doppiaw
发表于 2011-7-11 08:37
本帖最后由 doppiaw 于 2011-7-11 09:41 编辑
时隔一年多,弃楼的楼主又会来了. 无他, 前儿个在超大上看了一个贴子,也转过来给各位看看.
http://lt.cjdby.net/thread-1163444-1-1.html
本人拙作,转基因科普贴 BY milianmlau
这篇小文是我在本版上次转基因大讨论时写的,本来是马上就要贴的,不过先拿到杂志上投了一下稿。现在稿已刊发,可以在这里贴出,与大家分享。
本文未预设立场,不涉及任何社会敏感问题,请勿上纲上线。请理性地看此文,坚持让领导先吃转基因食品的童子可以退散。
以下是正文
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漫谈转基因
一 基因是什么
基因,英文是Gene,中文意译为遗传的基本因素,与它的音译天衣无缝。在分子生物学者眼里,它是生命的数据库;在经典生物学者眼里,它是特征的源代码。而在普通百姓眼里却是云遮雾罩——太抽象,看不见,摸不着,听说过,闲聊过,笑骂过,就是没见过,也不明白。
别急,听我一一道来。
基因本质上就是一段有遗传效应的DNA(DNA是啥就不在这里说了),但千万别以为DNA就等于基因。给各位打个比方,DNA就像一张光盘,基因就像上面的一首首歌曲,基因和基因之间有空白,并且这些空白相当长,总长可以超过整个DNA的90%。
基因能通过转录,把它的信息传递给RNA(RNA是啥也不多说了),然后再由核糖体根据RNA上的信息把氨基酸组装成蛋白质。打个比方,DNA就像唱片公司的母盘,基因就像母盘上的歌曲,发行唱片的时候,出版社要用这个母盘翻刻普通CD(RNA),我们再把CD放入碟机,播放出歌曲(蛋白质)。我们只能欣赏歌曲,而不能读懂CD盘面上那些记录信息的凹道,更不要说母盘了。虽然生命体内发挥功能的是蛋白质,但蛋白质的成分和结构都是由DNA上的基因决定的(有兴趣的朋友请参阅《生物化学》)。这个从DNA到蛋白质的过程叫做表达。
一般来说,有一个基因,就会有一种对应的蛋白,当然这句话也不全对。为什么呢?因为有的基因可以通过RNA的加工产生两种、甚至好几种蛋白(一张大碟变两张EP?);而有时两个基因却只能产生一种蛋白(歌曲串烧?)。目前根据人类基因组工程数据,人类约有3万个基因,比传统认为的10万个少多了。
一般情况下,基因随DNA卷曲存放在细胞核内。可别小看这个卷曲,它能使DNA的长度压缩85000倍——想想吧,人一个细胞的DNA接起来就有1米长,不压缩如何装进十几微米大小的细胞核呢?细菌没有细胞核,它们的DNA就存放在细胞中央,同样也是压缩了的。
平时这些基因除了表达出蛋白质外没什么好干的。然而当细胞分裂时,细胞核要一分为二,这就相当于唱片公司分家了。母盘(DNA)自然是要复刻一份,两家各要一张的,母盘上的那些歌曲(基因)也就随着复制而分身了。因为DNA和基因随着细胞分裂不断复制,每个细胞都拥有一套完整的DNA,它包含了我们的所有基因,所以这套DNA又叫基因组。
令人头痛的是,基因组每次复刻都不是完全忠实于原版,总得出点小错,称为突变。对于大肠杆菌而言,每复刻1亿个碱基(诸位可以将碱基想象成字节)左右就会错一个,一代代积少成多那还了得?幸好细胞有一系列管用的机制,就像唱片的复刻校对那样消除掉绝大部分的错误,使突变率再下降2个数量级,也就是每复刻100亿个碱基才错一个了。
假如这些漏网的突变出现在基因之间的空白处还没啥,歌唱不跑调就成。一旦落在基因上,基因表达出来的蛋白就可能是错误的,虽然也有少数自此得利的可能,但大部分情况下是多少要倒霉的。人类的血友病、红绿色盲、镰刀红细胞贫血、地中海贫血、多发性结肠出血……乃至癌症,多是这样发端的。
更不幸的是基因组复刻的保真机制很脆弱。如果DNA接触到致癌物、紫外线、高能射线等有害物质,突变率会猛然上升,这时候保真机制就无能为力了。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:37
二 转基因是个啥
基因前面加个“转”字,意味着基因的转移,也就是往某个物种的基因组里添加基因,就象往CD母盘里增加歌曲。
为什么要转基因?一般来说,在新基因发现之初,科学家是不了解它们功能的。为确定基因的功能,需要通过转基因,人为造成某一基因的表达过量或不足,而后通过生物性状的改变来确定该基因的功能。例如:小鼠过量表达A基因,变得像施瓦辛格那样肌肉发达,则可以判断A基因促进肌肉生长;玉米B基因表达不足,茎秆变得矮小,则可判断B基因促进茎秆生长……这就是转基因的最初目的——科学研究。目前研究性转基因已经广泛用于基因的克隆、基因功能的鉴定和疾病研究等领域。
当人们对基因的功能有了充分了解后,利用基因对某些物种进行改造也就很自然了,这就是我们常说的基因工程。通过转基因,可以增强物种的某些特性,如奶牛多产奶、大豆多出油;也可以是减弱某些不利特性,如小麦不怕涝、番茄不软烂;还可以是获得某些新特性,如棉花抗虫、羊奶产蚕丝蛋白、酵母产胰岛素、马铃薯作疫苗等。
转基因的对象也包括我们人类——向人体内转入正常基因,代替或矫正有缺陷的基因,对遗传病治本除根。这种转基因也称为基因治疗。自1990年美国首次使用转基因疗法治愈一位罹患联合免疫缺陷综合症的女孩开始,对基因治疗的研究逐渐兴起。目前已有数种遗传病治疗的成熟方案,还有更多的治疗方案在动物实验中得到了良好的效果,即将投入临床。当然,基因治疗的对象不局限于遗传病,对某些恶性肿瘤及退行性疾病如白血病、帕金森病等,也有望应用。
在本文中,如无特别说明,“转基因”特指目前应用最广的农作物转基因。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:38
三 如何转基因
既然知道了转基因的用处,那么基因是怎么转的呢?前面提到基因的本质是DNA,转基因的任务就是把含基因的DNA毫发无伤地送到细胞里面去。
可这并不是一件容易的事。每个细胞表面都包裹着一层极薄的,主要由脂类组成的细胞膜。别以为穿过这层膜很轻松。它像堵城墙一般,平时只允许很小的分子(水、二氧化碳和尿素)自由通过,大一点的分子(氨基酸、糖、离子)要看细胞需要,有的能通过,有的通不过,再大一点的分子(大分子蛋白、DNA)根本通不过。这可以算是细胞对外界的一种防御措施。有时,细胞也会从外界主动摄取DNA和蛋白质,但摄入的东西会被酶完全消化,作为细胞的养分。所以想让DNA完好地进入细胞并不容易。
对于细菌和植物而言,DNA想进入细胞就更难了:细胞膜的外面还包着一层坚韧的细胞壁,你说这可咋办?
办法终归是有的。细胞膜不给DNA开门,我们就想办法让它开门。动物的卵细胞个头非常大,肉眼都可以看得到,在显微镜下,用一根细针头就可以把DNA注射到细胞里面去。而对于其他个头小的细胞,就得另想办法了。
最好办的是大肠杆菌的转基因。它的细胞膜在瞬时高温作用下会产生细小的缝隙,容许DNA进入,这是生物专业的一项基本技术。其次是细小的线虫,由于它的细胞防御机制不完善,用DNA喂食或浸泡线虫就可以完成转基因了。
高等动植物细胞不能直接吸收DNA,怎么办?也有办法,前面说过细胞主动摄取的DNA会被消化掉,那我们就想办法把DNA包裹在细小的磷酸钙颗粒或脂质球里,这些物质会保护DNA免受酶的破坏,安全到达细胞内。美中不足的是成功率太低。
为了提高成功率,人们请出了病毒——不要害怕,这些病毒已经改造过,完全失去了增殖、致病和传染的能力,只留下侵染能力。我们把DNA装进这些改造了的病毒壳子里,通过病毒绕过细胞的防御措施,把DNA轻松带入细胞。成功率要高得多。
如果碰到强悍的细胞,以上所有办法都不起作用怎么办?那就得暴力血腥一回了,用枪!这种特制的枪名为基因枪,它的弹头上有凹坑,可以将浸有DNA的金属细粉填进去。使用时,向着细胞开火,子弹头被防护网拦住,而DNA则随着金属粉被高速射入细胞。再文明一点的办法是用电。在强电场中,细胞膜会被击穿出小漏洞,DNA正好借道而入。
基因进入细胞之后的日子也不是一帆风顺的。倘若这个基因一直没有同细胞自身的基因站到一起(整合),而一直特立独行,游离于基因组之外,那么它是活不了多久的,因为它不能随着基因组一起复刻,最终会消失。只有那些投了名状,肯与其他基因呆在同一条DNA上的基因才有传宗接代的权利,才能随着基因组的复刻和细胞的分裂遍及到整个生命体中去。
剩下的工作是要让这些转了基因的细胞接受鉴定,去除基因未转入的、基因未整合的、基因位置插错的和基因数量异常的细胞。并把筛选出来的细胞转入或培养成生物体。相关的技术都已经十分成熟,这里不再多说了。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:38
四 我们身边的转基因
不管你愿不愿意看到,转基因产品都已经悄悄来到了我们身边,并且为我们的生产和生活提供了丰富的物质资源。我们只有了解它们是什么,才能更好地做出评判和选择。
1.耐除草剂大豆
随着现代农业的发展,农田日益集中和专业化,耕种日益机械化。传统的精耕细作渐渐地不适应规模化的发展趋势,特别是对于那些地广人少的农业国家,像美国、阿根廷等。其中一个突出的问题就是杂草的控制。为杀灭杂草,从1971年开始,现代规模农业广泛喷洒低残留的草甘膦等除草剂,以取代传统的人工铲除。草甘膦可以抑制植物的EPEPS(烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶)蛋白功能,掐断正常氨基酸代谢。但它最大的缺点是选择性差,会把作物连同杂草一并杀死。如果避开作物对杂草进行定向喷雾,又丢掉了简便快捷的特性。农业生产率的提高一时陷入了瓶颈。
上世纪90年代,美国孟山都公司的科研人员从耐药大肠杆菌中发现了一个突变的EPEPS基因,这个基因产出的EPEPS只有1个氨基酸发生了变化,功能不变,但完全不受草甘膦抑制。这种突变的EPEPS基因被转入大豆后,大豆便获得了耐草甘膦的能力。在种有这种大豆的田里喷洒草甘膦后,大豆安然无恙,而杂草全军覆没。这就达到了选择性除草的目的。EPEPS为植物新陈代谢必需蛋白,对人畜无毒无害,不溶于油,因此榨油时不会进入豆油,相当安全。
后来,这种基因又被转入了多种其它作物,形成了庞大的耐草甘膦作物家族。目前,耐草甘膦作物是世界上种植面积最广、产量最高的转基因作物。我国已于2004年为耐草甘膦大豆发放了《生物安全证书》,从美国进口这种大豆。但主要是辐照灭活过的,用于榨油,仅在黑龙江省有一定面积的种植。现在,转基因大豆油已经进入了多个国家的厨房,其中包括美国和中国。
2.转植酸酶玉米
磷是生命需要的基本元素(碳氢氧氮磷硫)之一,是能量元素、骨骼元素,能参与几乎所有的生理活动。植物缺了磷,植株矮小,叶绿素不能正常合成,开花结实受到阻碍。动物缺了磷,骨质脆弱,肌肉生长停滞,生殖机能减退,体液酸碱平衡也会紊乱。
食肉和杂食动物极少缺磷,因为从动物蛋白中可以摄入足够的磷。而食草动物从普通饲料中难以获得足够的磷,故而在饲养牲畜时常常需要添加一定的磷酸氢钙或鱼粉等添加剂,才能满足对磷的需求。这无疑增加了饲养成本,消耗了不少的人力物力。
是饲料中的含磷量不足吗?非也。拿去实验室化验,除了青饲料含磷量较低外,干秸秆含磷量0.02-0.16%,玉米粒含磷量达到0.2%,竟与鸡蛋相当。按理说,只要饲料结构合理,完全可以满足牲畜需求。
那就是饲料中的磷难以吸收?的确是这样。饲料含磷虽多,但大多以植酸的形式存在。牲畜无法直接利用植酸,因为它们的消化道缺乏一种植酸酶,也就不能把植酸中的磷分解出来供自己使用。结果植酸吃多少拉多少,宝贵的磷白白丢掉了。
为了提高饲料中磷元素的利用率,科学家们想了各种办法,像饲料添加“益生菌”、添加植酸酶等,但性价比最高的办法莫过于让饲料本身具备植酸酶了。我国科学家从大肠杆菌中提取出植酸酶的基因,将其转移到作为饲料的玉米中去。为了防止植酸酶干扰玉米正常的磷质代谢,这个基因只允许在种子里起作用。牲畜吃了这种转基因玉米后,籽粒中含有的植酸酶会在胃肠中开始工作,像刀一样把植酸中的磷切下来供肠道吸收。相当于大幅提高了玉米的营养价值,也节约了为饲料添加磷质的一笔开销。
这种转植酸酶玉米已于2009年获得了国家颁发的《生物安全证书》,开始作为饲料品种推广。我们餐桌上的肉类中,说不定就有它的贡献。
3.耐贮番茄
番茄酸甜可口、营养丰富,特别是含有大量维生素C,人人喜爱。它的贮运却着实让人头痛:一筐筐个大、鲜红的番茄摆在库房里,煞是好看,期待着能卖个好价钱。可过不了几天,这些番茄软的软、烂的烂,根本没人要了。这是因为果实在成熟过程中会自发产生乙烯。乙烯作为一种植物激素,可以促进果实成熟、上色、变软、液化。果实的自发成熟本不是坏事,但对于原本娇嫩的番茄来说,这个成熟过程太快了,给贮运带来了很大的麻烦。以往,菜农们必须在番茄刚刚显出红色时就采摘运输,这样才能保证在软烂之前到达消费者的菜篮子里。后来虽然开发了气幕、冷藏、辐照等贮存措施,但不可避免地增加了贮运环节的成本。
科学家们已经搞清了果实的整个成熟过程,为解决番茄贮存问题提供了两个切入点:一是PG(多聚半乳糖醛酸酶)基因,它受乙烯驱使,可以分解坚韧的果胶,让果实发生软化;二是ACC合成酶基因,它在果实产生乙烯过程中起到重要作用。于是从这两个基因入手,通过转基因分别抑制了它俩的表达,研制出了耐贮番茄。结果显示,PG基因被抑制后,活性下降到原有的10%,有效防止了番茄软烂,而对糖分、番茄红素、维生素等含量没有任何影响。而ACC合成酶基因被抑制后,出现的效果更是神奇:室温下储存120天不变色,150天不软烂;当使用乙烯气体处理后,还能像普通番茄一样变红变软。口感和各种成分均不受影响。
由于耐贮番茄中转入的基因并没有产生新的蛋白,而仅仅起到抑制原有基因的作用,因此安全性更高。目前也已获得了我国的《生物安全证书》。
4.抗虫棉和抗虫水稻
棉铃虫是棉花一大害,它们蛀食棉花的顶芽、叶片、花蕾、棉铃等,虫害严重时可将棉株吃成光杆,造成严重减产甚至绝收。棉铃虫繁殖能力强,一年能发生四代;除了棉花外还能为害小麦、番茄、花生等多种作物,赶不尽杀不绝。这都给防治虫害带来了很大的困难。传统方法是喷施农药,但这种办法杀得了虫杀不了蛹,杀得了蛹杀不了卵,杀得了庄稼上的杀不了土里的,又极易产生抗药性,总不能让人安生。
农药严重的副作用促使人们研究其他的抗虫手段,寄生蜂、食虫鸟、微生物等生物方法应运而生,要说其中效果好、成本又低的方法,首推苏云金杆菌(Bt)。这种细菌在形成芽孢时,会产生一种苏云金杆菌毒素(以下称Bt蛋白)。这种毒素进入棉铃虫、玉米螟、稻飞虱等鳞翅目害虫的消化道后,会与特定蛋白受体结合,造成消化道局部溶解破损,使肠道内细菌进入血液,引发败血症而致死。这些死虫体内也含有大量的苏云金杆菌,可以继续传染更多的害虫,形成虫疫区,持久起效。更诱人的是,苏云金杆菌毒素仅对那些肠道偏碱性的鳞翅目害虫起作用,而对其他大部分昆虫无效,对人和畜禽无害,不污染环境,相当生态环保。
由于以上种种优点,苏云金杆菌在上世纪20年代便被欧洲大批量用于玉米螟的防治。但它也存在很大的缺点:对家蚕具有杀伤作用,在养蚕区及周边几十公里内都不能使用,否则会导致蚕茧绝收。为克服苏云金杆菌的应用局限,孟山都公司(还是它!)的科研人员直接将Bt蛋白基因转入棉花,得到了抗棉铃虫的抗虫棉。这样除了啃棉花的鳞翅目害虫是自寻死路以外,对不以棉花为食的其他昆虫基本零影响。目前,这种棉花占去了美国棉花种植面积的一多半。我国也种植了大面积的转基因抗虫棉,但这些抗虫棉是由我国自主培育的品种,早已获得了《生物安全证书》。
转Bt蛋白基因的对象并不限于棉花,马铃薯、玉米等都有转Bt蛋白基因的抗虫品种。我国上世纪90年代就开始培育转Bt蛋白水稻,在经过十多年的严格检验之后,于近期获颁《生物安全证书》,准予应用。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:38
五 认识转基因的误区
1.食用转基因产品会被转基因
在网上闲逛时,常看到人们在谈及转基因的言辞里,流露出对食用转基因产品后自身被转基因的担忧和恐惧。其实这是不可能的事,因为我们的身体早就为防御外来入侵准备了好几层屏障。
第一层屏障:胃中的强酸性环境。空腹时,胃酸的pH值为1左右,DNA在这样的酸性环境下将发生脱嘌呤,造成基因破坏。
第二层屏障:肠中的核酸酶。胰脏能分泌核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶,它们分别消化RNA和DNA。食物中的DNA将在小肠内被分解殆尽,成为核苷酸后被吸收。
第三层屏障:大分子不能透过的细胞膜。前文已提及,不再赘述。
第四层屏障:不断更新的肠粘膜。小肠粘膜是不断更新的,新的上皮细胞不断产生,老的逐渐死亡脱落,最长只需6天便可更新一次。即使有DNA进入小肠上皮细胞,也会很快随着细胞的死亡而清除。
第五层屏障:高效的免疫系统。和全身只有900多个细胞的线虫相比,人体的免疫系统十分完善高效。万一我们体内有细胞摄入了外来的DNA并且表达了非己基因,免疫系统也能很快将这些害群之马当成病毒侵染的细胞加以识别,并激活T淋巴细胞对其进行杀灭。
有了这5层屏障,我们被转基因食物转基因就是不可能的事。退一万步说,即使这种危险的确存在,那我们是不是也要先考虑一下被普通食物转基因的可能呢?
2.转基因表达的蛋白会对人产生危害
首先声明这句话错了一多半,但没全错。其实这个问题根本没有正确答案,那么多种可转的基因,来源不同、功能各异,一个个讲也许得用上好几年,怕是各位都没有兴趣听了。本文仅在这里进行一下概括:
1)从转基因来源讲
有些转基因生物转入的其实完全是自身或近缘物种的基因,只是对基因的活性进行了一番改造,这样的转基因已经被证明是安全的。第一,对于转基因生物而言,转基因产生的本就是自身已有的物质,只是量多了些罢了,不会有问题;第二,对于人来讲,使用这些转基因产品,接触的物质与平时并无二致,也不会有问题。
其他大部分转基因生物转入的是远缘物种的基因,比如前面提到的转植酸酶玉米。这种转基因一般也非常安全,因为提供基因的物种与人的生理差异实在太大,转基因产物对人体没有作用,只会被肠胃当作营养消化掉。至多会让某些过敏体质的人出现反应。
倒是有些基因的来源我们要注意一下,少数转基因生物转入的是高等动物基因,甚至人的基因,那么这些转基因生物就必须限定在特定生产领域内使用,不能直接面向公众,因为转基因的产物可能在人体内起作用。2002年,美国ProdiGene公司误将用于制药的转人胰岛素大豆混入普通玉米,结果酿成一桩大事。
2)从转基因功能讲
如果转入的基因是功能基因,就是功能已经研究得很清楚的那些基因,那么转基因产品的安全性一般是可以保证的,至少是在可控范围之内的。假如转入的是调控基因——负责控制多种其他基因表达的基因,这类转基因生物就必须严格限制在科研领域使用,因为这种转基因的结果无法完全预测。
3)从转基因类型讲
以抑制基因表达为目的的转基因一般比较安全,因为它不产生新的物质。以提高基因表达为目的的转基因也比较安全,因为它只产生已有的物质。以增加新基因为目的的转基因,其安全性需要讨论,参见1)。
4)从所针对的物种讲
目前,有一些转基因植物转入的是抗虫基因,比如刚提到过的转Bt蛋白农作物。有人害怕这些抗虫基因会把人也“抗”了,其实这种担心完全不必。一是转的抗虫基因,其功能已经得到清楚阐明,已证明高等动物体内没有它们生效的条件。虽然Bt蛋白能破坏害虫的消化道,却奈何不了结构根本不同的人类和畜禽消化道。二是人类在生产生活中运用天然杀虫剂也不是一天两天了,运用苏芸金杆菌、白僵菌等杀灭害虫是从上世纪就开始了的。转抗虫基因既完全保留了天然杀虫剂的功效,又克服了它们的副作用,节省了喷洒农药的开销,一举两得。
3.转基因不增产
这句话对了一半。从狭义的增产(增加产量)来说,目前的大部分转基因作物产量并没有提高。但从广义增产(增加终产品)来说,转基因可以减少病害、提高有用成分含量、减少贮运损失、提高总体利用率等,哪一条都能令产出增加。说转基因不增产?那多赚的钞票可是真真儿的。
4.转基因纯属拉动经济
本文无意评论公共政策,仅在此处列出几个简单的数字:我国目前人均粮食年消费是390kg左右,美国人均年消费则是1040kg,超了中国快两倍。美国人很能吃吗?非也,这与饮食结构有关。美国人的饮食结构决定了他们必须每年拿900kg以上粮食去喂家禽家畜,然后再食用产出的肉蛋奶。按农村最理想的“八斤料长一斤膘”换算的话,美国人吃的并不算多。
反观我国,开始解决温饱的1981年,人均粮食年消费220kg。随着经济发展,这个数值不断增加,人们直接食用的粮食反而逐年减少。不是我们吃得越来越少,实在是生活水平提高了,饮食结构向肉蛋奶倾斜,使我们必须拿更多的粮食去饲养畜禽。1981年,90%以上的玉米供人食用,而今天,70%以上的玉米用作饲料,这个比例目前仍在增长。长远来看,这种不怎么“经济”的饮食结构必然导致粮食消费量的上升。而我们的人均粮食年产量也不过400kg而已,总的来看我国的粮食供应并不宽松,有时甚至还需要进口。只有提高农业生产率,才能满足公众对粮食的需求。而转基因技术无疑是提高生产率的重要手段之一。
5.疯牛病是转基因饲料导致的
这个罪名实在是有点莫须有。疯牛病于1985年被发现,1986年被定名为“牛海绵状脑病”。而第一种商业化的转基因作物1993年才推出,时间搭不上。
疯牛病是一种由朊病毒引起的疾病。朊病毒不是病毒,而是一种蛋白颗粒,这种蛋白本来就存在于牛的脑内,只是结构发生异常改变后才成为朊病毒,具有致病性和传染性。也就是说,朊病毒的基因是体内本来就有的,跟转基因没有半毛钱关系。
6.转基因破坏了进化
谈这个问题前需要先明确两点:一、进化的目的是为了适应环境的选择,当然也包括人为选择;二、进化从道义上讲是无所谓好与坏的,只能被改变,不会被破坏。
从历史上看,人类对野生物种有目的的驯化和选育已经在很大程度上加速了这些物种的进化。例如,按自然界中的进化速度,我们不可能想象狼会在几千年的时间里进化成上千种形形色色的狗。人类的选择同样也改变了物种原本的进化方向,使物种出现了并不适于在自然环境中生存的特征:狗的生存能力比起狼来显著降低,某些品种的狗更是常被遗传病困扰;家鸡、家鸭和家鹅丧失了飞行能力,家鸭更是连孵卵能力都丧失了;香蕉变成了没有种子的三倍体,玉米变成了雌雄异花植物……这些都是人类为了生存、生活的需求而影响自然选择的结果。
育种,本身就是倾向性最强的人为选择,其加快进化速度和改变进化方向的作用有目共睹。作为育种的分支,杂交育种建立在认识有性生殖和遗传重组的基础上,而转基因育种更进一步,建立在认识基因功能的基础上,比杂交育种更快了。但它俩在本质上没有区别,都是人类为了创造出合乎要求的生物而采取的选择手段。换句话说:所有的育种都会改变物种的“自然”进化状态,转基因只不过是让这个过程来的更快罢了。
7.转抗虫基因加快了害虫进化
植物和昆虫的进化是协同的,属于“魔高一尺、道高一丈”式的较劲。在农田这个人工环境中,作物的进化加快,害虫的进化必然也会加快。这个是必然,不以转基因与否为转移。
根据进化论,害虫加速进化的根源在于人类给害虫造成的生存压力。即使不种抗虫作物,我们为了杀灭害虫,仍要大量喷洒农药,客观上还是加速了害虫进化。和农药一样,抗虫作物迟早会使害虫产生抗性(尽管慢得多),我们即使种了抗虫作物也不能一劳永逸。但抗虫作物避免了喷洒农药造成的生态损失和生产农药消耗的大量不可再生资源,从经济性和安全性上算笔账,选择抗虫作物还是明智的。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:39
六 转基因是柄双刃剑
前面说了那么多转基因给我们带来的好处,是不是转基因对人类有百利而无一弊呢?当然不是。它和其它育种方式一样,如果控制不力,对生态、生产可能存在某些负面影响。这需要我们去正确地面对,否则它就会像双刃剑一样,在带来收益的同时也将伤害我们自己。
1.转基因产品对人类健康的潜在影响
为什么在此使用 “潜在”二字?因为任何国家的转基因产品要想投入市场,没有长时间的生物安全验证是不行的,所以对人体健康一般没有整体性的、可察觉的影响,至于“亡国灭种”、“基因武器”之类的危言耸听,就更不值一提了。但部分转基因产品还是有可能对某些人群产生一些副作用,发生最多的是过敏。一些转基因产品中的新基因,人们平时不怎么接触得到,当过敏体质的人使用了这些产品,机体有可能对陌生蛋白发动免疫反应,引发红斑、皮疹、瘙痒、哮喘等过敏症状。此外,还有可能发生一些毒性反应。
另一方面,为提高转基因效率,转入的基因大都连接了抗生素抗性基因,以便用抗生素筛选出转基因细胞。而在自然界中,某些致病菌可能接受转基因产品中的抗性基因,从而获得抗药性,进而增强其危害性。这对微生物抗药性十分严重的现状无异于雪上加霜。为解决这个问题,现在已开始有不含抗性基因的转基因作物问世。
此外,由于缺乏大样本、长时间的实验数据,人们对转基因产品的潜在风险还不能完全掌握。尽管全球已有2亿人食用过数千种转基因食品而无一例食品安全事件报道,但要给所有转基因产品的安全性下定论,还为时过早。
2.转基因对生态的影响
各国关注转基因作物对生态的影响胜过对人类健康的影响,因为相对而言后者显现迅速、个别发生、容易消除;而前者一般出现缓慢、广泛发生、影响长久。为防止转基因作物引发不可弥补的生态剧变,科学家们必须把转基因作物安全验证的大部分时间花在生态实验上。
科学家们主要担心三个问题:一、转基因作物会不会影响所在生物群落的结构;二、转基因作物会不会影响生物多样性;三、转入的基因会不会进入其他物种。
第一个问题关注的是转基因对局部生态的影响。作物的茁壮生长离不开益鸟、益虫、土壤有益微生物等生态因素,假如转基因作物对这些生物有毒杀作用,打破了局部生态平衡,那么农田生态圈就有被破坏的可能。第二个问题则指向大范围的生态圈,意在防止转基因作物利用自身优势淘汰原有物种,导致生物多样性的丧失,这个问题从杂交育种的时候就有了。最后一个问题最为棘手:不同物种间可能通过杂交、微生物介导等方式进行基因转移。转基因作物自然也不例外,目前已经发现了转基因作物和野生植物间的基因转移。要是哪一天转基因作物中的抗逆基因偷偷跑到了杂草体内,造就出不怕逆境、不怕虫啃、不怕药杀的“超级杂草”,那时人类连哭都来不及了。
所以,每种转基因作物在获批上市前,都必须经过至少数年的生态实验,弄清楚它对农田和自然界的生态到底有什么样的作用,符不符合生态安全标准。举个例子:我国的转基因抗虫水稻自上世纪末培育成功后,接受了12年的安全性检验,证明对农田生态、生物多样性确无明显影响后,方才获得上市批准。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:39
七 各国如何对待转基因
转基因有利有弊。在权衡利弊之后,世界各国所持的态度大不相同,这与它们的国情和公共政策有关。
对转基因作物最为推崇的要数美国、澳大利亚、阿根廷、加拿大等地广人少,农业已经规模化的国家,因为转基因可以显著提高它们的农业生产效率。美国是转基因食品最多的国家,在立法上奉行实质等同原则,将转基因食品与传统食品等同对待,形成了强制标识与自愿标识并存的转基因食品标识制度(只要转基因产品的化学成分等同于传统食品即认为是安全的,适用自愿标识制度;如果转基因食品的成分有了重大不同或有致敏可能,则必须对其进行强制标识)。在美国60%以上的加工食品含转基因成分,90%以上的大豆、50%以上的玉米和小麦是转基因的。阿根廷90%的大豆也是转基因。澳大利亚人的餐桌上还一度出现了转基因动物。这些国家产出的转基因农产品已被多数本国民众接受,还占据了大半国际市场。
欧洲则对转基因持谨慎态度,因为欧洲国家人口多、农田面积小,耕作精细,相对而言转基因作物的意义没那么突出。而且它们国土面积小,生态系统多连成一体,一旦转基因作物带来生态上的问题,往往会蔓延到邻近国家,难于处理。在此之前已发生过数次食品安全事件,民众对食品安全性十分敏感。加上转基因带来的宗教和伦理问题,使欧洲民众对转基因食品普遍持怀疑和制抵态度。所以目前欧洲各国的转基因农产品一般仅用作饲料。即使这样,转基因农产品面临的监管和保障消费者知情权的要求仍然异常严苛,德国甚至要求由转基因植物饲养获得的肉蛋奶都需区别对待。
许多发展中国家对转基因的作法比较激进。一是因为它们被吃饭问题严重困扰,国际市场上便宜的转基因农产品对它们具有很大的吸引力;二是因为它们经济严重依赖发达国家,在国际贸易上没有主动权,发达国家容易、也乐意向它们倾销转基因农产品;三是它们缺少对转基因作物和农产品进行生物安全鉴定的条件,对可能带来的影响缺乏预见。
我国尚未对转基因安全立法,在现有法律法规框架下对转基因农产品和转基因作物的态度比较谨慎。总的来说,为应对可能出现的粮食不足(人口增加、耕地减少、自然灾害、饮食改变等造成),我国允许进口转基因农产品和种植转基因作物。但这个口子开得非常小,目前只批准了6种转基因作物及其产品,其中玉米、水稻、甜椒、番茄、大豆和棉花各1种。这些作物的《生物安全证书》都是在经过长期检验后颁发的,当可将潜在的不利影响降到最低限度。我国对其中的玉米、水稻和棉花拥有部分或全部知识产权,还有助于摆脱国际市场上的被动地位。目前,我国是转基因作物的第四大种植国。
然而“一劳不能永逸,警钟仍需常鸣”。尽管我国种植的转基因作物不多,但还未建立起有针对性的管理、法律体系。转基因农产品潜在的巨大产业仅凭16部“条例”、“办法”等约束,显然是不够的。在转基因产品标识、损害赔偿、知情权保障等方面与发达国家相距甚远。正因如此,在很长时间内,我国转基因农业之路都不会是平坦的,讨论和争议将紧紧伴随。
后记
不论我们是否愿意,转基因都随着科技的发展到来了,并且改变着、或即将改变我们的生产与生活。进入新世纪,全球转基因作物种植面积正以年均10%以上的速度增长,预示了一个农业新时代的到来。然而转基因又始终是矛盾和争议的集合体,围绕它的争议已经从学术延伸到了经济和政治范畴。因为它推动了农业进步,多少人想将它推而广之,但民众对不良后果的敏感延缓了它的脚步;因为它触及了诸多未知的领域,又有多少人想将它“盖棺论定”了事,却始终拿不出过硬的论据。
纵观人类科学发展史,科学技术向来就是一种社会产品,本身没有好坏之分。对转基因技术的评价不可能是一道是非题,也不能急着回答。它的利弊只能通过追问其“合理性”才能弄清——搞清楚它在什么意义上是合理的,什么意义上是不合理的,经过仔细权衡后,方能明白其价值,进而作出判断。
世界上不存在有利无弊的技术,更不存在一成不变的技术。和它的前辈们一样,转基因的缺点会随着科学技术的进步不断被发现,不断被弄清,又不断被克服。从发展趋势来说,它一直在向人类的需求靠拢,并悄无声息地改变着人类现有的生产、生活,乃至思维模式。都说21世纪是生命科学的世纪,以转基因作物为代表的生物技术产业的新发展必将对人类及其社会的发展产生重要而深远的影响。
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:40
Milianmlau的一个回贴,偶也贴贴.
到目前为止,国内反对转基因的理由主要是
1.没经过时间检验
2.未知的东西不能乱动
3.孟山都的品行
4.方舟子拿钱了
5.几篇科研结果
6.别国农民因转基因作物自杀了
7.还有别的吗?
A1.如果我没记错的话,杂交水稻的三系制种也是头一遭,在应用前也没经过事件检验。要命的是,每年还有为数不少的人宣称“我不吃杂交水稻,我要吃纯绿色食品”。这可咋办呢?
反过来说,那些已经被长期证明是“低毒”或“无毒”的农药,仅仅是对害虫变得低毒性了而已。吃水果蔬菜的时候才没人管喷的是啥农药呢,一概洗到脱皮。
A2.能动的东西早就动光了。而且还是在连生理机能的深层机制还没搞清楚的时候就乱动了。
要不是人类乱动,世界上怎么可能会有沙皮狗、球胸鸽、紫色玉米、无子香蕉这些怪物?
A3.孟山都是啥样咱不管。请持此观点的童子去查查我国批准的产自孟山都的东西有几种,以什么状态使用的,这个应该不是很难。再看看批准的国产转基因有几种,什么目的,这个更不难。
如果童子们坚持说受制于人的话,我再告诉大家中国的农村都有个叫“农技站”的单位,孟氏转基因大豆的种质早已复制成功了。
A4.一个科学家可能在他的非本行立场不稳,但永远别小看他在他的本行坚持真理的决心。
我的研究生老板是天主教徒,也对进化论和分类学嗤之以鼻,但他在交给我神经相关分子进化关系计算任务的时候,半句多的话都没有。
A5.到目前为止,除了一篇发表在三大顶级杂志的文章还值得人掂量掂量以外,其它的研究成果都有着这样或那样的硬伤。
就拿连续繁殖实验来说,如果我来做这个实验,我必须排除食物中营养、维生素或微量元素的缺乏导致繁殖力减弱的可能;环境导致繁殖力减弱的可能;品系导致繁殖力减弱的可能等等。为排除这三个可能,我至少要设计三个实验。
实验1:
非转基因干料、含转基因干料和模拟转基因干料(非转基因饲料+转基因蛋白)和完全营养饲料至少各3个平行组
实验2:
小笼、大笼和分散放养至少各3个平行组,喂食含转基因饲料
实验3:
三个不同品系的实验动物,至少各3个平行组,喂食含转基因饲料
通过实验排除3种其它可能(可能还有更多的可能),才能说转基因影响生殖能力,但连续繁殖实验的实验者显然漏掉了许多东西,根本不具有完整的证据链。
科研这东西,门槛是明摆在那的,国际科学界只认科研能力和逻辑能力,不是随便哪个人喊一声就非得有人应的。这也就是民间团体和民科到处宣扬制抵转基因,却始终得不到主流科学界认同的原因。
A6. 烦请度娘一下,中国的转基因作物是严重单一的吗?是被孟山都掐着脖子的吗?
好吧,只有本土大豆是被孟山都挤得不成样子,可本土大豆够争气吗?在国内大豆价格波动的时候,国家竟然不能依靠本土大豆平抑豆价,而只能向国外购买大豆。这杯具的恐怕是本土大豆吧。本来本土大豆是有机会的,但市场不会给它太多的时间。
A7. 没新的就洗洗睡了吧。
permanent19
发表于 2011-7-11 08:41
个人对于转基因食物持保留态度!
doppiaw
发表于 2011-7-11 08:43
个人对于转基因食物持保留态度!
permanent19 发表于 2011-7-11 09:41 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif
米兔.
PS 谢谢红包! 动作老快的.
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