作者:用我倚天(技術經(jīng)濟專業(yè)博士,長期從事計量經(jīng)濟學和統(tǒng)計學等教學。)
筆者借用塞拉利尼演講詞:在轉(zhuǎn)基因主糧威脅面前,我慚愧的是,我們,作為中國人,沒有能夠站出來聲明,沒有及時的支持崔永元以及支持那些質(zhì)疑轉(zhuǎn)起因安全的學者。
摘要:本文利用統(tǒng)計學的統(tǒng)計推斷來分析轉(zhuǎn)基因主糧的安全。利用假設檢驗的過程來分析比較美國和法國的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灒l(fā)現(xiàn)美國實驗忽視了時間變量因素,導致轉(zhuǎn)基因安全理論的崩潰;同時也利用樣本數(shù)據(jù)的代表性,兩類統(tǒng)計錯誤和最小概率原理認識到美國的實驗存在嚴重缺陷;從而認為轉(zhuǎn)基因主糧存在重大的安全缺陷,是不安全的。
關鍵字:統(tǒng)計推斷 轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?轉(zhuǎn)基因主糧安全
轉(zhuǎn)基因主糧安全在國內(nèi)爭論越演越烈,認為轉(zhuǎn)基因主糧安全觀點的一方代表司馬南說——:“轉(zhuǎn)基因安全要聽科學家的,安全性評估涉及高科技。其安全性由科學家研制并下結論,是因為安全安全性與否是事實判斷而非價值判斷。而科學事實判只能依據(jù)客觀事實本身[1]。”
在司馬南這段話中有兩處明顯的錯誤硬傷:一、轉(zhuǎn)基因主糧安全性不是由科學家研判,而是由統(tǒng)計學判斷,甚至具有一定統(tǒng)計學或者計量經(jīng)濟學知識的就可以判斷。二、科學事實判斷不是僅僅依據(jù)客觀事實本身;而是依賴于符合總體結構的隨機抽樣的客觀事實(即樣本),本章俗稱——依賴客觀事實的代表性。
當方舟子試吃轉(zhuǎn)基因玉米并說崔永元在轉(zhuǎn)基因主糧安全是白癡,只能生物學者判斷的時候[1],顯然方舟子忽略了統(tǒng)計學的常識。因為統(tǒng)計學是收集、處理、分析、解釋數(shù)據(jù)并從數(shù)據(jù)中得出結論的科學。目前應用發(fā)展迅速,統(tǒng)計學的方法適用于所用學科領域的通用數(shù)據(jù)分析方法,只要有數(shù)據(jù)的地方就會用到統(tǒng)計方法,特別在自然科學和社會科學的眾多領域[3]。
一、統(tǒng)計分析要求轉(zhuǎn)基因主糧的安全要用事實數(shù)據(jù)講話——美國轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灪鲆晻r間變量因素的影響,從而導致理論上的崩潰
司馬南、方舟子所相信的轉(zhuǎn)基因安全的事實,其實是美國孟山都公司用轉(zhuǎn)基因玉米喂小白鼠90天做的實驗,其認為無害。挺轉(zhuǎn)者據(jù)此推斷對人類無害,并推斷對人類吃多少天都安全。顯然這種推斷忽略時間因素的影響,是對統(tǒng)計推斷的濫用,是不嚴謹?shù)耐茢唷?/p>
(1)美國人的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灲Y論推斷過程
美國人的實驗里,這里我沒有美國人的數(shù)據(jù)(是100%還是一定比例的含量的喂養(yǎng)實驗),但可根據(jù)美國人實驗轉(zhuǎn)基因喂養(yǎng)小鼠90天是安全的結論,可以逆推美國人實驗的假設推斷(這里也是運用統(tǒng)計學知識進行推斷)。推斷過程分為:第一,假設;第二計算檢驗統(tǒng)計量;第三根據(jù)P值判斷結論。詳細如下:
第一,美國人實驗中的零假設(H0) :90天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)n只小白鼠,轉(zhuǎn)基因不安全,有害。備樣假設(H1):90天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)n只小白鼠,轉(zhuǎn)基因安全,無害。
其中n是喂養(yǎng)多少只小鼠,數(shù)量要根據(jù)實驗的邊際誤差來決定。(這里我假定美國人雖然借了很多外債,但科研上依然不差錢;可以滿足條件,拿出符合數(shù)量的小鼠進行試驗)。并且知道正常食物下的小鼠患病率為百分比值Π(空白對照實驗),顯著性程度ɑ是暫定為0.05。
第二,根據(jù)90天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)實驗得到一個實測下的小白鼠患病率的百分比值Χ。并能夠計算在比值Χ時,對應的實測的顯著性P1值。
第三,判斷。如果P1<ɑ,則拒絕H0 , 即認為轉(zhuǎn)基因玉米無害。
(2)美國人的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灲Y論推斷缺陷
美國人的實驗最多只能證明90天內(nèi)是符合安全。也就用鼠代替人實驗的安全期是90天。從食品的安全性上嚴格的講,90天的實驗就來確定其安全性,是遠遠不夠的。食品的安全性需要更長的時間,九個月、九年、甚至90年。就像發(fā)現(xiàn)吸煙危害一樣,抽10年得煙患肺癌比率當然比抽1年更高。
(3)法國人塞拉利尼700天的轉(zhuǎn)基因玉米實驗推翻美國人的安全推論。
生物學家塞拉利尼在2013年7月13日“轉(zhuǎn)基因與農(nóng)藥污染的長期效應”中提到了用時700天200多只小白鼠進行轉(zhuǎn)基因喂養(yǎng)實驗,其中有50個參數(shù),11批次,11萬個數(shù)據(jù)。其結論是鼠壽命明顯縮短,患腫瘤達25%以上[4]。根據(jù)實驗,我們可推斷法國人的假設推斷過程。
第一,法國人實驗中的零假設(H0) :700天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)n只小白鼠,轉(zhuǎn)基因安全,無害。備樣假設(H1):700天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)200只小白鼠(數(shù)量符合要求),轉(zhuǎn)基因不安全,有害。
并知道正常食物下的小鼠壽命及患病率為百分比值Π(正常情況下,美國與法國的空白對照試驗相同)。顯著性程度ɑ是暫定為0.05。
第二,根據(jù)700天轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)實驗得到一個實測下的小白鼠患病率的百分比值Χ。并計算在比值Χ時,對應的實測的顯著性P2值。
第三,判斷。如果P2<ɑ,則拒絕H0,即認為轉(zhuǎn)基因玉米有害。
比較美法兩國的兩個轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灪图僭O推斷過程,發(fā)現(xiàn)美法實驗的零假設觀點相反,結論也不相同。應該說法國人的實驗結果以及推論內(nèi)容上,打碎了美國人的轉(zhuǎn)基因主糧安全的推論;法國人的實驗并成為轉(zhuǎn)基因主糧是否安全的重要參照依據(jù)。
因為美國人的轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛校瑖乐氐暮鲆暳?mdash;—實驗中的時間變量這個安全因素,從而產(chǎn)生實驗上的缺憾;并導致整個實驗在理論上崩潰。
二、轉(zhuǎn)基因安全判斷,要求實驗數(shù)據(jù)具有代表性(顯然法國實驗數(shù)據(jù)更具有代表性)
雖然法國人與美國人都做轉(zhuǎn)基因試驗,由于立場不同,他們做了內(nèi)容上相反的零假設(統(tǒng)計學上允許)。但是由于研究時間的長短不同,結果導致兩個結論(即備擇假設)相反。那么我們更該聽哪個結論呢?當然要依據(jù)更具有代表性的客觀事實(即數(shù)據(jù)樣本),進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,并選擇其統(tǒng)計推論。
當事實不是具有代表性,或者當事實樣本在研究的數(shù)量上或概率分布上不具有代表性時,這類不具有代表性事實就不可以進行統(tǒng)計推斷。例如前不久美國舊金山報導幾個個移民華人老人,在美國多次排隊領取免費的食品時,被查獲[5]。并由此批評中國人愛占便宜。雖然這個推論當然是不對的,因為被查這幾個華人老人不能代表13億中國人,更不能代表13億中的老人這個群落;退一步只能算個老人中某個區(qū)域的典型事實(樣本)。然而典型有正面,也有反面。正反典型的客觀事實在統(tǒng)計學里是不能夠進行統(tǒng)計推斷的。因此典型的移民華人老人的個人的品質(zhì)是不能推斷整個總體中國人的品質(zhì)(其實美國人更應反思“淮南為橘淮北為枳”的道理,這不是本文所討論)。因為如果根據(jù)這個典型事實的統(tǒng)計推斷就會有錯誤邏輯出現(xiàn)——難道美軍在伊拉克戰(zhàn)爭中出現(xiàn)幾組俘虜?shù)牡湫统舐劊湍軌蛲茖绹娙硕际桥按駟?
又例如在“實踐是檢驗真理的唯一標準”的這個論斷中,同樣也隱含是否具有代表性的客觀事實這樣的邏輯統(tǒng)計缺陷。即如果你用了不具有代表性數(shù)據(jù)(樣本數(shù)據(jù))的實踐去檢驗總體性的真理時,結果必然導致推斷錯誤。當只有具有代表性的客觀事實的數(shù)據(jù)才能進行正確的統(tǒng)計推斷,才能進行真理的檢驗,否則是不行的。
然而,在美國人與法國人的實踐中,哪個樣本數(shù)據(jù)更具有代表性呢?顯然法國人的數(shù)據(jù)更具有代表性。700天與90天相比,90天實驗更像一個剖面數(shù)據(jù),700天實驗更像一個既有剖面又有時續(xù)的混合數(shù)據(jù);當然是后者——法國人的數(shù)據(jù)更有代表性。同時,如果把時間作為參數(shù)變量的話,時間長度上看,法國人的實驗是比美國實驗而言,是個更大的樣本數(shù)據(jù);因此法國人數(shù)據(jù)的得出結論的可靠性(即統(tǒng)計的置信區(qū)間)也比美國人準確。
三、轉(zhuǎn)基因主糧安全的爭論,兩種簡單的方法可以判斷解決。
美法兩國試驗結論相反肯定會一個正確一個錯誤,作為中國人你不懂統(tǒng)計學,也不懂數(shù)據(jù)的好壞怎么辦呢?這里可告知你兩點簡單的方法判斷。一、統(tǒng)計學中的兩類錯誤法;二、小概率原理。
(1)兩類錯誤
就是統(tǒng)計學中常常會犯有:把正確的觀點遺棄掉,即去真錯誤;把錯誤的觀點保留,即取偽錯誤。在任何一個科學研究中,你都很難保證不犯這兩類錯誤。特別是在事實數(shù)量(即樣本數(shù)量)一定的情況下,這兩類錯誤就像一個翹翹板,減少其中一個就會增大另一個錯誤的概率;而要使兩類錯誤都同時減少的情況下,唯一的辦法增加事實的數(shù)量。美法兩國的研究結論相反,恰好像研究中的兩類錯誤,要想分清觀點,即增加我們研究事實(轉(zhuǎn)基因主糧喂養(yǎng)實驗)就可。
筆者暗想:作為中國人,既然能借美國外債三萬億美金,卻為何不能拿出一點錢來做實驗呢?如果不考慮風險,匆匆試吃,這真是俗語中所道“不是趕死,就是作死”。
上述主要講到轉(zhuǎn)基因主糧安全性觀點相反時,增加試驗的事實(樣本)數(shù)據(jù)就可以解決——即增加轉(zhuǎn)基因試驗的小老鼠試驗數(shù)量,也要增加整個試驗的天數(shù)就會得到正確的結論。
(2)小概率原理
小概率原理中的小概率也就是指在一次試驗中一個幾乎不可能發(fā)生的事件的概率。其判斷原則:如果在一次實驗中小概率事件一旦發(fā)生我們就有理由拒絕零假設。
在美法兩國的兩次試驗中,如果明確美國的事實為真理,即轉(zhuǎn)基因主糧安全,那么其他人認為的轉(zhuǎn)基因主糧不安全的事實就是一種小概率。然而法國人的用轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)小老鼠700天的實驗中,兩百多只老鼠超過正常情況下兩倍以上的壽命縮短,無論雄雌25%的小鼠患病的事實,立即拒絕(或推翻)了喂養(yǎng)90天是認為轉(zhuǎn)基因安全的推論。
再進一步分析,如果反過來,認為法國人的喂養(yǎng)小老鼠700天試驗為真理,即轉(zhuǎn)基因主糧存在不安全;卻可以從時間上解釋能夠包含美國人的推論喂養(yǎng)90天安全的(轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)還沒有到發(fā)病的時間)。
四、轉(zhuǎn)基因安全與否還需多角度的實驗
上述美法轉(zhuǎn)基因安全實驗喂養(yǎng)小鼠實驗,僅從時間這個變量因素上,就發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因的不安全的問題;并同時把小老鼠的對轉(zhuǎn)基因的消化生理假設完全等同于人類。事實上轉(zhuǎn)基因主糧是否安全,是要多角度去考慮的。
除了上述的時間因素之外,生活中人類與鼠類至少是不能完全等同的。人的消化系統(tǒng)功能與鼠類不相同人類與鼠類的個體大小上也存在著較大差異。例如給馬治感冒的藥能用在人身上肯定是不合適。筆者認為,轉(zhuǎn)基因主糧安全可以選豬開始實驗,還要試驗消化系統(tǒng)、個體差異大小、年齡差異、人種差異、食物鏈和生物鏈的安全試驗。最近美國發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因土地上超級害蟲[7][8],南大學者發(fā)現(xiàn)人體也需要的微小RNA片段的人體代謝[9]。這些都是判斷轉(zhuǎn)基因主糧安全前必須適應和解決的問題。譬如就像學習新加坡的高薪養(yǎng)廉,如果不考慮新加坡的防腐機構以及法律、地域、文化、道德、人口多少等因素;僅僅考慮高薪一個因素,同樣會產(chǎn)生腐敗。
五、結論
因此轉(zhuǎn)基因主糧安全不能像某學科專家那樣認為,只能由生物學家專家判定;而是要他們把數(shù)據(jù)拿出來,由統(tǒng)計或計量學者的判定,這樣立場會更加客觀,甚至統(tǒng)計或計量學者可以指出前者所犯的一些統(tǒng)計學的錯誤并糾正他們的統(tǒng)計推斷。
美法兩國的兩個試驗,來看從數(shù)據(jù)上來看,法國實驗700天的比美國實驗90天更具代表性;因而統(tǒng)計推斷來看,顯然法國試驗推論更加可靠,即轉(zhuǎn)基因主糧是不安全!當然,挺轉(zhuǎn)派——你可以質(zhì)疑法國人的推斷,但是前提是你必須有超出700天以上的試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計推斷,否則請你閉嘴。
附:
分子生物學教授塞拉利尼 演講中說道:“(在轉(zhuǎn)基因威脅面前)慚愧的是,我們,作為地球上的人類,沒有能夠站出來聲明,我們需要透明性,需要試驗結果的透明性[4]。”
參考文獻
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[2].崔永元對罵方舟子:說我白癡,我也可以說你白吃[EB/OL]. 搜狐網(wǎng), 2013-09-11. http://yule.sohu.com/20130911/n386343354.shtml
[3]...賈俊平. 統(tǒng)計學基礎[M]. 人民大學出版社, 2011年.
[4].[法國]塞拉利尼 柴衛(wèi)東譯. 法國著名科學家塞拉利尼關于轉(zhuǎn)基因的演講[EB/OL]. 海疆在線網(wǎng),2013-10-10.
http://www.haijiangzx.com/2013/attention_1010/133823.html
[5]. 外媒曝光華人在美國教堂排隊領取免費食品后倒賣2014-01-02
http://news.qq.com/a/20140102/000493.htm
[6].蔣高明. 針對法國科學家的實驗歐洲食品安全局是怎樣評估的?[EB/OL]. 科學網(wǎng),201http://blog.sciencenet.cn/blog-475-724765.html
[7].美國最新論文:超級害蟲抗性挑戰(zhàn)孟山都轉(zhuǎn)基因Bt玉米[EB/OL] 新浪陳一文顧問的BLOG
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4bb17e9d0102e0z0.html
[8].Aaron J. Gassmann, Jennifer L. Petzold-Maxwell, Ryan S. Keweshan and Mike W. Dunbar. Western corn rootworm and Bt maize: Challenges of pest resistance in the field[J].GM Crops & Food, Volume 3, Issue 3,July/August/September 2012
[9]. 南京大學miRNA理論顛覆轉(zhuǎn)基因安全神話,引世界轟動! 海疆在線網(wǎng),2012-03-30 http://www.haijiangzx.com/html/2012-03-30/page_50467_p3.html
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