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工人日报 2016年04月01日 星期五

技术是中性的,并无褒贬之分,就好比金庸笔下的绝世武功六脉神剑,在段誉手中可以救人危难,而若被鸠摩智学会则会危及武林。也就是说,转基因是否安全,需要控制,善人善用。这就是科学评价、安全评估的用武之地——

我们应该怎样看待转基因

□旷乐 章旺根
《工人日报》(2016年04月01日 06版)

中国政府批准可以自己进行商业性生产和上市的农产品转基因技术,目前只有棉花和木瓜这两种。资料图

编者按

上世纪末以来,粮食产量增长放缓,化肥、农药用量开始猛增,土壤、水质等农业生态环境不堪重负,第一次绿色革命已不再绿色,名存实亡。这些老百姓暂时看不到的粮食危机其实才是真正的不安全,亟待寻得解决之路。而转基因技术,正是“第二次绿色革命”的先驱之一。

然而,并不是每个人都了解并欢迎这个“第二次绿色革命”,转基因技术时常招致口诛笔伐。打从今年两会开始,反转的声音再一次形成高潮,并还都是些被N次辟过谣的老生常谈。

转基因是个啥东西?下面这篇出自中国种子集团有限公司科研人员之手的文章,或许有助于公众更客观地认知转基因。


古往今来,宏观世界越来越小,微观世界越来越大,人们在探索浩瀚宇宙的同时,也发现了肉眼看不到的细胞、染色体、DNA,以及基因。不仅如此,人们在微观世界里的动手能力也慢慢增强,可以轻松自如地操控基因,让瓜越来越甜,豆越来越大。

基因的本质和功能

遗传物质,就是生物体内可以进行自我复制并能稳定传给后代的东西,科学前辈给它取了个很好听的名字基因(GENE)。基因就是基本遗传因子,是DNA片段,由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)两两配对排列组合而成。简单说,基因就是长长的ATCG双链条分子。

基因是怎么自我复制稳定遗传呢?细胞复制时,ATCG双链条会打开变为单链,细胞中游离的A、T、C、G会在装配酶的作用下,按照A-T、C-G的配对规则以两条单链为模板组装上去,单链重新变成双链——整个过程,仿佛我们穿衣服时拉拉链般。基因稳定的复制是亲子代间性状稳定遗传的基本保障。

基因如何决定新陈代谢乃至生物性状呢?生物细胞的新陈代谢都由基因所控制。简单而有趣的是生物细胞内所有的蛋白质几乎都由20种氨基酸所组成,不同的排列组合构成不同的蛋白质。而不同的蛋白质(主要分功能蛋白和储存蛋白)就决定着生物性状。奇妙的是,组成蛋白质的氨基酸序列就是由基因的核苷酸序列所决定的。

我们知道4个汉字构成一个成语,这个成语能表达固定的含义。基因亦然,每3个字母(ATCG任选三)组成一个密码子,也能表达固定的意义——一种特定的氨基酸。不同的基因就能表达成不同的氨基酸链分子,即不同的蛋白质,从而表达出不一样的生物性状。

遗传基因仿佛一篇文章,里面的字只有4个:A、T、C、G,它们不断地重复,形成不同的队列;字数不同和字的排序不同,文章的意思则不同。基因又像一首乐谱,仅用4个音符,就谱写出千姿百态的生命之歌。

转基因古已有之

基因到底能不能吃?当然可以,因为基因存在于生命体的每一个细胞中。大家每天都在食用基因,但不会因为吃了猪蹄而长猪脚,也不会因为吃了黄瓜而肤色变绿。

那么,吃下肚的基因跑哪去了呢?

基因的本质是长长的ATCG双链条分子,它们通过口腔进入胃肠道后,被人体的各种酶类物质消化,分解成小分子物质(嘌呤、嘧啶),基因也就消失了。人体会对这些小分子物质分类处理,有用的就吸收,没用的就排出体外。总之,吃进肚里去的这些基因,是无法履行其遗传物质的功能了。

转基因就是基因的转移。基因是遗传物质,那转基因就是遗传物质的转移。遗传物质发生转移,接受了新基因的生物能够获得新的性状。这新的性状,若是有利于生物生存的,生命则完成一次升级;若是不利于生物生存的,生命则会为自然所淘汰。

千百年来,依靠遗传物质的不断转移,获得好性状的生命形态在自然筛选压力下存续,长此以往,优胜劣汰,生命才得以进化。因此,遗传物质的转移是自然界生命进化的原动力之一,是伴随生命起源至今再自然不过的现象。转基因现象古已有之。

杂交是宽泛意义上的转基因

在自然界中,花粉随风飘散、蜜蜂采花授粉,都是遗传物质转移的途径。

农业生产中,杂交技术是对杂种优势的利用,是人类较早掌握并得以推广的实现遗传物质转移的有效技术之一。亲本A、B杂交,可以让A、B的遗传物质重新组合,后代可能获得A和B的优势性状而更趋完美。水稻杂交,便是将该技术的利用推向了高峰。

杂交技术的操作对象是整个基因组,杂交过程会产生大量遗传物质的不定向转移,形成多种难以预见的后代性状表现。人们再在这些性状表现中进行选择,选出农业生产所需要的有利性状。所以杂交技术中遗传物质转移量大,目标性状命中率低,后代表现预见性差。

玉米A品种穗子大、籽粒饱满,抗性也很好,但是植株太高,容易倒伏;而B品种的产量性状不突出,但植株很矮。将A、B杂交,后代中会出现各种性状表现的个体,有的穗子大、植株矮,但抗性差;有的抗性好、植株矮,但籽粒瘪……总会不尽如人意。而只有穗子大、籽粒饱满、抗性好且植株矮的个体C,才是优势杂交后代,但是,这种个体在后代中的出现几率相当低。

安全与否科学评估说了算

随着基因工程、细胞工程和功能基因组的发展,人们在了解基因功能的基础上对基因进行操作,实现基因在生物个体间的转移,完成目标品种的性状改良。这个过程就是转基因。转基因技术所操作和转移的是经过明确定义的基因,功能清楚,后代表现可准确预期。

利用转基因技术获得的玉米品种C,就比杂交技术简单明了得多。我们只需要在B品种中找到控制矮秆性状的基因,将该基因接上启动载体后,通过转基因的方法直接让A品种获得矮秆性状就行了。

杂交技术的安全性几乎没有成为过话题,杂交水稻面世以来也未进行过系统的安全评价,因为杂交技术被默认是安全的。转基因技术则走向另一个极端,严格的安全评价伴随始终,但转基因舆情却从未降温。

几十年来,在以作物矮秆技术为先驱的第一次绿色革命的推动下,粮食产量快速上涨,吃饭问题得以缓和。上世纪末开始,粮食产量增长放缓,而化肥、农药用量开始猛增,土壤、水质等农业生态环境不堪重负,第一次绿色革命不再绿色。这些老百姓暂时看不到的粮食危机才是真正的不安全,亟待解决。以此为契机,我国农业科学家倡导的以“少投入、多产出、保护环境”为目标的“第二次绿色革命”呼之欲出。

最具代表的例子是,上世纪90年代棉铃虫害蔓延,是转Bt基因抗虫棉的研发和推广力挽狂澜,拯救了中国棉产业。抗虫棉作为第一代抗虫、抗除草剂转基因作物之一,能降低80%的农药用量,其保护环境、改良生态的综合效应已得到验证。

安全不是想当然。不管是纯天然食品、传统食品,还是现代食品工业生产的食品,都应由科学评估说了算。但要用一两句话把科学评估说清楚并不容易。转基因的过程就好比把馒头变成花卷,馒头默认是安全的,要确定花卷是否安全,那只需要验证花卷里面的葱是否安全即可。这就是转基因安全评价所做的主要工作。如果新成员“葱”本身的基因组成以及表达的蛋白质在营养学、毒理学、致敏性等各个方面是安全的,那就可以认为花卷和馒头实质等同,是一样安全的。

技术是中性的,并无褒贬之分。这就好比金庸先生笔下的绝世武功六脉神剑,在段誉手中可以救人危难,而若被鸠摩智学会则会危及武林。也就是说,转基因是否安全,需要控制,善人善用。这就是科学评价、安全评估的用武之地。

人们可以放心,现在凡是上市销售的转基因食品,都经过了科学界和权威部门的安全评估,所以,其安全性比许多传统食品更经得起考验。

(赵春青/漫画)

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