转基因发展历程：希望与诅咒

检验之星

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►纪录片：关于转基因，你的担忧科学吗？
撰文 | 崔凯
责编 | 程莉
知识分子为更好的智趣生活 ID：The-Intellectual
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转基因在中国关乎太多纠葛，各种观点针锋相对，沸沸扬扬的争论中，无论表达何种立场和观点，都会引来口诛笔伐，被质疑背后或有利益集团。2016年，我的课题组进行了一次全国性的社会调查，共收集有效问卷2063份，受访者常住地包括中国大陆全部31个省市自治区的193座城市。2018年6月5日，Nature旗下的食品刊物《npj-Science of Food》刊载了此次调查研究的文章《转基因食品公众认知：中国消费者调查》。
（http://www.nature.com/articles/s41538-018-0018-4）



接下来，我将围绕调研的主要结论，和大家分享和探讨一下转基因的过往是非。
育种技术：从杂交到转基因

人类从刀耕火种走到今天，作物产量已经提高了数十倍乃至数百倍，最直接的贡献源于农作物品种的不断选育。千万年来，农业物种不停被人类改造，早已不是原生态，今天我们熟悉的谷物在亿万年前都只是自然界里的普通杂草。



调查结果显示，真正了解转基因技术的消费者只有11.7%。
其实杂交和转基因都是人工对作物进行选育，让不同的物种互相取长补短，培育出性状更为优良的品种。人类在地球上已经发现了约1000万个物种，杂交技术是在亲缘关系相近的两个物种之间进行整套遗传物质的融合，而转基因则是在某一物种原有的遗传系统中，直接加入外源特定的基因。打个比方：A和B是两个亲缘关系很近的物种，A的基因序列为123456789，B的基因序列为123654789，而如果我们希望得到一个基因序列为123555789的C物种，传统杂交方式是将A和B不断地进行N代杂交，经过繁琐的“排列组合”式筛选，最后得到一株基因纯化的C物种；而转基因技术就是找到一个基因序列中含有555片段的D物种，再把A基因中456剪去，直接替换成D物种的555，变成123555789。从结果来看，杂交和转基因两种途径最终培育出来的C物种是一样的。从原理来看，转基因是一种比传统杂交技术更为精准、快捷和安全的新一代生物技术。通信技术从4G到5G大家拍手称快，而生物技术从杂交到转基因却被“妖魔化“。



需要说明的是，杂交通常只能在亲缘关系相近的物种之间进行，性状改良的空间有限。要进一步培育高产、优质和高效的作物品种，则需要利用跨物种的“特异功能基因”。比如：高寒水域的鱼体内有一种基因，可以合成特殊的抗冻蛋白，如果将这种基因转入番茄，其耐寒能力将大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。然而自然条件下鱼和番茄是不可能进行杂交育种的，而通过转基因技术，国外科学家最终成功培育出了抗寒番茄。
然而，这种引入外源基因的跨物种育种方式引发了一些公众在伦理方面的顾虑：杂交是在相对自然的条件下完成的，而转基因则是一种非自然条件下的人工产物，有违“天理”。另外，番茄上移入鱼的基因，还是觉得有些别扭。这种情感当然是可以理解的，人与人之间存在情感和价值观上的差异，对转基因食品民众有知情权和选择权。
于是很多专家开始把目光放在谷物之间的转基因育种。比如：能否将玉米的“高光合效率”基因转移给水稻进而提高水稻产量？能否将大豆固氮菌的基因转移到玉米进而减少化肥施用量？这样的方式也许更容易被公众所接受。
欧盟开始反思“反对转基因”

进入20世纪90年代，关于核电安全和工业污染的争论在西方告一段落，舆论热点需要新的话题，这时出现的转基因食品正好一头撞在了枪口上。历史充满各种巧合，就在转基因作物开始商业化种植的1996年，英国突然爆发了疯牛病，随后“二噁英”污染、禽流感、口蹄疫等一连串食品安全事件接连发生。对食品安全正处于“敏感期”的消费者对新兴生物产品的信心大大动摇，“质疑”成为转基因食品与生俱来的一块胎记。
1997年，一船美国转基因大豆运抵荷兰港口，还没有来得及卸货就被蜂拥而至的环保组织“截获”，倾倒在大海中。尽管科学家坚信“真理掌握在少数人手里”，但政治家必须关注民意，决策上更要“随大流”。由于欧盟各国的农业资源较丰富，许多民众认为并不需要转基因技术帮助农业增收增产。1997年5月14日，欧盟议会通过《新食品和食品成分管理条例第258/97号令》并于当日生效，开启了对转基因产品的严格管制。今天，三分之二的欧盟国家选择禁止“种植“转基因作物。不过，在全球谷物链条上，欧盟也做不到“自力更生”，每年也需要进口大量的转基因玉米和大豆。



►三分之二的欧盟国家禁止种植转基因作物
时过境迁，转眼间转基因商业化种植已有二十多年，未发生被证实的转基因食品安全事件，欧盟也开始有人反思最初的政策。
2015年，英国环境、食品和农村事务大臣欧文•帕特森公开发声：“欧洲正在错失良机，全球转基因作物的种植只有不到0.1%在欧洲。当世界其他国家都已抢先种植转基因作物并从新技术中获得收益时，欧洲正在冒着被甩在后面的风险“。
态度发生转变的还有部分反转人士，最具标志性的事件是欧洲著名“反转斗士”马克•莱纳斯“倒戈”。莱纳斯是环保活动家、气候变化专家，还是自由作家，曾在1996年写了被认为是第一篇“揭露转基因食品罪恶”的文章，还曾组织数十人持刀破坏转基因试验田，入侵孟山都公司办公室。看到人们对转基因的恐惧在各地蔓延，莱纳斯曾深感自豪。然而2008年后他开始意识到，自己对转基因技术除了排斥与恐惧，其他一无所知，于是他专心研读科学文献，逐渐认识到转基因是一项科学、环保的技术，不应是一场政治议程。终于在2013年牛津农业会议上，他作了题为“变化的视角”的演讲，坦诚：“我为自己一直以来诋毁转基因的做法道歉，也为自己在20世纪90年代中期帮助发起反对转基因运动、参与妖魔化这项可以而且应该被用于改善环境的重要科技的行为深表歉意。”
“大豆沦陷”和“黄金大米”

中国公众本来对基因这个概念并不敏感，2000年前后中国甚至还出现过一款基因概念畅销保健品“珍奥核酸”。然而西方关于转基因的争议传入中国，2002年国内也开始施行《农业转基因生物标识管理办法》。此后，中国公众对转基因食品的态度开始发生显著变化。我汇总了2002-2017年不同学者所做的转基因食品公众态度调研，将每次调查结果中的支持/反对之间的比率进行比对，大于1，说明支持者高于反对者，小于1则说明反对者多于支持者。总体而言，越来越多的公众开始反对转基因。



造成这一趋势的原因非常复杂，我个人认为有两个事件对公众态度影响深远：2004年的“大豆沦陷”和2012年的“黄金大米”。
2003年，刚刚加入WTO的中国大豆企业开始试水国际市场，组团去美国买大豆，而且去之前大张旗鼓地宣传，CCTV新闻联播都做了报道。得到中国“集体团购”的信息之后，美国大豆价格应声暴涨。喜欢“追涨”的中国豆企高位下了800万吨的大单，前脚刚走，大豆价格随即大幅跳水，跌幅近50%。中国人又赶紧违约“杀跌”，最终导致2004年中国大豆行业几乎全军覆没，不得不被几大跨国粮商低价收购。这就是轰动一时的“大豆沦陷”事件。
今天回想“大豆沦陷”事件，更多是因为技不如人，交了学费。如同一位老实巴交的大妈，第一次进入股市，看了几篇券商机构的看涨股评，就大举建仓。不想风云突变，股市大跌，赔光了多年积蓄。然而人们似乎不愿意自我反思，更喜欢认定这是美国庄家“抽老千”害惨了中国大豆企业，“大豆阴谋论“就此生根发芽。
很多反转人士发声：为什么要进口这么多大豆？为什么要购买转基因大豆？甚至有人提出“爱国就应该反对转基因”！其实这是“没有选择的选择”。伴随着民众生活水平的提高，中国肉蛋奶的消费量迅速增加，大豆作为主要饲料蛋白源，需要进口量越来越多。2017年中国的大豆进口量飙升到9550万吨，占全世界大豆贸易总量的2/3。然而与此同时，转基因大豆在以美国为代表的农业发达国家开始大面积推广，现在种植比例已经超过95%，于是中国进口的大豆也越来越多是转基因品种。
或许有朋友会问：为什么中国不扩大大豆种植面积？中国进口的近一亿吨大豆相当于8亿亩耕地的产量，也就是中国20亿亩耕地总面积的40%。在耕地面积捉襟见肘的情况下，中国必须优先考虑保证水稻、小麦和玉米等主粮的自给率，只能“牺牲”大豆。根据近期第二回合中美贸易谈判的联合声明，接下来中国还将会从美国进口更多的转基因大豆。站在道德的制高点上侃侃而谈是件很轻松的事情，但谁来解决14亿人吃饭的问题？



►黄金大米
再来说说黄金大米事件。全世界有2亿儿童和2000万孕妇患维生素A缺乏症，这些贫困人群主要集中在非洲和东南亚。缺乏维生素A会导致视力和免疫力问题。
2000年，科学家利用转基因技术，将维生素A的前体——β-胡萝卜素的基因导入大米。因为带有胡萝卜素的金黄色，被称为“黄金大米”。2012年，著名的非政府环保机构“绿色和平组织”首先曝光了湖南衡阳的黄金大米事件。
今天回头看来，这本质上是一次补充维生素A的人体营养实验。“黄金大米”本身是有益的研究项目，但该实验流程不规范，没有事先告知受试儿童和家长其使用的是转基因黄金大米，当事人为此受到了处罚，参与实验的25名儿童每人获赔8万元。然而媒体持续关注，不明就里的公众产生了很多担忧。方舟子和崔永元两位公众人物因转基因发起的争论又进一步增加了公众的顾虑。
在全球变暖和气候变化问题上，绿色和平与科学界是有共识的，但在转基因问题上双方却发生了严重分歧。2016年，包括110名诺贝尔奖获得者在内的2000多位科学家签署联名公开信，强烈要求绿色和平及其拥护者重新审视全球农民及消费者使用经生物技术改良的作物及食物，并且承认可靠科学机构及监管机构的发现，停止反对”转基因生物”特别是”黄金大米”活动。继加拿大、澳大利亚、新西兰之后，美国在2018年5月也批准了黄金大米的食用许可。
你担心的，他们都想到了



有13.8%的公众认为：转基因可能是美国对中国的“生物恐怖主义”，爱国就应该反对转基因。换言之，美国就是电影《复仇者联盟》中的灭霸，而中国正是其要毁灭的对象。有些关于转基因的争论已经从理性质疑蜕变为人身攻击、道德审判和阴谋论，主要指向转基因育种学家、种子公司和向中国出口转基因大豆的美国。“贸易战”、“海外敌对势力”、“国家安全”、“美帝国主义”、“断子绝孙粮”……吸引眼球的标题不断唤起这个国家后殖民主义的民族情怀，轻易吞噬了理性精神和科学意识。相信这一说法者甚至包括我们身边很多受过高等教育的良师益友。
世界上从事作物育种工作的研究人员数以万计，他们都受过良好的生物学教育。如前文所述，相对于传统的杂交育种技术，转基因是更为精准的新一代生物技术，研究成果会在学术刊物上公开发表，选育的新品种也要经过政府和相关机构的专业评审才能够商业化种植。育种专家不是恐怖分子，他们转入植物的不是毒素，而是能够优化植物生长性状的基因，终极目的是造福人类。
转入的是何种基因？会表达出何种蛋白质？是否会对人体有害？公众能够想到的问题，育种和评审专家当然也会想到。对于有社会常识的人来说，这一点其实根本没必要解释，但有些网络传言甚至将转基因育种专家描绘成亡国灭种的“卖国贼”。


►转基因科普论文后的读者留言

种子是一个高科技产业，当然存在商业利益。无论是转基因育种技术，还是传统育种技术，在投入巨额研发费用后，所有的种子公司都希望卖出更多的种子，获得更大的市场份额。为了谋求利润最大化，付出巨额研发费用的种子公司会在转基因技术上设置一些壁垒，这属于在商言商，我们也要理性看待。比如：为了防止农户私自繁育，有些转基因种子是不育的。于是又有公众担心：种子不育，是否也会影响人类的生育能力？有些版本的谣言离奇古怪、耸人听闻，虽然“无作者”、“无出处”、“无事实”，却在网络上畅通无阻、流传甚广。
俗话说“好事不出门，坏事传千里”，贩卖恐慌和焦虑在任何时候都有市场。媒体和企业是否也有一定的责任？64.3%的消费者认为媒体对转基因的报道“偏负面”，25%的消费者认为有些非转基因企业在恶意诋毁转基因食品。





亿万年的进化史中，生物都各自形成了一套独一无二的遗传密码。正所谓“风马牛不相及”，物种之间在自然条件下存在生殖隔离。放眼食物链，猫已经吃了亿万年的老鼠，被转入老鼠的基因了吗？人吃了亿万年的猪肉，被转入猪的基因了吗？人类的肠胃系统有各种功能强大的消化酶，如同一个碎纸机，无论“纸张”（大分子基因）来自哪里、是何形状，最终在人体内都会被代谢成最基本的“纸屑”（脱氧核糖核酸）。
其实鉴别传言真伪，有时并不需要专业知识，只需要逻辑常识。试想：如果转基因食品是“断子绝孙粮“，美国和中国这样的大国会为其颁发许可证吗？
而作为转基因作物第一种植和消费者大国，美国玉米、大豆、棉花的种植比例均超过90%，超市里的转基因食品更是品类繁多。如果断言转基因是美国的“生物武器”，那就意味着美国为了“亡我炎黄子孙”，首先“挥刀自宫”，大种大吃转基因——这似乎不太符合常识。我们已经进入21世纪，使用化学武器、进行核弹实验都会受到国际制裁。若“生物武器”之说成立，孟山都的管理团队早就该站到海牙国际法庭审判席上了。不过说来有趣，即使美国也有人认为培育转基因作物的孟山都是一家“杀人公司”。


►反转人士在美国加州大学戴维斯分校抗议孟山都公司

不妨设想一个简单的问题：为什么美国、巴西和阿根廷等国家的转基因大豆从地球另一端漂洋过海运到中国，依然比国产大豆更便宜？因为中国传统大豆的单位面积产量只有美国转基因大豆的三分之二，含油量也要低2%。如果中国错失转基因育种这一战略高地，中国在国际种子竞争中必将落败。事实上，我们已经落后了。中国的种子工业除了杂交水稻外，基本没有话语权。然而依然只有28.8%的公众支持发展转基因育种技术。



值得一提的是，2018年6月德国拜耳斥资600亿美元收购了美国孟山都公司。这创造了德国企业有史以来的最高海外收购记录，也是拜耳公司150多年历史上最大的一笔并购交易。一家以阿司匹林闻名的世界500强企业为什么要花这么大一笔钱去收购一家争议巨大的转基因公司？因为行业巨擘看得很清楚——生物技术是现代农业未来竞争的关键。全球种子行业已经形成了拜耳孟山都和陶氏杜邦的双寡头模式，在转基因领域则基本处于完全垄断的格局。
每个人都睁着眼睛，但不等于每个人都在看世界。中兴事件提醒我们，中国在半导体领域已经受制于国外的芯片技术。新一轮的农业科技革命和产业变革正在孕育兴起，作为一个14亿人口的大国，中国如果在农业生物技术领域落伍，意味着粮食安全失去主动权，后果要比“缺芯”更为严重。春秋时期的吴越之战，越国用煮过的种子进贡给吴国，吴国拿去播种，造成了来年的饥荒。有些朋友由此担心：种子是战略物资，不可假手于人。这种顾虑并非杞人忧天，而且也恰恰因为这种担忧，我们要“师夷之长以制夷”，发展自己的转基因育种产业，以应对国际种业的竞争压力。2017年，中国化工集团斥资439亿美元并购欧洲种业公司先正达，前文所述的“黄金大米“就是先正达的产品。这一迄今为止中国最大的海外并购项目，对于中国在未来的国际种业竞争中占据一席之地至关重要。
转基因杀虫也能杀人？

虫害对农作物生长具有重要影响。以玉米为例，对产量影响最大的是一种名为“玉米螟”的害虫。这种虫昼伏夜出，几乎终生与玉米为伴。玉米螟蛀食茎秆组织，使植株受损，影响养分运输。中国东北是玉米的主产区，“玉米螟”虫害通常会造成5%-30%的玉米减产。为了控制虫害，多年来中国农民一直使用一种名为“呋喃丹”的高毒农药，该农药5克即可致人死亡，田间使用剂量却高达10-15公斤/公顷。乡村记忆中，晚霞中蜻蜓漫天飞舞，夏夜里蛙声一片，今天这些都已经不复存在。
有没有一种种植方式，既有好的抗虫效果，让农民增收，又可以减少高毒农药的用量，有利于生态环境？
物竞天择，有些微生物为了自我保护，会分泌有杀虫功能的代谢物。1956年科学家发现苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis，简称BT）体内的蛋白有杀虫作用。杀虫原理是：昆虫的消化系统是碱性环境，BT蛋白在碱性条件下会被特有的酶剪切成毒素，再与昆虫肠壁上特异的受体结合，导致昆虫肠穿孔而死。但人畜等哺乳动物的胃液为酸性，且肠胃中不存在与BT毒素结合的受体。BT蛋白进入人体，会与其他蛋白质一样，在胃液的作用下分降为氨基酸，变成可以被哺乳动物利用的营养成分。所以BT蛋白能杀虫却对人畜无害，且不污染环境，没有残毒。
事实上，作为一种天然的微生物杀虫剂，BT农药已经有70年的安全使用记录，尤其广泛应用到很多消费者青睐的有机农业——这恐怕是很多朋友所不知道的。然而在农业生产实践中，作为一种天然农药，BT施用还是会受到作物生长期、温度、紫外线等多种因素的制约。能不能让谷物“自带干粮”，植株自行合成BT蛋白？细菌（苏云金杆菌）和植物（玉米、大豆）当然不可能杂交，于是生物学家用转基因技术将苏云金杆菌的这段“杀虫蛋白基因“转入到谷物中。这样既可有效杀虫，又替代了化学农药，更减少了施药的重体力劳动，一举多得。然而，很多公众不了解其中的原理，使得抗虫转基因作物的推广种植面临很大社会阻力。



说到农业，很多人脑海里浮现的是远离城市喧嚣和雾霾，田园生活、天然氧吧、青山绿水、高天流云。然而，这些都是旅行者的心态。锄禾日当午，远非那么浪漫。你是否体验过炎炎夏日，穿行在湿热的玉米地里，被蚊虫叮咬、叶片划伤？你是否知道中国65%以上的农户喷施农药缺少保护措施，30%多的农户曾遭遇过不同程度的农药中毒？你是否想过对于一个家庭年收入2万元的农户，每公顷玉米增收2000元意味着什么？想想面朝黄土背朝天的农民，在义愤填膺的反对转基因之前，我们是不是可以稍微花点时间，把转基因作物的来龙去脉搞搞清楚，再发表意见？



►农民在农田里喷洒农药
回归理性，让转基因造福人类

转基因技术始于20世纪70年代，最早应用于医药领域。今天耳熟能详的胰岛素、重组疫苗和干扰素等都是转基因药品，在临床上已经不可或缺。进入80年代，转基因技术开始应用于农业育种领域，转基因作物在1996年开始推广种植。转基因药品至今已经挽救了数以亿计的生命，人们对其持欢迎态度，但“孪生兄弟”——转基因食品却没有这样的运气。46.8%的消费者支持转基因药物，这远高于转基因食品11.9%的支持率。然而仍有12.8%的受访者反对开发转基因药物，而且我相信有些反对者及其家人实际上正在使用这些转基因药物，却浑然不知。在中国，由于复杂的历史、文化和社会缘由，相关争论变得更为复杂。



“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么近代科学没有产生在中国？”很多朋友都知道这个著名的“李约瑟难题”。在闭关锁国的晚清，人们曾担心用照相机拍照会被摄走灵魂，喝自来水会“断子绝孙”，修铁路会断了大清帝国的龙脉，倡导引进西方技术的洋务派被冠以“卖国贼”之名，更出现过自认为“刀枪不入“的义和团。诸多说法在现代人听起来荒诞不经，可在当时这就是事实。历史如同一面镜子，今天很多关于转基因的传说危言耸听，和百年前的那些传言似乎存在某些暗合。
事实上，自1996年以来，全球有美国、巴西、阿根廷、中国、印度等28个国家批准转基因作物种植。20年间，转基因作物在全球的种植面积从1996年的170万公顷增长到2016年的1.851亿公顷，增长了约110倍，已经达到全球耕地总面积的12%，相当于1.5倍的中国耕地面积。2016年，美国国家科学院、工程院和医学科学院联合发布了长达606页的研究报告，并做出结论：“没有发现确凿证据表明目前商业种植的转基因作物与传统方法培育的作物在健康风险方面之间存在差异，没有任何疾病与食用转基因食品之间存在关联，不会为人体健康带来更高的风险。”这是全球最为权威的学术机构联合对转基因食品安全做出的结论，然而调查结果显示，45.5%的消费者认为：科学家的观点也不可信。



质疑本身是推动社会进步的动力，引发更多公众关注和讨论，让不同的思想和声音碰撞出火花，进而推动科学研究发现问题和解决问题。有些高端国际会议为了避免与会者不必要的争论，选择采购非转基因食品，然而这一举措又引发公众更多的猜疑，认为“这恰恰说明转基因食品是不安全的”。这种逻辑令人想到一种场景：张三和李四存在观点分歧，为了避免陷入持续争论，张三提出“搁置争议、换个话题“，李四却据此推断张三“理屈词穷、心里有鬼”。
当然，不可能苛求公众都能了解转基因的科学原因，但从常识上有些更简便方法：其一，转基因是一项生物技术，要多听听生物学家的观点。其二，很多消费者青睐进口的食品、药品和化妆品，道理大家都懂的，所以可以多关注美国等发达国家对转基因食品的态度。
尽管各方已经陷入逻辑上无休止的辩论，但沟通依然是解决问题的最好方法。
一方面，今天的地球上生活着数百万种不同的生物物种。很多物种都是在经历了亿万年的进化后，建立起一套严谨的基因编码。今天，转基因技术可以跨物种导入外源基因，这对该物种乃至整个生物系统到底意味着什么？虽然转基因作物已经推广了二十多年，但相比于漫长的生物演化史，人类文明与科学研究历程还太过短暂，科学家应该对未来心存敬畏之心。从理论上的基因漂移、脱靶效应，到实践中的规范种植，转基因的产业化要可控、可知、可溯。
另一方面，我们当然可以希望用百年、千年的时间去验证转基因。人类1921年发现胰岛素、1928年发现青霉素、1957年发现干扰素，如果都要经过千百年的验证才能够进行临床应用，此间会导致多少人被病魔夺取生命？地球上的人口正在以每小时1万人的速度增长，2050年地球需要有能力喂饱百亿人口，我们究竟还有多少时间去等待？作为世界第一大人口大国的中国，我们所面对的粮食安全、化学农业污染和种业的国际竞争力问题又如何解决？
转基因在中国，路在何方？借用农业部部长韩长赋的一段话作为结尾：“安全不安全，应该是科学来评价；能种不能种，应该由法规来处理；食用不食用，应该由消费者自己来选择！”



作者简介：崔凯，关注农业30年，食品工程博士、心理学博士，商学院教授，财经图书、科普文章和散文作者。在本文写作过程中，得到了宋慧、王丕武、寇立群、姜福成、张君、夏俊超、洪广玉、张春和吴俊毅等良师益友的启发和建议，在此一并致谢！
制版编辑：黄玉莹 |
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