十几年一直争论同一个问题,时间也不算太短。自1996年转基因作物开始商业化种植以来,持不同意见的双方就你来我往,论战至今。2009年11月,农业部为转基因水稻颁发安全证书,这意味着接下来可以申请生产许可证了,转基因水稻产业化似乎为时不远。
此消息一出,关于转基因作物的论战又硝烟四起,让外人看得一头雾水。生物技术公司、转基因作物研究者称,转基因作物是安全的,对环境和人类都有益处。比如转入了Bt抗害虫基因的棉花能够抵抗害虫,比普通棉花少用了很多杀虫剂;比如美国和加拿大人已经吃了10多年转基因食物也没发现有什么问题。但是一些昆虫学家和环境学家等则称,诸如孟山都这样推广转基因作物的跨国公司,控制着整个产业,推广单一作物,危害环境,损害生物多样性,威胁依靠传统有机环境维生的农民的生计。还有一些德高望重但没有参与此项研究的科学家三缄其口,觉得此事已非简单的学术问题,频频答复记者道:“请谅解,我不想就此问题发表任何看法。”
那么转基因到底是什么?简单说就是转入基因。转入的基因可以来自任何一种生命体,细菌、病毒、昆虫等等,可以是一个也可以是多个,于是原有的生命体就可以获得由新基因带来的特性,比如抗除草剂的特性、抗病虫害的特性、抗腐烂的特性等等。通过这种技术,人们可以给某种作物注入一种靠杂交方式根本无法获得的特性,所以有人称这是人类作物栽培史上的一场空前革命。
一位不愿具名的昆虫学家说:“新技术的出现是好事,但是从哲学上有些讲不通。”科学家希望杀死90%的害虫,但实际上50%～60%的害虫死亡率已经相当有效,对天敌也不会产生致命打击,能有效维持食物链。他告诉记者:“自然界中压力越高,反抗越大,如果杀死90%的害虫,侥幸存活的10%则会产生很强的抗药性,即便眼前的问题解决了,随后又会出现新问题。”
其实也有原始的方式可以规避问题。转基因大豆的出现是因为普通大豆不能抵抗除草剂的攻击,在杂草被杀死的同时自身难保。“研究抗除草剂的大豆思路是好的,但换个想法就出现一个诡异的命题,这岂不是鼓励农民使用农药?”一般而言,诸如大豆、玉米这样的作物,在早期受杂草的危害很大,传统做法要求农民勤快除草,不过一旦作物长高长大之后,杂草就不再对其构成威胁。自从有了抗除草剂的大豆,农民纷纷使用除草剂解决问题,“人都越来越懒了”。
或许在农业现代化进程中,农民越来越懒并不是什么坏事,但是转基因作物仍然要解答是否对人体有害、是否污染环境和其他物种、是否影响基因多样性等诸多疑问。面对亟待解决的吃饭问题,和几十年甚至数百年后才能确定的未知问题,科学家和决策者做出任何选择都不是一件易事。
美国加州大学伯克利分校植物和微生物学教授佩吉(Peggy Lemaux),多年来一直是转基因作物的坚定支持者。
记者:当食物被吃下去之后,食物里的DNA会发生什么变化?
佩吉:人体每天从食物中吸收的DNA大约是0.1～1克,假设50%的食物是转基因食物,而转基因食物的DNA中大约0.0005%是转入的DNA,那么每天摄入的转基因DNA大概是0.5～5毫克。
不管来源如何,DNA都是相同的化学物质,可以在加工过程或者消化过程中被分解。人体特定的组织中能检测到一些DNA片段,比如白细胞、肝脏和脾。举例来说,口服噬菌体M13和植物DNA片段会被吞噬细胞所吞噬,吞噬细胞作为一种免疫系统细胞,就是要执行包围外来物的任务。在罕见的情况下,DNA片段可能会进入其他组织,甚至胎儿体内,但没有完好的,不会对人体造成威胁。不过审阅针对这些特殊情况所发表的文章表明,这些罕见事件更可能是因为某些污染造成的。
记者:但是有一些研究称转基因作物会对生物体有影响,比如2005年俄罗斯科学院伊琳娜?艾玛科娃(Irina Ermakova)博士针对孟山都公司出品的耐除草剂大豆的研究称,用转基因大豆喂养的小鼠,幼鼠死亡率高达55.6%,而用传统大豆喂养的小鼠,幼鼠死亡率只有9%。对此你怎么看?
佩吉:艾玛科娃博士最后的结论是,动物死于因为转入的基因而诱发的突变。实际上她并没有在同行评议的科技杂志上发表她的结论,仅仅在新南威尔士的一个国际讨论会上宣布了结果,当时那个会议上的数据被用来禁止欧盟推广转基因作物。她的研究结果和很多研究相抵触,其他喂养了耐除草剂大豆的研究显示,小鼠每窝产仔数正常,对后代死亡率没有明显影响。她可能是实验步骤有问题,比如选择的传统大豆品种不具典型性,每窝的幼仔数量较少,传统大豆喂养的小鼠生殖率较低等等。当时为了更进一步了解她的研究,《自然―生物技术》杂志的编辑邀请她提供研究的详细说明,她则承认她的结果存疑,有必要由其他科学家进行同行评议,在适当环境下重复试验。所以,她的研究并不能证明转基因大豆对小鼠有害。
记者:中国最近批准了转基因水稻的安全证书,和转基因棉花一样,也是导入了抗虫害的Bt基因,有人因此质疑Bt蛋白的安全性,对此你怎么看?
佩吉:Bt蛋白由土壤细菌苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)产生,是一种天然存在的杀虫剂,自上世纪20年代起就被用来杀死作物害虫。因为有许多不同的苏云金芽孢杆菌菌株存在,所以能产生多种针对不同害虫的Bt蛋白,比如蝴蝶和蛾子的幼虫,甲虫和蚊子等。杀虫Bt蛋白在细菌内部形成晶体蛋白,因此也被称为Cry(crystal proteins)蛋白。Cry蛋白在被特定的害虫幼虫吃掉之后会失去活性,随之在昆虫肠道内被消化时化学键断裂又获得活性,这些小的有活性的缩氨酸能和昆虫体内特殊的受体结合,导致昆虫肠壁穿孔而死。
Bt蛋白制品已经被使用了40多年,尽管研究人员对转基因食品安全进行了广泛评估,但是仍有不同的声音。比如2005年6月有文章称“Bt基因水稻可能导致过敏性反应”,文章被《纽约时报》和其他国际报刊刊登。这篇新闻稿引用了墨西哥科学家莫雷诺-菲耶罗斯(Moreno-Fierros)一篇名为《向小鼠体内注射Bt蛋白Cry1Ac诱发免疫系统反应》的研究,但是这个研究中Cry1Ac是作为口服佐剂,用来提高机体对疫苗的反应的,它被选做疫苗佐剂正是因为它对脊椎动物无毒。人胃中的pH值呈酸性,能够防止Cry1Ac蛋白降解,不会像对昆虫那样产生毒性。
记者:但是科学家对转基因作物的研究毕竟不够长久,科学界依旧没有达成共识,公众也存在很多疑虑,转基因作物是否需要在被证明100%安全之后才能加以推广?
佩吉:接受新的转基因作物取决于几个因素,包括对风险和收益的看法,什么是安全保证,以及个人价值观。几乎每一样技术都有风险,汽车、杂交作物、人造黄油、巴氏消毒牛奶、疫苗,它们新出现的时候都伴随着风险。只有在个人体验过这些新事物之后,才能比较自然地去选择它们,因为他们知道益处大过风险。
一开始,基因作物的获益者是农民和制造它们的公司,或许消费者并没看到什么好处。在接下来的规划中,转基因作物可能会吸引消费者,并且把对环境的好处发挥出来,这就要考虑发展什么作物,如何发展。
一个很重要的因素在于,转基因作物在未来接受与否必须伴随着强有力的安全保证。进入市场的转基因产品必须经过广泛的安全测试,数据由美国农业部、食品和药品监督管理局以及环保局审查。就像常规育种或传统种植、有机种植不能保证绝对安全一样,转基因作物也不能保证100%安全,但商业化的转基因作物在安全保障上会更为严格,我们必须对它对环境的影响保持警觉。
还有一个因素与个人价值观有很大的关系,这方面的问题不能通过科学数据解决。并不是说具有同样科学知识的人就会对转基因作物持同样的态度,因为不同的人有不同的价值观。
记者:除了转基因作物,还有其他方式能解决粮食问题吗?
佩吉:饥饿不是一个简单的问题,它可以从不同角度来看待。对整个人类来说,饥饿指的是粮食短缺;对一个家庭来说,它意味着食物匮乏;对个人而言,是营养不良。人类需要充足的粮食,而基因工程的出现打开了农业历史上一扇新的大门,是一项非常具有优势的技术,我们有责任利用这种技术让农民的产出更高,来改善人类的健康。
(《三联生活周刊》2010年第11期,作者为该刊记者)