驳斥方舟子们的忽悠--一位专业人士眼中的转基因

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导读:真正搞生物工程技术人士眼中的转基因 一问什么是转基因?   转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。它是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术,而利用分子生物学技术,将某些生物的一种或几种外源性基因转移到其他的生物细胞中去,从而改变其遗传物质(DNA)并有效地表达特有的性状的产物。以转基因生物为原料加工成的食品就是转基因食品。   二问转基因水稻与杂交水稻的区别?   转基因水稻有别于杂交水稻,杂交技术只能在同种和近亲种间进
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真正搞生物工程技术人士眼中的转基因




一问什么是转基因?


转基因技术是生命科学前沿的重要领域之一。它是指用人工分离和修饰过的外源基因导入生物体的基因组中,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术,而利用分子生物学技术,将某些生物的一种或几种外源性基因转移到其他的生物细胞中去,从而改变其遗传物质(DNA)并有效地表达特有的性状的产物。以转基因生物为原料加工成的食品就是转基因食品。


二问转基因水稻与杂交水稻的区别?


转基因水稻有别于杂交水稻,杂交技术只能在同种和近亲种间进行,而转基因技术可以将基因在不同生物间转移. 透过杂交技术的品种改良只能够在近亲的品种之间进行,现代的杂交水稻都是在栽培稻之间或栽培稻与野生稻之间的杂交品种,育种及筛选优良的株系.即使是人工的杂交技术,也没有打破大自然的遗传规律,正如我们最熟悉的狗,据说就是古人早期驯化狼通过从野生的狼中寻找听话的类型,不断杂交,最后得到优势种,迄今狼依然可以和狗生育后代,而透过转基因技术,科学家可以将某个基因从一种生物中移植到另一生物,使受体生物出现一些特殊的性状,如抗虫.因此,转基因生物是实验室中创造出来的生命,譬如最常说的将杆菌的上的产毒素的基因转移到水稻,小麦上去,但是不管怎么转,你可以让杆菌和小麦,水稻来交配生育后代么,显然这是不可能的,这就是转基因和杂交的区别。



三问转基因到底能不能产生有毒物质?



首先转基因到底能不能产生有毒物质呢,答案是肯定的,基因本身的问题我们先放下,先谈基因产生的蛋白质,如果植物中转入能生成对人体有害的蛋白质的基因,并且表达出来,也就是这些有毒蛋白质能顺利的生产,那么很简单,人吃了中毒,著名的巴西坚果事件可以侧面说明这个问题:


美国先锋种子公司的科学家在对大豆作品质改良时发现巴西坚果中有一种蛋白质富含甲硫氨酸和半胱氨酸,并将这一基因转到大豆。但他们发现一些人对巴西坚果有过敏反应,而且引起过敏反应的正是这一蛋白。他们随即对带巴西坚果蛋白的转基因大豆也进行检验,发现对巴西坚果过敏的人对这种转基因大豆也过敏。该公司于是取消了这项研究计划。


这件事一度被说成是转基因大豆引起食物过敏,显然不准确。但我们可以看到转基因技术有可能将一些造成食物过敏的基因转移到农作物中来,也可能将一些有毒物质带到农作物中。当然,今天我们的监督系统发现了这个问题,但是明天万一有一些慢性中毒的物质被基因技术所产出,我们是否能一定及早发现问题么?众所周知,从一种混杂物中检验出微量未知种类的有毒物质是非常困难的,这也是化学方面的缺陷。


甲氨蝶呤污染事件:http://www.infzm.com/content/5989


大家可以从中知道检查化学物质多么难。




此外还要提一下有毒蛋白这个问题,首先有毒的蛋白并非对所有生物有毒,对其他生物无毒甚至有帮助的蛋白可能对人类就是个噩梦,其次,蛋白质可以变性,的确有些有毒的蛋白烧一烧失去生物活性就没毒了,但是并不是所有蛋白质都如此,譬如现在最火热的疯牛病朊病毒,据部分文献称,高温对这类恐怖的蛋白毫无效果,甚至必须要动用枯草芽孢杆菌分泌出的能把鸡毛都分解掉的消化液才能处理掉,这些蛋白改变了人类大量对世界的认知,他们不具有遗传性,他们也不是生物,只是和我们神经元中普通的蛋白质构型有了点变化,譬如多折叠了几次,然后就能把我们的神经元淀粉化,目前的转基因技术因为都是单一的基因转入暂时还不至于产生如此可怕的蛋白质,但以后数量多了会如何呢?就像两种不同病毒在一个寄主细胞里发生重组而成为新的病毒,而抗病毒转基因作物中的病毒基因在所有细胞内都存在,提高了重组的可能性(这里说明一下,病毒的结构简单,大多数病毒都是单一的DNA组成,你几乎就可以看做是是一条或两条基因链,朊病毒其实不是病毒,而是蛋白质,这是因为人类一开始以为疯牛病的引起者是病毒,所以列做病毒,然而实际却发现是蛋白质,我国就给了个新名词,朊病毒)。因此当这种作物释放面积达上百万亩,并且这些作物又都在表达病毒基因时,后果将难以预料。如两种病毒重组成新病毒造成乌干达主要粮食木薯绝收。



四问转基因品种的真实利弊情况究竟怎样?


由中国科学院农业政策研究中心和美国康奈尔大学合作的一项目,是世界第一个对转基因棉花种植状况进行长期跟踪和评估的课题,康奈尔大学的研究人员当天在加州长滩举行的美国农业经济协会年会上发表了研究成果。

科学家调查的Bt转基因棉花是第一种投入商业种植的转基因棉花。它因在棉花基因组中插入苏云金杆菌(Bt)基因而得名,能分泌毒素杀死棉田最主要的害虫棉铃虫。早先的一些小规模研究表明,转基因棉花能有效提高棉田单产、降低杀虫剂用量,有较好的经济和环保效益,因此已陆续在美国、中国和印度等多个产棉国推广。

中美两国科学家对中国481户棉农的长期研究揭示了问题的另一面。研究人员经过历时7年的跟踪调查后发现,这些农户在种植转基因棉花的第3年经济效益最大,他们的平均杀虫剂用量比种植普通棉花者低70%,而收入要高出36%。

但情况从第4年开始发生逆转。转基因棉花尽管抑制了棉铃虫,但它无法杀死盲蝽等其它害虫,导致盲蝽侵害棉田。当年转基因棉花种植户杀虫剂用量上升,投入成本比普通棉花种植户高了3倍,而他们的收入却低了8%。到第7年,转基因棉花种植户所使用的杀虫剂,已明显高于普通棉花种植户,加上转基因棉花种子成本也较高,使棉花种植户的收入大幅下降。

康奈尔大学教授、这一研究的美方负责人平斯特拉普.安德逊说,早先科学家曾认为Bt转基因棉花可能面对的最大挑战是棉铃虫产生抗药性,但他们的研究结果表明,转基因棉花无法对付的“第二害虫”会造成更大的危害。他认为,只有尽快开发出抑制其它害虫的方法,才能让Bt转基因棉花产生明显的效益。



这些结果很好理解,目前转入植物的基因基本都是抗虫害的,又不是增加玉米产量的,如果普通生态平衡下,譬如鸟类数量足够多,又有大量益虫捕食害虫,那么非转基因植物和转基因植物不可能在产量有太大区别,而且转入基因的植物身体未必健康,甚至可能更加差,他们只能抵御一种或几种害虫,而其他不受分泌毒素影响的虫类可以因为竞争减少而肆无忌惮繁殖。我们更应该注重保护生态环境,而不是去搞转基因。



五问转来的基因会不会与人类的基因产生重组而引发变异?


一转基因本身,即DNA,是否会与人类的基因组发生重组?

这个课题还没有确切答案,可能大家会在网上看到方舟子所说的DNA会被降解成核酸,没有危害,实际上这个说法也是用手法忽悠,即使最严肃的FDA和WHO也不敢贸然宣称人类的肠胃能降解100%的DNA,即使一个身体健康的人在大肠中也只能使得绝大部分DNA失活,还有前提是这个DNA是正常的DNA,这个正常的DNA的说法或许你们不好理解,我也不好举例,我们举个蛋白质的例子,继续来说疯牛病的罪魁祸首朊病毒,这种蛋白质通过特殊折叠的甚至结合金属离子,可以使肠胃束手无策,本来蛋白质应该被分解成氨基酸,但是对这种蛋白质无法分解,所以才有疯牛病传染到人身上,要是人肠胃都能分解蛋白质到氨基酸,哪还来什么疯牛病,DNA也是一样,人类的消化功能又不是万能的,目前我们说能使大部分DNA失活,是基于我们现在普通的情况下,普通的食物,至于特殊情况下,我们不知道,FDA和WHO目前的结论是没有先例,暂时大家都不知道就不知道吧,就当DNA失活。实际上,这两个组织至少还是承认起码有大概<0.1%DNA是不失活的,不过这些不失活的DNA结合到人体内很困难,要大量意外的条件。目前实验多是小范围的,这种意外比较难找,如果全世界都转基因了,估计这意外的概率大概会猛增。

2002 年英国进行了转基因食品 DNA 的人体残留试验。有 7 名做过切除大肠组织手术的志愿者,吃了用转基因大豆做的汉堡包之后,在他们的小肠肠道细菌里面检测到了转入的基因 DNA 残留。由于在转基因的时候,是用抗生素做标记的。所以认为如果吃了含有这种标记基因的食物,可能使肠道细菌或者是口腔细菌产生对抗生素的一种抗性。对此也提出疑问。这个实验也遭到了诟病,反对者认为切除大肠组织的人毕竟是少数,无关痛痒。呵呵,切除组织的人是少数,但是肠胃消化功能不良的人却并不少见,谁知道肠胃功能不良碰上转基因会有什么后果呢?


六问转基因的“副产品/副作用”是什么?


转基因的副产品,也就是俗称次级代谢物。

所谓的次级代谢物的定义很难给出,教科书上的定义也是不能算正确的,一般大家就理解为生物的各种分泌物,可以理解为DNA生成蛋白质,蛋白质最后来加工生产这些次级代谢物,譬如色素,你们可以在电视上看到红色,黄色的蘑菇,那就是次级代谢物的一种,青霉素作为抗生素是最常见的应用类次级代谢物,然而次级代谢物并非是天使的代称,激素也算是次级代谢物,另外大多菌群都能分泌各种成分复杂的毒素来抑制其他菌群的生长,扩展自己的空间,而这些菌种你们不要以为与转基因无关,我做过专门的商业菌种开发,很多野生的菌种不管有没有毒都被采集来做库,然后从里面来分离基因作为商业用途,一些和产次级代谢物有关的基因组可能会混入,如果因为大面积推广,最后表达成功,那很可能是个灾难。



七问转基因的历史及发展如何?


最早的基因转移可以追溯到英国的细菌学家格里菲斯(Griffith)于1928年发现的肺炎双球菌的转化现象,简单的说有两种肺炎双球菌一种对白鼠有毒,一种没毒,把有毒的一种加热杀死后和无毒的一种菌混合后,无毒的可以接受有毒的菌体中的DNA从而使无毒的菌株转化为有毒的菌株,不过肺炎双球菌还是比较脆弱的,60度加热即可杀死,而且这些有毒的基因组可以被DNA酶所降解失活。这个现象被称为转化,也是生物学上一个非常重要的概念。也就是说同种之间一定条件下,同种微生物的基因可以相互转移。

之后人类开始发现另一种现象称为转导,他跟转化也有异曲同工之妙,只不过要用载体,其实就是转基因技术的雏形。

目前微生物上所用的转基因技术利用病毒以及酵母质粒(质粒也是DNA的一种,只是独立性的问题,换个名词)来作为媒介向其他生物中转基因

事实上,微生物及植物的基因重组,转移我们并没有完全搞清楚,甚至可以说还是一头雾水 。因此转基因从开始时,就提出了一个问题即:

基因漂移(或基因流gene flow)是指基因通过一定的媒介在同一物种的群体之间,甚至是不同物种之间进行移动的现象。基因漂移有两种方式,即基因的垂直漂移(vertical gene flow)和水平转移(horizontal gene transfer)

一般来说,同物种间基因的转来转去更为容易,所以把一些本来自然界中根本不会传到植物基因组的基因转入植物基因组,可能有使这些基因撒布到其他植物的风险,那么转入的基因如果被无限制传播,最终导致的结果是什么,不知道,包括可以查到的国内铁杆的转基因支持者复旦的风险评估,国外各个组的综述中最后能告诉你的一定是不知道。谁要宣称知道你可以推荐他去拿诺贝尔奖,而且是十个,一个哪够?

那他们宣称的安全是什么,很简单,把其他未知因素剔除,掩耳盗铃就行,如华中农大支持转基因水稻的理由就把水稻的基因漂移限定到只考虑亲种之间的传播,并且主要只考虑花粉介导传播一个途径(其实基因转移还有譬如无性器官介导,种子介导等等等),证明他们的田间管理,隔离带是怎么怎么有效,花粉不会散出去,向民众大吹特吹安全性,规矩是他定的,他当然爱说什么说什么。我们可以看看国外的例子,其中玉米当年经常被转基因支持者称为花粉重,根本不可能散播出去的典范。




著名的事件有:

美国的星联玉米, Star link 玉米事件。这种玉米是 1998 年美国环保局批准商业化生产,当时批准是用作动物性饲料,不是用于人食用,因为它对人体有过敏,可能产生皮疹、腹泻。但是在 2000 年,在市场上 30 多种玉米食品当中发现了这种玉米的成分,所以美国政府下令把所有的这种转基因玉米收回。另外,还有一个是美国的药用转基因玉米污染大豆的事件。一家公司它开发了一种给病人吃的药物玉米,而不是给普通的消费者吃的,是治病用的,也许对某种病,艾滋病或者什么病把这种转基因玉米当做一种药吃的。结果在上一年种了这种药物玉米的土地上没有根除。第二年接着种了大豆,在收获大豆的时候,把转基因的药物玉米也收在了一起,整个大豆就都被污染了。于是美国政府下令把仓库里面混装有药用玉米的所有的大豆都销毁,总计有约 100 万蒲式耳。这个事件说明污染是很容易产生,尽管某些转基因的生物说的很明确,不是用于人的,或者说是用于动物的,用于药用的。但是它很容易污染,很容易造成食品的不安全,存在隐患。



另外如果肆意转基因,导致不育其实并不困难,这个倒不用特别说明。导致人类基因重组,可能危言耸听了点,但是我可以明确的说,技术上毫无困难。


举个最简单的例子,大家查查乙肝这个中国的常见病,一般又称HBV,乙肝的恶化情况之一就是HBV整合到人体基因组里,甚至有科学报道可以整合到干细胞上,并利用我们本身的DNA增殖而增殖。因此乙肝一直是令我国政府最头痛的病魔之一,非常难治,而这个病毒也有人用来产转基因,当然这个必须是失去毒性的病毒序列,查了下,也可以是完全的乙肝病毒序列,科学家一般是将之整合到植物基因中,让植物产出病毒,将其中的DNA灭活,外层蛋白质作为抗原,当疫苗,这样人吃了,可以不得病并且产生抗体,达到疫苗的作用。



英国《新科学家》杂志2006年29日报道,俄罗斯西伯利亚植物生理学和生物化学研究所的科学家利用土壤农杆菌,将艾滋病病毒和乙肝病毒DNA片段合成物送入西红柿植株。经过这种方法处理的西红柿植株能制造这些病毒的蛋白质。

科学家给实验鼠喂食含这种转基因西红柿粉末的溶液后发现,实验鼠血液中产生了艾滋病病毒和乙肝病毒的高含量抗体。

更重要的是,科学家还在实验鼠器官黏膜表面发现了抗体。黏膜是艾滋病病毒等通过性接触进入体内的“大门”。

科学家说,如果用这种西红柿制造的疫苗同样对人体有效的话,将能够以片剂形式供人们服用。其优点是无需冷藏,无需注射,感染风险低,易于生产。

目前,抗艾滋病病毒的潜在疫苗有90多种,效果均不理想,而被证实有效的抗乙肝病毒疫苗目前价格比较昂贵。



很好,这种技术改让植物产出带有活性的病毒就成,跟你平时感染乙肝没啥区别,譬如口腔黏膜有破损,那么病毒将更好进入。另外如果这种病毒序列成功逃逸到其他植物,也可以造成灾难。




“终结者” 基因于 1998 年获得专利 , 该基因能产生一种叫 RIP( 核糖抑制蛋白 ) 的细胞毒素 , 从而导致种子无法存活。生物工艺学的监督机构觉得这种基因运用约束技术是强迫发展中国家农民变成“生物农奴”的一种工具。



总而言之:


国内反基因的专业人士很多,但是转基因是一块很大的利益的,很多人即使知道不好,出于身份实验经费考虑,不可能跳出来说。转基因这块其实技术含量并不高,反正就是大家找各种野生菌种,找里面的基因然后转,都是好大喜功,安全性其实实验组都放最后,现在无论中国美国都是为了发文章,为了拿经费,出成果,出名,只是美国的普遍道德稍好于国内,还是有一些正直的人坚持凭良心做科研的。

而美国真实情况:虽然转基因种植比较多,但是都是用于燃料等非食品行业,只有穷人才没办法去吃转基因玉米等养的牛等牲畜肉制品,然后吃快餐等垃圾食品。



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