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近年來圍繞轉基因食品安全問題，爭議不斷，難以定論。但如果能從物種進化、自然選擇、基因突變、基因工程、傳統(tǒng)育種和轉基因育種等多角度來綜合地看轉基因和食品安全問題，或許會變的簡單一些。轉基因食品是轉基因技術在作物育種中的應用產(chǎn)物，在這個角度講，轉基因技術僅僅是一種育種技術。轉基因食品的安全風險更多來自于轉基因技術的不當應用，而非轉基因技術本身。本文試圖從科普的角度使讀者對轉基因食品、食品安全以及國家層面上的糧食安全問題，有所認識。
一、食品安全是一個生物學的、宗教的和文化理念的動態(tài)概念。
人類對衛(wèi)生的概念是一個動態(tài)和變化的過程。生物學和醫(yī)學上的衛(wèi)生概念與生活中的衛(wèi)生概念是不相同的。生物學和醫(yī)學上的衛(wèi)生概念是無毒、無菌、無異物，生活中的衛(wèi)生理念則是還要符合傳統(tǒng)文化、宗教信仰和視覺審美，不同的背景下對干凈衛(wèi)生有不同的理解。比如，有些地區(qū)認為老鼠、貓和蛇是不能吃的，而另一些地區(qū)卻當作美味，這是文化的；飯碗里的食物是干凈衛(wèi)生的，但灑在衣服上卻成為污穢，需要盡快清洗掉，這是視覺審美的。很多民族把豬肉當作主要肉食，而穆斯林認為豬肉不潔，這是宗教的，又是文化的。在荷蘭顯微學家安東尼·列文虎克十七世紀就發(fā)現(xiàn)了微生物之前，人類對微生物的不潔性毫無認知，直到1928年英國細菌專家弗萊明發(fā)現(xiàn)了抗菌素后，才真正認識到病原微生物的危害性。微生物和抗菌素的發(fā)現(xiàn)是醫(yī)院發(fā)展最重要的里程碑之一，并因此而創(chuàng)立了現(xiàn)代醫(yī)學。很多過去被認為是安全的食品添加劑后來被證實是對人類健康有害的，比如蘇丹紅和味精。由于缺乏對醫(yī)學和生理學的認識，美國華盛頓總統(tǒng)據(jù)說盡然是因為過度放血治療而導致死亡。現(xiàn)在我們認為是安全的東西，將來或許將被證明是不安全的；相反，現(xiàn)在認為對人類健康有害的東西，或許將來將被證實是有益的。人類從來沒有停止過對生命奧秘和醫(yī)學的探索，人類也從來沒有停止過對食物的開發(fā)，而且還將繼續(xù)探索下去，還有更多的未知需要去探索和發(fā)現(xiàn)。轉基因技術和轉基因育種及其安全性，就是人類探索和發(fā)現(xiàn)的重要內容，有很多問題要現(xiàn)在就下定論，或許還為時過早。
二、物種的進化和自然選擇并不需要考慮人類食品安全問題。
達爾文進化論認為，物種是為了適應環(huán)境生存壓力，采取不同的生存應對策略，通過自然選擇，物競天擇，適者生存并繁衍后代，形成我們得以見到的形形色色的物種，構成了豐富多彩的生命世界。比如生活在不同海島的鳥類，由于選擇的食物不同，分別演化出了以植物種子為食的粗短的喙和以昆蟲為食的細長的喙；生活在北方寒冷地區(qū)的動物由于保溫和減少熱量損失的需要，趨向于使個體長的更大，被毛更厚，耳朵和四肢更為短小和粗壯，而生活在南方溫暖濕潤地區(qū)的動物則相反，被毛單薄，個體較小而纖細。植物也存在生存壓力和應對策略，干旱地區(qū)的植物葉片進化出有保水作用的蠟質保護層，以減少水分蒸發(fā)；有些植物會演化出尖銳的刺或有毒化學物質，用來抵御食草動物的啃食等。
自然選擇的基礎材料來源于遺傳變異及其相應的性狀多樣性。動植物在紫外線、射線等環(huán)境因子的作用下，其遺傳物質在分子水平上會發(fā)生突變，也就是基因突變。基因突變會導致外形和生理形狀的改變，從而對環(huán)境的適應能力表現(xiàn)出差異。在惡劣環(huán)境下，具有更強適應能力的個體具有更強的生存能力，有更多的生存機會而得以生存下來，適應能力弱的個體則被選擇性地淘汰，從而把具有具有較強適應能力的遺傳特性逐代累積下來產(chǎn)生不同的亞種，當差異累積到產(chǎn)生生殖隔離后便形成了新的物種。
一般性講，基因是利己的，不是利他的。自然選擇和進化的根本動力在于物種自身生存的需要，而不是作為食物奉獻給其他物種或人類，所以自然界絕大多數(shù)物種對其他生物或人類是有害、有毒的，甚至是天敵，動物和植物均如此，他們在進化時并不會考慮人類的食品安全問題。蛇、蝎、有毒植物、毒蘑菇等等形形色色的有毒動植物、微生物比比皆是，品類繁多的中草藥很多也是有毒性的。俗話說“是藥三分毒”，人類正是利用了中草藥中某些獨特性的生物學毒性在治病救人。
三、傳統(tǒng)作物育種主要選擇產(chǎn)量、口感和抗逆性作為評價標準。
原始人類由于狩獵的困難、危險和獵物的稀缺，采食植物野果、籽實、枝葉和根莖一直是獲得食物的重要途徑，并逐步把野生的植物進行人工栽培馴化。在食補短缺的時期，對食物優(yōu)劣評價的主要標準是能吃、好吃、有的吃，只要能幫助度過食物缺乏時期，不明顯表現(xiàn)出毒性即可。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生活水平和認知水平的提高，才把注意力轉向追求營養(yǎng)、保健和安全。
理論上講，任何新選育的品種都有可能有潛在毒性的隱憂，但很少有人會擔心像小麥、大米、玉米這樣經(jīng)過人類長期選育種植的作物會有毒性，通常認為高產(chǎn)和好吃的品種就是好品種。人類對傳統(tǒng)栽培作物的未知和潛在的毒性并不特別予以關注，通常對傳統(tǒng)育種手段、甚至雜交育種手段培育的作物新品種，也并不進行安全性鑒定，只要產(chǎn)量高，口感好就行。傳統(tǒng)育種更關心的是產(chǎn)量、口感和抗逆性問題，而不是食品安全問題。事實上，即使是用傳統(tǒng)育種手段培育的作物新品種，也可能存在未知的毒性問題，只是人們認為小麥、大米、玉米這些人工栽種幾千年的糧食作物不可能有毒性。但為什么對轉基因品種就會有安全風險的擔憂呢？
四、轉基因技術發(fā)展興起源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需要。
雜草是作物種植的頭號問題。清除雜草和病蟲害防治耗時、費力、勞動強度高，無論是歐亞小農(nóng)經(jīng)濟還是北美集約化農(nóng)業(yè)，清除雜草都是令人頭疼的問題。如有能有一種化學藥劑能代替人工除草，那該多好，于是美國人把越戰(zhàn)戰(zhàn)場上用的落葉劑開發(fā)為農(nóng)用除草劑。但除草劑是莊稼和雜草一起除，如果能有一種只除雜草不除莊稼的選擇性除草劑，那不是更好！
1987年，比利時的德布勞克等用生物化學技術使一種能夠分解膦的基因在馬鈴薯、煙草和番茄植株中得到表達，由此產(chǎn)生的植株具有抗除草劑的能力，甚至當除草劑噴施量超過正常用量的10倍時，該轉基因植株也不受影響。同年，美國卡爾金公司的托普森等人從鼠傷寒沙門氏桿菌中分離出一種基因（aroA基因），它的產(chǎn)物能有效地分解甘草膦，利用此基因轉化番茄，獲得了抗草甘膦植株；同時，孟山都公司把抗甘草膦的另一基因（EPSP合成酶基因）轉入大豆，使大豆對甘草膦的抗性大大增加，并投入商業(yè)化應用。抗除草劑轉基因作物誕生了。
五、轉基因育種只是一種技術手段，本身無所謂有害無害。
19世紀60年代，奧地利遺傳學家格雷戈爾·孟德爾就提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的觀點，但這還僅僅是一種邏輯推理。1909年丹麥遺傳學家維爾赫姆 路德維希 約翰遜提出了“基因”概念。20世紀50年代以后，隨著分子遺傳學的發(fā)展，尤其是沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結構以后，人們進一步認識了基因的本質。DNA攜帶有合成生物體基礎物質蛋白質所必需的遺傳信息，是生物體發(fā)育和正常運作必不可少的生物大分子物質，而基因就是DNA上具有遺傳效應的功能片段。每個DNA分子上有多個基因，每個基因由成百上千個脫氧核糖核苷酸堿基對組成。由于不同基因的脫氧核糖核苷酸的排列順序（堿基序列）不同，不同的基因就含有不同的遺傳信息。農(nóng)作物的生產(chǎn)性能、抗逆性、顏色、口感、粗壯、高矮等特性是由基因所含的遺傳密碼控制的。1966年，美國科學家尼倫伯格等破譯了組成生物蛋白質的全部20中氨基酸的遺傳編譯密碼，揭開了遺傳物質DNA控制氨基酸合成的機理，宣告分子遺傳學的誕生。隨著DNA限制性內切酶和DNA連接酶等工具酶的相繼發(fā)現(xiàn)，為體外遺傳操作提供了便利的工具，這使基因工程和轉基因育種成為可能。
轉基因技術是指利用DNA重組、轉化等技術將特定的外源目的基因轉移到受體生物中，并使之產(chǎn)生可預期的、定向的遺傳改變，使獲得優(yōu)良基因的生物的遺傳特性得到改善并能進行表達和遺傳，進而使生物獲得優(yōu)良性狀如抗藥性、抗蟲性、抗倒伏、抗鹽堿性等。但事物總是一分為二的，轉基因技術的正確使用是有益的，錯誤的使用便是有害的。毫無疑問，轉入優(yōu)質、高產(chǎn)、抗旱、抗倒伏基因是有益的，也不存在安全風險問題。但轉入有毒、有害的基因和用危險的方法應用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)則是有害的、危險的和可能暗藏殺機的。
轉基因只是一種技術，轉基因食品的安全風險并非來自轉基因技術本身，也不是源于技術的成熟不成熟問題，而是來自于轉基因技術的不恰當和錯誤的應用。
六、當前轉基因食品的危害性主要來源于殺蟲劑和Bt毒蛋白、化學農(nóng)藥及有害的經(jīng)營目的，與轉基因技術本身無關。
目前最有爭議的是抗草甘膦轉基因作物和Bt抗蟲轉基因作物?？共莞熟⑥D基因作物種植可能的危害性來自于大量使用的草甘膦毒性，而Bt抗蟲轉基因作物可能的有害性則來自于Bt毒蛋白的毒性。
草甘膦一直被認為對非靶標生物具有低毒性，也未在任何動物的組織中富集，沒有對人類健康產(chǎn)生危害的記錄。但國內外也有不少研究報道稱草甘膦對蟾蜍、黃鱔、鼠類等動物有害，對人類也有直接危害，表現(xiàn)為肝毒性、免疫毒性、內分泌毒性和遺傳毒性 【竇建瑞等，草甘膦對人體的毒性研究進展，江蘇預防醫(yī)學2013年11月月第24卷第6期】。
抗草甘膦轉基因作物被廣泛種植引起的草甘膦大量使用，還會導致其在土壤中的積累，對土壤化學過程和生態(tài)系統(tǒng)造成影響，破壞生態(tài)環(huán)境平衡，危害生態(tài)環(huán)境安全和人類及其他生物的健康。調查研究發(fā)現(xiàn)，土壤中殘留的草甘膦會破壞土壤微生態(tài)，影響微生物數(shù)量和土壤酶的活性，尤其會抑制放線菌數(shù)量和脲酶的活性，而且殘留的草甘膦會隨地表徑流進入水體，影響水質，造成水生生態(tài)的失衡【王軍華等，《江蘇農(nóng)業(yè)科學》2016年第04期】。
種植抗草甘膦轉基因作物的目的顯然是為了使用草甘膦，不大可能有人種植抗草甘膦除草劑的轉基因作物而不使用草甘膦的。而大量使用草甘膦有可能還會選擇出具有抗草甘膦的超級雜草，使雜草最終無法控制，影響到物種間的公平競爭關系，使原有某些優(yōu)勢物種轉為劣勢物種或甚至直接滅絕，破壞生態(tài)平衡。
所以，盡管轉基因學家認為草甘膦低毒，但畢竟還是有毒，草甘膦對人畜和其他生物還是有害的，草甘膦在土壤和水體的累積會影響到人畜健康。草甘膦也對害蟲及其動物甚至微生物群落產(chǎn)生影響，產(chǎn)生抗草甘膦的害蟲、病毒、細菌，導致生物群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物區(qū)系的結構性改變，破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。
至于Bt轉基因，則是控制植物產(chǎn)生內源殺蟲化學物質的一種轉基因。Bt基因即蘇云金芽胞桿菌基因，由美國孟山都公司1995年把蘇云金桿菌基因插入棉花植株獲得轉基因棉花植株，并培養(yǎng)獲得Bt抗蟲棉品種。因其表達產(chǎn)物Bt毒蛋白殺蟲效果好、安全、高效等優(yōu)點而成為應用最為廣泛的抗蟲轉基因。其生化機理是轉入到棉花組織中的Bt殺蟲蛋白基因能夠表達、控制、合成一種叫σ-內毒素的伴胞晶體，被鱗翅目等敏感昆蟲的幼蟲吞食后，在其腸道堿性條件和酶的作用下，或單純在堿性條件下，伴孢晶體能水解成毒性肽，并很快發(fā)生毒性。Bt抗蟲棉使棉株能產(chǎn)生一種內源毒素，使棉株具有殺死棉鈴蟲幼蟲的能力。噴施棉花噸田寶可以通過調節(jié)Bt基因的表達，調控σ-內毒素的合成，從而調節(jié)Bt抗蟲棉的抗蟲性。研究認為，Bt抗蟲棉的毒性具有很強的選擇性，專門破壞棉鈴蟲等鱗翅目害蟲的消化系統(tǒng)，導致其死亡，而對人畜無害。Bt抗蟲基因可以用在棉花上，也可以用在玉米、馬鈴薯及其他作物上，用來對付鱗翅類害蟲，具有較為廣泛的用途。
Bt抗蟲轉基因作物的危害性，主要來自Bt毒蛋白的毒性。盡管Bt抗蟲轉基因表達的毒蛋白選擇性高，但還是有人擔心對人體、其他生物和環(huán)境有害。尚未有關于Bt基因產(chǎn)物蛋白對人畜有危害性的報道，但仍有人擔心，既然bt毒蛋白對鱗翅目有毒，那會不會對人畜也有害呢？棉制品服裝雖然只是穿在身上而并不作為食品，但畜牧養(yǎng)殖業(yè)卻會把Bt轉基因棉籽蛋白（棉粕）添加到飼料里供禽畜魚飼用，所產(chǎn)出的肉蛋奶會不會對人體有害呢？而且Bt抗蟲轉基因玉米和馬鈴薯則是直接供人畜食用的，其有害性不是更直接嗎？到底對人畜和其他生物有多大毒性？會不會帶來生態(tài)安全風險？
這些問題應該由科學家、醫(yī)學家和政府有關部門來回答。但可以肯定，隨著經(jīng)濟和生活水平的提高，已經(jīng)不再是食物短缺時代，人們對食品安全的意識和要求越來越高，轉基因食品的安全問題已成為社會共同關注的問題和討論的熱門話題。
此外，還有人擔心，由于轉基因的操作工程不是用鉗子、鑷子這樣的機械工具把一個一個的基因“卸下來”再“裝上去”，而是在水溶液里完成的分子水平上的生物化學操作過程，肉眼不可見，用手不可拿捏，所以在操作工程中有可能會有未知的有害產(chǎn)物、甚至某種“雜質”的生成，或許會危害人類和其他生物。目前還沒有這樣的發(fā)現(xiàn)，還只是一種懷疑和擔心。當然，出于軍事目的的轉基因，那是可怕的，但這不屬于本文科普的范圍。
七、轉基因不僅涉及食品安全問題，也涉及國家層面上的糧食安全問題。
隨著生活水平的提高，消費大眾的食品安全意識日益增強，對安全食品的要求越來越高。消費者需要的是安全、健康、口感好、營養(yǎng)豐富的食品，不僅當下安全，還要長期食用安全，無有害物質累積。不僅直接食用安全，還要無公害、無污染、無食物鏈富集、無隱形的潛在危害，還要生態(tài)安全，對害蟲的天敵及生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈沒有影響，不破壞生態(tài)平衡和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。
另一個問題是國家層面上的糧食安全問題。我國農(nóng)業(yè)具有小農(nóng)經(jīng)濟的特點，農(nóng)戶自古就有自己留種自己種的傳統(tǒng)，但這局限在傳統(tǒng)作物種子。雜交種子由于子一代不育或低產(chǎn)，農(nóng)戶無法自己留種，只能每年從專業(yè)育種機構購買種子。盡管我國注冊的種子公司有近三千家，但由于轉基因育種的復雜性，對育種技術的要求高，中小型種子公司沒有實力進行轉基因育種，只能依靠為數(shù)不多、有足夠實力和規(guī)模的專業(yè)育種公司進行轉基因育種，具有壟斷經(jīng)營的特點，育種基地相對集中，甚至部分種子還要從外國公司進口。由于不能自己育種，原有遍布全國的基層種子站和中小型育種基地已經(jīng)失去原有的育種和擴繁能力，只能單純的經(jīng)銷種子。試想，如果發(fā)生戰(zhàn)爭、敵對勢力進行人為破壞或遇到突發(fā)性的自然災害，為數(shù)不多的大型育種公司的育種基地和種子倉庫遭到破壞，外來種子輸入渠道也同時被切斷，只要一年斷絕種子供應，會產(chǎn)生什么樣的后果是不言而喻的。慶幸的是國家已經(jīng)建立了種植資源庫，專門用來保護珍貴的種植資源，但庫里的種子數(shù)量不足以直接用于大面積種植，必須進行擴繁才能用于生產(chǎn)一線大面積種植的需要，而這個擴繁過程有可能是一年、兩年甚至幾年，無法滿足緊急狀態(tài)下的種子需求。所以相應的種子安全對策措施必不可少。
八、轉基因育種是現(xiàn)代育種技術發(fā)展的重要方向之一，這門技術不可不研究、不掌握。
轉基因技術可以有效提高作物生產(chǎn)性能，提高產(chǎn)量，改善品質，提高抗逆性和對環(huán)境的適應能力，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，緩解環(huán)境壓力和經(jīng)濟壓力。轉基因技術一經(jīng)問世便受到科學界和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注。轉基因技術是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術的前言領域和核心組成部分，正在得到了深入的研究和開發(fā)應用。目前全世界進入田間試驗的轉基因植物已超過500種。我國是人口大國，解決吃飯問題始終是重中之重的根本問題，國家一直在積極探索如何提高糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，關注糧食安全問題，千方百計滿足國民對糧食消費的需求，不可能不關心轉基因技術在育種領域的基礎研究和開發(fā)應用。近年來我國在基因工程和轉基因育種基礎研究和應用研究領域已經(jīng)有突破性的進展，逐步縮短與世界先進技術的差距，并在局部領域達到領先水平。問題的關鍵并不在于是否研究和開發(fā)應用基因育種技術，而是在于要有風險意識和危機意識，需要加強對育種產(chǎn)業(yè)的行業(yè)管理和風險管理，使轉基因育種技術能在化解食品安全風險的前提下，有效應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，發(fā)揮生產(chǎn)效能，提高生產(chǎn)效率，解決糧食安全問題，造福于民。
習近平總書記十分重視糧食安全問題，2018年末在黑龍江省考察時說：“中國人要把飯碗端在自己手里，而且要裝自己的糧食。”只要能胸懷國家，為人民謀福祉，選擇正確的方向、原則和方針政策，加強基礎研究、應用研究和技術手段開發(fā)，便一定能趨利避害，使轉基因技術為不斷實現(xiàn)人民對美好生活的向往服務。（2019年10月18日）
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