转基因事实：10 种常见转基因说法被揭穿

今年晚些时候，美国农业部可能会批准第一批进入市场的转基因苹果“北极奶奶”和“北极金苹果”。虽然这种不会变色的水果可能还要两年才会出现在商店里，但至少有一家生产商已经在争先恐后地给自己的苹果贴上“非转基因”的标签。

即将发起的苹果运动只是针对转基因生物 (GMO) 的持续战争中的最新一轮攻击，这场战争的争议性越来越大。在过去十年中，围绕转基因事实的争议引发了全球骚乱，俄勒冈州、英国、澳大利亚和菲律宾的农作物遭到破坏。今年 5 月，佛蒙特州州长签署了一项法律，该法律很可能使佛蒙特州成为美国第一个要求标注转基因成分的州；已有 50 多个国家要求这样做。佛蒙特州参议员 David Zuckerman 告诉 Democracy Now!，“作为消费者，我们就像实验鼠，因为我们真的不了解后果。”

但事实是，人们对转基因生物进行了深入研究，它们看起来比宣传的要平淡无奇得多。为了培育北极苹果，生物学家从 Granny Smith 和 Golden Delicious 品种中提取基因，对其进行修改以抑制导致褐变的酶，然后将其重新植入叶组织。这比传统方法要准确得多，传统方法需要育种者手工授粉花朵，希望培育出具有所需特性的果实。生物学家还引入基因使植物具有抗虫和抗除草剂的特性；这些特性在全球已种植的 4.3 亿多英亩转基因作物中占主导地位。科学家们正在研究能够抵抗疾病、干旱和洪水的品种。

那么，消费者到底需要担心什么呢？为了找到答案，《大众科学》杂志选取了 10 个最常见的转基因说法，并采访了近 12 位科学家。他们的回答是：没什么大不了的。

1）主张：基因工程是一项激进的技术。

几千年来，人类一直在通过选择性培育具有理想特性的植物来操纵农作物的基因。（一个完美的例子：成千上万的苹果品种。）几乎所有的粮食作物都经过了某种形式的基因改造。从这个意义上说，转基因生物一点也不激进。但这种技术与传统的植物育种确实有很大不同。

它的工作原理如下：科学家从生物体中提取一段 DNA，对其进行修改或复制，然后将其整合到同一物种或另一个物种的基因组中。他们要么使用细菌来传递新的遗传物质，要么用基因枪将微小的 DNA 涂层金属颗粒射入植物细胞。虽然科学家无法准确控制外来 DNA 的落点，但他们可以重复实验，直到获得包含正确信息的基因组。

这一过程可以提高精确度。加州大学伯克利分校的植物生物学家佩吉·勒莫克斯 (Peggy G. Lemaux) 表示：“对于转基因生物，我们知道我们正在使用的遗传信息，知道它在基因组中的位置，我们可以看到它是否靠近过敏原或毒素，或者它是否会关闭 [另一个基因]。而传统育种中杂交不同品种时，情况就不一样了。”

2) 观点：转基因生物还太新，我们尚不清楚它们是否危险。

这取决于你如何定义“新”。转基因植物大约 30 年前首次出现在实验室中，并于 1994 年成为商业产品。自那时以来，已经发表了 1,700 多篇同行评议的安全研究报告，其中包括美国国家研究委员会的五份长篇报告，这些报告侧重于人类健康和环境。科学界的共识是，现有的转基因作物的风险并不比传统作物更大或更小。

3) 谣言：农民不能重新种植转基因种子。

所谓的“终结者基因”可以让种子不育，这种基因在 20 世纪 90 年代从未获得专利局的批准。种子公司确实要求农民签署禁止重新种植的协议，以确保年销售量，但加州大学戴维斯分校的植物科学家肯特·布拉德福德表示，大规模商业种植者通常不会保留种子。玉米是同一物种的两个品系的杂交种，因此其种子不会将正确的特性传递给下一代。棉花和大豆种子可以保留，但大多数农民都不愿意这么做。“质量会下降——它们会长出杂草等等——这不是一种有利可图的做法，”布拉德福德说。

4) 主张：我们不需要转基因生物——还有其他方法可以养活世界人民。

仅靠转基因生物可能无法解决地球的粮食问题。但是，随着气候变化和人口增长威胁到粮食供应，转基因作物可以大大提高作物产量。哥伦比亚大学地球研究所农业和粮食安全中心主任佩德罗·桑切斯说：“到 2050 年，全球人口将增加 20 亿，转基因生物只是确保世界粮食安全的一种工具。它不是唯一的答案，也不是必需的，但它肯定是我们武器库中的一件好事。”

5）谣言：转基因生物会导致过敏、癌症和其他健康问题。

许多人担心基因工程会将有害蛋白质（尤其是过敏原和毒素）引入食物链。这种担心是合理的：从理论上讲，新基因有可能表达出引发免疫反应的蛋白质。这就是为什么生物技术公司会就潜在的转基因食品咨询食品和药物管理局 (FDA)，并进行广泛的过敏和毒性测试。这些测试是自愿的，但却很常见；如果不进行测试，FDA 可以阻止这些产品。

2012 年，法国卡昂大学的研究人员发表了一项经常被引用的研究，声称孟山都公司的一种转基因玉米导致实验室老鼠患上肿瘤。但由于测试方法有误，这项研究被广泛质疑，该期刊于 2013 年撤回了该研究。最近，意大利佩鲁贾大学的研究人员发表了一项对 1,783 项转基因安全测试的回顾，其中 770 项测试研究了转基因食品对人类或动物的健康影响。他们没有发现任何证据表明这些食品有害。

6) 声称：所有关于转基因生物的研究均由农业巨头资助。

这根本不是事实。过去十年，数百名独立研究人员发表了同行评议的安全研究报告。全球至少有十几个医学和科学团体，包括世界卫生组织和美国科学促进会，都表示目前获准上市的转基因生物是安全的。

7）谣言：转基因作物导致农民过度使用杀虫剂和除草剂。

这一说法需要一点分析。两种相关的转基因生物占据了市场主导地位。第一种使农作物能够表达一种来自苏云金芽孢杆菌 (Bt) 的蛋白质，这种蛋白质对某些昆虫有毒。它也是有机农民使用的杀虫剂中的活性成分。亚利桑那大学昆虫学家布鲁斯·塔巴什尼克 (Bruce Tabashnik) 说，Bt 作物大大减少了一些地区对化学杀虫剂的依赖。

第二种方法使农作物能够耐受草甘膦除草剂，这样农民就可以更自由地喷洒整个田地，但只杀死杂草。自 1996 年引入这些转基因生物以来，草甘膦在美国的使用量急剧上升。但草甘膦是最温和的除草剂之一，毒性比咖啡因低 25 倍。它的使用减少了对阿特拉津等毒性更大的替代品的依赖。

8) 谣言：转基因生物创造了超级昆虫和超级杂草。

塔巴什尼克说，如果农民过度依赖 Bt 或草甘膦，那么农药抗药性是不可避免的。这是进化的结果，类似于抗生素产生更顽强的细菌。这是一个日益严重的问题，可能会导致更刺激的化学品卷土重来。他说，解决办法是实行综合虫害管理，包括轮作。任何类型的农业都是如此。

9）谣言：转基因生物危害有益昆虫物种。

这一说法已被部分揭穿。Bt 杀虫剂会附着在某些昆虫肠道中的蛋白质上，杀死特定物种。对于大多数昆虫来说，种植 Bt 作物的田地比喷洒杀虫剂的田地更安全，因为杀虫剂会不分青红皂白地杀死昆虫。但帝王蝶产生的蛋白质与 Bt 的目标害虫之一相同，1999 年康奈尔大学实验室的一项实验表明，给幼虫喂食涂有 Bt 玉米花粉的乳草可能会杀死它们。然而，2001 年发表的五项研究发现，帝王蝶在野外不会接触有毒水平的 Bt 花粉。

爱荷华州立大学和明尼苏达大学 2012 年发表的一篇论文指出，耐草甘膦的转基因生物是导致帝王蝶数量近期下降的原因。这种除草剂会杀死农作物内部和附近的乳草（帝王蝶幼虫的唯一食物来源）。

10）谣言：转基因传播到其他农作物和野生植物，颠覆了生态系统。

第一部分肯定是正确的：植物一直通过花粉交换遗传物质，花粉携带植物 DNA——包括任何经过基因改造的片段。

佐治亚大学作物遗传学家韦恩·帕罗特 (Wayne Parrott) 表示，邻近农场的风险相对较低。首先，可以通过错开种植计划来减少异花授粉的机会，这样田地可以在不同的时间段授粉。（相邻的转基因和有机田地的农民已经这样做了。）而且，如果一些转基因花粉确实吹进了有机田地，它不一定会使有机状态失效。即使是贴有非转基因项目标签的食品，按干重计算也可能含有 0.5% 的转基因成分。

至于转基因生物渗入野生植物，其后代的存活部分取决于该特性是否具有适应性优势。帮助野生植物存活的基因可能会传播开来，而那些提高维生素 A 含量的基因可能会保持在低水平或完全消失。

转基因作物的兴起

在美国，自从 1996 年转基因种子实现商业化以来，农民种植的转基因作物数量不断增加。玉米、棉花和大豆占美国农田面积的 40% 左右，是转基因比例最高的三种作物，2013 年转基因比例均超过 90%。

玉米、棉花和大豆种植面积最大的州的转基因作物比例。数据来自美国农业部。图片由 Rebecca Lantner 提供。

晚餐，解剖

最终只有极少数转基因作物出现在餐桌上，但美国市售的加工食品中约有三分之二含有转基因作物。转基因细菌和酵母对一些食品的生产也至关重要，包括许多葡萄酒和奶酪。

奶酪

凝乳酶是制作坚硬奶酪的关键——具体来说，凝乳酶中的一种叫做凝乳酶的酶有助于使奶酪变硬。传统上，奶酪制造商使用来自牛胃壁的凝乳酶来获取凝乳酶——但据估计，美国 80% 到 90% 的硬奶酪都是用含有产生凝乳酶的牛基因的细菌制成的。

玉米

特性：耐除草剂；抗虫
美国农作物总面积（按面积计算）：85% 耐除草剂；76% 抗虫
存在于：加工食品，如饼干和谷类食品；玉米棒；牲畜饲料

棉布

特性：耐除草剂；抗虫
美国农作物总面积（按面积计算）：82％ 耐除草剂；75％ 抗虫
存在于：加工食品，包括沙拉酱；牲畜饲料

木瓜

特性：抵抗环斑病毒
美国农作物总面积（按种植面积计算）：超过 50%
存在于：整个水果和其他产品中

油菜籽

特性：耐受除草剂
美国农作物总面积（按种植面积计算）：超过 50%
存在于：菜籽油；加工食品

大豆

特性：耐受除草剂
美国农作物总面积（按种植面积计算）：93%
存在于：加工食品，如谷物和面包；食品添加剂，如卵磷脂；牲畜饲料

壁球

特性：抵抗多种病毒
美国农作物总面积（按种植面积计算）：12%
存在于：整个蔬菜和其他产品中

甜菜*

特性：耐受除草剂
美国农作物总面积（按种植面积计算）：95%
存在于：精制糖

葡萄酒

某些葡萄酒酵母经过改良，使葡萄酒生产更加容易，并防止产生有害的发酵副产物。一个例子是美国的酵母菌株 ML01，它可以防止产生可能引发头痛的组胺。它还可以改善风味和颜色。

*最终产品中不含有改性蛋白质。

转基因生物的未来：基因编辑

当今最常见的转基因技术是重组 DNA，它通过细菌或专门的传递工具将基因插入植物细胞，但这需要反复试验。一种名为基因编辑的新方法利用酶剪掉特定的 DNA 片段，将其删除或替换。这可以更精确地改变植物的基因组。加州大学伯克利分校的科学家已经在利用这种方法培育抗病毒木薯。

基因编辑也可能引发新的争议。目前的转基因方法会留下痕迹——例如，用于插入新基因的细菌 DNA 片段。基因编辑中使用的酶不会留下这样的痕迹，因此未来的转基因植物将更难通过检测检测出来。

本文原载于《大众科学》杂志2014年7月号。

注（2014 年 7 月 17 日，下午 6:30，美国东部时间）：由于编辑失误，本文之前的版本错误陈述了有关转基因葡萄酒和奶酪的几个细节。我们对此错误深表遗憾。