转基因是否违反自然

楼婕

（厦门大学 环境与生态学院 福建 厦门）

摘要：随着转基因技术的不断发展，越来越多的转基因产品走入大众生活，自然转基因产品的安全性也成为当下最热门的话题之一。实际上，转基因违背自然规律，对生态系统的平衡、生物多样性以及人类的健康等都存在一定危害。转基因有利，我们不可否认，但无论从自然科学还是社会伦理角度，转基因的弊更是不能忽视的潜在的威胁。对于转基因技术，我们应该持以理性的目光，更加理智地对待，而不是盲目地发展以及推广。

关键词：转基因 违反自然 威胁 发展

1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，随之揭开了转基因技术应用的序幕。[1] 1978年，当诺贝尔医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。［2］1982年，美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素，标志着世界第一个基因工程药物的诞生。1983年,世界第一例转基因作物——转基因烟草诞生。1994年,美国实现第一例转基因植物——延迟成熟转基因番茄的商业化种植,随后许多国家如加拿大、阿根廷、中国等也开始种植转基因作物。短短二十年间，转基因技术从揭开应用序幕到全球范围内的商业化种植，发展迅速令人惊叹，发展的同时也在全球范围内展开热议。

我们一般所指的转基因为人工转基因。将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术(Transgenic technology)。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。转基因按照作用对象可分为植物转基因技术、动物转基因技术、微生物转基因技术。植物转基因是指基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育具有高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等优良性状的作物新品种，如玉米稻 、北极鳄梨、［3］ 转基因三倍体毛白杨等。而且可用转基因植物或离体培养的细胞，来生产含外源基因的表达产物。动物转基因就是指基因组中含有外源基因的动物。它是按照预先设计，通过细胞融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程和基因工程技术将外源基因导入精子、卵细胞或受精卵，再运用生殖工程技术，最终才有可能育成转基因动物。而与动植物不同的是，微生物重组技术通常需要用到专门的重组基载体——质粒。质粒是一种细胞质遗传因子，具有不稳定的遗传特性。但相比于动植物，微生物［4］重组技术具有周期短、效果显著、控制性强的特点，因而广泛应用于生物医药和［5］酶制剂等行业。简而言之，转基因就是通过获得优良基因对生物进行遗传改良，改变自然性状的技术。所以称转基因违背自然并不为过。

转基因技术的广泛应用所带来的巨大经济效益进一步推动了转基因的发展及推广。目前全球转基因呈现以下发展态势：

一．品种培育速度加快。随着生命科学、基因组学、信息学等学科的发展，转基因技术研究日新月异，研究手段、设备水平不断提高，基因克隆技术突飞猛进，一些新基因、新性状和新产品不断出现。

二．产业化应用规模迅速扩大。截至2009年底，全球已有25个国家批准了24种转基因作物的商业化应用。以转基因大豆、棉花、玉米、油菜为代表的转基因作物种植面积，从1996年的2550万亩发展到2009年的20亿亩，14年间增长了79倍。

三．生态和经济效益十分显著。1996至2007年，全球转基因作物累计收益达440亿美元，累计减少杀虫剂使用35.9万吨。2008年，全球转基因产品市场价值高达到75亿美元。

转基因的发展与应用伴随着巨大的争议，在转基因产品安全性没有保障的情况下迅速发展广泛应用即体现了一定的盲目性。转基因技术在短期内确实能带来缩短育种时间、提高作物产量、优化生物性状等的利处，但其在一定程度上违反了自然发展规律。生物进化是一个漫长的过程，是对生物优良性状的沉淀累积，转基因技术人为加快了进化的进程，在短期内得到生物进化长期而得的优良性状，违反了自然发展规律，势必会在一定程度上打破长久的生态平衡。再者，因为转基因作物是人工制造的品种，我们可以把这些品种，看作是自然界原来不存在的外来种。一般情况下，外来物种对环境或生物多样性，造成威胁或危险需要一段较长的时间。有时需10年的时间，有时需要20年，甚至更长的时间。而转基因作物商品化种植至今最长也就是5～6年的时间，那么一些潜在的风险在这么短的时间内，就不一定能表现出来。不过有些风险在实验室水平上已经证实。如Mikkelsen等证实抗除草剂转基因油菜的抗除草剂基因可以通过基因流在一次杂交、一次回交的过程已转到其野生近缘种中（Mikkelsen et al., 1996）从多方面来看，转基因还可能存在如下潜在的威胁：

一．可能导致杀虫剂用量增加。虫害的抗药性是从两个途径发展的。第一种是通过“选择性抵抗”，任何一种害虫都会正常地发生基因变异，其中包括对杀虫剂抗药性的基因变异，杀虫剂的使用不避免会使存活下来的害虫将抗药的基因遗传给后代。第二种是通过“诱导选择”，即使一些害虫天生交没有抗药的特性，但是大剂量的使用杀虫剂也会导致其发生变异来增加抗药能力。抗虫害的转基因农作物也会产生类似的影响，它通过转基因农作物生成苏云金杆菌方法来达到防治虫害的目的。与喷洒化学杀虫剂不同，苏云金杆菌杀虫剂会长期地在转基因农物中保持一定的水平，并不考虑虫害是否已经使农作物的经济效益受损，因此转基因农作物促使害虫发生抗药性变异远大于喷洒杀虫剂。

二．可能产生新的农田杂草（基因漂移）。转基因作物与其近缘野生种间的基因漂移是目前最为生物学界所关注的基因漂移事件。当转基因植物发生基因漂移时，会产生一些我们难以预料的严重危害，如产生超级杂草、超级害虫、危害生物多样性、诱发新病毒、对非靶标有益生物的影响等等，这就是所谓的“基因污染”问题。例如，抗除草剂基因流入相关的杂草后，可能会使该相关杂草获得抗除草剂的特性，从而产生超级杂草。2000 年加拿大就曾经爆发了著名的“超级杂草”事件，由于基因漂流，在加拿大的油菜地里发现了个别油菜植株可以抗一种、两种或三种除草剂，这就是所谓的“超级杂草”事件。

三．转基因植物自身可能变为杂草。转基因可能由于插入性状的竞争而使自身演变退化为杂草。

四．可能产生新的病毒。由于不同病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白重组而出现的新型病毒。

五．可能产生新的作物害虫。由于病原体与转基因植物的相互作用或者是草食动物与转基因植物的相互作用而出现的新型转基因害虫。例如常见害虫产生抗性，并进化增强等。

六．可能对非目标生物的伤害。由于食草动物误食转基因作物或基因污染导致的对非目标生物的伤害。例如2002年10月在美国内布拉斯加的一块约为一英亩的刚收获大豆的田里，发现了三株转基因玉米。这是因为上一年种植的含一种胰岛素蛋白的药用转基因玉米的种子遗留下来并在在田里发芽，结果导致总价值为270万美元的这一季大豆不得不付之一炬。

以上仅仅列举了部分转基因对农田生态系统所存在的潜在威胁。转基因技术对人类健康的威胁更是不容小觑。

例如转基因食品可能会导致过敏。拿当年十分出名的巴西坚果事件举例。巴西坚果（Bertholletia excelsa）中有一种富含甲硫氨酸和半胱氨酸的蛋白质2S albumin。为提高大豆的营养品质，1994年1月，美国先锋（Pioneer）种子公司的科研人员尝试了将巴西坚果中编码蛋白质2S albumin的基因转入大豆中（文章摘要发表于《细胞生物化学杂志》Journal of Cellular Biochemistry,1994,Suppl 18A: 78）。但是，他们意识到一些人对巴西坚果有过敏反应，随即对转入编码蛋白质2S albumin的基因的大豆进行了测试，发现对巴西坚果过敏的人同样会对这种大豆过敏，蛋白质2S albumin可能正是巴西坚果中的主要过敏原（研究结果发表于《新英格兰医学杂志》The New England Journal of Medicine,1996,334:688-692 ）。于是先锋种子公司取消了这项研究计划。 “巴西坚果事件”也是迄今所发现的唯一因过敏而未被商业化的转基因食品案例。

而在这之后的“普斯泰（Pusztai）”事件，更被认为是引爆转基因农作物安全性激辩的舆论转折点。1998年秋天，苏格兰Rowett研究所的科学家阿帕得·普斯泰（Arpad Pusztai）通过电视台发表讲话，称他在实验中用转雪花莲凝集素基因的马铃薯喂食大鼠，随后，大鼠“体重和器官重量严重减轻，免疫系统受到破坏”。此言一出，即引起国际轰动，在绿色和平等环保NGO的推动下，欧洲掀起反转基因食物热潮。普斯泰的实验遭到了质疑。虽然普斯泰遭到了质疑，但这个事件仍在一定程度上表明了转基因对人类健康存在的巨大威胁。

经过几十年的努力转基因已迅速发展并广泛应用于各个行业，但这并不能掩盖转基因违反自然这一严肃的事实，剑有双刃，转基因技术的发展必定会引发一系列的生态环境问题，健康安全问题。对待转基因，我们应该持以严谨的态度，不能因其能创造巨大经济效益就任其盲目发展。国家应出台相应法律措施加强对转基因的管理限制，同时还应加强对民众的转基因知识的普及教育，让广大民众能正确看待转基因，不盲目推崇，不盲目抵制。

[1] 李志勇 ．细胞工程学 ［Ｍ］上海：高等教育出版社 ，2008-06

[2] 让花粉不产生Bt杀虫蛋白  ．上海交通大学转基因生物安全检测实验室 2013-12-20

[3] 卡特是加拿大奥卡诺根特种水果公司的转基因北极鳄梨 ．新浪 2014-05-6．

[4] 一种产谷氨酸的基因工程菌 ．谷歌 2014-04-23

[5] 欧盟利用转基因技术生产类异戊二烯化合物  ．中国科学院微生物研究所 2014-09-30 ．

[6] 百度百科 转基因的定义

Is Transgenosis Against Nature

With the continuous development of transgenic technology, more and more genetically modified products come into public life, naturally the safety of genetically modified products also becomes the one of the most popular topic. In fact, the transgenosis goes against nature, and dose harm to the balance of ecosystem, biodiversity and human health. We can deny the advantages of the transgenosis, but from the natural science and the social ethics angle, the potential threat of the transgenosis cannot be ignored. We should treat the transgenosis more rationally.

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