科学认识转基因作物及食品

转基因技术又称重组 DNA 技术、遗传工程或基因工程，其主要原理是将某种生物的基因导入到另一种生物体的基因组中，改变后者的遗传性状，使之更加优良。转基因技术已在植物改良、医药、畜牧业、渔业、食品工业、环保等领域研究并得到广泛应用。目前在转基因作物及食品的使用和消费上存在一些分歧，其中既有赞成的，也有反对的，这也就造成了一部分公众对转基因的误解。使公众对转基因作物及食品具有一定的科学性认识，对一些争议问题做出有明确的回答显得十分必要。

（图源：光明网转基因科普团队、农业农村部科技教育司，后同）

一、食品中的基因在被食用后发生了什么反应？

我们的身体对转基因食品和非转基因食品的消化过程是一样的。食品中存在着上万种基因，转基因食品只是比原有食品增加了一两种外源基因而以。广义上说基因就是核酸，所有的核酸在化学成分上都是完全相同的，与其来源无任何关系。核酸在被人体摄取后，大多数被降解为小片段，为人体利用，参与人体的新陈代谢。只有在极少数的情况下，这些小片段才会进入其他器官，但科学试验证明这些进入其他器官的核酸绝对不是完整的，根本不具有任何的生物学功能。一些科学家的试验结果认为这些极少数的出现在其他器官中的核酸片段更可能是试验中的污染所致。欧洲食品安全局对食物中的基因被人体摄入后的结果曾经发表了如下声明：“基因被人体消化后，在人的胃肠道中可以观察到其被迅速降解成较小的核酸片段。大量的科学试验研究结果表明来源于转基因植物的核酸片段不能在任何组织内被检测到”。

迄今为止，没有任何确凿的试验数据证实转基因作物中导入的外源基因与普通植物的基因有区别。然而，在 2005 年底，俄罗斯科学院的 Irina Ermakova（伊莲娜·伊尔马科娃）博士公布了她的研究结果：与喂饲普通大豆的老鼠相比，喂饲转基因大豆的老鼠表现出了发育停滞以及较高的未成年死亡率。她声称老鼠是死于转基因所诱发的突变，其依据是很早以前提出的外源基因插入植物基因组可能引起高度突变的这一假设。她的研究结果并未被发表于科学评审的学术期刊，仅仅出现在研讨会上面。在新南威尔士的国会辩论中，该结果并未被用于欧盟转基因作物种植的禁令。许多其他科学家的研究结果与 Ermakova 的研究结果恰恰相反，并未发现喂饲转基因大豆对老鼠的同胎生仔数、体内组织的特性或后代的死亡数目有任何负面影响。Nature Biotechnology 的主编曾邀请 Ermakova 提供其研究工作的详细记录，在这次调查中 Ermakova 承认自己的研究结果存在问题，有必要进行同行专家的评审以及严谨的重复试验。

综上所述，一少部分人对于食用转基因食品后，食品中的外源基因会转移到人身上的担心完全是没有必要的，并且我们从来也没有担心过平时所吃食物的基因会转移到身体中。

.

二、Bt蛋白对人体有危害吗？

Bt 蛋白是一种由土生细菌 B.thuringiensis 产生的天然杀虫剂。在细菌体内形成的完整结构的结晶Bt蛋白是没有任何毒性的，当被昆虫吃掉后，Bt蛋白在昆虫肠道碱性环境下才能加工成毒性蛋白，该毒性蛋白还要和昆虫肠道细胞表面上特定的受体结合才能起作用。而人的肠胃环境是强酸性的，无法对其进行毒性加工修饰，并且人的消化道细胞表面上也根本不存在这种受体。最近，大量关于Bt蛋白的安全性研究结果表明，Bt 蛋白并不具有毒素蛋白的典型特征，Bt 蛋白与目前已知蛋白数据库中的毒素蛋白没有任何的同源性。为了验证 Bt 蛋白对哺乳动物是否具有毒性，科学家利用体外纯化的 Bt 蛋白喂饲 10 只雄性和雌性的老鼠，剂量大约是人体消费转Bt基因玉米水平的 200～1000 倍，研究结果并未发现喂饲高纯度的 Bt 蛋白与老鼠的体重、存活率、总的病理水平等有关。实际上，Bt 蛋白进入哺乳动物肠胃后，在胃液的作用下几秒钟之内即全部降解。由此可见，保证了转基因作物用来抗虫的 Bt 蛋白不会对人体造成任何伤害。

Bt 蛋白已被安全地应用了约40年，只是在1995年以前有两起所谓的对人的不良反应报道，但这两起报道都不是原始的结晶体Bt蛋白的直接接触造成的。据1991年的报道，由于Bt蛋白喷雾的吸入使133个农民中的两个造成皮肤过敏。2006年美国有机物消费者协会利用上述个例提出警告“转Bt基因的农作物会危害公众健康”。事实上，上述报道中的两个农民的呼吸道感染根本无法确认口腔接触到Bt蛋白将导致过敏反应的发生。尽管目前已对转Bt基因食品的安全进行了大量的评估，但在2005年7月绿色和平组织在纽约时代周刊及其他报纸上发表声明：根据Moreno-Fierros的研究结果，食用转Bt基因作物后会引起过敏性反应。事实上，他们所参考的Moreno-Fierros的研究结果是这样的：由于老鼠被喂饲过量的Bt蛋白后胃部的pH值迅速提高以阻止Bt蛋白降解，因此Bt蛋白可以作为提高疫苗效价的辅助剂，这与Bt蛋白是否会引起过敏性反应是毫无联系的。

真菌毒素是由真菌产生的具有毒性的二级代谢产物，黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌醇等真菌霉素甚至可以致癌。与普通玉米相比，转Bt基因玉米籽粒中真菌侵染所产生的毒素较低。由于昆虫咬食籽粒后会留下伤口，真菌借此侵染籽粒。除了产量提高上的效益，转Bt基因玉米的另外一个经济效益是可以降低籽粒中真菌侵染所产生的毒素。国际市场上对于感染了真菌毒素的玉米籽粒控制得很严，其相应的化验成本都会造成经济上的损失，以2007年美国的统计数据为例，转Bt基因玉米在降低黄曲霉毒素与脱氧雪腐镰刀菌醇方面的直接经济利益分别是2 200万和1 400万美元。更重要的是，在一些欠发达国家，某些真菌毒素是农作物、食品及饲料等植物性产品的主要污染源，转Bt基因玉米的应用可以显著降低真菌毒素的水平，因此对人、畜的健康很有益处。

三、转基因作物及食品真的应该被禁止直到它们被证明百分之百是安全的吗？

当今世界科学技术日新月异，几乎每件新事物，例如汽车、杂交种、人造黄油、巴氏灭菌牛奶、疫苗等，都是伴随着风险而出现。只有消费者亲自体验过这些新产品后，他们才会愿意去选择这些产品，因为他们会发现新产品的好处大大超过其风险。以追求绝对安全为由，限制具有巨大社会需求的转基因技术的发展，实在不是一种明智的做法。

转基因食品的接受与否依赖于以下因素：风险及效益的科学性认知、安全性的保证、个人的价值观。自从第一个转基因作物被商业化种植以来，农民获得的经济效益显而易见，但是一些消费者却对这些效益视而不见。从长远的发展来看，转基因作物及食品应该可以吸引消费者，甚至给环境带来更大的益处。消费者认识到转基因作物的益处主要依赖于被开发的是哪些产品、它们是如何被加工的等方面。事实上，与尽最大地可能使用一切可利用的技术相比，人类目前这样不停地消耗宝贵的资源所造成的危害其实更大。第二个与转基因食品接受与否相关的因素是其要有安全的保证。无论是在美国还是在欧洲，进入市场的转基因食品都需要经过广泛地安全性评估。虽然目前转基因食品不能保证百分之百是安全的，但传统方法获得的食品也不能完全保证就是百分之百安全的。众所周知，今天所吃的主要食品在最初都没有经过毒性检验，也未对它们进行过长期安全效应评价，但人们并没有认为这些食品是不安全的。而一些已知长期大量食用不利于健康的食品，如高脂肪、高热量食品和有致癌物质的烧烤食品等，却仍然被人们所接受。目前对转基因食品的安全性评估很严格，目的就是保证其与传统食品相比具有同样的安全性。第三个与转基因食品接受与否相关的因素是个人的价值观，这部分内容真的无法用科学数据衡量。

四、转基因作物的应用对植物多样性的影响大吗？

由于一些人认为外源基因会从转基因作物漂移到近缘野生种及杂草中，因此抗除草剂与抗虫的转基因玉米的商业化种植所带来的基因漂移现象可能会引起农业生态多样性的改变。其实这种多样性改变的情况并非可能在转基因植物的种植中出现，在传统的非转基因植物的种植中也是普遍存在的。

大约在1万年前，粮食作物首先从野生物种开始进化，然后人类的选择使其遗传背景产生了深远的影响，那些具有优良变异的植物种被选择并繁衍下去。农业生态系统的多样性不仅反映了物种的丰富程度，也包括它们之间互作的多样性。一般来说，农业生态系统的多样性随着农业实践和植物育种工作的改变而持续下降。早在19世纪60年代，通过传统育种手段选育出了一些作物的高产品种，从而导致产量增加，本地品种被显著替换并伴随着遗传多样性的下降，特别是谷物和豆类地方品种的减少。这些对生物多样性的负面影响被称为遗传性侵蚀，它可以显著导致杂草物种的减少、非目标性昆虫的死亡、昆虫及野生动物天然栖息地的破坏等。Frankel提出了遗传性侵蚀的一些特征用以描述农业对生物多样性的影响：①在农业现代化以前，作物种稳定地处于多样性的中心。②包括新品种在内的现代农业技术的引入导致了生物多样性出现不稳定。③原有的与外来引入的品种的竞争使原有品种被替代。④原有品种的替代破坏了原有作物群体的遗传多样性。一般来说，农业的面积越大，那么对周围动、植物的影响也就越大。由此可见，简单地认为转基因作物的种植会造成农业生态系统多样性的改变是不科学的。

五、转基因作物的花粉漂移到野生物种及非转基因作物会发生什么现象？

大多数植物借助花粉使基因从一个亲本转移到另一个亲本。关于基因的漂移是否会带来经济或环境上的风险，根本无法通过是传统杂交种还是转基因品种进行衡量。许多重要的农作物与其近缘野生种甚至杂草都存在生殖上的相容性，也就是说一些基因能够在作物与杂草之间漂移。这种野生群体间的异交现象可能会对受体植株造成一些有益的或有害的效应，甚至根本没有任何效应。

花粉漂移是自然界中一种普遍存在的现象。由花粉漂移产生的基因漂移的频率受到许多因素的影响，例如，物种的生物学特性、环境等。成功地杂交授粉需要亲本植物具有以下特征：①同时开花。②距离足够接近使花粉可以从供体转移到受体。③授粉后能够产生可育幼胚。成功地授粉还依赖于花粉活力及传播的距离。在美国，抗除草剂的性状已被广泛引入转基因作物，例如，芸苔、玉米、棉花和大豆等。抗除草剂基因的漂移是否会产生抗除草剂的杂草，主要依赖于物种、地理位置、性状特性等因素。普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）在美国被认为是一种有害杂草，但其与栽培型水稻存在生殖上的相容性，并且二者的生长位置一致、开花时间重叠，二者之间的基因漂移现象较普遍。由于抗除草剂性状已被转入栽培稻，有必要确定天然条件下抗除草剂基因从转基因水稻漂移到普通野生稻和杂草稻（O.sativa f.spontanea）的比例。研究结果表明，抗除草剂基因漂移到杂草稻的比例是0.01%～0.05％，转移到普通野生稻的比例是1.21%～2.19％。虽然频率较低，科学的试验结果证实了基因漂移现象的发生。由此可见，确实需要避免此种类型的异交，以降低杂草物种的生态适应性。在另外的研究中，由遗传诱变育种方法（绝不是转基因方法）产生的抗除草剂的植物材料被用于评估基因的漂移及受体植物的适应性，结果表明，基因漂移并不局限于转基因品种，其效应仅依赖于性状本身，而与基因引入的方法无关。当然，在一些植物遗传多样性较高的地区，为了降低转基因性状漂移对环境可能造成的影响，应该尽可能使转基因作物的种植远离野生物种，此外还可以借助遗传性应用的限制性技术（GURTs），阻止外源基因传递到下一代。

来源：《百名专家谈转基因》P.129（农业部农业转基因生物安全管理办公室 编，中国农业出版社出版）

文章作者：陈亮 郝东云（吉林省农业科学院）