罗云波:说说转基因作物近期这点事

2015-09-16 | 作者: 罗云波 | 标签: 罗云波

2012-11-09

偶尔上微博,执着的反转@扑面而来,我的反应一来就是生气这些先生女士们不仔细看文献,抓住只言片语如获至宝,脱离上下文就迫不及待为反转所用,不遗余力广为宣传;二来在佩服反转人士对反转事业执着和热诚的同时,检讨自己态度上的相形见绌,在转基因安全问题的风险交流中没有足够的耐心,因为精力所限也没有全身心地投入;三则倍感加强基础生物学的科普教育,增进公众了解基因工程为核心的现代生物技术势在必行。

尽管那些热心反转的朋友存在着一则以喜,不那么冷清,打开微博热腾腾火辣辣的,再则也算是推动转基因科普的一个驱动力,真理越辩越明。但是双方在论辩之时都要尊重事实和科学,感情判断不能代替逻辑判断,信念坚定并不代表就是科学真理。当反转成为信仰和精神寄托时,何种方式的交流或许都是无效的,但是如若我们都能怀有对科学率真的谦卑,对这片生于斯长于斯的土地深沉的爱,那么,未来的共识是可以期许的。

转基因作物商业化迄今已经17年了,2011年,美国有6900万公顷的农田上种植了转基因作物,占美国可耕地面积的43%,转基因作物包括玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、苜蓿、番木瓜和南瓜等,其中93%的大豆、93%的棉花、86%的玉米和90%油菜都是转基因品种。此外,80%的包装食品都使用转基因作物作为原料。而且,值得强调的是,美国生产的转基因作物美国人自己吃下去不少,比如玉米这种美国最主要的农作物,联合国粮农组织统计数据表明, 2009年美国转基因玉米总产量为33254.9万吨,其中仅有15%用于出口,85%都是国内消耗,这其中又有25%以上为食用消耗。目前,据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)的统计,2011年全球共有29个国家的1670万名农民种植了1.6亿公顷的转基因作物,占全球耕地的10%。截至2010年,世界有59个国家批准转基因作物可用于食物和饲料,美国批准12种转基因作物可进行商业生产,澳洲新西兰批准55种转基因作物进入市场,包括大豆、油菜、玉米、土豆等。相对保守的欧洲国家也在与时俱进,就在2010年,德国通过种植一种含优质淀粉的土豆重启转基因作物栽培,瑞典也种植同样的土豆成为斯堪的纳维亚国家中第一个吃螃蟹的。

2005年6月1日,世卫食品安全部门就转基因问题发布题为《现代食品生物技术,人类健康与发展——以证据为基础的研究》报告,长达79页,其中第24页明确指出:“目前国际市场上的转基因食品都经过了风险评估,它们并不比传统的同类食品有更多的风险。”联合国粮农组织在《使用转基因食品作为南部非洲的粮食援助的联合国声明》中也明确表示:“根据来自各国的信息来源和现有的科学知识,联合国粮农组织、世界卫生组织和世界粮食计划组织的观点是,食用那些在非洲南部作为食品援助提供的含转基因成分的食物,不太可能对人体健康有风险。因此这些食物可以吃。”这些组织确认,至今还没有发现有科学文献表明食用这些食物对人体健康产生负面作用。欧盟委员会的报告也指出,作物并未显示出给人体健康和环境带来任何新的风险;由于采用了更精确的技术和受到更严格的管理,它们可能甚至比常规作物和食品更安全。转基因食品上市,都要经过比传统食品更严格的毒性和过敏检测,若管理得宜,转基因食品并不会比普通食品更易引起过敏,除此之外,美国食品与药品管理局和日本厚生省,都明确告知消费者,转基因食品是安全的。事实上,我们判断一种食品是否安全的方法在逻辑上称为不完全归纳法,不完全归纳法永远无法提供反转者绝对安全的证明,包括祖祖辈辈吃到现在的食物。所以,证明转基因食品的安全,只需要证明其与传统非转基因食品相比的相对安全性,以及其收益是否超过风险。偏执夸大臆想转基因作物可能存在的风险,会分散人们的注意力,让一些需要解决的人类面临的真正危险淹没在转基因无休无止的口水战中。

人类祖先从杂草中选育出作物顺理成章,从不断涌来的对于转基因作物的种种非议中去伪存真却是要借科学的慧眼,才能看个清清楚楚明明白白。我想梳理一下近来转基因安全性的一些热点问题,坦然面对,不躲闪,不讳言,不回避,在这梳理过程中继续展示我的看法一二。

转基因食物中的DNA 和传统食物的DNA一样,绝大部分被降解并在胃肠中失活, 只有极小部分的有活性的DNA 存留, 但是其若想转入人体细胞,受体细胞必须要呈感受态, 而且两者必须要有一定的同源性,当然消化道上皮细胞的快速更新的特性,即使有基因转移,也不可能保存下来,这也是为什么我们每天通过食物摄取大量DNA而不会有问题一样。但是microRNA却可能是漏网之鱼,去年底,南京大学张辰宇教授课题组发现植物的microRNA可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官,进入之后还可能通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能。我以很大的兴趣和研究团队讨论这一不寻常的研究结果。2007年,昆虫通过摄食摄入小RNA就有报道,开放循环系统且具有混合血体腔的昆虫,能检测到通过摄食进入体内的小RNA我未觉得很吃惊。但是对于人类,从概率角度而论,两个物种间形成一对miRNA与靶位点的一一对应关系,概率大约能有多少?从表观遗传学和系统进化生物学的角度看,这样的概率事件发生之后如何在漫长的进化过程不被湮没?

我认为,跟进和评估是必要的,尤其推而广之,在转基因作物安全管理方面增设对这项风险的评估,所有转基因生物体,可以增添这个安全性论证程序,筛选miRNA与对照非转基因生物体比较,同时建立相关miRNA的检测监控系统。感谢张辰宇教授的这篇论文帮助我们认识到这个可能性和必要性,也是对监管部门灵活性和应对能力提高的帮助。如果转基因作物存在产生miRNA 相关食品安全风险问题,也不必恐慌,同样可以通过现代生物技术手段来规避这些安全风险,假设张辰宇的结果普遍成立,那么人类血液中流淌的来自各种食物的miRNA便会是一个普遍的现象。人类对急慢性中毒的认识也许还存在着缺陷,小RNA进入血液是否是一些致毒植物的真正机制,如果是,目前转基因食品安全中的急慢性毒理评价对miRNA的可能毒性同样有效。甚至,进一步思考,充分利用转基因安全评价的规则,还可以用于提高普通食品的安全性,比如去除作物中对人体有不利影响的miRNA。用理性的眼光去信赖科学,用动态的包容去期待发现,就能让科学帮助人类趋利避害。

据世界卫生组织报告,全世界估计有1.9亿儿童和1900万孕妇患有不同程度的维生素A缺乏症,发展中国家每年有35万儿童因之失明,67万儿童因之导致免疫力低下和继发感染而死亡。这是需要站在更高处广角辐射才能看到的,黄金大米就是为了解决这个问题,利用转基因技术实施的人道主义项目,安全性是完全有保证的。金大米补充的是胡萝卜素,人体有自动控制转化为维生素A量的调节机制,不会造成维生素A过量中毒,只有滥用维生素A药剂才有这种可能后果。另外,这次湖南的实验只是看转化效率而已,不是安全实验,不存在安全性问题,当然我再次强调,实验本身的安全性也不能掩盖实验不合程序的违规问题,但是也不能反之成为黄金米不安全的佐证。满耳满目满屏皆是黄金米,也可喜,大家在关注程序合法,在关注转基因安全性问题;更可悲,因为举世瞩目,皆在疑心中国人是否反智蔚然成潮,还在蛮荒时代,闻转色变;当可叹,转基因科普未能抵达普通民众认知层面的恶果,终于在黄金米事件上集中爆发了。

生物技术的政策选择需要高质量可信赖的科学信息的支持,生物技术的前景取决于公众的认知接受度,目前看来,在我们的科学素养还不及北美、欧洲等发达国家之前,我们还需要向泰国、菲律宾和印度尼西亚学习,从国家战略高度来进行科普教育,从政府层面建立公众认知计划项目,以求深入人心,达成社会共识。比如那里的民众大多已经不再认为自然的就是健康的,原生态的就是安全的,这种片面观念在当下还有靠拜龙王爷求雨之虔诚信天的中国还大有市场。黄曲霉毒素比氰化物和砒霜都更毒,其真实广泛的存在就足以动摇自以为无比正确的自然崇拜,而且,黄曲霉毒素这个世界难题的最终解决,或许还需要仰仗转基因技术才能终结,也就是给作物转入一些非常有效的抗真菌基因。从黄金米事件来看,至少在转基因科普的深入人心上,我们已经晚了一步,不能再晚下去了。

方舟子在一篇文章中提到“金大米总共被转入了7种基因,来自5种物种,”这句话被反转者津津乐道,成为攻击转基因的绝好证据。我理解为方舟子是指金大米从第一代到第二代一直到希望负载更多使命的将来,理论上富含胡萝卜素和铁两者可以结合,这其间一共历经并可以转入这样多的基因。但是湖南试验中用的黄金大米只转入3个基因。第二代黄金米采用了来自玉米的八氢番茄红素合成酶,从土壤细菌中获得细菌胡萝卜脱氢酶,共转入3种基因,涉及玉米和欧文氏两个物种。虽然基因的相互调节是复杂的,但各个基因的终产物,包括蛋白、糖、核酸及小分子物质却是可定性和定量的,因此,转基因食品安全可控性体现在目标产品和传统产品成分的变化及安全性检测上。

实际上,黄金大米在转基因水稻中不是最早的尝试,美国早就批准了耐除草剂基因水稻商业化种植,以及转溶菌酶、乳铁蛋白、人血清白蛋白基因的三个药用转基因水稻品种,将表达这些蛋白的水稻种子开发成饮料,用于治疗腹泻和作为贫血病人的营养品。伊朗政府批准了抗虫转基因水稻的商业化种植。加拿大和墨西哥都允许耐除草剂转基因水稻的进口食用。

再仔细分析黄金米涉事多方,每一方在始作俑时,以及东窗事发之初,都有遮遮掩掩不光明磊落的心态,越是不透明就越会疑惑,为了防止更大面积的质疑,就更加遮掩,于是越疑惑就导致更加的不透明,两者恶性循环,黄金米这桩事就快成悬疑剧了。黄金大米是如何绕过中国海关的检测,进入中国的呢?虽然生米煮成熟饭才进来的,可以解释为百密一疏,但是相关部门也需要反思转基因监管是否切实到位。对于湖南儿童临床试验中发生的伦理及实验设计监控不规范等问题,也是给从事转基因研究的科研人员一个警示,学术伦理和学术规范是科研人员不可逾越的红线,行政审批、伦理审查、知情同意三大程序是必须要尊重的。这是科学家的信誉和尊严问题,不容侵犯和忽视;对于受试儿童及监护人而言,这起事件不是一个安全事件,是知情权问题;对地方政府而言,应当大力推进转基因科普常识,扫去公众的恐慌心理,

“农达除草剂与抗农达基因修饰玉米的长期毒性”一文的科学性问题,欧洲食品安全局已经阐述清楚,这一切其实并不新鲜。我想说的就是,以此为鉴,我们自己的科学研究,要经得起推敲和重复,从取材到设计都要有科学家的缜密。另外,科学家的自律,科学家的忘我,是公众对科学家尊重的根本所在。

近日加州政府第37号提案希望在转基因食品上强制要求标注,加州官网提案公投的最终结果是483,5045:427,7985(53.1:46.9),强制标识遭否决。对转基因的强制标识会强化没有科学证据的对转基因食品的污名化,否决当然我是应该高兴的,但是我还是悲哀的。 赛先生在中国式微,在美国居然也拿民意来制衡,只能说是科学的悲凉。遥想当年布鲁诺面对的教会,当科学遭遇愚昧,并且当决策层也被愚昧裹挟时,那么科学是可以被牺牲的,只有历史是公正的。对于科学家,过尽千帆之后,我们需要做的,必须做的,就是依旧仰望,坚守,布鲁诺火中永生的决绝,那是科学的骄傲。

从寂静的春天一直走到我们被偷走的未来,都就高毒农药的种种危险,向人类发出了强有力的警告,激励人们刻不容缓地采取行动。这里有一个有趣的契合,也就是《我们被偷走的未来》一书面世时,刚巧是转基因作物商品化伊始。美国华盛顿州立大学的作者在指出除草剂草甘膦用量增加的同时,也明确指出在16年中由于转基因作物的栽培,减少了1.23亿磅杀虫剂农药。这一点很关键,草甘膦作为广谱低毒的除草剂,与杀虫剂相比,其毒性不能同日而语。当然同样的数据不同的分析方式可以有不同的结论,英国咨询公司PGEconomics分析1996到2010年间的数据得出结论,与转基因作物相关的农药使用量下降了9%。这段时期内,全球杀菌剂和杀虫剂的使用量下降了43.8万吨。预计未来几年仍将保持下降态势。

客观持平分析,抗草甘磷转基因作物属于第一代转基因作物,原本目标设计就是为了有利于轮作,降低耕作劳动强度,给杂草防除提供了额外自由度,避免耕耘导致的水土流失,可以想见,抗草甘膦转基因作物一定会提高农民全面依赖草甘膦的心理期待,有意识无意识地增大草甘膦用量,草甘膦用量的增加我不很惊奇,从来没有一种技术是一落地就十全十美,永远先进,也没有一种技术可以解决复杂系统工程运转中遇到的全部问题。毋庸讳言,抗除草剂和抗虫这两种转基因技术,都可能因为心理依赖的惰性,而妨碍农民在除草防虫过程中,对综合治理的其他手段的使用。比如农药选择谱单一狭窄,放弃了轮换和交替施用不同作用方式的除草剂这些保障化学除草持续有效和安全使用的重要措施。但是,这些可能的消极暗示都无法损毁基因工程技术在杂草清除和害虫防治中的重要作用。转基因作物商业化还不到弱冠之年,在实践中不断发现问题,不断修正和改良都是必须,也是可能可行的。自带抗棉花“天敌”棉铃虫基因的Bt棉降低了农药使用量和种植成本,提升了棉花产量。尽管有人认为Bt棉虽控制了棉铃虫害,却使原先的次要害虫盲蝽蟓暴发成灾,但是值得庆幸的是,2015年孟山都公司含抗盲蝽蟓基因的Bt棉种子将进入市场。

让这一技术的推广可持续性良性发展,需要加强科普教育和追踪监控,转基因技术在使用中必须冲破技术本身的局限,用整体的智慧来指引技术进步,对系统间可能的相互效应要有预见性,也就是说,转基因作物的种植推广是一个系统工程,而不是一个单纯卖种子的过程。

多基因复合性状的转基因作物是未来发展的一个方向,可以拥有耐多种除草剂、多种害虫以及其他胁迫环境的性状,这些材料的种植,将为农民提供更多选择,降低杂草和害虫的抗药性风险。转基因作物生物技术除草、防虫、抗环境胁迫的终极目标是尽量微弱地影响生态、和周围环境在和谐统一中不断发展。因此,发扬光大中华农耕文明的精华,恰到好处地将转基因技术运用于现代农业之中,对于今人和来者,善莫大焉。

另外,目前比较成熟的转基因作物,大多是针对抗病虫害等因素做出的改进,解决的是作物产出问题,对于人体健康的改善并无明显作用,而下阶段转基因技术的研究方向会以改善人体健康为重点。 “第二代转基因作物”的一个重大特征就是,它不单纯对农民有利,也对普通消费者有实在的好处。比如第一代转基因大豆的含油率增加,我们实验室的实验表明其间的大豆异黄酮含量是下降的,庆幸的是现在科研人员正在培育高异黄酮大豆,预计将于2016年左右开始商业化种植。

不愿意这个断裂的社会再因为转基因而产生尖锐的对立,敌意与仇恨不是发展和崛起积极的情感背景,当今社会需要化解矛盾而不是激化矛盾。我想给反转者们说,“修正主义”永远是正确的,学海无涯,科学代表了最高的人类理性,当然囿于时代和技术的局限,高度理性下所得出的理论并不能尽善尽美,但是毋庸置疑,依旧代表了当下可实施的完美。我们大家都可以在科学方法的指引下,虚心向学,不断进步。

有热心博友曾给我建议,汉语言文化微妙极了,要想建立公众对转基因技术的信赖,名正才能言顺也,取个好名字至关重要,转基因或许坏在一个“转”字,不仅是中性的冷冰冰,还充满不可知,当然吸引力更是匮乏,如果改成“补”效果大不同。就此打住吧。

诸君意下如何,补基因?轻松一下,算是结束。
 

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