

填饱肚子的压力

在全世界范围内,几乎所有人类的主要能量来源都是农作物。农作物的前身也是杂草,但这些人类驯化的植物与田野中的同胞们相比,因为人类的人工选择,果实、种子等部分越来越大,抗虫害、抗旱、抗涝能力则越变越差。人类一方面制造更高产的品种,一方面用物理、化学的方法去除田间的竞争者来保证作物的产量。

在基因的秘密被知晓之前,人类培育更高产作物的方式简单粗暴:人工选择。在田野中选择我们需要的植物,对他们进行一代代的特定种植,让我们需要的性状越来越明显。我国著名科学家袁隆平发明的超级杂交水稻利用水稻的雄性不育特性,将特殊性状的水稻植株特殊培养产生杂交后代,将水稻的每亩产量推进至接近一吨的水平。

无论是杂交,辐射,航天,这些育种方式从本质上来说都没有太大的区别,并没有进入分子生物学的领域。但基因学说的确立让人类操作生物的性状,甚至制造全新物种成为了可能。简单地说,人类挑选出需要的基因片段,将这部分基因转移到目标生物体内,让这段基因与目标基因结合,让目标生物表达出所需要的性状,这就是基因工程。当然,基因工程所能产生的产品不仅是植物,微生物的基因工程更加简单,胰岛素,乙肝疫苗都是转基因大肠杆菌的产品。

优良性状的结合

农作物在种植过程中一般都面临虫害问题,传统的解决办法是使用化学杀虫剂,但副作用也显而易见,化学残留同时也会杀死这些害虫的天敌。举例来说,土壤中广泛常见的苏云金芽孢杆菌能够分泌出有杀虫活性的δ-毒素蛋白。这种蛋白对鳞翅目昆虫,如蛾与蝶;双翅目昆虫,如苍蝇、蚊子;鞘翅目昆虫,如甲虫都有很大杀伤力。

早期,人类直接利用苏云金芽孢杆菌发酵生产制成高效生物杀虫剂。20世纪90年代,美国孟山都(113.09, -1.30, -1.14%)(Monsanto)公司将苏云金芽孢杆菌中产生δ-毒素蛋白的基因加入棉花,培育出了基本无需杀虫剂的棉花品种,在我国广泛种植的抗虫棉花品种则是基于同样原理的自主品种。

除了杀虫,转基因还被用来为植物增加其他原本不具有的特征。比如转基因西红柿增加了延长储存时间的相关基因,木瓜增加了抗植物病毒的基因等等。

外来基因的恐惧

为什么基本没听说过“反对转基因棉花”的呼声?当然了,棉花用来穿并不会当作食品,转基因的抗虫蛋白也对人体不会产生作用,转基因棉花产生的农业副作用也非常少,当然不会被反对。但“转基因”这个词一旦进入食品领域,敏感程度似乎立刻上升到了很高的级别。

处在风口浪尖的转基因玉米同样也有使用苏云金芽孢杆菌转基因的品种,目的当然也是抗虫害。但与棉花不同的是,玉米是要被吃进肚子的。实际上,转基因玉米与自然环境下的玉米有如下几项不同:DNA,杀虫蛋白。

转基因玉米所有的体细胞中都含有人工添加的,能够制造杀虫蛋白的基因片段,但实际上这些基因片段与玉米的基因片段成分上并无不同,人类的食谱中所有的有机成分都有基因,DNA也只会被人类消化,无法对人类本身起什么作用。 杀虫蛋白则目标明确,当昆虫吃下这种蛋白之后,因为昆虫体内的环境,这种蛋白会导致昆虫的肠道穿孔引发败血症死亡,但对人类没有效果。退一步讲,你吃下去的玉米也经过烹饪,蛋白质早已变性,不管是杀虫蛋白还是其他什么蛋白都只能变成氨基酸被消化掉。转基因作物诞生这么多年,所有的实验都显示,转基因食品与一般食品相比,并没有任何可证实的不良作用。

转基因食品现状

目前,在世界范围内,转基因农作物已经被大量种植,主要品种集中在玉米,大豆,木瓜,油菜,土豆,番茄等等。其中玉米和大豆的种植最为广泛。用美国来举例,超过90%的大豆是转基因大豆品种,所有转基因大豆制品与传统作物制品都作为人类食物出售。而转基因玉米的应用则更为广泛,几乎所有的玉米糖浆都是转基因玉米发酵产品。也就是说,你买一罐可乐或雪碧之类的碳酸饮料,其中的甜味几乎百分之百是由转基因玉米糖浆提供。

在我国,转基因食品安全问题由农业部负责,但没有专门的立法,而多是以部门规章和行政法规的形式进行规定。这些法规 、规章往往具有临时性和应急性,难以对转基因食品安全问题进行全面系统的规定。而在市面上,常常被讨论的大米和小麦其实并没有转基因产品,而大豆油,木瓜则大部分都是转基因产品。

所以,以下两个谣言不攻自破。

1.转基因有毒。外来基因本身不会对人类产生影响,就像你吃土豆不会变成土豆侠。而转基因产生的目标性状通常具有针对性,抗虫,抗植物病毒等成分也对人类没有作用。

2.美国人不吃转基因。数据显示,2011年美国转基因作物的种植面积为6900万公顷,品种有玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、番木瓜、南瓜、苜蓿,品种和种植面积均为世界首位。

还有转基因违反自然规律,跨国公司阴谋等,这些问题不是科学问题。

公众论战的焦点

其实在科学界,转基因食品对人类的影响并没有分歧,结论是统一的,即:没有任何可以证实的不良作用。但是,转基因作物对地球生态的影响则是一个正在被严肃讨论与研究的问题。转基因植物大量种植会不会污染本地的原始物种基因库?抗虫转基因,抗除草剂转基因作物是否会间接导致更加强势的害虫合杂草出现?生态问题才是转基因目前真正的争议所在。

对于普通大众来说,转基因的核心问题在于公众的知情权。2012年,美国加州曾对是否要对市场中的转基因食品进行强制标注开展了全民公投。结果显示,53%的加州人认为,不需要进行强制特殊标记。目前在美国,转基因食品按照FDA的标准进行自愿标注,也就是生产商愿意标注就标注,反之则没有强制要求。

但是还是那句话,没有人能够超越这个时代看问题。就像当年DDT发明,这种强效杀虫剂甚至获得了诺贝尔奖。但是因为生物残留问题后来被废弃。但是这样就能够说,DDT的发明是无意义的?显然并非这样。从长远角度出发,在人类能够合成粮食之前,转基因是目前唯一的,精确的培养所需生物性状的方法。

来源:新浪科技

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