新时代的来客

亚历山大·帕宁+白音

维基百科对转基因生物给出了一个诙谐的评价：“转基因生物的到来，成功让地球人口增加了几十亿。”科学家是如何实施这一“迂回拯救人类”计划的？基因工程可以帮我们解决哪些问题？转基因生物对医学和农业有哪些利弊？

或许，你觉得转基因生物离我们的日常生活很遥远。但事实上，现如今治疗糖尿病患者使用的胰岛素，都已开始从携带人类基因的转基因微生物中大量提取。早之前，使用动物源胰岛素为人类治病备受争议，因为不但成本高，而且无法与人类胰岛素相媲美。但现如今，这一系列问题将逐渐得到解决：从转基因生物中提取的激素、酶、抗体和凝血因子等，将为医学做出巨大贡献。

转基因技术为治疗一些曾被认为是不治之症的遗传疾病，开辟了新方法。唐氏综合症是目前科学之力尚不能及的，血友病则不同。血友病病发原因是缺乏一种由肝脏生成的凝血因子，导致遗传系统遭到破坏。幸运的是，我们不需要改变患者的无数个细胞中的DNA，仅需修复肝细胞，但又该如何弥补干细胞中缺失的基因呢？

医学人员通过转基因生物制造一种专门的病毒，使其有针对性地渗入患者肝细胞。病毒进入后自动脱离外壳，与对应的细胞进行选择性地接触。这种基因疗法已经帮助了许多患者，尽管目前尚不能完全治愈该病症，但可以有效减轻患者症状。

转基因生物还可用于治疗血癌。据美国食品药品质量卫生监督管理组织称，基因疗法可能使治愈白血病变为现实。癌细胞是一种突变的体细胞，一旦DNA被其大肆破坏，人体健康就会严重受损。因为这些细胞与正常细胞不同，免疫系统常将它们识别为异物并发起攻击。但有时免疫系统细胞没有合适的受体，突变的细胞继续生存、繁衍、进化，从而引发严重的肿瘤。研究人员提取病人的免疫系统细胞，置于试管中，向内注入所需基因，再重新注入病人血液中。这种免疫系统的转基因细胞能够识别癌细胞，就会开始与疾病斗争。美国开设了第一个使用这种治疗方法的诊所。

此外，美国科学家证明，基因工程有望助人类摆脱一些以往无法治愈的遗传病。在环状染色体中筑入一些DNA的小片段，然后识别出病毒基因的大小，并用一种特殊的蛋白质进行“切割”：科学家将这种蛋白质“对准”到想要切割或修改的任何一组DNA序列中。成功修改破碎细胞基因的最后一步是用完整的基因进行替换。

将来，转基因生物不仅有可能帮助治疗任何目前已知的遗传疾病，还可以稳定人体携带的许多先天病毒，为其提供上述抗病毒免疫。

除了医学领域，转基因生物的第二个重要应用领域是农业。基因存在于所有生物体内，它们会随机突变或随自然选择而改变。而我们常提到的育种，则是目前选择培育新的植物和动物品种的主要方法。

在许多基因编辑中，科学家都用到了菌。例如，生活在植物根部的土壤农杆菌，依靠根组织渗透出的营养物质生存，是一种天然的植物遗传转化体系，能够将部分遗传物质转移到其他植物细胞上，被誉为“自然界中最小的遗传工程师”。

细菌是原核生物，其基因型中包含其携带的质粒或附加体的信息。且细菌能“吞下”环境中的其他质粒。利用这个特性，科学家采用质粒替换方法：新质粒与旧质粒相似，但含能使细菌进入植物内的基因。细菌中携带着人体需要的基因，且使植物具有抵抗虫害或干旱的能力，从而增加营养物质的含量。

转基因植物除了能在实验室中生成，还能在自然条件下天然产生，例如，红薯中含有其同属植物中没有的细菌基因。科学家对美国、印度尼西亚和部分南美地区及非洲等地的近300种红薯品种研究后发现，所有品种的红薯中都含有农杆菌基因。也就是说，在人类食用红薯之前，农杆菌就已经将其基因插到了植物祖先的基因组中。而这早在育种家选择甘薯进行转基因培育，在基因工程问世前就已经完成。负责该项研究的病毒学家还说，人类在毫不知情的情况下，就已经吃了几千年的转基因作物。

实验培育出的转基因植物非常有用。例如，我们熟悉的粉红色菠萝，口感更甜，富含番茄红素——可降低前列腺患癌风险，对全球大约一半的人口都非常重要。不久前，美国食品药品质量监督管理部门批准了这种菠萝在美国境内贸易。

实验研发的番茄富含花青素——研究人员在动物身上实验验证它可遏制癌症和糖尿病的恶化。有人认为，转基因番茄丢失了番茄原有的味道，转基因生物也因此被扣上了坏名声。但事实上，这种番茄比以往的番茄更不易腐败，生长周期更长，所以在摘取前，可以充分积聚更多的营养物质。

还有夏威夷番木瓜，如果不是基因技术，它们可能已经全部被病毒杀死了。研究人员现在正在研究更多口味更甜但含糖少的植物品种。他们在热带灌木奇异果中发现的一种甜蛋白口味比糖甜1000倍，而且能保护植物免受真菌感染。

转基因技术还可以抵消选育时产生的不良影响。农民选择品种优质的玉米进行种植，但培育方法并没有跟进调整，导致负责执行植物油脂生物合成最后阶段的蛋白酶的基因被分解。但实验表明，如果使用转基因技术来纠正这种缺陷，那么玉米中的植物油含量将提高41%，油酸含量增加到原来的107%！

许多环保组织对转基因生物持否定态度，这令人感到悲哀。毕竟，许多基因工程项目的主要目标是尽可能减少人类对自然的负面影响。

转基因猪的出现在生物界轰动一时。所有生物体都需要磷，但普通的动物饲料中所含的磷通常都很难被吸收（饲料中的有机磷酸化合物以植酸盐的形式存在），导致大量磷进入土壤中。土壤中的磷被雨水冲刷到周围的水塘里，随着磷含量的急剧上升，水塘变得不适合鱼类生活，造成生态破坏。遗传学家成功将能够分解植酸盐的基因“移植”给转基因猪，间接减少了生态污染。

研发人员以为环保人士会十分愿意购买这些猪肉，但他們失算了，毕竟这可是可怕的转基因生物呀！最终，转基因生物猪的商业盈利目的还是没有达成。

但环保还有其他途径，比如研发高纤维素含量的树。我们就可以使用更少的工业化学品，得到更多的纸张，并减少废物的排放。endprint

对保护环境而言，增强土壤的肥沃度非常重要。毕竟人类做的最糟糕的事就是破坏生态系统，占用草场和田地。但话说回来，这又是人口增长的必然结果。如果单位面积的土壤能收获更多粮食，就能解决两难困境，而转基因生物给了我们机会。

举一个简单的例子。很久以前，农民将Bt毒素——一种细菌产生的物质，可保护植物免受害虫侵害——洒在田地里。这种毒素的危害是有选择性的，它对人类而言是天然的，甚至可用于有机农业，但它可能危害节肢动物和蜜蜂、蝴蝶、蜘蛛、瓢虫等昆虫，它们中有些是非常重要的传粉者，还有些是我们在与害虫作斗争时的盟友。

因此，基因工程师创造出一种只对吃庄稼的节肢动物起作用的Bt毒素，从而减少了杀虫剂的使用量，玉米的生产成本也降低了，只有杀虫剂生产商遭受了损失。

但目前我们仍需克服一些恐惧，解决人们心底的一些困惑，例如，食用转基因生物是否会使人不孕不育？

“不孕”转基因生物确实存在，而且是完全天然的。例如，“不孕”葡萄干——无核葡萄。但如果说人食用了“不孕生物”就会不孕，这种假设过于牵强，就好像在说你吃了煮鸡蛋就会被煮熟。人类总在吃动植物和真菌，然而，我们并没有变成蘑菇或头上长角的动物。

人们对转基因生物的第二个困惑是：转基因生物是否真的致癌？人们的这种恐惧源于法国研究者塞拉利尼的一篇文章。塞拉利尼坚称，吃了转基因玉米的母鼠体内通常会有一个大肿瘤。

事实上，在实验中，各组实验鼠的研究数据之间没有显著差异。有趣的是，吃转基因生物的公鼠死亡率更低。这一观察被解释为随机的偏差。但是，研究人员不想下任何关于“转基因生物不会致癌”的结论，因为他们不想再让这种观点变得“有理有据”。45%以上的老鼠在一年半以后都患上了腫瘤，但这对这种生物来说是非常正常的。

第三个困惑是：转基因生物是否会引起过敏？事实上，在过去10年里，关于转基因生物致敏的具体研究案例只有两个。案例一的结果没有得到证实，案例二是关于巴西转基因大豆的，但这种产品从未上市过。

同时，人们已经利用基因工程技术成功地创造出防过敏品种的花生、西红柿、苹果和大豆。这就足以减少蛋白质过敏原的产生，改变它们的基因编码。

比利时蓝母牛的肌生成抑制蛋白发生基因突变后，拥有了巨大的肌肉。它们经常被错误地认为是转基因牛，但事实上从法律上说它们是天然的。我们可以在其他生物中完成同样的“突变”，可以通过育种和基因工程两种方式完成，结果是一样的，但前者培育出的被认为是“天然”和合法的，后者却被认为是可怕的。

事实证明，转基因现象不是生理上的，也不是生物上的，而是心理上的。如何获取转基因生物不重要，重要的是我们获得了什么。我们应该关注的是，转基因植物是否可口？转基因动物是否生长得更好？与其不断试图找出转基因生物的阴谋，不如先认清什么才是真正重要的。

对转基因生物持怀疑态度的人还提出了一些技术上的疑问。转基因生物仍然是一种新生事物，我们对它真的了解吗？它是否会在几代人之后，才显现出其负面影响？但如果这么说，你就需要放弃手机、微波炉、电脑和现代医疗设备……因为它们和转基因生物一样，都是新生事物，它们给人类带来的利弊目前仍都处于探索研究阶段。

最可怕的一种风险就是尽量避免一切风险。因为如果畏首畏尾，人类将无法进步：没有技术，没有进步，没有先进的医疗，也没有食物。

[译自俄罗斯《GEO》]endprint