有風(fēng)險的作物？

周生生

轉(zhuǎn)基因作物從誕生起，就招致了懷疑、拒斥和爭議，但是在世界上許多地方，它的種植面積正在不斷擴(kuò)大。目前全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積占到耕地面積的10％。世界上主要的轉(zhuǎn)基因作物是大豆(占轉(zhuǎn)基因種植總面積的57％)、玉米(25％)、棉花(13％)和油菜(5％)。

最常見的轉(zhuǎn)基因作物是把蘇云金芽胞桿菌(通常簡稱為Bt)中的一個基因添加到植物基因組中，這個基因會在作物體內(nèi)表達(dá)一種毒素，能殺死鱗翅目昆蟲的幼蟲。鱗翅目害蟲是很大的一個昆蟲種類，包括棉鈴蟲和水稻螟。

轉(zhuǎn)基因作物的最主要功能，首先是抗除草劑(占轉(zhuǎn)基因種植總面積的68％)，其次是抗蟲害(占19％)，剩余耕地上種植的轉(zhuǎn)基因作物則兩種功能都有。種植轉(zhuǎn)基因作物的主要好處就是節(jié)約勞動力。轉(zhuǎn)基因作物的大規(guī)模種植開始于美國。美國農(nóng)村地廣人稀，通常是一個人就要管理非常大的一片農(nóng)田，轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)實(shí)際上是為了適應(yīng)這種人少地多的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。以最早商業(yè)化種植的孟山都的抗農(nóng)達(dá)轉(zhuǎn)基因大豆來說，這種由孟山都公司開發(fā)的轉(zhuǎn)基因大豆對于孟山都的農(nóng)達(dá)除草劑具有抗性。這就意味著，農(nóng)民甚至可以租用農(nóng)用飛機(jī)直接在大片大豆田上撤除草劑，轉(zhuǎn)基因大豆不怕除草劑，這樣除草確實(shí)很省人力。

我們會變成“轉(zhuǎn)基因人”?

被植入農(nóng)作物中的新基因會不會從植物身上轉(zhuǎn)移到我們?nèi)祟惿砩?長期食用轉(zhuǎn)基因食品，是否讓我們成為“轉(zhuǎn)基因人”?

其實(shí)，這一小段DNA要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，跨越的障礙實(shí)在太多了。首先，在它還沒有入口之前，一道道烹飪程序就已經(jīng)將其大體損壞。接下來，它又被種種腐蝕性不等的體液分解和消化。研究表明，構(gòu)成這段DNA的核酸95％都在消化道中被分解。當(dāng)然，還剩下了百分之幾。多項(xiàng)研究都在實(shí)驗(yàn)老鼠的糞便及其腸道內(nèi)壁、腎臟及肝臟等器官的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了這段DNA的殘存碎片。然而這并不意味著這種DNA會被食用者的基因組吸收。再說，我們食用麥子、稻米和玉米已經(jīng)有幾千年歷史了，但并沒有因此就具有了這些谷物的特征。另外，消化道細(xì)胞的新陳代謝是很快的。即使其中某個細(xì)胞意外地將某種外來DNA的碎片吸收進(jìn)了自己的基因組(這種情況發(fā)生的可能性微乎其微)，也不可能對食用者的生物機(jī)體造成任何影響。

只有當(dāng)這段DNA進(jìn)入了人類的生殖細(xì)胞，才會發(fā)生危險。因?yàn)槟鞘强赡軐θ祟愇锓N產(chǎn)生長久影響的唯一途徑。當(dāng)然，這種可能性幾乎是不存在的，至少到目前為止還未曾被觀察到。

目前，生物學(xué)家所擔(dān)心的主要是這種DNA有被我們腸道中聚集著的無數(shù)細(xì)菌吸收的風(fēng)險。而這種情況發(fā)生的可能性較大，因?yàn)檫@類被植入轉(zhuǎn)基因作物基因組中的小段DNA通常本來就是一種細(xì)菌源。目前，研究人員密切關(guān)注的是大腸桿菌，因?yàn)樗钣锌赡芪諄碜赞D(zhuǎn)基因作物的DNA片段。正是出于這個原因，各國主管機(jī)構(gòu)要求種子公司今后不得繼續(xù)使用具有抵抗抗生素功能的基因。而這類基因過去一直被用作對第一代轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行初步篩選的生物工具。

對植物產(chǎn)生威脅

飛揚(yáng)在空中的花粉不會只掉落在轉(zhuǎn)基因作物耕地的范圍里。我們該為此感到擔(dān)心嗎?轉(zhuǎn)基因植物是否具有傳染性?可以確定地說，轉(zhuǎn)基因作物并不會帶來瘟疫，它們的花粉中不含有任何會使其他植物“受感染”的病毒。當(dāng)然，轉(zhuǎn)基因作物和非轉(zhuǎn)基因植物之間通過有性繁殖實(shí)現(xiàn)雜交的可能性是存在的。那么，轉(zhuǎn)基因被轉(zhuǎn)移到非轉(zhuǎn)基因植物后代身上的可能性也是存在的。對于同一物種的植物，要進(jìn)行交叉授粉是非常容易的，一棵玉米植株很容易被另一棵玉米植株授粉。它可不會去管自己接受的花粉來自何方。因此，轉(zhuǎn)基因玉米和傳統(tǒng)玉米之間是可以雜交的。但由于它們相距遙遠(yuǎn)，這種情況出現(xiàn)的概率非常小，因?yàn)閮煽孟嗑?0米遠(yuǎn)的植株給對方授粉的概率大約為1％。

稻谷、大豆等白花授粉的植物，在理論上不存在這種風(fēng)險。但在現(xiàn)實(shí)中，人們曾經(jīng)觀察到它們的不同植株之間雜交。兩棵相距1米的稻谷植株具有0.1％的概率互相授粉。那么，它們和野生植物之間的情況呢?特別是當(dāng)農(nóng)作物和野生植物之間在基因上非常相似時，它們的雜交可以說是全方位的。那么，我們是否應(yīng)該擔(dān)心，有些野生植物會因此獲得了從某種轉(zhuǎn)基因作物身上轉(zhuǎn)移過來的基因，而變得對除草劑或昆蟲具有抵抗力呢?

這一切取決于種植轉(zhuǎn)基因作物的地區(qū)是否存在相似的物種。例如，轉(zhuǎn)基因油菜則有可能和生長在農(nóng)田周邊的許多相似野生物種發(fā)生雜交，如野蘿卜、野芥菜、野芝麻……不過，還需要這些野生植物能在繁殖期接收到轉(zhuǎn)基因油菜的花粉，這才可能實(shí)現(xiàn)真正的雜交。

實(shí)驗(yàn)表明，油菜給野蘿卜授粉的概率在千萬分之一到十萬分之三之間，因此，它們兩者共同培育出某種轉(zhuǎn)基因雜種的機(jī)會是很微小的。加拿大的一項(xiàng)研究則認(rèn)為，油菜和蘿卜之間雜交的概率高達(dá)7％。這個概率之所以會這么高，是因?yàn)橛筒耸前撞撕吞}卜自然雜交的產(chǎn)物。其基因與蘿卜的相似度要高于與野蘿卜的相似度。我們還需要搞清楚的是，這樣繼承得來的基因會對雜交品種產(chǎn)生什么樣的影響。而這完全取決于被轉(zhuǎn)移基因的特性和植物生長的環(huán)境。假如，野生植物獲得了對某種除草劑具有抵抗力的基因，而它卻生長在永遠(yuǎn)也碰不到這種除草劑的環(huán)境中，那么，這反而成了它的一個負(fù)擔(dān)。因?yàn)椋装椎厣a(chǎn)一些用不上的抵抗酶，對它來說是得不償失的，那么這種雜交品種必定會消失。相反，如果某種有害的草獲得了這樣的基因，而人們持續(xù)朝它噴灑這種除草劑，那么，盡管這一雜交品種在基因上可能還存在缺陷，但它將會是農(nóng)田里唯一幸存下來的有害的草。所以，說到抵抗某種昆蟲的基因，除非獲得它的野生植物也是轉(zhuǎn)基因作物所針對的那一種昆蟲的食物，否則它也沒有什么作用。

對動物產(chǎn)生威脅

腸道穿孔，數(shù)小時后必死無疑。這便是螟蛾毛蟲貪吃Bt玉米的后果。這種轉(zhuǎn)基因玉米具備一種蘇云金芽孢桿菌基因，能夠生產(chǎn)足以殺死這種鱗翅目昆蟲的毒素。但是，這些毒素是否真的這么具有針對性?換句話說，其他的昆蟲，比如蝴蝶，真的不會受到這些毒素的傷害嗎?一項(xiàng)針對轉(zhuǎn)基因的實(shí)驗(yàn)室研究曾經(jīng)引起了軒然大波：黑脈金斑蝶的幼蟲在食入Bt玉米的花粉后大批死亡。這引起了人們對轉(zhuǎn)基因作物副作用的擔(dān)憂。

不過，兩年后，研究人員在實(shí)地考察后對這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室研究得出的結(jié)論做了“校正”。事實(shí)上，黑脈金斑蝶自然環(huán)境中食入Bt毒素的量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)室中人們給它們喂食的量。這說明，要正確地評判風(fēng)險，就要同時把昆蟲的耐受力和某種毒素在自然環(huán)境中的含量等因素考慮進(jìn)去。除了這一經(jīng)典案例外，目前還沒有任何證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因作物對野生動物群落具有直接影響。

目前，還沒有任何實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋闱宄D(zhuǎn)基因植物對昆蟲可能產(chǎn)生什么樣的影響，因?yàn)槭艿接绊懙睦ハx只占1％。所以，在對生物演化研究時，還需要區(qū)分，哪些變化是轉(zhuǎn)基因作物造成的，哪些變化是由于環(huán)境中其他因素(諸如氣候、農(nóng)業(yè)技術(shù))變化造成的。

簡而言之，轉(zhuǎn)基因作物的種植會對生態(tài)系統(tǒng)造成什么樣的影響仍然是一個謎。但等到2010年，當(dāng)具有抗旱或抗鹽堿功能的轉(zhuǎn)基因作物問世時，情況可能會發(fā)生改變。因?yàn)橥ㄟ^基因轉(zhuǎn)移獲得此類特性的野生植物，將會擁有一種無可否認(rèn)的進(jìn)化優(yōu)勢。那時，我們就比較容易觀察到轉(zhuǎn)基因?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)的影響了。