李尚勇:存在致命缺陷的转基因食品技术

——《人口困局》被删的第3章第8节

作者:李尚勇  时间:2014-07-15

作者不是分子生物学家,本文也不是从分子生物学专业研究的角度评述“转基因食品技术”,而是利用分子生物学自2000年以来的最新研究成果,剖析“转基因食品技术”在方法论上(哲学范畴)的严重错误,从而揭示“转基因食品技术”的致命缺陷。当然,本文也涉及我国转基因研究的一片乱象,以及转基因政策的严重失误。 

前面说过,为了解决13.4亿人口“吃饱”的问题,我们不得不大量使用化肥、农药、动植物激素、抗生素和农膜,除此之外,我们还需要动用其它一切科技手段(许多安全性不明)尽可能地增加食物供给。“转基因食品技术”正是安全性不明技术手段。

2000年以来分子生物学的最新研究成果显示,“转基因食品技术”不仅安全性不明,而且存在巨大的潜在风险,它赖以存在的理论基础存在致命错误,即目前的“转基因食品技术”实际上建立在一个完全不成熟且有理论错误的早期分子生物学理论之上。

一、早期的分子生物学及其转基因技术

中文“基因”为英语“gene”的音译,基因是生物体遗传物质的最小功能单位,又称为“遗传因子”。

所谓“基因”,实际上就是就是DNA分子中的一个片段,这个DNA片段带有该生物性状的遗传物质。基因一方面通过DNA复制将生物的性状特征遗传给自己的后代,另一方面,又在合适的时空条件下逐步启动个体生物的遗传信息(即基因表达),让个体生物依据遗传信息按一定的顺序发育生长(即生、长、病、老、死),并形成不同的个体特征。

1938年,生物学家选择噬菌体为对象开始探索基因之谜,1953年,两位科学家发现了DNA分子双螺旋结构,开创了分子生物学的新纪元。1967年,生物学家破解了DNA的遗传密码,认识了DNA的由4种碱基排列组合成的64种三联体“密码子”,20种氨基酸的密码子排列规律,以及由这些密码子所决定的不同氨基酸序列蛋白质的合成。这些认识初步揭示了基因通过控制蛋白质合成去控制生物体性状的基本过程。1970年代初,重组DNA技术的出现摧生了遗传工程。

在上述理论研究的基础上,诞生了现代生物技术,即将外源基因导入到生物体基因组的技术,而所谓的转基因技术,就是现代生物技术的一个组成部分。

简单地说,转基因技术就是将人工分离和修饰过的外源基因导入到目标生物体的基因组中,以便引起目标生物体(通过表达新蛋白)而使其性状发生可遗传修饰。经转基因技术修饰的生物体通常被称为“遗传修饰过的生物体”(Genetically Modified Organism),简称GMO,俗称转基因生物。[1]

转基因生物研发初期(1980年代以前),转基因专家曾以为,转基因技术能够按照人们的意志将“已知的、有用的、优良的、安全的基因,非常精确地去做一个转移”。[2] 在此认识的基础上,转基因专家将病毒或细菌基因(片断)导入农作物,培育出抗病毒、抗虫、抗杀虫剂的转基因农作物。[3]

目前真正商业化的转基因特性主要有两种,即除草剂耐受性(Herbicide tolerance,简称HT)和抗虫性(Insect Resistance,简称IR,但基本上都是Bt特性),以及这两种特性的叠加。这两种转基因特性均采用“导入”土壤细菌基因的方法而形成,在本质上,这两种特性都属于农药效率改进型技术进步,并不能直接提高农作物的单位产量。

所谓“导入”,就是采用“暴力”方式将外源基因片段强制“打”入受体基因组;所谓“暴力方式”,例如“基因枪”,就是用火药爆炸或高压气体加速,将包裹了外源基因片断的微粒直接“打”入植物组织或其细胞中。

转基因HT是美国孟山都公司专门针对其生产的除草剂(如草甘磷)而研发的具有除草剂耐受性的转基因作物。播种HT作物(如HT大豆),同时使用该公司的除草剂,田里就只有转基因HT大豆能够生长,其余植物全部被除草剂杀死。这有利于农业的大规模机械化耕作,但对生态环境的破坏可想而知。(这里的逻辑顺序是,为了除草,发明了除草剂;为了推广除草剂,研发了抗除草剂转基因作物HT。)

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种土壤细菌。研究者将Bt基因片段导入到农作物的基因组中,该作物便表达出一种对特定虫害具有毒性的蛋白,从而使该作物对该虫害具有抗虫性。目前商业化的转基因抗虫性基本上都来自Bt,所以抗虫型转基因也称为“Bt转基因”。[4]

与此同时,转基因专家设想,还可以找到增产基因,将之转入任何想要的农作物,例如,将沙漠动植物基因转入农作物,在沙漠上获得粮食丰收;将寒带动植物基因转入农作物,使冬天也成为粮食生产季节。

然而,“这些美好的转基因蓝图,均在日新月异的分子生物学理论和实践的发展进程中被(否定而)落空了”。例如,近些年的研究确认,真核细胞生物(动植物和人)的一个基因可能编码多个蛋白质,而在更广泛的情形下,多个基因又可能影响同一性状以及受一系列错综复杂的调控机制的影响。[5] “科学家曾将人的生长激素基因转到猪的身上,目的是要制造出极快速生长的猪来,可没料到,所产生的小母猪居然没有肛门。”[6]

    二、分子生物学基础研究的新进展

2000年以后,分子生物学的基础研究取得了一系列新进展,这些新的研究成果在很大程度上改写了转基因食品技术所依据的早期分子生物学理论,同时也揭示了转基因生物,尤其是转基因食物的巨大潜在风险。

1)转基因技术诞生初期(1971年),生物学家以为真核细胞生物(植物、动物和人)的基因编码规律与原核细胞生物(如细菌)是一样的,即一个基因只编码一个特定蛋白质。[7] 1977年发现,在真核生物中,一个基因可以编码多个不同的蛋白质。2000年以后确认,这一被称为“可变剪接”的现象在真核生物中具有广泛性和普遍性。[8] 比如,果蝇的一个基因可以产生38016 个不同的蛋白质分子。

2)早期的转基因专家曾认为内含子(intron)是基因的无用段、是“垃圾基因”。今天,虽然分子生物学家还没有搞清楚这些“内含子”的功能,但至少“再没人敢这样说了”。科学家们已经意识到生命体的复杂性远非那种错把生命当作机械来处置的“科技工匠式思维”所能理解的[9]

3)过去,分子生物学曾认为,基因是相互独立、互不关联的一系列微单元。今天,科学家已经发现,增减一个基因,或者对某一个基因动手,往往会引起与之相关联的基因网络发生改变;[10] “对每一种特定的转基因作物来说,仅仅一个外源基因的插入,就可能导致原作物的上千个基因的表达发生改变”。[11] 有科学家制作了转基因酵母,想增加酿酒产量,但随后惊讶地发现,该酵母原有的可能致癌的自然毒素被意外地提升了40200倍。[12]

4)原来的遗传学理论认为,一旦氨基酸顺序确定了,蛋白质便总是会按正确的方式折叠(形成),这是认为转基因食品安全的又一理论基础;但最新的遗传学理论认为,蛋白质折叠需要蛋白伴侣(chaperone)来协助。在植物蛋白质的形成过程中,若突然出现一种被转入的外源细菌基因,该植物的蛋白伴侣便会认为是遭遇了异类蛋白入侵,它们之间将如何应急互动,目前的研究还难以预料;假如这种异类蛋白入侵使得蛋白质折叠发生错误,其后果也是错综复杂的。例如,“疯牛病”的发生与细菌病毒无关,而与“蛋白质错误折叠”有关。

5)转基因食品研发之初,分子生物学家曾认为,转基因片段通过“横向转基因”是不可能进入哺乳动物消化道的,而且这也是当初评估转基因食物“具有安全性”的决定性依据。但后来进一步的研究发现,“相当大部分比例的转基因DNA并没有被消化系统摧毁”[13],而且,转基因技术所采用的外源基因材料(如Bt基因),可以透过母亲的胎盘进入未出生婴儿的胚胎,以及转移进入成人的性细胞,影响于后代的遗传。

(上述资料由有分子生物学专业背景的旅美华人曹明华女士提供,其中的英文专业文献也由她提供。在此表示感谢!)

2010年,我国中山大学的研究人员发现,转基因水稻营养成分发生了很大的非预期改变。这些新的实验室数据为上述分子生物学基础研究新进展提供了新的佐证。

这篇专业论文发表在国际刊物《农业与食品化学杂志》上,题目是《转基因的亚洲栽培稻籽粒发生非预期成分改变》,论文“摘要”的(部分)中译文如下:

“研究3种可抗霉菌病和抗虫的转基因水稻中重要的营养物质成分组成(按欧共体标准),发现其营养成分组成和物理性状有非预期改变”,其“差异幅度:氨基酸20%74%,脂肪酸19%38%,维生素25%57%,(微量)元素20%50%,蛋白质35%;植酸没有显著变化”。“相比于非转基因水稻,转基因水稻的营养成分构成和物理性状的非预期改变,可能与基因的转入有关”。[14]

按道理,这些数据早就存在于转基因食品研发机构的数据库里。而问题是,它们为什么不公布?为什么需要各国研究机构各自做实验去获得?当然,如果它们根本就没有做过这类研究,那人们就更有理由质疑转基因食品的安全性。

来源:中国改革论坛网 [关闭] [收藏] [打印]

我也来评论 文明上网,理性发言!   查看所有评论
© 中国改革论坛网 版权所有 不得转载 琼ICP备10200862号 主办单位:中国(海南)改革发展研究院
建议用IE5.5以上版本浏览 技术支持:北京拓尔思信息技术股份有限公司 Design by Ciya Interactive