舊聞：南京大學張辰宇教授課題組發表重大科學發現，顛覆轉基因安全謬論

　　2011-10-20

　　日前出版的Cell research的一篇研究中，南京大學張辰宇教授課題組展示了一項非常令人驚奇的發現———植物的微小核糖核酸(microRNA)可以通過日常食物攝取的方式進入人體血液和組織器官。并且，一旦進入體內，它們將通過調控人體內靶基因表達的方式影響人體的生理功能，進而發揮生物學作用。

　　微小核糖核酸(mi-croRNA)是一類長約19至24個核苷酸的非編碼小分子RNA，它通過與靶基因的信使RNA(mRNA)結合的方式抑制相應的蛋白質翻譯。該課題組之前的研究成果表明微小核糖核酸可穩定存在于哺乳動物的血清和血漿(循環微小核糖核酸)中，是由組織和細胞主動分泌的(分泌型微小核糖核酸)。因此，循環微小核糖核酸是一類新型的疾病標志物，可應用于疾病，如腫瘤的早期診斷，個體化治療的指證等方面，分泌型微小核糖核酸也是新的一類重要的信號分子，調控細胞間和組織間的信號傳遞。

　　該課題組發現：外源性的植物微小核糖核酸可以在多種動物的血清和組織內檢測到，并且它們主要是通過進食的方式攝入體內的。這些發現證明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通過調控哺乳動物體內靶基因表達的方式影響攝食者的生理功能。

　　該發現顯然發人深省：比如，它表明除了吃“食物”(以碳水化合物及蛋白質等的方式)以外，您還在攝入“信息”(We are not only eating “materials”, we are also eating “information”。此信息即是微小核糖核酸的序列特征，因為來源于不同食物的多種多樣的微小核糖核酸一旦被人體吸收，將導致潛在的不同類型的靶基因的調控以及對人體的生理狀況產生不同的影響結果)。該發現從一種新的維度對于中國的古語“吃什么補什么(You are what you eat)”進行了科學解釋。

　　該發現的潛在意義還在于：它顯著地擴展了微小核糖核酸的功能;提出了一個極其奇妙并且創新的理念，該理念對于人類健康和代謝產生了深遠的影響;為我們理解跨“界”(比如動植物間)的相互作用甚至是共進化提供了新的線索，也為我們思考微小核糖核酸的調控作用以及思考來源于食物、植物以及昆蟲的外源性微小核糖核酸在獵物和捕食者間的相互影響中的潛在作用開辟了新的道路;該研究證明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七種營養成分”(其他六種分別是水、蛋白質、脂肪酸、碳水化合物、維他命和稀有元素);為代謝紊亂癥的發生發展提供了一種新的分子機制;對于中國人來說，還為在傳統的中草藥中發現一類全新的活性分子提供了依據。

　　附文一：

       食物掌控基因

　　————人類培育的植物，可能也在改變著人類

　　《環球科學》2012年第1期

　　作者：安娜·瑪麗·C·霍奇(Anne-Marie C.Hodge) 馮澤君(翻譯)

　　俗話說，“吃什么補什么”。多年來，人們在挑選食物時總會想起這句話。但是，如果事實真是這樣呢?我們吃的東西有沒有可能真的進入細胞最核心的控制中心，掌控基因表達呢?

　　最近，根據中國南京大學張辰宇和同事的研究，這種說法確有科學根據。他們研究了微小核糖核酸(microRNA)在植物—動物間的轉移。微小RNA是短核苷酸序列，而核苷酸正是構建遺傳物質的基本單元。雖然微小RNA并不直接編碼蛋白質，但它們能使目標基因序列“沉默”，抑制特定蛋白的合成。研究人員抽取了30名自愿者的血樣，檢測其中來自各種農作物(如大米、小麥、土豆、卷心菜等)的微小RNA含量。

　　他們在《細胞研究》(Cell Research)上發表的結果顯示，受試者血液中約有30種微小RNA來自常用農作物，不僅如此，這些微小RNA還能改變細胞功能：比如，其中一種來自大米的微小RNA可以結合特定受體，而該受體負責控制血液中低密度脂蛋白(也就是有害膽固醇的載體)的清除。也許，微小RNA和維生素、礦物質一樣，都是來自食物的功能性分子，只是它的作用還有待進一步研究。

　　植物微小RNA能調控人體生理過程，這一發現也說明人體是高度綜合的生態系統。張辰宇說，這一發現還能幫助我們理解共同進化機制，即某一物種的基因改變可以觸發另一物種的改變。比如，人類開始馴養奶牛之后，機體才開始進化出消化牛奶中的乳糖的功能。人類培育的植物，有沒有可能也在改變人類呢?張辰宇的研究又一次提醒我們，自然界中沒有孤立的存在。

　　附文二：

　　美國《大西洋月刊》“轉基因食品有非常真實的危險”

　　大西洋月刊 2012-1-12

　　最新研究表明：我們在食用食物的時候不僅僅是吸收了維他命和蛋白質，而且還攝取了生命信息和微核糖核酸。

　　Update 1/12: 2012-1-12

　　感謝Christie Wilcox和Emily Willingham分別在“科學美國人”博客網和《生物檔案》上發表的科學和生物學博文，介紹阿里·勒沃( Ari LeVaux')在最近的《曇花一現》專欄中指出的“科學中的非自洽”，所幸的是這篇文章為多家報社和雜志網站所轉載。

　　這個專欄是為Alternet做的擴展和更新，勒沃在評論欄中做了進一步潤色。

　　中國的研究人員已經在食用大米的人的血液和器官中發現了大米核糖核酸片段。這個以南京大學為基礎的研究隊稱這種遺傳物質會粘附在受體的肝臟細胞上，并且左右人體從血液中清除膽固醇。

　　此種核糖核酸因其本身很小，被稱作微小核糖核酸(縮寫為miRNA)。十年前miRNA被發現，之后被廣泛地研究，并且被認為是癌癥、老年癡呆癥和糖尿病等多種人類疾病的誘因。這些miRNA會通過壓制或關閉特定基因來發揮作用。

　　中國的研究首次展示了植物中的微小核糖核酸能通過消化道而不降解、植物中的活性微小生物物質對人類細胞以如此方式施加影響的實例。

　　如果該研究通得過科學的評審------這是關鍵性門檻------它將會顛覆許多領域的研究。它意味著，我們吃下去的不只是維他命、蛋白質和能量，還有基因調節因子。

　　這新知識會深化我們對許多領域的理解，包括跨物種信息交流、共同演化和捕食關系鏈等。它可以提出解釋代謝紊亂的新機制，甚至解釋某些草藥和現代藥物發揮功能的途徑。

　　那項研究不是關于轉基因食品的，但是同那個領域有關。它為我們展現了一條認識新型食物如轉基因食品影響人類健康的新途徑，而這是我們過去完全沒有意料到的。

　　孟山都公司在其網站上宣稱：“測試轉基因食品對人類的安全性是完全沒有必要、也沒有意義的”。這是個有利于商業的說法，可是它依據的基礎，是1960年前后的遺傳學。它符合被稱為“中心法則”的遺傳學，中心法則假說是：DNA主導細胞，從DNA到細胞之間存在一種單方向運行的指令控制鏈。

　　中心法則可類比于一個比薩餅的訂購過程。DNA指定所要的比薩餅的類型，然后下訂單。這張訂單就是RNA，由它去告訴廚師，定制的比薩餅的各種特點。下面烤好交貨的比薩餅，就是DNA所編碼合成的那個“蛋白質”。

　　幾十年前我們就知道，中心法則雖然在基本上正確，卻是過份簡單化了。例如，不執行編碼的miRNA，不烤制比薩餅、也不干什么別的事情，卻能在細胞中移動、并阻止某些基因表達。因此，當一段DNA片段在訂制一個比薩餅時，它同時有可能攻擊帶有某個RNA信號的另一家比薩餅店，結果可能是：別的DNA片段定制的另外的一個比薩餅訂單，最終不能完成。

　　利用這個現象，研究者們可以合成一個與miRNA幾乎一模一樣的小型人工RNA鏈。通過一種叫作RNA干擾或RNA“敲除”的方法，這些RNA微小片段被用來關閉或者“敲除”特定的基因。

　　RNA敲除法在1994年被第一次用于商業，創造了莎佛西紅柿(Flavor Savr)——延長了保質期的一種西紅柿。數個研究團組在2007年報告，通過敲除特定RNA，成功地開發出有殺死害蟲功能的植物RNA。麻省理工學院2007年11月5日發表在《科技評論》上的報告說，中國研究人員利用RNA敲除法，開發了一種轉基因棉花：

　　棉花植株中的一種基因“沉默”了，那基因讓棉鈴蟲能夠消化棉花中天然產生的棉子酚毒素。吃了轉基因棉花的棉鈴蟲因不能產生處理毒素的蛋白而致死。

　　另外，還有孟山都和Devgen(一家比利時公司)的研究人員用基因沉默的辦法，開發出一種玉米，它可以干擾玉米根葉甲產生能量所必須的基因，并在12天內消滅這種昆蟲;

　　人類和昆蟲在基因方面有很多相同之處。如果miRNA真的能通過消化道而存活，那么能影響昆蟲基因調控的miRNA，完全有可能也會影響人類。

　　孟山都公司聲稱的“沒有必要做人體毒理學測試”，它的根據是“實質等同性原則”。根據這一說法，轉基因和非轉基因農作物之間的比較，只需要檢測外源基因本身表達的最終產品。新插入的那個基因，被認為不會構成此外任何其他方式的威脅。

　　孟山都公司網站上說：“只要引入的那個蛋白質被認為是安全的，轉基因的農產品就被認為在實質上等同，不會對健康構成任何威脅”。

　　也就是說，只要最終的產品——如那個比薩餅——沒有毒性，那么被插入的DNA就沒有什么不同，也不會造成任何問題。在這里，非常值得指出的一點是，如果把這一法則(實質性等同)用于知識產權法，那么孟山都公司的許多專利應該是無效的。

　　中國RNA研究的領銜研究員是張辰宇，關于他的工作會如何影響轉基因食品安全性的爭論，他沒有發表任何評論。但是他們的發現，讓普通公眾也對實質等同性原則感到憂慮，而在科學家的圈子里，早在很多年前就提出了這個問題。

　　一群科學家在1999年向著名的《自然》雜志寫了一封信，題為“在實質等同性的背后”。在這封信中，埃里克·米爾斯通等人稱實質性等同是一個“偽科學概念”，“在本質上反科學，因為把它提出來，只是為不做生物化學檢驗或毒理學檢驗找一個借口。”

　　對于這些指控，孟山都公司做了這樣的回應：“在1991年的時候，實質等同性原則這一概念在一個由“經濟合作與發展組織”所召集的國際科學專家會議上制定了細節。那是早在生物工程產品還沒有上市之前的事情。”

　　這個回應表面上是在反駁一項指責，實際上孟山都公司拿這件事當作一件監管性事務處理了。“實質上等同”這個說法，顯然是要在轉基因產品上市之前提出。這是為轉基因食品全球商業化做的一項準備。在世界上的任何一個地方，只要接受了“實質等同性”原則，轉基因食品銷售的合法性框架就建造好了。當“實質性等同”被采納時，孟山都公司已經種出大量轉基因農產品，不失時機地把它們包裝起來推向市場了。

　　在大企業面前，經濟合作與發展組織的34個成員國，是富有、發達和具同情心的白人國家。這個組織有一個使命，把經濟發展推向世界的每一個角落。這一使命當然還有待完成，但是OECD的確為孟山都公司向全球推廣“實質等同性”助了一臂之力。

　　許多轉基因食品的支持者喜歡說：如果我們必須測試轉基因食品的毒性，那么對世界上其他任何一種食品也應該做毒性測試。

　　可是，現有的植物——測試早就做完了。我們做過幾千年艱難的測試，我們試嘗陌生的植物，因此死亡或者瀕臨死亡。我們是這樣才學會識別有毒植物。我們每一個人都在以一生的時間去不斷地確認，我們究竟會對哪些食物過敏。

　　我們食用的一切非轉基因的或雜交品種食品，它們的遺傳特性都包容在各自的父母親本中，而它們的基因足夠相似，以使它們能夠通過固有的交配方式、嫁接方式甚至人工受精(試管)方式而繁育和它們自己相似的后代。

　　給我一只帶有魚類基因的土豆?且慢。對我來說，那是一種新型植物，需要做測試。今天的科學是多么的新奇。我們可不能用老掉牙的方法去察看，它是不是有毒、會不會造成過敏。

　　時光流轉，物換星移。重新制定規則的時刻已經來臨。基因系統比我們的監管系統復雜千百倍，也比制定這些規則的公司復雜千百倍，還是承認眼前的事實吧。

　　孟山都公司說，“測試轉基因食品的安全性，既沒必要也沒有價值”，說這種話無助于提升它的公共形象。我們承認，這種測試很不好做——但是有誰會愿意真的吃一盤轉基因玉米，然后靜觀會發生什么變化?更有甚者，孟山都公司是想利用RNA干擾法去殺蟲的，而那個殺蟲的生物學機理在人類身上也存在，那么先做個測試，就是十分必要的了。

　　對嵌入的異源DNA編碼蛋白之外的結果做測試，將是很好的第一步——如微小核糖核酸的調節作用，或者其他方面——特定的編碼蛋白以外的變化。但是從孟山都的網站上，我們看到的卻是：

　　“轉基因農作物中的外源DNA不必做安全性測試。所有的食物中都有DNA(以及RNA)。DNA自身無毒、在植物中無毒，不會構成威脅。”

　　在我們已知的事實目前，孟山都公司是太傲慢了。時間將會證明，它這行為是太過輕率了。

　　分析RNAs是否會不小心敲除某些人類基因，有很多可用的計算方法。既然有辦法，那么我們真心希望他們會采用這些方法，去做這些檢測。不過，既然孟山都公司連貼轉基因食品的標簽都不干，那么它想做的，只能是要你閉上眼睛、張開嘴巴，乖乖地咽下它拿來的食品。

　　DNA編碼合成的，不僅是蛋白質，還有更多東西。即使僅僅是為了RNA，孟山都公司也該立即宣告，它不知道的東西還有很多。

　　RNA的復雜程度，遠遠超出當年沃森和克拉克的想象力。

　　譯者后記：

　　美國《大西洋月刊》是1857年11月創辦的精英刊物(見《南方日報》 2001年4月09日 “《大西洋月刊》——美國精神的覺醒 ”介紹)。2012年1月12日，該刊刊登了題為《轉基因食品有非常真實的危險(The Very Real Danger of Genetically Modified Foods )》一文;下面是我的譯文、英文原文及幾點感想。

　　世界上始終存在著一批反對轉基因技術濫用的科學家。多年前他們提出的嚴重警告，今天正一一應驗，而且問題比他們早先預計的還要嚴重得多，千百倍地更糟糕。濫用轉基因技術于農業是錯誤的，美國這家精英刊物終于承認了。此文指出：

　　(1)中國南京大學報告的最新發現miRNA(微小核糖核酸)功能，可能會(或者已經)顛覆了許多研究領域中的行規;具體說，從分子生物學一開始到現在始終被信奉的理論如中心法則，已經被證明是錯誤的(至少是過度簡單化了);

　　(2)轉基因生物安全的問題，不僅在于轉進去的那個基因片段“烤”出了一個什么樣的“比薩餅”(被編碼合成的蛋白質)，更是在于發生在“比薩餅”之外的事情，特別是科學家至今知之甚少的miRNA(微小核糖核酸)，以及更多尚不明了的東西;

　　(3)孟山都公司以一己利益為基礎，炮制出來的著名信條“實質上等同”，是徹底的謬誤、是反科學，轉基因是“實質上、根本上不相同”;

　　(4)改寫教科書關于轉基因生物知識的時刻已經來臨。

　　僅看現在已經了解的證據，就足夠判斷“轉基因食品有非常真實的危險”。美國的精英，給美國政府深謀遠慮的“21世紀生物技術戰略”橫著打了一悶棍。

　　此文并沒有明確、具體地說，那些“非常真實的危險”具體表現為什么，正如南京大學的報告沒有討論，微小核糖核酸(miRNA)的跨界信息交流功能，同轉基因食品安全性有什么直接的關系。但是，此文作者明明白白地暗示，用“敲除”一個RNA的方法，可以開發殺蟲轉基因植物，“孟山都公司把RNA(核糖核酸)干擾原理用于殺蟲了，而那個能致死昆蟲的生物學機理，在人類身上也是同樣存在的”!

　　在中國突然出現的廣泛的、高比率的不孕不育現象，難道就不能給人們一點警示?難道是還想看見更“真實”的、更明確的危險?那該是一個什么樣的“非常真實的危險”?在統計上還必須很顯著吧?

　　在真正的科學家面前，問題是逃不掉的，即使逃得了一時，也決逃不了一世。但是，就在在“一時”與“一世”的間隔里，美國的“21世紀生物技術戰略”很快就要取得戰略性勝利了!看看最近，2012年以來，杜邦公司多么高興，中國中央政府的一號文件，簡直就像是為它寫的!一號文件讓杜邦公司感到很舒服!杜邦公司的種子、機器、肥料、農藥，都睜圓了眼睛，瞪著中國肥大的“市場”——你是不是垂涎三丈了?可不要太失態啊!

　　真正的科學精神，是不斷求真、不斷糾錯。不過，走出實驗室后的偽科學，是堅決隱瞞真相、是從來不肯糾錯的。“非常危險”的轉基因大豆，2012年又以排山倒海之勢，繼續像洪水泥石流一樣往中國“市場”涌來;“轉基因食品無害”的鼓噪，仍然充斥主流媒體，甚至更加甚囂塵上。

　　悲哀啊，中國的轉基因“國策”——本屆政府正快馬加鞭沖向終點嗎?!

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