基因工程離我們有多遠(yuǎn)？——兼談轉(zhuǎn)基因食品安全性

最近烏有之鄉(xiāng)有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品安全性的討論熱火朝天。作為從事生物學(xué)專業(yè)的一員，覺得有必要把我的所學(xué)與各位網(wǎng)友分享，進(jìn)行基因工程知識的普及。因為真正了解轉(zhuǎn)基因食品、了解基因工程的老百姓寥寥無幾。

隨著1996年克隆羊“多利”的誕生，基因、克隆等名詞成為人們茶余飯后的熱門話題。也許你還未留意，轉(zhuǎn)基因食品就已經(jīng)悄悄地進(jìn)入了你家的廚房，或許你吃的進(jìn)口奶粉、進(jìn)口食品中就含有轉(zhuǎn)基因成分。美國有60%以上的加工食品含有轉(zhuǎn)基因成分。我國每年進(jìn)口的農(nóng)產(chǎn)品有很多是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。超市里九成以上的大豆色拉油含有轉(zhuǎn)基因成分，調(diào)和油中含有一定量轉(zhuǎn)基因油菜籽成分。基因工程技術(shù)早已走進(jìn)了我們的日常生活當(dāng)中。

基因工程（gene engineering）或稱基因操作（gene manipulation）是在分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等學(xué)科綜合發(fā)展的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)70年代誕生的一門嶄新的生物科學(xué)技術(shù)。隨著基因操作技術(shù)的發(fā)展，生物領(lǐng)域各學(xué)科的研究都經(jīng)歷了革命性的變化，發(fā)展日新月異。在1973年美國斯坦福大學(xué)S.Cohen等人成功地進(jìn)行了第一個基因工程實(shí)驗之后的第三年——1976年，美國投機(jī)資本家Robert Swanson和加州大學(xué)教授Herb Boyer建立了第一家生物技術(shù)公司（Genetech 公司），宣告了一個新行業(yè)——生物技術(shù)行業(yè)的誕生。

簡單說，基因工程就是從原宿主生物種中分離出一段DNA來，使其在同種或不同種的宿主中得以復(fù)制，這種技術(shù)又稱為克隆（cloning）。把DNA引入活細(xì)胞稱為轉(zhuǎn)化，目前針對動植物的轉(zhuǎn)化方法主要采用物理方法即顯微注射和生物彈（又稱基因槍）。顯微注射是使用一個非常精細(xì)的注射器將DNA分子直接注入將要被轉(zhuǎn)化的細(xì)胞核內(nèi)；生物彈是把DNA用金或鎢包裝成顆粒，通過特殊裝置轟擊細(xì)胞，從而DNA被射入到活細(xì)胞中。基因工程可以打破自然界物種的界限，將來自不相關(guān)物種的基因放入一個宿主中復(fù)制、表達(dá)或調(diào)控宿主相關(guān)基因的表達(dá)。

基因工程具有廣泛的應(yīng)用價值，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)藥衛(wèi)生等事業(yè)開辟了新的應(yīng)用途徑，也為遺傳病、癌癥等疾病的發(fā)病機(jī)理研究、診斷和治療提供了有效方法。通過基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成的生物稱為轉(zhuǎn)基因生物，包括轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因微生物和轉(zhuǎn)基因動物。有關(guān)轉(zhuǎn)基因的術(shù)語及定義有多種，目前國際上比較通用的是遺傳改良生物體（genetically modified organisms，GMOs），相應(yīng)的含有轉(zhuǎn)基因生物成分的食品稱為轉(zhuǎn)基因食品，英文名稱為GM food。

轉(zhuǎn)基因生物最直接的應(yīng)用就是作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物和化學(xué)制品。1977年，Genetech 公司在微生物中生產(chǎn)出第一種人類蛋白（促生長素抑制素）；1982年第一種基因工程藥物（人類胰島素）投放市場（Genetech 公司產(chǎn)品，經(jīng)營許可證屬于Lilly公司）。轉(zhuǎn)基因應(yīng)用到農(nóng)業(yè)主要用于育種，改良農(nóng)作物的性狀。與傳統(tǒng)育種相比，基因工程改良作物具有克服育種周期長、效率低的缺限、打破物種間隔離障礙、按人們意愿改造物種等優(yōu)越性。改良的性狀有以下應(yīng)用：（一）改良農(nóng)藝性狀，體現(xiàn)在雜草控制，抗蟲，抗病（真菌、病毒、細(xì)菌及線蟲病害），抗逆（熱、冷、干旱、鹽堿、鋁毒、重金屬毒害等），固氮等方面；（二）改良品質(zhì)，體現(xiàn)在增加營養(yǎng)價值（增加維生素、礦物質(zhì)，蛋白質(zhì)、油脂、碳水化合物成分的改良等）；（三）工業(yè)應(yīng)用，主要有延遲果實(shí)成熟，花色改變、風(fēng)味及質(zhì)地改變，去除有毒物質(zhì)、抗?fàn)I養(yǎng)因子及過敏原等；（四）生產(chǎn)高價值的化學(xué)制品，如特殊用途的油脂，重組或工程蛋白如酶類，制藥（藥物、抗體、疫苗等），可更新的非食物產(chǎn)品（燃料、塑料等）；（五）生物去污染等。目前應(yīng)用最廣的是轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物如抗除草劑大豆、玉米、油菜、棉花等，其次是轉(zhuǎn)基因抗蟲作物，如抗蟲棉花、抗蟲玉米等。抗病及品質(zhì)改良轉(zhuǎn)基因作物也已得到廣泛用。

1983年，世界第一例轉(zhuǎn)基因作物——轉(zhuǎn)基因煙草誕生；1986年，轉(zhuǎn)基因植物首次進(jìn)入田間實(shí)驗；1994年，美國實(shí)現(xiàn)第一例轉(zhuǎn)基因植物——延遲成熟轉(zhuǎn)基因番茄“Flavr-Savr”的商業(yè)化種植。隨后一些國家如加拿大、阿根廷、中國也開始種植轉(zhuǎn)基因作物。1996年——轉(zhuǎn)基因生物商業(yè)化的第一年，僅有六個國家種植轉(zhuǎn)基因作物，種植面積只有174萬公頃，此后轉(zhuǎn)基因作物的累計種植面積持續(xù)增加，2008年全球累計達(dá)到八億公頃。  在2008年，轉(zhuǎn)基因作物種植國的數(shù)量激增到了25個。種植轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展中國家數(shù)目超過了發(fā)達(dá)國家，即15︰10。種植面積排名前三位的國家分別為：美國（6250萬公頃）、阿根廷（2100萬公頃）和巴西（1580萬公頃）。中國種植面積達(dá)380萬公頃，在全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積超過100萬公頃的八個國家中排名第六。大多數(shù)國家轉(zhuǎn)基因作物以大豆、棉花、玉米為主。2008年，玻利維亞首次種植轉(zhuǎn)基因大豆，巴西首次種植轉(zhuǎn)基因玉米，而澳大利亞首次開始種植轉(zhuǎn)基因油菜，美國和加拿大則開始種植新的轉(zhuǎn)基因作物——轉(zhuǎn)基因甜菜。中國種植的轉(zhuǎn)基因作物包括棉花、番茄、楊樹、牽牛花、抗病毒木瓜和甜椒。中國農(nóng)民有710萬人種植轉(zhuǎn)基因作物，大多數(shù)選擇種植轉(zhuǎn)基因棉花。　

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的廣泛種植會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，在美國，轉(zhuǎn)基因食品的銷售額達(dá)百億美元。但是，有關(guān)GMC及其產(chǎn)品（包括轉(zhuǎn)基因食品）的安全性問題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

注：轉(zhuǎn)基因食品定義，歐盟新型食品條例中規(guī)定為：一種由轉(zhuǎn)基因修飾的生物體生產(chǎn)的或該物質(zhì)本身的食品。我國《轉(zhuǎn)基因食品衛(wèi)生管理辦法》規(guī)定：轉(zhuǎn)基因食品系指利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成的動物、植物和微生物生產(chǎn)的食品和食品添加劑，包括①轉(zhuǎn)基因動植物、微生物產(chǎn)品；②轉(zhuǎn)基因動植物、微生物直接加工品；③以轉(zhuǎn)基因動植物、微生物或者其直接加工品為原料生產(chǎn)的食品和食品添加劑。

烏有網(wǎng)站有相關(guān)文章介紹了“Pusztai事件”、“大斑蝶事件”、加拿大“超級雜草”、墨西哥“玉米媽媽”事件、“阿根廷種植轉(zhuǎn)基因大豆農(nóng)藥用量反而增加”以及奧地利科學(xué)家的研究結(jié)果（長期食用型轉(zhuǎn)基因玉米MON810會使實(shí)驗鼠生育能力下降, 而且后代重量輕、體質(zhì)弱。經(jīng)過幾代的繁殖養(yǎng)育，一直用轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)的雌鼠的生殖器官也出現(xiàn)了一些變化。）各位網(wǎng)友可自行查找。

從以上事件可以看出轉(zhuǎn)基因植物及其產(chǎn)品的安全性問題主要包括兩個方面。一是環(huán)境安全性問題，主要包括五個方面：1、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物本身對生態(tài)環(huán)境的影響，如轉(zhuǎn)變?yōu)殡s草等；導(dǎo)致“超級害蟲”的出現(xiàn)；2、基因漂移，破壞優(yōu)質(zhì)野生種質(zhì)資源；3、抗病抗蟲轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對非靶標(biāo)生物的影響；4、抗病毒轉(zhuǎn)基因作物對環(huán)境的影響；5、其它環(huán)境安全性問題。二是食品安全性問題，即轉(zhuǎn)基因食品和飼料的安全性，主要包括三個方面：1、轉(zhuǎn)入基因的食品安全性問題；2、轉(zhuǎn)基因編碼蛋白的安全性；3、非預(yù)期效應(yīng)。

有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品安全性的文章發(fā)表得非常少。就發(fā)表的文章而言，有關(guān)數(shù)據(jù)也僅限于短期動物實(shí)驗，有關(guān)毒理的信息也非常少。各國的研究結(jié)果也不一樣，奧地利科學(xué)家發(fā)現(xiàn)實(shí)驗鼠食用MON810會引起實(shí)驗鼠生育能力下降，而美國Monsanto （孟山都）公司食品安全中心的喂養(yǎng)實(shí)驗鼠試驗卻表示MON810沒有副作用。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過短期（14天）實(shí)驗鼠研究認(rèn)為Cry1Ab/Ac融合蛋白對人無害。在2005年一份醫(yī)學(xué)調(diào)查報告顯示：在印度，有數(shù)百名接觸轉(zhuǎn)Bt抗蟲棉的農(nóng)民過敏。

意大利的科學(xué)家在2008年發(fā)表了他們的實(shí)驗結(jié)果。他們用抗草甘膦轉(zhuǎn)基因大豆喂養(yǎng)雌性小鼠長達(dá)24個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)食用GM大豆的雌性小鼠肝臟蛋白表達(dá)圖譜和對照不一致，39種蛋白表達(dá)上調(diào)，10種蛋白表達(dá)下調(diào)。這些差異表達(dá)的蛋白質(zhì)和肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞代謝、應(yīng)激反應(yīng)、鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以及線粒體有關(guān)，影響代謝途徑和尿素循環(huán)。線粒體內(nèi)膜、外膜的長度比例比對照組小。電子顯微鏡下顯示食用GM大豆的雌性小鼠肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞核較對照組小。

由此看來，對轉(zhuǎn)基因食品應(yīng)采取嚴(yán)格的態(tài)度。應(yīng)借鑒歐盟的做法，采用“過程評價法”，做生化、毒理性、過敏性、免疫學(xué)等方面的長期實(shí)驗，來規(guī)避DNA的潛在危險。

轉(zhuǎn)基因作物除了有上述安全問題處于爭論焦點(diǎn)之外，還存在基因?qū)＠⒔?jīng)濟(jì)利益、倫理等社會問題。例如：轉(zhuǎn)基因植物的研制前期投入大量資金，而植物種子是可以自我繁殖的。生物技術(shù)公司為了保護(hù)自身利益，開發(fā)出“終結(jié)者技術(shù)”，使種子敗育，無法繁殖后代。迫使農(nóng)民向開發(fā)商購買種子。而“終結(jié)者基因”很可能會擴(kuò)散到野生植物中，產(chǎn)生不可預(yù)測的結(jié)果。1998年3月，Pine Lands公司對類似的幾種生物技術(shù)申請專利并獲得批準(zhǔn)，隨后孟山都公司買下了這些技術(shù)。由于各界的反對迫使“孟山都”公司于1999年10月宣布“不把“終結(jié)者”技術(shù)商業(yè)化。但“孟山都”公司已研制了另一項基因保護(hù)技術(shù)——“特殊性狀的遺傳利用限制技術(shù)”（T—Gurt）。農(nóng)民如果需要具有某種特殊性狀的種子，如耐鹽或者耐旱，則要到有關(guān)公司去購買專賣的化學(xué)品噴灑種子，否則，種子則不表現(xiàn)為耐鹽或者耐旱能力。

恩道爾在他的《糧食危機(jī)》中敘述了發(fā)達(dá)國家發(fā)動基因革命的幕后動機(jī)。我們國家不能不防，對轉(zhuǎn)基因食品的推廣不能以人的生命與健康以及生態(tài)平衡的打破、種質(zhì)資源的破壞為代價。中國的生物種質(zhì)資源非常豐富，跨國公司虎視眈眈，孟山都公司在中國境內(nèi)設(shè)有辦事處，目的就是廣泛搜集中國遺傳資源。因此，科研人員尤其要注意保護(hù)本國豐富的基因資源，要開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，使我國在基因?qū)＠臓帄Z戰(zhàn)中不受制于人，維護(hù)我國的利益。這次獲得農(nóng)業(yè)部安全證書的抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻“華恢1號”和“Bt汕優(yōu)　63”　至少涉及了11～12項國外專利，如果國外起訴，后果不堪設(shè)想。

科學(xué)具有兩面性。新技術(shù)革命總是利弊共存。基因工程技術(shù)既可以造福人類也可以毀滅人類。如果被人性不好的人掌握，完全可以用來制造生物武器，或通過申請專利控制種質(zhì)資源達(dá)到控制他國的目的。對于轉(zhuǎn)基因作物的商業(yè)化種植，要慎而又慎。凡是含有轉(zhuǎn)基因成分的產(chǎn)品應(yīng)嚴(yán)格遵守法律，進(jìn)行標(biāo)示，讓老百姓有知情權(quán)，自由選擇。

在本文即將完稿時，我又從網(wǎng)上獲悉江蘇鹽城轉(zhuǎn)基因棉花事件，深感擔(dān)憂…..

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13.   恩道爾著，《糧食危機(jī)》，知識產(chǎn)權(quán)出版社，2008年

14.   滅種之患：轉(zhuǎn)基因作物敲響中國糧食主權(quán)警鐘 http://www.wyzxsx.com/Article/Class4/200904/77493.html

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