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转基因食品:是耶?非耶?

如果你是一位农民,你种植的西红柿受到某种虫害侵扰,每年你要花大价钱购买杀虫剂来保护你的作物。

转基因食品:是耶?非耶?

如果你是一位农民,你种植的西红柿受到某种虫害侵扰,每年你要花大价钱购买杀虫剂来保护你的作物。一家生物技术公司介绍的一种可产生天然杀虫剂抵抗害虫侵害的新型西红柿,既可免遭害虫侵扰,又可少用甚至不用化学杀虫剂。你会作何选择?

如果你是一名医生,经常有患有传染病的儿童前来就诊,一些传染病可通过接种疫苗来预防,但许多患者的父母负担不起疫苗的成本。如今有一种可大大降低疫苗成本的新技术:含有疫苗的转基因水果或蔬菜。孩子不需要打针,只要吃一个香蕉,就可以预防传染病!你会作何选择?

转基因食品:是耶?非耶?

答案不言而喻。为植物引入新的基因,操纵植物DNA,可解决以上这类问题,以及其他许多现实问题。基因工程为人类提供了以更少精力和更低成本,生产更多高质量作物的途径。然而,改变生物的基因构成,人类还必须承担由此产生的风险。这些风险是什么?它们发生的可能性有多大?我们首先需要了解转基因的科学原理。

什么是转基因

什么是转基因?转基因食品和转基因生物就是利用DNA重组技术等最新分子生物技术,添加作物所需要的一些特征,如增加抗旱、抗除草剂的能力,改进和提高作物的营养价值等。科学家早在1946年就发现,DNA可以在生物体之间转移。1983年诞生的首个转基因植物是耐抗生素的烟草植物。1994年,转基因西红柿被批准在美国的市场上销售。转基因作物的商业化生产始于1994年,到目前为止,大多数转基因食品主要集中于大豆、玉米、油菜、棉花籽油。

几千年来,人类一直在用选择育种的方法强化某些有机体的遗传基因。看看我们的周围:超市里摆放的甜玉米和无籽西瓜,公园里被主人牵着遛弯的纯种狗,这些都是人类有选择性地强化某些生物特征的例子。但传统的植物育种方法耗时耗力,有时需要经过多年的反复实验,而且产生的结果往往还不是很理想。

基因工程的优势是可以迅速并准确地改变植物的一些特性,例如,植物遗传学家可以将某些生物体的耐旱基因分离出来,插入目标植物的DNA中,获得的新的转基因植物就拥有了耐旱特性。基因不仅可以从某种植物转移到另一种植物,而且移植的基因还可以来自其他非植物有机体。最有名的例子是B.t.转基因玉米。苏云金杆菌(含有B.t.基因)是一种天然细菌,它所产生的晶体蛋白可以杀死昆虫幼虫。B.t.晶体蛋白基因转入玉米基因组后,玉米就拥有了杀灭害虫的能力,如欧洲玉米螟。总而言之,转基因食品就是利用生物工程的方法为植物引入一些新的特征,改变植物的基因结构,再用这种“种”的植物生产出来的食品。现代基因强化技术的效率和效果远远超越了传统的选择育种。

基因转移是如何做到的呢?基因转移技术是一个复杂的过程,简单点说,就是进行“剪切”和“粘贴”的操作。一旦确定了某种生物体中的所需基因,它就被生物酶“剪切”下来,又通过生物酶转移并“粘贴”到目标植物的基因组内。引入了新基因的植物可培育成为一种新的植株品种,所得到的基因也会代代相传。

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转基因食品有哪些优势

世界人口目前已超过70亿,预计在未来50年内还将翻倍。为了供养如此庞大的世界人口,确保足够的粮食供应是一个极大的挑战。转基因食品能够以多种方式满足人类对食物的需求。

水稻是一些国家和地区主要而且单一的主食,然而,光是大米不能为人体提供所有必要的营养,而包含额外维生素和矿物质的转基因大米,可缓解以大米为主食地区人们普遍的营养不足现象。例如,失明是维生素A缺乏而造成的一个常见问题,瑞士联邦理工学院科学家们培育出来的转基因“黄金”大米,含有高含量的β-胡萝卜素,铁的含量也远远超过普通大米。

药物和疫苗的生产成本通常很高,有的还需要特殊的储存条件。研究人员致力于开发含有疫苗成分的西红柿和土豆品种,食用了这种西红柿或土豆就可以起到疫苗的作用。而且,这种形式的疫苗比传统疫苗更方便装运、存储和管理。

转基因并不只限于农作物。例如,土壤和地下水污染是世界性的一个严重问题,科学家培育的转基因杨树可用于清理土壤的重金属污染。

此外,从作物生长的角度,转基因作物拥有以下优势:

作物抗病虫害能力 虫害对农作物造成的损失十分惊人,农民每年使用的化学杀虫剂以吨计。有农药残余的食品对消费者有潜在的健康危害,过度使用杀虫剂和肥料还会污染饮用水和地球环境。种植转基因作物,如植入了B.t.基因的玉米,可有助于减少对化学杀虫剂的依赖和使用,降低农业生产成本,减少环境污染。

作物抗病能力 许多病毒、真菌和细菌,都会引起植物生病,植物生物学家正在努力创造能抵抗这些病害的转基因植物。

作物耐寒能力 植物幼苗经不起霜冻的侵袭。科学家将一种冷水鱼的抗冻基因引入烟草和马铃薯等植物的基因组里,有了这种抗冻基因,植物幼苗能够耐受低温而不被冻死。

作物耐旱、耐盐碱能力 随着世界人口的增长,越来越多的耕地被用于建造住房。能够承受长期干旱或高含盐量土壤和地下水的转基因作物,可充分利用之前不适合植物生长的土地,缓解人口增长带来的粮食危机。

大豆和玉米是种植最广泛的两种转基因农作物,其他的还有棉花、油菜和土豆等。74%的转基因作物被修改为具有抗除草剂的特性,19%被修改为具有抗病虫害的特性,7%被修改为同时具有抗除草剂和抗害虫的特性。

转基因食品:是耶?非耶?

为何转基因食品争议不断

转基因食品,是利大于弊,还是弊大于利?人们对于转基因食品的质疑一直没有停息过。

一些科学家担心转基因植物与自然植物种群和野生种群产生杂交的风险。植物一般通过花粉、昆虫和空气等媒介来繁殖后代,在野外如果发生杂交是很难控制的。转基因技术的批评者提出,在转基因作物进行大规模生产之前,需要对其潜在的长期影响有更多的研究和了解。

公众更多担心的是转基因食品的安全性问题。许多人对很多食品过敏,比如花生、小麦、鸡蛋或奶制品,人们担心引入基因产生的蛋白可能会导致某些人中毒或过敏。

环保人士、广大消费者和一些科学家对转基因食品的担忧主要有三个方面:环境危害、人类健康风险和经济上的影响。

环境危害 实验室研究显示,B.t.玉米花粉可造成黑脉金斑蝶幼虫的高死亡率。黑脉金斑蝶的幼虫只吃乳草植物,并不以玉米为食,但如果B.t.玉米花粉被风吹到邻近田野的乳草植物上,黑脉金斑蝶幼虫吃了就会死亡。B.t.玉米引入的毒素基因会不加选择地杀死除玉米害虫外的其他种类的昆虫幼虫。不过,也有科学家认为B.t.玉米无害。这是个在科学界引起激烈辩论的话题,争论双方都提出并坚持自己的研究数据和理论,并一直未达成一致意见,转基因B.t.玉米对非目标生物的潜在风险还需要进一步评估。

其他环境危害还包括降低农药效果和意外的基因转移等。就像蚊子对如今已被禁用的DDT杀虫剂有了抗药性一样,许多人担心,昆虫会对B.t.玉米或其他转基因作物自身产生的杀虫剂成分产生抗药性。另一个环境危害隐忧是基因有可能转移到其他非目标物种上,例如,抗除草剂转基因作物与杂草之间出现杂交,导致作物抗除草剂基因转移到杂草中。这种“超级杂草”同样也会产生抗除草剂特性。

针对以上问题,科学家提出了两种方法可确保非目标物种不会受到附近转基因植物花粉传播的影响:一是培育不育的转基因作物(不产生花粉);二是让转基因植物的花粉不包含引入基因。如果花粉没有引入基因所产生的杀虫剂成分,黑脉金斑蝶这类无害昆虫的幼虫即使吃了来自转基因作物上的花粉,也不会死亡。

人类健康风险 包括过敏原性和对人类健康未知影响的担忧。美国和欧洲的很多孩子都出现了威胁生命的花生过敏和其他食物过敏,有科学家认为植物在引入新的基因后可能会产生一种新的过敏原,会导致易感个体出现过敏反应。因担心引起意想不到的过敏反应,有人提出放弃将巴西坚果中的基因向大豆转移的计划,并提出对转基因食品进行严格测试,以避免食物过敏对消费者造成的可能伤害。

越来越多的人还担心将外源基因引入食品植物,可能会对人类健康产生意想不到的负面影响。有研究文章称,喂食转基因土豆的老鼠和喂食普通土豆的老鼠,二者的肠道有明显的差异。但支持者指出,科学家引入土豆的转基因是一种对哺乳动物产生有毒物质的基因,目的是获取科学实验中要用到的一种植物血凝素,这种土豆本来就不是为人类或动物食用而开发的。

经济上的影响 将转基因食品引进市场是一个漫长而昂贵的过程,农业生物技术公司当然希望确保稳定的投资回报率。许多新的植物基因工程技术和转基因作物都已申请专利,现在专利侵权成为农业综合企业关注的一个大问题。然而,消费者权益保护者担心的是,新植物品种专利会导致转基因作物种子价格奇高,超出人们的承担能力,贫富差距会进一步拉大。

应对专利侵权的一种方法是将“自杀基因”引入转基因作物。这些转基因植物的种子只能生长一个季节,新产生的是不能发芽的不育种子。农民每年都需要重新购买新种子,但那些负担不起年年购买新种子的农民如果按照传统做法,为下一个生长季节贮存一部分收获留种,结果显然会是灾难性的。

转基因食品有可能解决世界上一些地区的饥饿和营养不良问题,并有助于保护环境,提高农业生产产量,并减少农业对化学杀虫剂和除草剂的依赖。不过,也有许多人并不看好转基因技术的未来。尽管关于转基因争议不断,但转基因食品已经与我们和我们的世界共存这一事实不可否认。许多人认为,基因工程是不可避免的未来发展趋势,但在对这项强大技术的前景充满热情和期望的同时,我们还必须谨慎行事,以免对地球环境和人类健康造成意想不到的危害。

作者:方陵生

来源:《大自然探索》 

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