轉基因生物真的是洪水猛獸嗎?

一段時間以來,關於轉基因食品的爭論、口水戰一直沒有停止過,其中尤其以大家熟悉的兩位名人的公開論戰使得這場爭論更具有"公說公有理婆說婆有理"圍觀效果,甚至還具有一定的戲劇性。筆者認為無論哪一方的對錯,在一定程度上使廣大老百姓(專業人士除外)受到了一次科普教育,有一定的積極意義。不過話又說回來,對於"基因"、"轉基因"、"轉基因生物"這些專業性很強的概念,普通老百姓還是似是而非。作為曾經學習過、工作過的專業,眾心正心的觀點認為:其一,轉基因生物的研究和應用是為人類做出了貢獻的,特別是在提高農作物的抗性、產量、品質方面以及醫藥、生物材料方面;其二,科學探索無止境,人類在學習、利用、改造自然方面應當有所作為。

20世紀70年代DNA重組技術的出現,使人類具有了改變微生物、植物和動物的一些生物性狀、代謝產物甚至生命活動的某些過程的能力,大自然中千萬年的進化過程可以在實驗室被縮短為以天計算,比如傳統的雜交育種和選育模式將被打破,現在大家熟悉的雜交水稻育種,其技術流程相當複雜,高產優質的終極育種方向也是DNA重組技術(注:不排斥常規育種)。

有關轉基因問題的爭論經常在朋友、同事間發生,有時候討論中途不得不停下來,因為被一些專業性的基礎知識所隔斷,以致發生一些誤解,更有甚者說轉基因食品轉進了病毒,吃了就生病,還有一個笑話,孩子長得不像自己問老婆,老婆說那是因為吃了轉基因食物改變了基因,真是啼笑皆非,哭笑不得。這樣以訛傳訛下去勢必造成巨大的社會影響。順便說一句,轉基因只出現生物性狀的改變,不產生病毒,吃了轉基因食物更不可能改變基因。為此,想就一些概念給大家說一說。

所謂轉基因生物是指利用分子生物學手段將某些生物的基因轉移到其他的生物物種中去,使其出現原物種不具有的性狀、功能,或使某種生物喪失其一些原來的特性。轉基因生物包括轉基因植物、轉基因動物、轉基因微生物。

我們知道生物性狀是由蛋白質來表現的,什麼叫生物性狀呢?所謂生物性狀就是指生物體形狀、結構、功能。所謂形狀就是長成什麼樣子,還有比如植物的顏色等等,所謂結構比如人體由各種器官組成,比如肌肉、骨骼、胃、肝臟等等,所謂功能就是生物體的表現形式和行為,比如植物的高矮、花的顏色、果實的大小、味道,我們人體的動作、血壓、心跳、出汗等等。

生物體的性狀是受基因控制的,這一點絕大多數人都知道,那麼什麼是基因呢?基因就是DNA片段,DNA是有機物叫脫氧核糖核酸,多個脫氧核糖核酸連在一起組成一條鏈,兩條這樣的鏈通過鹼基配對,在空間上組成螺旋形狀,這就是我們所說的雙螺旋結構,這是1953年美國科學家克里克發現的,這樣的雙螺旋結構的脫氧核糖核酸鏈就是DNA。

DNA雙螺旋結構

要讓這個DNA控制產生生物體的性狀還有一個過程,在生物學上叫做轉錄和翻譯,也叫"中心法則",按照DNA的指令轉錄成RNA,即核糖核酸,然後再翻譯成相應的蛋白質。知道了這些,可以想象,如果要改變一個生物體的基因就必須從這個生物個體的生命起點開始,多細胞的真核生物是不可能在中途改變基因的,因此說吃了轉基因食物就會改變你的基因的說法完全是無稽之談,除非在你的生命還是一個受精卵的時候就改變你的染色體上的DNA片段。

DNA轉錄翻譯蛋白質過程

瞭解了以上一些基因的基本知識,下面進一步來了解轉基因技術在植物、動物、微生物上的一些應用。

轉基因植物是指通過基因工程技術,將外源基因整合到受體植物的基因組中獲得的植物及其後代,其目的是為了獲得具備抗蟲、抗病毒、優質、高產等某一方面性狀的轉基因植物。

目前根據轉基因植物中所含外源基因的不同將轉基因植物分為6大類,即:抗除草劑轉基因植物、抗蟲轉基因植物、抗病轉基因植物、抗環境脅迫的轉基因植物、品質改良轉基因植物、應用於醫藥領域的轉基因植物。

現在大家對抗除草劑的轉基因植物和抗蟲轉基因植物關心最多,因為人類大多數食品是從植物中來的,抗除草劑的轉基因植物主要是大豆,而抗蟲轉基因植物的外源基因主要是Bt殺蟲蛋白基因,還有蠍毒素、蜘蛛毒素等基因。無論是抗除草劑的大豆植物還是抗蟲的玉米由於相關基因的導入均表現出對除草劑的耐受性和抵抗性,在提高品質和產量方面肯定是積極的。

轉基因動物的研究主要在以下幾個方面應用:改良動物品質和生產性能、生產人藥用蛋白和營養保健蛋白、生產人用器官移植的異體供體、建立疾病和藥物篩選模型、生產新型生物材料。比如作為"乳腺生物反應器"表達人藥用蛋白凝血因子IX、人生長激素、促紅細胞生成素(EPO)等的轉基因羊。

轉基因微生物主要應用在三個方面:一是在發酵工業中,各種酶製劑、維生素、激素、抗生素等,通過轉基因技術可以使這些微生物的生產效率明顯提高;二是用於作物生產的微生物農藥、微生物肥料;三是在環境淨化中,用於降解環境中的汙染物。

以上說明,轉基因技術的應用是很廣泛的,取得的成果也是有目共睹的,為人類解決飢餓、戰勝疾病、提高生活品質是做出了積極貢獻的。

必須承認,任何一項技術的進步都伴隨著巨大的商業利益,轉基因生物技術也不例外。由此導致的負面影響也是顯而易見的。當下人們最關心的就是轉基因食物的安全問題,這是人們最直觀的問題。其實,轉基因生物的負面潛在風險主要集中在兩個方面:一是毒理學方面,轉基因植物是否對人或動物的健康存在風險;二是轉基因植物釋放後對生態環境的潛在風險。也就是說,除了吃,還有一個對我們生存環境的潛在危害問題,而大眾化的關注一般只放在吃上面。如何用技術方法科學客觀地評價轉基因生物的風險不僅僅國際生物安全領域研究的一個重要課題,也涉及政府在轉基因生物產業化和貿易方面的決策。在轉基因技術商業化應用過程中,一方面需要科學界加大生物安全的研究力度,探索可能造成風險的途徑和原理,合理評估轉基因生物的生態風險;另一方面,需要政府部門依據科學研究的進展,不斷修訂、完善有關轉基因技術和產品的管理法規來對其進行制約,最大限度的保障人們利益以及生態安全。

以上從大眾關心的轉基因生物話題解釋了基因、轉基因,以及基因如何控制表達生物性狀,並且對轉基因生物的分類和應用作了一些解釋,最後對轉基因生物的安全性問題也進行了概括,希望大家對轉基因生物從原理到應用有一個基本認識,對轉基因生物到底是不是洪水猛獸也有個自己的判斷。