对转基因作物应用的思考

史红梅，李爱军，张海燕

（山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

1 科技发展的历程

第1次科技革命（18世纪60年代）以牛顿的力学为原理，蒸汽机的广泛应用，创造了巨大的生产力，社会面貌发生翻天覆地的变化。但科学和技术尚未真正结合。第2次科技革命（19世纪70年代）以电磁学为理论指导，以电力和内燃机的广泛使用为主要标志，极大提高了社会生产力，密切了世界各地的联系，提高了人们的生活质量，为经济的发展开辟了更加广泛的途径。第3次科技革命（20世纪四五十年代）以原子能、计算机、航天技术、生物工程等重大突破为标志，推动生产力空前发展，并进一步引起世界经济结构和经济格局的变化，推动了世界经济格局的多极化。

第3次科技革命以来，经历了不到一百年科学技术的高速发展，涌现大量的科技成果，大大加快了科学技术转化为生产力的速度，缩短了知识变为物质财富的过程。生物技术产业的发展极大地改变了人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变着人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。特别是在农业的应用中，有效提高作物的产量，获得具有抗虫、抗真菌、抗病毒、抗逆性等优良性状的植物；创造有更多优良性状的家畜和其他动物。总体看来，生物技术给人类带来了前所未有的好处。

2 科学技术的双面性

科学技术是双刃剑的说法已经被广泛接受，但是科学依然拥有很高的话语地位[1-2]。的确，在新技术诞生之初，人们很难找到其有害的科学依据。最简单的原因是负面效应的呈现需要时间。比如四环素长期服用会导致四环素牙，很多人都是在经过了十多年，深受其害之后才认识到的。氟利昂自1930年前后被发明出来并用作制冷剂以来，一直受到普遍的赞美和欢呼，人们也安于享受冰箱、空调带来的便利和舒适。历经40多a直到1974年，人类才发现它会破坏臭氧层。当时欢呼的人们，谁会把家里的空调与臭氧层的空洞联系起来呢[3]！机械化、电气化的发展给人们带来了便捷，能源得到无止境的开采，导致气候的变化是多年后才表现出来；化肥导致土地板结、地下水污染的后果也是如此。近年来，转基因在农业中的应用，已经由物用（抗虫棉）到食用（转基因大豆、转基因水稻、转基因玉米），直接进入食物链。生物技术已经开始改造生命本身。

3 转基因作物的迅猛发展

转基因生物是指科学家在实验室中，把动植物的基因加以改变，再制造出具备新特征的生物种类。许多人已经知道，所有生物细胞核里DNA的组成和排序不同，它们是建构和维持生命的化学信息。通过修改DNA链上的某一片段（基因），科学家们能够改变一个有机体的部分或全部特征。这些修改了基因组成的生物通过动植物进入食物链，如果这些基因的遗传力强，将会遗传给人类的子子孙孙。

1996—2009年间转基因作物迅猛发展，种植面积增长了80倍，使转基因成为农业近代史上利用最快的生物技术。2009年有25个国家种植了1.34亿hm2的转基因作物，如果加上允许进口转基因作物产品的国家，共有57个国家在采用、经营转基因作物和产品，包括将转基因作物用于食品、饲料和进行环境释放。全球种植面积较大的转基因作物主要有4种。2009年转基因大豆首次占到全球9 000万hm2大豆种植面积的3/4，转基因棉花占到全球3 300万hm2棉花种植面积的近1/2，转基因玉米超过了全球1.58亿hm2玉米种植面积的1/4，转基因油菜超过全球3 100万hm2油菜种植面积的1/5[4]。这些农作物产品除棉花用于纺织业和部分玉米用于能源加工外，其余全部进入了食物链，特别是发展中国家和贫困国家和地区。

4 转基因作物在我国的应用

大约10 a前，欧洲的反基因食品人士促使媒体掀起一轮报道关于转基因食品害处的浪潮，警告人们自作聪明“玩弄大自然”的后果，让转基因食品面临“不确定”的前景。但人们为了获得更高的产量和更多的粮食，转基因粮食的种植在过去10 a里获得长足发展，尤其是在发展中国家，以前生产效率低下的贫穷农民从这一技术中获得了“益处”。转基因作物在产量、经济、物质财富等方面带来了持续、显著的效益，因此，获得了全球上千万农民的信任。

近年来，转基因食品的安全性引起很大的争议。2007年，法国科学家证实，世界最大的种子公司美国孟山都公司出产的一种转基因玉米对人体肝脏和肾脏具有毒性。2008年，美国科学家也证实了长时间喂食转基因玉米的小白鼠免疫系统会受到损害，该研究成果发表在同年《农业与食品化学》杂志上。2009年12月22日，法国生物技术委员会最终宣布，转基因玉米弊大于利[3]。

在转基因粮食的安全问题上，总有些人以为转基因食品的所有成分已知，则效应已知，用传统的“经典科学”去推断大自然的复杂反应，1+1=2只是“自然”之一斑，我们应坚信一个观点：世界非线性。这个世界是一个整体，牵一发而动全身，非简单的物种相加，而是复杂的非线性关联，传统的经典科学观在探讨复杂系统的面前显得力不从心。

现代技术短期可控、局部可控，但不能保证长期可控、总体可控，尚未发现不等于不存在，不等于永不发现。但现实社会的行为逻辑是：如果暂时没有发现有害，就假设是无害的，就可以应用，等发现有害再说。这与科学主义的一个基本预设相一致：科学的负面效应是暂时的、偶然的、可以避免的，即便不可避免，也能随着科学的进一步发展得到解决。常用的说法是，不能因可能的负面效应阻碍科学技术的发展和进步。而科学技术的进步，一向被等同于社会的进步。然而，如果以这种态度对待科学技术，人类就只能甘于做事后诸葛，不能在科学技术的负面效应尚未发生时就加以制止。

5 转基因作物对自然进化的威胁

5.1 转基因作物本身能演变为农田杂草

由于导入新的外源基因，转基因作物获得或增强了生存竞争和繁殖能力，使其在生长势、越冬性、耐受性、种子产量等方面都强于亲本或野生种。因其具有野生植物没有的各种抗性，将会迅速地成为新的优势种群，进而可能演变成农田杂草。例如，加拿大商业化种植具有抗除草剂的转基因油菜，仅几年后，其农田便发现了对多种除草剂（包括草甘膦、固杀草和保幼酮等）具有耐抗性的杂草化油菜植株。据专家预言，这种杂草化的转基因油菜，将成为加拿大草原地区为害最为严重的野草[5-6]。

5.2 通过基因漂移影响其他物种

在自然条件下，栽培作物种内与其近缘野生种间及杂草之间都有可能发生基因漂移。例如，引起广泛关注的墨西哥玉米污染事件，即在墨西哥偏远山区的野生玉米受到了转基因玉米DNA片断的污染，且污染比率高达35%。转基因作物中的一些抗除草剂、杀虫剂和病毒的抗性基因就有可能通过花粉杂交等途径向其同种或近缘野生种转移，使其获得转基因生物体的抗逆特性，成为对其他作物构成严重威胁的“超级杂草”。而自然界生物间的协同进化或生物与非生物抑制因子间的对抗最终会出现适应或淘汰的结果。转基因抗虫作物的长期、大规模种植可能使目标害虫或非目标害虫对毒素蛋白的适应在群体水平上产生抗性，有可能产生侵染力、致病力更强的“超级害虫”，造成更大的危害。研究表明，转Bt基因抗虫棉对第1代、第2代棉铃虫有很好的抵抗作用，但第3代、第4代棉铃虫已对该转基因棉产生了抗性。原来的次要害虫盲蝽迅速繁殖。2010年5月14日，美国著名的《科学》杂志网络版上发布了中国农业科学院植物保护研究所吴孔明研究员的一项工作，十多年的观察表明，盲蝽数目已经增长了12倍。

5.3 对生物多样性的威胁

转基因作物作为外来品种进入自然生态系统，往往具有较强的“选择优势”，可能会影响植物基因库的遗传结构，淘汰原来栖息地上的物种及其他遗传资源，致使物种呈单一化趋势，造成生物数量剧减，甚至会使原有物种灭绝，导致生物多样性的丧失。墨西哥玉米事件的发生，已经严重威胁到世界玉米起源中心地区的玉米生物多样性资源。抗虫作物的抗虫基因不仅直接作用于目标害虫，对非目标害虫也可能直接或间接地产生伤害，进而对生物多样性产生影响。

5.4 转基因食品可能产生过敏反应

在自然条件下存在许多过敏源。转基因作物通常插入特定的基因片断以表达特定的蛋白，而所表达蛋白若是已知过敏源，则有可能引起过敏人群的不良反应。例如，为增加大豆含硫氨基酸的含量，研究人员将巴西坚果中的2S清蛋白基因转入大豆中，而2S清蛋白具有过敏性，导致原本没有过敏性的大豆对某些人群产生过敏反应，最终该转基因大豆被禁止商品化生产。即便表达蛋白为非已知过敏源，但只要是在转基因作物的食用部分表达，则也需对其进行评估。

5.5 转基因食品可能具有毒性

对于基因的人工提炼和添加，可能在达到某种效果的同时，也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。此外，抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂可能对人畜健康有害，因为含有抗虫作物残留的毒素和蛋白酶活性抑制剂的叶片、果实、种子等，既然能使咬食其叶片的昆虫的消化系统功能受到损害，就有对人畜产生类似伤害的可能性[7-9]。

6 科学技术发展应遵循自然规律，转基因作物的应用应放慢脚步

现在人们对转基因食品抱有很大的戒心，宁吃经过自然选择的，不吃人类强行改造的食品，认为这才符合自然。并且早就意识到，化肥、农药种出来的粮食，不如传统粮食好吃。人们还是相信自然选择。

自然选择，实际上是整个生态环境对物种的综合作用，所有物种一环扣一环，彼此作用彼此平衡之后的结果，物种的某种基因特性被自然环境确立或者否定，是经历了长时间验证的，在验证的过程中，不能维持生态平衡的特性会被否定掉，因此，生态平衡是自然选择的前提，而物种的基因特性被固定下来对整个生态环境的平衡是绝对无害的。人工选择是以人类的利益为出发点，将物种的基因特性指向人类的利益所在，人类的利益（短期）才是人工选择的前提，自然环境的平衡却位居其次，甚至可有可无。而人类对自然的认识非常有限，打破生态平衡的长期效应我们并不知道，而自然平衡被破坏之后，带给人类的危害往往需要我们付出比得到的益处更多的代价去应对，人类在这种事情上已经有了太多的先例。科技的发展决定社会发展的步伐，计算机、航天技术使人类对外面世界的了解越来越广，探索自然的能力不断加强，有力地推动了社会的进步；但生物技术的成果应用一定要慎重，适当地放慢脚步，像克隆动物、转基因生物不是不可以，但绝对要慎之又慎。没有进行长时间、大规模的试验，用急功近利的态度处理问题会存在潜在危险，但科学家希望自己的成果尽快地应用是现代人的普遍现象。

在农业中应用生物技术，特别是基因技术，这是未来社会发展的必然，迟早会出现。如此仓促、如此急迫地将转基因食品引入人类的食物链，很多人心里不踏实，食品安全是我们在解决温饱后最关注的问题。

目前，我们应加强研究转基因生物安全评价技术和方法，加快转基因生物技术检测机构建设，完善现行的标识管理制度，加强公众宣传和交流[10]有关知识；个人在购买相关食品时，要留意有关标识，尽可能拒绝转基因食物。人类追求更好的生活，需要科技的进步。我们不反对转基因研究，但一定要放慢应用的脚步，使人类与自然和谐相处。

［1］ 王海艳，帅鹏坤.大规模进口玉米再开闸 转基因作物侵略隐忧初现[N].南方都市报，2010-08-10.

［2］ 田松.超越科学看转基因问题 [N].中国社会科学报，2010-07-29.

［3］ 郎咸平.转基因水稻的背后[J].时代观察，2010（4）：28-29.

［4］ 郭晓东，朱行.全球转基因作物的推广及其影响[J].世界农业，2010（9）：15-17.

［5］ 连庆，付仲文，李华锋.欧盟转基因生物安全管理及对中国的启示[J].世界农业，2010（3）：22-24.

［6］ 孙晓萍.转基因农产品的正负面效应及预防对策[J].中国食物与营养，2007（3）：14-16.

［7］ 迈克尔·安东尼.仅仅是“科学”——转基因作物的局限性、风险和替代物[J].国际纵横，2010（3）：46-47.

［8］ Branford S.Argentina'sbitter harvest[J].New Scientist，2004，4：17-18.

［9］ Aaron deGrassi.Genetically modified crops and sustainable poverty alleviation in sub-Saharan Africa：An assessment of current evidence[J].Third World Network-Africa，2003，6：47-48.

［10］ Vázquez-Padrón.Cry1Ac Protoxin from Bacillus thuringiensis sp Kurstaki HD73 Binds to Surface Proteins in the Mouse Small Intestine[J].Forbesmagazine，2000，271：54-58.