【實按:任何真懂科學的人都知道什么雜志是自己研究領域的主流雜志,而不會被欺騙性極強的影響因子誤導去吧那些《花花公子》般的大眾娛樂性科普期刊作為牛刊供奉。
在環境與健康研究領域,主流雜志中的頂尖雜志應當首推《環境與健康展望》(英文名“Environmental Health Perspectives (EHP)”)。
該雜志不僅有英文版(http://ehp03.niehs.nih.gov/home.action),而且很早就有中文版(http://cehp.niehs.nih.gov/home.action)。通常是英文版先發的一些文章又被翻譯成中文后重發(不是一稿兩發,是一個發現或觀點的多語種交流,這點不僅沒錯,反倒應當廣為推行)。
EHP(環境與健康展望)最大的好處是:All EHP content is free online (所有內容都是免費在線)。.
最近本人參與的一項研究,Probabilistic Modeling of Dietary Arsenic Exposure and Dose and Evaluation with 2003—2004 NHANES Data,發表在EHP(HTM)
)。而我最近還在寫一篇PCB(多氯聯苯)污染環境與健康危害的“大文章”。在查閱相關資料時,竟有了一個意外的“發現”。
EHP在2005年8月EHP曾以封面文章的形式發表了下面一篇新聞焦點文章:
http://ehp03.niehs.nih.gov/article/browseIssue.action?issue=info:doi/10.1289/issue.ehp.v113.i08
On the Cover
Seems almost every day there's a new food scare to concern us—too much food, too little food, certain foods are bad, some foods will kill you. Despite the contradictions in the media, however, serious health concerns underlie many of these reports and the research behind them. One of the most controversial food topics continues to be the issue of genetically modified (GM) foods. The Focus article (p. A526) updates the science of GM foods and investigates the ongoing debate over whether such foods are a godsend, a scourge, or something in between.
News | Focus
Genetically Modified Foods: Breeding Uncertainty
Charles W. Schmidt
http://ehp03.niehs.nih.gov/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1289/ehp.113-a526
再查EHP的中文版,發現上述文章于2006年6月又被以中文發表:
http://cehp.niehs.nih.gov/article/browseIssue.action?issue=info:doi/10.1289/issue.cehp.v114.i2c
而該文的中文題目是:
轉基因作物前途未卜
Charles W. Schmidt
http://cehp.niehs.nih.gov/article/fetchArticle.action?articleURI=info:doi/10.1289/ehp.1142c4
所以,我提醒大家把這篇舊文好好地讀一讀,然后想想,為何轉基因作物和食品都跑到中國大陸了。】
下面是我完整抄襲的該文內容(我把部分加粗了)
轉基因(genetically modified, GM)作物第一次出現在市場是在上世紀90年代中期, 并被認為具有光明的前景。因為它具有抵抗病蟲害和除草劑的特性而深受農民的愛戴, 在世紀之交的時候, 上百萬畝的土地上種植了這種作物。國際農業生物科技應用推廣協會(ISAAA), 一個推廣農業科技的國際性非盈利組織, 報道說現在有17個國家的825萬農民種植了約2億畝轉基因作物。全球最大的5個農業國——美國、阿根廷、加拿大、巴西和中國——種植了全球96%的GM作物, 其中美國就占了一半以上。
然而這些令人振奮的數字只反映了一個側面。與提倡GM種植一樣值得關注的是持續不斷的反對GM種植的呼聲。盡管GM支持者堅稱GM種植技術提高了作物產量、降低了農藥使用量以及可在貧瘠的土地上種植出高營養糧食作物。但是反對者仍然質疑這種通過基因拼接生物技術生產的GM食物的安全性, 因為目前的試驗方法還無法知道GM是否會給消費者的健康帶來危害。同時, 反對者也擔心由少數幾個跨國公司提供種子的GM作物種植面積的擴大會加速種子供應的單一性, 威脅當地本地作物的純度, 因為這些GM作物品種會和當地作物雜交。
反對呼聲高漲
反對者的意見產生了深遠的影響。2004年4月, 因為英國消費者的抗議, Novartis Seeds, Aventis CropScience和Bayer CropScience等生物技術公司放棄了在英國的GM試驗田。在5月, Monsanto也放棄了耗資上億元研究和培育的抗除草劑小麥新品種。新產品被放棄的部分原因是來自歐洲和日本的聯合抵制。根據美國農業經濟研究部(USDA/ERS)的統計數據顯示, 歐洲和日本從美國購買的小麥占美國小麥出口的45%。2004年11月, 世界最大的農業化學公司, 總部在瑞士的Syngenta公司也由于公眾的抵制而將GM作物實驗田從歐洲遷到了美國。
英國報刊《獨立星期天》(The Independent on Sunday)的環境編輯Geoffrey Lean說, 歐洲對GM作物種植問題噤若寒蟬, 僅西班牙種植少量的商業GM作物。歐盟去年發放了一筆6年的貸款用于GM食物研究, 但還沒有新的作物被授權進入市場。歐盟比較青睞科技, 希望能夠進口更多的GM作物, 但是有許多國家反對這種做法, 尤其以奧地利、法國、葡萄牙、希臘、丹麥和盧森堡等國表現得更為強烈。“至于歐洲對種植GM的態度, 公眾?力反對、科學界歡迎, 而政府則處于中立。”Lean說道。
在發展中國家, 關于GM作物的種植也存在嚴重分歧, 盡管證據顯示他們會從這種農?技術中獲得最大的利益。有人因為擔心引進GM種子會威脅當地傳統作物的純度, 從而危害糧食出口市場, 因而抗拒GM種植技術。
同時, 大量的“無GM區域”在全球涌現, 這些地區禁止所有的轉基因生物(包括魚類、其它動物和用于制藥的農作物)。加州“無基因工程農業”民間團體的主任Renata Brillinger說, 美國有三個這樣的區域, 全部在加利福尼亞州。歐洲有超過3000個這樣的區域, 還有加拿大、澳大利亞和菲律賓國家的一些地方,
GM作物在大眾心目中聲譽不佳, 部分原因是因為GM作物的開發過程讓他們聽起來感到恐慌。生物技術允許科學家重新組合種類完全不相干的植物、微生物和動物。這是怎么做到的?有幾種方法, 一種是細菌和病毒, 因為它們能穿透細胞作為載體攜帶基因直接到達植物細胞基因組。另一種方法是包被有基因的微小粒子快速被注入到細胞內釋放基因。還有一些方法是電擊讓細胞膜變得不穩定, 從而使攜帶的基因可以穿透進入細胞。這些和一些其它的方法可以使科學家繞開細胞為保護自身免受外源性DNA影響而具備的天然屏障。
因此, 來自細菌的基因就能進入到植物中, 或者像一個例子所提到的, 魚的基因也可以進入到西紅柿里。Monsanto公司已經研制出含有殺滅特定害蟲的蘇蕓金桿菌(Bacillus thuringiensis, Bt)基因的抗蟲新品種作物。這種新品種能合成Bt毒素, 這種蛋白對一些害蟲致命而對人是安全的。加利福尼亞奧克蘭DNA植物技術公司(現在已經歇業)負責將魚的基因轉移到西紅柿中。將生活在寒冷環境中比目魚的“抗寒冷基因”轉移給西紅柿, 以幫助西紅柿獲得抵御寒冷的能力。這種魚-西紅柿(fish-tomato)既不能游, 也不能像西紅柿一樣在市場出售。但是這卻成了GM批評者經常提及的經典“轉基因食物”。
品種減少
隨著對GM作物反對呼聲的提高, 農業技術產業開發的GM作物品種顯著降低。環保組織CSPI (Center for Science in the Public Interest)在其2005年2月2號的一份報告中指出, 美國四分之三的GM作物是在1995~1999年之間獲聯邦政府批準的。
CSPI生物技術項目主任Gregory Jaffe認為目前大多數的GM新品種都缺乏創新, 只是對現有的GM品種中的基因進行循環應用。實際上今天所有的GM作物都是2000年之前就使用的四種作物(玉米、棉花、大豆、油菜籽)抗蟲和殺蟲劑的不同變種。
全球管理、禁止和允許種植轉基因農作物和食物分布圖
這些作物主要的銷售對象是農民, 他們是特定的購買群體。農民接受GM種植技術因為它可以節約他們的時間和投資。例如, 一種名為Monsanto’s Roundup Ready 的作物能抵抗草甘膦除草劑。農民可以通過噴灑一種或兩種廣譜除草劑除草而同時又不傷害農作物。
受農業生物產業部分資助、非盈利性的Donald Danforth植物科學中心發言人Rob Rose說, 轉基因作物公司在最初的市場計劃中很少考慮購買和食用GM食物的消費者, 顯然這是個錯誤。消費者開始反對時, 這些公司往往措手不及。“甚至到現在反對之聲日益高漲, 他們仍然沒有一個有效的消費者市場策略”, Rose說道。
為了提升GM作物的公眾形象, 生物技術公司最近開始提出高營養、環境抵抗性強的概念以應對全球饑餓。但直到現在, 仍沒有一種所謂的第二代GM作物進入世界上任何一個市場。
內部人士認為第二代產品停滯不前主要原因是市場的不確定性。例如Monsanto正在開發低飽和脂肪酸及高含量Ω-3脂肪酸的谷物來煉制烹飪油, 這種油被認為具有保護心臟的作用。但是Monsanto公共事務主任Christopher Horner承認這種作物離進入市場的時間還很遙遠, 。
大學和小型研究機構也從事二代GM作物的研究, 但是他們缺少將產品推入市場的資源。例如, Danforth 中心已經開發了數種作物, 其中包括富含維生素E的谷物和富含葉酸的蔬菜, 其中葉酸能防止新生兒神經管缺陷以及降低成人腫瘤和心血管疾病。中心的科學家也已經開發了營養含量高的木薯, 它是一種根莖植物, 是全球幾億人的膳食淀粉。
在加州大學伯克利分校植物與微生物系的教師Peggy Lemaux和她的同事Bob Buchanan最近研制了一種GM小麥, 可以使對小麥過敏的人食用更加安全。她和她的同事目前正對高粱進行研究, 使它變得更加營養和富含熱量。高粱是貧窮國家人們的主要食物。
“我希望能幫助別人”, Lemaux說道。“我任職于贈地大學(land-grant university 注1), 我們的使命是開發新品種去幫助農業生產者和消費者。如果我的工作是國家真正需要的, 那也是我想做的。”
但是Lemaux和Danforth 中心的項目負責人Karel Schubert都承認盡管GM作物具有潛在的收益, 但這類作物的商業價值非常有限。沒有足夠的資金支持, 大學和研究中心無力資助將這些GM作物推入市場所必需的管理條例和專利評審。由于消費者對GM食品的反對呼聲越來越高, 公司和聯邦政府縮減了對第二代作物的研究和開發資金, Lemaux補充道。
“大學開發了第二代作物, 但是無疾而終”Lemaux說:“由于GM產品的前途渺茫, 許多公司已停止資助這類基礎研究。”她從美國國際發展處獲得的研究基金已從三年縮減到了一年。
健康危險問題
盡管公眾擔心GM食品的安全性, 但有些專家認為它對健康的危害幾乎可以忽略。根據USDA/ERS發布的數據, 美國種植的玉米、大豆有近45%和85%都是轉基因食品。消費者正在食用這些食品, 并沒有任何明顯健康影響, 盡管有些人士認為需要更大的監測群來確定。
作為研究和發展的一部分, GM食品需要通過安全性的檢測, 特別是要確定它們不含可能導致食用者過敏的化合物。這是怎么進行的呢?我們來看看生物工藝學是如何工作的:科學家從一種物種里獲得基因并將其整合到另一種物種的基因組中。而在這個轉基因雜交物種中被改良的基因是設計用來合成一些蛋白, 在理想狀態下能起到如防止害蟲或提高營養的作用。但是這些蛋白也有可能引起過敏癥, 事實上, 大多數已知的過敏原是蛋白分子。
唯一確定轉基因蛋白是否是過敏原的方法就是在大量人群中進行測試。但是, 大規模人群檢測是不切實際的, 在道德規范上也行不通。因此, 科學家借助一些替代試驗來預測是否轉基因蛋白會導致人類過敏反應。
自GM農作物問世以來, 這些測試已經得到很大程度的發展。在20世紀90年代早期, 科學家用從已知對(基因)改良植物基因過敏的人群獲得血清來檢測轉基因蛋白。如果蛋白和一種稱為IgE的血清抗體(該抗體在幾乎所有的變態反應中起作用)起反應, 它便被認為是一種過敏原。在1993年, 科學家采用這種方法檢測了含有巴西堅果基因的轉基因大豆的過敏性。這種大豆由Pioneer培植(現已成為杜邦的下屬公司), 被用作增強營養的禽類飼料(巴西堅果富含蛋氨酸, 一種大豆缺乏的必需氨基酸)。如果商品化, 它可能會對處理飼料的農場工人構成嚴重的健康危險:巴西堅果對過敏者是致命的。在血清測試中, 其轉基因蛋白的檢測結果為陽性, 因此大豆在生長早期就被采摘并銷毀了。
內布拉斯加州大學的食品過敏研究和資源項目主任Steve Taylor, 在與Pioneer簽約期間發現了大豆/巴西堅果的問題。他說, 科學家應該密切注意到這一事件。現在, 他補充到, 公司通過避免從已知的過敏原中獲得基因來減少類似問題引發的危險, 90%的過敏原主要來自8種食品(蛋、牛奶、花生、堅果、魚、貝殼類、大豆和小麥)。
Taylor說血清檢測將仍是篩查已知過敏源基因的最好途徑。但是因為沒有人再使用從這些來源獲得的基因, 這種檢?現在較少使用。作為替代, 公司現在很大程度上依賴初始篩選來比較轉基因蛋白和已知的過敏原的結構和特性。
GM作物抗議者:在英國林肯郡, 一名來自Genetix Snowball組織的GM作物抗議者挖出一顆轉基因甜菜以示抗議, 遭到警察的阻止。
其中一種方法是同源序列。科學家比較轉基因蛋白的氨基酸序列和數據庫中已知過敏原的氨基酸序列。如果該蛋白與一種或多種過敏原的相似性達到一定的程度, 它將被標記用于今后的研究。已有幾個數據庫被整合以滿足這個需求, 其中一個是由食品過敏研究和資源項目開發的, 它包括了將近1200種過敏原, 其數據目前仍在不斷擴充。
另一個方法是利用大多數過敏原大而且能抵抗胃酸的原理, 稱為胃蛋白酶消化性化驗, 該試驗將蛋白暴露于模擬的胃液中不同時間。大多數過敏原可存活1小時, 而非過敏原在15~30秒內被降解。
如果這些初始篩查發?一種轉基因蛋白可導致過敏, 公司將使用血清檢測作進一步確認。如果其仍有過敏性, 那么很顯然公司就要放棄進一步開發GM品種的努力。
農學家長期以來就知道種植傳統植物會產生過敏性化合物。例如, 中國醋栗, 一種小的、有點苦的水果, 在新西蘭按照慣例經過改良來制成獼猴桃, 在一些消費者中產生了過敏反應, 盡管改良后的水果仍在農產品市場上受到歡迎。一個關鍵的問題是轉基因蛋白是否比傳統培植作物蛋白更容易引起過敏癥。
經過10多年的檢測和爭論, 科學家中逐漸形成統一的意見, 認為GM作物不會比傳統培植的作物更容易引起過敏癥。美國國家科學院最近在其2004年報告《基因工程食品的安全:如何評估無意識的健康影響》(Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effects)中表達了這一觀點, 其陳述如下:“基因工程尚未顯示出其內在的危險性。更確切地說, 目前為止的證據表明任何技術包括基因工程, 均有可能導致食物成分發生無意識的改變”。
美國的管理體系
美國管理機構關心的是, 農業應用生物學公司需要證明, 除了轉基因蛋白, GM作物和其對應的傳統作物含有同等的成分和營養狀況。只要符合這個要求, 該作物便視為與傳統品種一樣安全, 產品便可以自由出售。美國環保局規定, 含殺蟲蛋白如Bt毒素的作物必須要通過測試, 看其是否會引起過敏癥。GM產品的其它特性的評估則以自愿為原則, 向食品和藥物管理局(FDA)咨詢。FDA和公司代表討論程序, 公司向FDA公布數據并介紹檢測方法和結果。FDA最近發布了一個測試指導的草案, 鼓勵公司在產品規劃早期便與FDA咨詢。
GM反對者一直認為與FDA的咨詢應該是強制性的。但Jason Dietz, FDA食品安全和實用營養學中心的消費安全的一位官員說, 從管理的角度來看, 種植轉基因作物的危險性還不足以實施強制檢測。他補充說, 在《聯邦食品、藥品與化妝品法案》中, 根據安全性條款, 公司對GM食品的健康負有責任。
標簽的尷尬:盡管研究顯示消費者會避免購買標有GM標簽的食物, 但業內人士還是認為轉基因食品標簽還要經歷很長時期才能保證消費者在消費這些食品時有充分的選擇權。
Dietz說, 對公司來說, 確保他們遵守法案的最好方法是上市前向FDA咨詢。他說:“據我們所知, 所有打算在美國商品化的GM食品均通過了咨詢程序”。
一個重要的、懸而未決的問題是現有的檢測方法是否適用于第二代作物的檢測。根據Taylor所言, 目前發現作物的所有抗蟲和除草劑特性, 由于濃度僅處于微小水平, 遠低于可能產生過敏反應的水平。但在一些第二代品種中, GM的特性在較高水平上的表達改變了其食物的特征。
Taylor認為二代作物檢測的不確定性使農業生物產業不愿進一步開拓市場, “因為植物成分顯著的改變, 其成分在較高水平表達的變化, 第二代作物需要接受更加全面的安全性評估”, 他說, “關鍵一點是國際上對需要檢測的內容沒有統一, 這種不確定性是相當大的, 這引起了公司方面的顧慮。審批管理越不確定, 消費者就越難以接受, 安全性評估的不確定性導致了消費者的憂慮”。
標簽
在許多國家, 由于對GM食品的爭議, 增貼國際標簽的呼聲越來越高, 目的是區分轉基因和傳統產品。由于管理機構認為, 商業化的GM食品與傳統農作物并沒有本質上不同, 因此美國的GM食品尚沒有要求使用特定標簽。但是, 歐盟要求使用GM食品標簽。澳大利亞、日本和新西蘭及一些其它國家有的已建立了標簽體系, 有的正處于準備實施過程中。
GM標簽是一個棘手的提案, 美國公司寧可回避它。一些調查發?消費者不太愿意購買假如他們知道那是GM食品。加州Riverside大學的應用生物學家和遺傳學者Alan McHughen說, 標簽不僅威脅市場, 還可能很難實施。除了少數例子, 大多數美國的商品作物一旦到達供給商后就不再被分隔。因此, GM和傳統生長的非有機作物在分配渠道中可能是被放在同一個集裝箱里。
Alan McHughen說, 我們所面臨的問題是如何保證GM食品標簽準確和可信, 這不是件容易的事情。他說:“從農場、加工廠、倉庫、運輸到零售商, 每一步都要監測和確認”。
非政府組織“地球之友”生物安全國際協調人Juan Lopez說, 即使這樣, 因為食品銷售正在日益全球化, 加標簽是有必要的。他強調, 問題是如果沒有一個完善的標簽體系, GM產品會被送到那些不愿意接受GM產品的國家。
福還是禍?在位于菲律賓Los Banos的GMO研究中心, 一位科學家檢查GM大米植物。GM的新品種能有效增加產量并提高營養價值;反對者認為得到這樣的好處可能需要付出很高的代價。比如, 金色大米(上圖, 傳統的白米和兩個GM品種)可以提高每天維生素A的攝入量并可避免缺乏維生素A所導致的失明和死亡, 但因沒有進行健康危害和環境影響的評估, 激進的綠色和平組織對此表示抗議。
最近發生的一些矚目事件, 使人們對GM食品標簽更加關注。在2004年末, Syngenta宣布它在前四年中偶然地將一種有爭議的GM玉米投放到美國和歐洲市場。這種玉米就是已知的Bt10, 與近似的稱為Bt11的品種區別僅僅在一些核苷。但歐洲已批準Bt11, Bt10尚未經過評議, 因此在歐洲銷售是非法的。該事故未導致任何疾病, 但許多人以這個事件為理由要求進一步嚴明標簽制度。Syngenta的Bt10并沒有完全收回:2005年初夏, 日本的一個食物集裝箱里也發現混有Bt10, 另一艘裝有Bt10的貨船在愛爾蘭被截留。
當Syngenta公司還在窮于應付Bt10事件時, 聯合國生物安全Cartagena公約(生物多樣性公約補充條款)的119個簽署國正在考慮起草一個有關對貨船運輸存活的改造生物體要求的文件, 比如存活的GM作物, 如種子(而不是碾碎的形式如面粉)。協議條款需要全體同意才能通過, 但由于巴西和新西蘭認為文書工作過于繁瑣, 且花費巨大, 拒絕在文件中簽名。在2005年6月3日Montréal會議中, 這一提議在最后一刻談判時落敗。(美國不是生物多樣性公約的締約成員國, 因此不是Cartagena公約的締約成員國)。Lopez說, 這次失敗意味著確保無GM作物裝船證據的證明仍然由進口方負責。
他補充到, “這本應該是第一次達成全球GM作物鑒定體系的機會。不管如何, 各國正在其本國及本地區致力實施鑒定和標簽計劃”。
如今GM農業的前景似乎很難預測。它的成長速度不可否認——ISAAA的數據顯示全球種植GM作物的面積在2004年增長了20%, 并且沒有減慢的跡象。但是大多數的這種增長只限于少數幾個國家及少數幾個品種。作為巨大的產業消費市場主體, 由于受到市場的不確定性和環保組織的指責, 新的第二代GM作物入市的步伐停滯不前。
讓我們來看看金色大米的情形。金色大米是由Syngenta和一個非盈利研究組織領導開發的以造福人類為初衷的產品。金色大米可促進每日維生素A的攝入;根據美國兒童基金會的數據, 每年近200萬人由于維生素A缺乏而導致失明和死亡。然而, 金色大米同樣受到來自綠色和平組織的反對, 他們認為其健康效應沒有得到重視, 金色大米與野生品種一起種植會污染野生品種, 并且認為所有的這些努力只是為獲得發展中國家接受GM作物的一個策略。德國Freiburg大學金色大米項目管理人員Jorge Mayer在2005年4月2日出版的《新科學家》(New Scientist)雜志上反擊說, 綠色和平組織成員普遍反對金色大米, 這阻礙了相關的研究以解答他們所提出的問題。“他們的做法是不合邏輯的”他說道。
那么什么才是正確的答案?很難有結論性的答案。生物技術公司認為GM技術可以幫助應對世界性的糧食不足, 但是如何在發展中國家保護知識產權?盡管再三重復這個問題, 但本文并不能提供一個清晰的答案。農民保存GM作物的種子來種植GM作物, 但沒有支付技術產權。GM作物公司已經開始起訴農民。Horner說, 在美國, Monsanto有100多起這樣的訴訟正在進行。是否發展中國家的農民也必須年復一年為GM種子付費?傳統農業往往是依靠留存種子來繼續種植, 這對傳統農業將會產生什么影響?
雖然這些問題仍沒有解決, 但研究顯示GM技術可以產生重大的利益。Rutgers大學農業、食品和資源經濟學教授Carl Pray最近根據他的研究, 得出的結論認為中國Bt大米的種植減少了一半化學殺蟲劑的使用。他的研究報告也指出, 作物產量的增長和化學殺蟲劑使用量的減少也為農民節約了開支。他的研究結果發表在2005年4月29日出版的《科學》(science)雜志上。“我確信這種作物對中國的發展有積極的作用”Pray說。
一些種植GM的農民也有同感。如果GM農業如同現在所談到的, 未來最好的假設——也是最可能的結果——就是形成GM作物和非GM作物截然分成兩條供應鏈。同時, 圍繞這個最熱門的環境問題的爭論也將會繼續。
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