無毒轉基因商品是永遠無法實現的復雜巨系統
川安廣
(2011-03-30,發表于《烏有之鄉網》)
一、引 言
系統科學根據復雜性可以分為簡單系統、復雜系統、簡單巨系統、復雜巨系統。
簡單系統是指組成系統的元素比較少,它們之間關系又比較單純,如某些非生命系統;復雜系統是指元素之間關系比較復雜;如果組成系統的元素非常多,但元素種類比較少且它們之間關系比較簡單,這類系統稱為簡單巨系統,如激光系統;如果組成系統的元素不僅數量大而且種類也很多,它們之間的關系又很復雜,并有多種層次結構,這類系統稱為復雜巨系統。
一般自然界和人類社會存在典型的四大復雜巨系統:宇宙、基本粒子、生物及生命、人類社會。
生命、生物及其基因系統如同人體、宇宙、基本粒子等一樣是高度復雜的復雜巨系統,迄今人類僅憑萬分之一左右的膚淺知識,在轉基因基礎理論和轉基因工程工藝非常不完備的情況下,大搞轉基因民用商品產業實際上是亂搞。
人類當今對無窮大宇宙系統的認識和實踐僅限于太陽系,要宇宙飛船飛出太陽系進入銀河系,甚至進入河外星系,幾乎是根本不可能的。
在基本粒子層次上,人類已經進入原子核下的中子、質子層次,實現了核能和核武器產業化實踐,再深入下去就非常困難了。
在生命、生物科學上,人類已經進入生命之源的基因和分子生物學的層次上。一般生物體的基因數龐大,就是最簡單的細菌的基因數都在1萬個以上,基因與基因之間的關系錯綜復雜,一個基因的變化必然會影響到其它基因的運作(類似微分的關系)。
通俗地說,無毒轉基因商品的復雜性相當于1萬元幾十次非線性微分方程組的建立和求解問題。就是1萬年以后人類的科技水平,也無法完成這一復雜巨系統工程。
而且,迄今人類對基因的了解還是非常膚淺的,對基因以下的各層次的了解更加茫然,而生命、生物系統的設計者是大自然,其設計制造原理迄今人類僅知道非常膚淺的一部分,這種情況下,人類僅憑非常膚淺的知識和能力,擅自修改生命核心的基因系統,妄想制造無毒轉基因商品,提供給也是復雜巨系統的人類使用,還要考慮做到對其它也是屬于復雜巨系統的生物沒有影響,是根本不可能的。
無毒轉基因商品是一種人類對生物知識全盤認識以后的終極性產品,而人類對基因及其以下各級層次的認識永遠沒有盡頭,因此無毒轉基因商品是永遠無法實現的,也就是說即使再過一萬年,甚至一億年,人類也搞不出無毒轉基因商品。。
顯然,反之一般有毒轉基因商品的設計和制造只是一種復雜系統,而轉基因生物武器系統更加復雜,但是并不是復雜巨系統。
因此,終極性轉基因民用商品是根本不可能實現的,但是轉基因的科學研究可以繼續進行下去,終極性轉基因物品一般只能用于非常狹窄的特種領域。
二、生物基因系統并不是“基因與生化成分一一對應的簡單巨型線性系統”
基因學中有一個十分有趣的現象:生物鏈中,低級的細菌所含基因數是人類基因數的幾倍,有的小昆蟲的基因數及復雜程度遠遠超過人類,但人類間的基因差異卻是最大的。原因有兩點:一是人類靠群體差異性攜帶更多的基因;二是和細菌相比,人能夠更好地依靠群體使自己存在,人的許多信息可以后天從群體中學習,同時人本身又能創造出新的信息和他人共享,使人類提高與外部環境相適應的能力。因此,人類基因傳承是非常輕松的,不必像細菌一樣需要攜帶上所有的信息,卻可以擁有更多的信息。這是一個高級生物在漫長進化中戰勝復雜多變世界的智慧,也是人類成為萬物之靈的關鍵。
生物學家發現:人類只有大約3萬個基因,比線蟲的1萬個和果蠅的2萬個高了不是很多。還有,水稻基因總數約是人類基因組基因數目的兩倍。
因此,生物基因系統主要特征之一是:系統組成元素,即基因的個數龐大,至少在1萬個以上,而最簡單的細菌和病毒的基因數反而更多。
基因的主要屬性和功能是遺傳參數存儲和調控各種蛋白質等生化成分的合成,也就是決定生物的性狀。
生物性狀與基因之間的映射關系特點為:生物的每個性狀并非唯一地同某個基因一一對應,只能說主要由某個基因或者某些基因決定,同時其它基因也起著一定的作用。
換句話說,生物性狀是基因組協同作用的結果,每個基因并不是“孤立子”,而是相互關聯的。這真像一個單位的每個員工并不是孤立的。更何況,生物性狀還同生物當時所處的內外環境有關。例如,自然大豆換了一個地方種植以后,其內部成分是不一樣的。
從計算機科學的角度考慮,生物基因組的每個基因就是一臺超微型計算機,染色體及其基因組就是數萬臺計算機組成的有線網絡計算機控制系統,生物性狀是基因計算機群協同實時控制的結果。
基因計算機群具有強大的自適應能力,當生物體的內外環境產生巨大的變化以后,某些基因計算機會適時改變結構,以使得生物體適應新的環境。這就是基因突變。
因此,生物基因系統是“基因與生化成分復雜對應的復雜巨型非線性系統”。
三、轉基因后必然會產生成千上萬種以往沒有的怪異成分和1家1不等于2
基因具有個性與群體性,每個基因并不是“孤立子”,同其它基因無關,一個一個基因在基因組中的排列是不能隨便顛倒的,它們之間在工作中是密切相關和相互配合的。
根據《生物蛋白質組學》中蛋白質產生“不僅決定于基因,還與機體所處的周圍環境以及機體本身的生理狀態有關”的原理,當外源基因插入受體生物后,外源基因所處的環境同以前有所不同,還有受體生物原基因組因來了新的成員而使得工作狀態產生巨大變化,因此外源基因所表達的蛋白質等成分有所不同,例如,外源BT毒蛋白基因除了使得受體生物產生BT毒蛋白以外,還必然產生大量的,甚至產生成千上萬種受體生物原來沒有的蛋白質成分和其它生化成分。
因此,轉基因生物一加一不等于二,必定有誤差。
例如:自然大豆和轉基因大豆,粗看起來外形就不同;驢馬雜交所得騾沒有兩個頭八只腳;自然土豆與轉基因土豆切開以后的顏色就不同。若用轉基因技術,將番茄的基因全部轉到豬的基因組中,不見得轉基因豬-番茄怪物身體上有個番茄。
四、轉基因商品核心風險是什么
轉基因商品工作者不得不承認在一些轉基因生物中含有外源BT基因和BT基因產生的BT毒蛋白,并向農民們和消費者宣傳是為了抗蟲的需要,對人體無毒害或者非常非常微小,并做了一些動物試驗,以便向公眾交談這些BT毒蛋白對小白鼠無害,進而對人體也無害;另一個轉基因商品工作者不得不承認的是轉基因種子只能一次使用,解釋是為了維護所謂的知識產權,避而不談進行“生物絕育”后的轉基因生物對人類健康的影響;還避而不談轉基因生物中插入的外源性目的基因改變了生物自身原有的復雜生物化學路徑,改變了原有的新陳代謝,其生化作用的結果很難預料,還可能受環境條件變化的影響而導致變異。
轉基因商品工作者公開發表的研究論文絕大多數是關于增大轉基因表達效率(如外源BT毒蛋白基因到底有無在轉基因生物內發揮作用,BT毒蛋白成分的含量)方面的文章,對轉基因以后,轉基因生物是否會引發大量的新的怪異成分的研究文章幾乎看不到。實際上,越是躲避,越是證明新的怪異成分是轉基因生物的最大風險之一。因此,轉基因生物的最大風險是:
(1)轉基因后,在受體生物中含有的外源BT基因和BT基因產生的BT毒蛋白對人體的毒害影響;
(2)轉基因后,在受體生物中含有的使得受體生物繁殖生育受到影響而只能作為“一次性種子”的毒素成分對人體的影響;
(3)轉基因后,可能使得使得受體生物體內的原來有的生化成分減少,還可能使得受體生物體產生其它原來沒有的生化成分,例如,插入了一個新成分,而引發了多個,甚至成千上萬種新的奇異成分。這是最可怕的結果。
僅在問題(1)進行扯皮,消磨時間,無助于使得轉基因民用商品徹底退出歷史舞臺,因為轉基因商人可以搞無農藥功能的轉基因商品,我們還應該緊緊圍繞問題(2)和問題(3)進行深入的研究、討論和實踐。
對問題(2)的解釋是:
由于進行了“生物絕育”,使得轉基因生物成了半活半死的無自主自動繁殖的怪物,要繁殖后代必須經過人為干預,轉基因生物種子就是人控“一次性種子”。
本來我們這個地球上只有兩大類物質,一是生命類物質(動物、植物、細菌等,活的或死的都是生命類物質),二是無生命類物質(水、空氣、土壤、礦石等)。
人為產生的轉基因怪物的出現使得我們這個地球增加了一大類物質,是半死半活類物質,其主要屬性是半死半活和無自主自動繁殖能力。
人類、動物和植物如果長期吃了這些半死半活的無自主自動繁殖能力的生命力衰弱的萎靡不振的怪物質(植物吃的就是有機生物肥料),勢必會改變原有基因,由原來的生機蓬勃,變得萎靡不振,再無能力傳宗接代了。
本文重點討論問題(3)。
五、轉基因生物可能使得原來有的生化成分減少
研究發現,外來基因會以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的有益成分。如英國倫理與毒性中心的實驗報告稱:與一般天然大豆相比,在兩種耐除銹劑或抗除草劑的轉基因大豆中具有防癌功能的異黃酮成分分別減少了12%和14%。轉基因生物中插入的外源性目的基因改變了生物自身原有的復雜生物化學路徑,改變了原有的新陳代謝過程,其生化作用的結果很難預料,還可能受環境條件變化的影響而導致變異。
六、生物計算機系統和改基因也是胡亂技術
從計算機科學的角度考慮,生命及其生物系統實際上是一個同時間變化密切相關的生物實時計算機系統,是一個錯綜復雜的、犬牙交錯的、主從結構與分布式結構交替混合的、串行工作和并行工作同時運作的分布式生物實時計算機系統,每個細胞和每個基因,甚至基因層次下面的一個一個堿基都是一臺超微型計算機,這些宏量的超微型網絡計算機之間存在著極其復雜的軟硬件關系(硬件連接為電子顯微鏡下面可看到的有形物質,還可能有看不到的生物電磁場聯系)。
現實世界,不可能存在百分之百的轉基因提取和插入工藝。無疑地,基因提取和轉基因穿刺切割插入工藝切斷了生物電路的連接,嚴重地破壞了原有受體物種生物計算機系統的軟硬件體系結構,使得轉基因新物同原始受體物種存在巨大的差別。
即使不搞轉基因技術,而搞改基因也是一條歧路,因為生物系統的設計者是大自然,在“一知半解”的情況下進行改動風險性非常大,而且具體實現工藝根本不可能保證絕對百分之百精確。
七、插入外源基因打亂了受體物質基因序列的有序性和怪異成分產生的必然性
生物細胞染色體基因組中各個基因的排列次序是依靠生物體自身特有的自然生物規律自動排列的,對這種生物自然規律,即使轉基因商品工作者所知道的也只是很少的一部分。當生物體在生長過程中,這些排列有序的基因在“啟動子”和“終止子”的命令下,隨著時間的進程而有條不紊地自動發揮作用,控制生化反應的進行。
一個外來基因的插入,勢必打亂了原有生物體的遺傳結構和生物計算機的工作節奏,生化反應的結果必定同以前大不一樣。
因此,插入了一個新成分,必然會引發了多個,甚至成千上萬種新的怪異成分的產生。這是最可怕的結果,也是必然的結果。
這些怪異成分,尤其是有害怪異成分有的可以用儀器測試出來,但是轉基因商人們是不會公布的,而絕大部分可能說不清楚,轉基因商人們也不知道,因為測試儀器的性能有限。
例如,外源BT毒蛋白基因除了使得受體生物產生BT毒蛋白以外,還可能產生大量的受體生物原來沒有的蛋白質成分。例如,自然大豆和轉基因大豆,粗看起來外形就不同。
雖然自然動植物食物中可能也有許多無法用儀器測試出來的成分,但是,人類對自然動植物食物的認可和絕對相信,是千萬年來不斷嘗試的結果。
再加上“人控種子“的高度風險性,誰知道“葫蘆里裝的什么藥”。人類歷史的進程表明,可以絕對相信的只能是大自然,而人為的東西只能相對相信。
那么,實在要讓轉基因物給人類食用,必須進行動物試驗1千年,人類勇敢者試驗1千年。
八、轉基因結果誤差和轉基因工藝誤差
一般而言,人為或設備(設備是人類設計制造的)所決策控制的開關量(如控制燈的開和關)可以保證百分之百精確的實現,無任何偏差;而由于一般社會系統和工程系統是非線性的,內外干擾隨機產生,必定存在偏差,正偏差或者負偏差,偏差等于實際量與設定量之差,但是人類可以想辦法盡可能提高控制精度,以減少偏差,當然降到零是根本不可能的。例如,用空調設備控制辦公室的溫度,設定為20度,總歸有波動和偏差。這些是不以人的意志為轉移的客觀社會規律和客觀自然規律。
轉基因不是像控制燈亮熄那樣簡單的系統,必定存在偏差,這是必然規律。偏差(誤差)分為:外源基因表達偏差、受體生物成分減少偏差和新生怪異成分偏差,要降到零是根本不可能的。
雖然現代轉基因工藝設備非常先進,擁有基于DNA芯片構建的高精尖基因提取和插入設備,但是不可能做到百分之百精確。
如何在目的基因組中沖破細胞壁、細胞核等選擇性地精確提取設定目的的外源基因,一個不漏,一個不多(設定目的基因以外的基因)確實是一個非常復雜的問題。
同樣,如何在受體物種中沖破細胞壁、細胞核等選擇性地在受體基因組的設定位置上精確插入設定目的的外源基因,既不偏左,也不偏右(離設定的插入位置)確實是一個非常復雜的問題。
因此,即使退一萬步,無毒轉基因民用商品在自然科學基本原理上正確,而在提取和插入工藝上不能絕對保證百分之百的準確性,同樣是不行的。更何況,無毒轉基因民用商品在自然科學基本原理上本來就是錯誤的。
九、結束語
因此,無論從轉(改)基因基礎理論上,還是轉(改)基因具體實現的工藝及技術上的角度考慮,無毒轉(改)基因民用商品都是永遠無法實現的復雜巨系統。
太陽、水、空氣、綠色種子是大自然賦予人類,不管是窮人還是富人,的免費的公共資源。如果有人膽敢侵害這種人人可得的免費的自然資源,改變這種天然資源的內在質量,全世界人民必須全力共討之。我們相信不入現代科學技術之流的轉基因民用商品必將淹沒在科學知識武裝起來的全世界人民共同討伐的汪洋大海之中!勝利一定屬于全世界人民!
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