轉基因發展歷程：希望與詛咒
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?紀錄片：關於轉基因，你的擔憂科學嗎？
撰文 | 崔凱
責編 | 程莉
知識分子為更好的智趣生活 ID：The-Intellectual
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轉基因在中國關乎太多糾葛，各種觀點針鋒相對，沸沸揚揚的爭論中，無論表達何種立場和觀點，都會引來口誅筆伐，被質疑背後或有利益集團。2016年，我的課題組進行了一次全國性的社會調查，共收集有效問卷2063份，受訪者常住地包括中國大陸全部31個省市自治區的193座城市。2018年6月5日，Nature旗下的食品刊物《npj-Science of Food》刊載了此次調查研究的文章《轉基因食品公眾認知：中國消費者調查》。
（http://www.nature.com/articles/s41538-018-0018-4）
育種技術：從雜交到轉基因
人類從刀耕火種走到今天，作物產量已經提高了數十倍乃至數百倍，最直接的貢獻源於農作物品種的不斷選育。千萬年來，農業物種不停被人類改造，早已不是原生態，今天我們熟悉的穀物在億萬年前都只是自然界里的普通雜草。
其實雜交和轉基因都是人工對作物進行選育，讓不同的物種互相取長補短，培育出性狀更為優良的品種。人類在地球上已經發現了約1000萬個物種，雜交技術是在親緣關係相近的兩個物種之間進行整套遺傳物質的融合，而轉基因則是在某一物種原有的遺傳系統中，直接加入外源特定的基因。打個比方：A和B是兩個親緣關係很近的物種，A的基因序列為123456789，B的基因序列為123654789，而如果我們希望得到一個基因序列為123555789的C物種，傳統雜交方式是將A和B不斷地進行N代雜交，經過繁瑣的「排列組合」式篩選，最後得到一株基因純化的C物種；而轉基因技術就是找到一個基因序列中含有555片段的D物種，再把A基因中456剪去，直接替換成D物種的555，變成123555789。從結果來看，雜交和轉基因兩種途徑最終培育出來的C物種是一樣的。從原理來看，轉基因是一種比傳統雜交技術更為精準、快捷和安全的新一代生物技術。通信技術從4G到5G大家拍手稱快，而生物技術從雜交到轉基因卻被「妖魔化「。
需要說明的是，雜交通常只能在親緣關係相近的物種之間進行，性狀改良的空間有限。要進一步培育高產、優質和高效的作物品種，則需要利用跨物種的「特異功能基因」。比如：高寒水域的魚體內有一種基因，可以合成特殊的抗凍蛋白，如果將這種基因轉入番茄，其耐寒能力將大大提高，可以在相對寒冷的環境中生長。然而自然條件下魚和番茄是不可能進行雜交育種的，而通過轉基因技術，國外科學家最終成功培育出了抗寒番茄。
然而，這種引入外源基因的跨物種育種方式引發了一些公眾在倫理方面的顧慮：雜交是在相對自然的條件下完成的，而轉基因則是一種非自然條件下的人工產物，有違「天理」。另外，番茄上移入魚的基因，還是覺得有些彆扭。這種情感當然是可以理解的，人與人之間存在情感和價值觀上的差異，對轉基因食品民眾有知情權和選擇權。
於是很多專家開始把目光放在穀物之間的轉基因育種。比如：能否將玉米的「高光合效率」基因轉移給水稻進而提高水稻產量？能否將大豆固氮菌的基因轉移到玉米進而減少化肥施用量？這樣的方式也許更容易被公眾所接受。
歐盟開始反思「反對轉基因」
進入20世紀90年代，關於核電安全和工業污染的爭論在西方告一段落，輿論熱點需要新的話題，這時出現的轉基因食品正好一頭撞在了槍口上。歷史充滿各種巧合，就在轉基因作物開始商業化種植的1996年，英國突然爆發了瘋牛病，隨後「二噁英」污染、禽流感、口蹄疫等一連串食品安全事件接連發生。對食品安全正處於「敏感期」的消費者對新興生物產品的信心大大動搖，「質疑」成為轉基因食品與生俱來的一塊胎記。
1997年，一船美國轉基因大豆運抵荷蘭港口，還沒有來得及卸貨就被蜂擁而至的環保組織「截獲」，傾倒在大海中。儘管科學家堅信「真理掌握在少數人手裡」，但政治家必須關注民意，決策上更要「隨大流」。由於歐盟各國的農業資源較豐富，許多民眾認為並不需要轉基因技術幫助農業增收增產。1997年5月14日，歐盟議會通過《新食品和食品成分管理條例第258/97號令》並於當日生效，開啟了對轉基因產品的嚴格管制。今天，三分之二的歐盟國家選擇禁止「種植「轉基因作物。不過，在全球穀物鏈條上，歐盟也做不到「自力更生」，每年也需要進口大量的轉基因玉米和大豆。
?三分之二的歐盟國家禁止種植轉基因作物
時過境遷，轉眼間轉基因商業化種植已有二十多年，未發生被證實的轉基因食品安全事件，歐盟也開始有人反思最初的政策。
2015年，英國環境、食品和農村事務大臣歐文?帕特森公開發聲：「歐洲正在錯失良機，全球轉基因作物的種植只有不到0.1%在歐洲。當世界其他國家都已搶先種植轉基因作物並從新技術中獲得收益時，歐洲正在冒著被甩在後面的風險「。
態度發生轉變的還有部分反轉人士，最具標誌性的事件是歐洲著名「反轉鬥士」馬克?萊納斯「倒戈」。萊納斯是環保活動家、氣候變化專家，還是自由作家，曾在1996年寫了被認為是第一篇「揭露轉基因食品罪惡」的文章，還曾組織數十人持刀破壞轉基因試驗田，入侵孟山都公司辦公室。看到人們對轉基因的恐懼在各地蔓延，萊納斯曾深感自豪。然而2008年後他開始意識到，自己對轉基因技術除了排斥與恐懼，其他一無所知，於是他專心研讀科學文獻，逐漸認識到轉基因是一項科學、環保的技術，不應是一場政治議程。終於在2013年牛津農業會議上，他作了題為「變化的視角」的演講，坦誠：「我為自己一直以來詆毀轉基因的做法道歉，也為自己在20世紀90年代中期幫助發起反對轉基因運動、參與妖魔化這項可以而且應該被用於改善環境的重要科技的行為深表歉意。」
「大豆淪陷」和「黃金大米」
中國公眾本來對基因這個概念並不敏感，2000年前後中國甚至還出現過一款基因概念暢銷保健品「珍奧核酸」。然而西方關於轉基因的爭議傳入中國，2002年國內也開始施行《農業轉基因生物標識管理辦法》。此後，中國公眾對轉基因食品的態度開始發生顯著變化。我匯總了2002-2017年不同學者所做的轉基因食品公眾態度調研，將每次調查結果中的支持/反對之間的比率進行比對，大於1，說明支持者高於反對者，小於1則說明反對者多於支持者。總體而言，越來越多的公眾開始反對轉基因。
造成這一趨勢的原因非常複雜，我個人認為有兩個事件對公眾態度影響深遠：2004年的「大豆淪陷」和2012年的「黃金大米」。
2003年，剛剛加入WTO的中國大豆企業開始試水國際市場，組團去美國買大豆，而且去之前大張旗鼓地宣傳，CCTV新聞聯播都做了報道。得到中國「集體團購」的信息之後，美國大豆價格應聲暴漲。喜歡「追漲」的中國豆企高位下了800萬噸的大單，前腳剛走，大豆價格隨即大幅跳水，跌幅近50%。中國人又趕緊違約「殺跌」，最終導致2004年中國大豆行業幾乎全軍覆沒，不得不被幾大跨國糧商低價收購。這就是轟動一時的「大豆淪陷」事件。
今天回想「大豆淪陷」事件，更多是因為技不如人，交了學費。如同一位老實巴交的大媽，第一次進入股市，看了幾篇券商機構的看漲股評，就大舉建倉。不想風雲突變，股市大跌，賠光了多年積蓄。然而人們似乎不願意自我反思，更喜歡認定這是美國莊家「抽老千」害慘了中國大豆企業，「大豆陰謀論「就此生根發芽。
很多反轉人士發聲：為什麼要進口這麼多大豆？為什麼要購買轉基因大豆？甚至有人提出「愛國就應該反對轉基因」！其實這是「沒有選擇的選擇」。伴隨著民眾生活水平的提高，中國肉蛋奶的消費量迅速增加，大豆作為主要飼料蛋白源，需要進口量越來越多。2017年中國的大豆進口量飆升到9550萬噸，佔全世界大豆貿易總量的2/3。然而與此同時，轉基因大豆在以美國為代表的農業發達國家開始大面積推廣，現在種植比例已經超過95%，於是中國進口的大豆也越來越多是轉基因品種。
或許有朋友會問：為什麼中國不擴大大豆種植面積？中國進口的近一億噸大豆相當於8億畝耕地的產量，也就是中國20億畝耕地總面積的40%。在耕地面積捉襟見肘的情況下，中國必須優先考慮保證水稻、小麥和玉米等主糧的自給率，只能「犧牲」大豆。根據近期第二回合中美貿易談判的聯合聲明，接下來中國還將會從美國進口更多的轉基因大豆。站在道德的制高點上侃侃而談是件很輕鬆的事情，但誰來解決14億人吃飯的問題？
再來說說黃金大米事件。全世界有2億兒童和2000萬孕婦患維生素A缺乏症，這些貧困人群主要集中在非洲和東南亞。缺乏維生素A會導致視力和免疫力問題。
2000年，科學家利用轉基因技術，將維生素A的前體——β-胡蘿蔔素的基因導入大米。因為帶有胡蘿蔔素的金黃色，被稱為「黃金大米」。2012年，著名的非政府環保機構「綠色和平組織」首先曝光了湖南衡陽的黃金大米事件。
今天回頭看來，這本質上是一次補充維生素A的人體營養實驗。「黃金大米」本身是有益的研究項目，但該實驗流程不規範，沒有事先告知受試兒童和家長其使用的是轉基因黃金大米，當事人為此受到了處罰，參與實驗的25名兒童每人獲賠8萬元。然而媒體持續關注，不明就裡的公眾產生了很多擔憂。方舟子和崔永元兩位公眾人物因轉基因發起的爭論又進一步增加了公眾的顧慮。
在全球變暖和氣候變化問題上，綠色和平與科學界是有共識的，但在轉基因問題上雙方卻發生了嚴重分歧。2016年，包括110名諾貝爾獎獲得者在內的2000多位科學家簽署聯名公開信，強烈要求綠色和平及其擁護者重新審視全球農民及消費者使用經生物技術改良的作物及食物，並且承認可靠科學機構及監管機構的發現，停止反對」轉基因生物」特別是」黃金大米」活動。繼加拿大、澳大利亞、紐西蘭之後，美國在2018年5月也批准了黃金大米的食用許可。
你擔心的，他們都想到了
世界上從事作物育種工作的研究人員數以萬計，他們都受過良好的生物學教育。如前文所述，相對於傳統的雜交育種技術，轉基因是更為精準的新一代生物技術，研究成果會在學術刊物上公開發表，選育的新品種也要經過政府和相關機構的專業評審才能夠商業化種植。育種專家不是恐怖分子，他們轉入植物的不是毒素，而是能夠優化植物生長性狀的基因，終極目的是造福人類。
轉入的是何種基因？會表達出何種蛋白質？是否會對人體有害？公眾能夠想到的問題，育種和評審專家當然也會想到。對於有社會常識的人來說，這一點其實根本沒必要解釋，但有些網路傳言甚至將轉基因育種專家描繪成亡國滅種的「賣國賊」。
?轉基因科普論文後的讀者留言
種子是一個高科技產業，當然存在商業利益。無論是轉基因育種技術，還是傳統育種技術，在投入巨額研發費用後，所有的種子公司都希望賣出更多的種子，獲得更大的市場份額。為了謀求利潤最大化，付出巨額研發費用的種子公司會在轉基因技術上設置一些壁壘，這屬於在商言商，我們也要理性看待。比如：為了防止農戶私自繁育，有些轉基因種子是不育的。於是又有公眾擔心：種子不育，是否也會影響人類的生育能力？有些版本的謠言離奇古怪、聳人聽聞，雖然「無作者」、「無出處」、「無事實」，卻在網路上暢通無阻、流傳甚廣。
俗話說「好事不出門，壞事傳千里」，販賣恐慌和焦慮在任何時候都有市場。媒體和企業是否也有一定的責任？64.3%的消費者認為媒體對轉基因的報道「偏負面」，25%的消費者認為有些非轉基因企業在惡意詆毀轉基因食品。
億萬年的進化史中，生物都各自形成了一套獨一無二的遺傳密碼。正所謂「風馬牛不相及」，物種之間在自然條件下存在生殖隔離。放眼食物鏈，貓已經吃了億萬年的老鼠，被轉入老鼠的基因了嗎？人吃了億萬年的豬肉，被轉入豬的基因了嗎？人類的腸胃系統有各種功能強大的消化酶，如同一個碎紙機，無論「紙張」（大分子基因）來自哪裡、是何形狀，最終在人體內都會被代謝成最基本的「紙屑」（脫氧核糖核酸）。
其實鑒別傳言真偽，有時並不需要專業知識，只需要邏輯常識。試想：如果轉基因食品是「斷子絕孫糧「，美國和中國這樣的大國會為其頒發許可證嗎？
而作為轉基因作物第一種植和消費者大國，美國玉米、大豆、棉花的種植比例均超過90%，超市裡的轉基因食品更是品類繁多。如果斷言轉基因是美國的「生物武器」，那就意味著美國為了「亡我炎黃子孫」，首先「揮刀自宮」，大種大吃轉基因——這似乎不太符合常識。我們已經進入21世紀，使用化學武器、進行核彈實驗都會受到國際制裁。若「生物武器」之說成立，孟山都的管理團隊早就該站到海牙國際法庭審判席上了。不過說來有趣，即使美國也有人認為培育轉基因作物的孟山都是一家「殺人公司」。
?反轉人士在美國加州大學戴維斯分校抗議孟山都公司
不妨設想一個簡單的問題：為什麼美國、巴西和阿根廷等國家的轉基因大豆從地球另一端漂洋過海運到中國，依然比國產大豆更便宜？因為中國傳統大豆的單位面積產量只有美國轉基因大豆的三分之二，含油量也要低2%。如果中國錯失轉基因育種這一戰略高地，中國在國際種子競爭中必將落敗。事實上，我們已經落後了。中國的種子工業除了雜交水稻外，基本沒有話語權。然而依然只有28.8%的公眾支持發展轉基因育種技術。
值得一提的是，2018年6月德國拜耳斥資600億美元收購了美國孟山都公司。這創造了德國企業有史以來的最高海外收購記錄，也是拜耳公司150多年歷史上最大的一筆併購交易。一家以阿司匹林聞名的世界500強企業為什麼要花這麼大一筆錢去收購一家爭議巨大的轉基因公司？因為行業巨擘看得很清楚——生物技術是現代農業未來競爭的關鍵。全球種子行業已經形成了拜耳孟山都和陶氏杜邦的雙寡頭模式，在轉基因領域則基本處於完全壟斷的格局。
每個人都睜著眼睛，但不等於每個人都在看世界。中興事件提醒我們，中國在半導體領域已經受制於國外的晶元技術。新一輪的農業科技革命和產業變革正在孕育興起，作為一個14億人口的大國，中國如果在農業生物技術領域落伍，意味著糧食安全失去主動權，後果要比「缺芯」更為嚴重。春秋時期的吳越之戰，越國用煮過的種子進貢給吳國，吳國拿去播種，造成了來年的饑荒。有些朋友由此擔心：種子是戰略物資，不可假手於人。這種顧慮並非杞人憂天，而且也恰恰因為這種擔憂，我們要「師夷之長以制夷」，發展自己的轉基因育種產業，以應對國際種業的競爭壓力。2017年，中國化工集團斥資439億美元併購歐洲種業公司先正達，前文所述的「黃金大米「就是先正達的產品。這一迄今為止中國最大的海外併購項目，對於中國在未來的國際種業競爭中佔據一席之地至關重要。
轉基因殺蟲也能殺人？
蟲害對農作物生長具有重要影響。以玉米為例，對產量影響最大的是一種名為「玉米螟」的害蟲。這種蟲晝伏夜出，幾乎終生與玉米為伴。玉米螟蛀食莖稈組織，使植株受損，影響養分運輸。中國東北是玉米的主產區，「玉米螟」蟲害通常會造成5%-30%的玉米減產。為了控制蟲害，多年來中國農民一直使用一種名為「呋喃丹」的高毒農藥，該農藥5克即可致人死亡，田間使用劑量卻高達10-15公斤/公頃。鄉村記憶中，晚霞中蜻蜓漫天飛舞，夏夜裡蛙聲一片，今天這些都已經不復存在。
有沒有一種種植方式，既有好的抗蟲效果，讓農民增收，又可以減少高毒農藥的用量，有利於生態環境？
物競天擇，有些微生物為了自我保護，會分泌有殺蟲功能的代謝物。1956年科學家發現蘇雲金桿菌（Bacillus thuringiensis，簡稱BT）體內的蛋白有殺蟲作用。殺蟲原理是：昆蟲的消化系統是鹼性環境，BT蛋白在鹼性條件下會被特有的酶剪切成毒素，再與昆蟲腸壁上特異的受體結合，導致昆蟲腸穿孔而死。但人畜等哺乳動物的胃液為酸性，且腸胃中不存在與BT毒素結合的受體。BT蛋白進入人體，會與其他蛋白質一樣，在胃液的作用下分降為氨基酸，變成可以被哺乳動物利用的營養成分。所以BT蛋白能殺蟲卻對人畜無害，且不污染環境，沒有殘毒。
事實上，作為一種天然的微生物殺蟲劑，BT農藥已經有70年的安全使用記錄，尤其廣泛應用到很多消費者青睞的有機農業——這恐怕是很多朋友所不知道的。然而在農業生產實踐中，作為一種天然農藥，BT施用還是會受到作物生長期、溫度、紫外線等多種因素的制約。能不能讓穀物「自帶乾糧」，植株自行合成BT蛋白？細菌（蘇雲金桿菌）和植物（玉米、大豆）當然不可能雜交，於是生物學家用轉基因技術將蘇雲金桿菌的這段「殺蟲蛋白基因「轉入到穀物中。這樣既可有效殺蟲，又替代了化學農藥，更減少了施藥的重體力勞動，一舉多得。然而，很多公眾不了解其中的原理，使得抗蟲轉基因作物的推廣種植面臨很大社會阻力。
說到農業，很多人腦海里浮現的是遠離城市喧囂和霧霾，田園生活、天然氧吧、青山綠水、高天流雲。然而，這些都是旅行者的心態。鋤禾日當午，遠非那麼浪漫。你是否體驗過炎炎夏日，穿行在濕熱的玉米地里，被蚊蟲叮咬、葉片劃傷？你是否知道中國65%以上的農戶噴施農藥缺少保護措施，30%多的農戶曾遭遇過不同程度的農藥中毒？你是否想過對於一個家庭年收入2萬元的農戶，每公頃玉米增收2000元意味著什麼？想想面朝黃土背朝天的農民，在義憤填膺的反對轉基因之前，我們是不是可以稍微花點時間，把轉基因作物的來龍去脈搞搞清楚，再發表意見？
回歸理性，讓轉基因造福人類
轉基因技術始於20世紀70年代，最早應用於醫藥領域。今天耳熟能詳的胰島素、重組疫苗和干擾素等都是轉基因藥品，在臨床上已經不可或缺。進入80年代，轉基因技術開始應用於農業育種領域，轉基因作物在1996年開始推廣種植。轉基因藥品至今已經挽救了數以億計的生命，人們對其持歡迎態度，但「孿生兄弟」——轉基因食品卻沒有這樣的運氣。46.8%的消費者支持轉基因藥物，這遠高於轉基因食品11.9%的支持率。然而仍有12.8%的受訪者反對開發轉基因藥物，而且我相信有些反對者及其家人實際上正在使用這些轉基因藥物，卻渾然不知。在中國，由於複雜的歷史、文化和社會緣由，相關爭論變得更為複雜。
「儘管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻，但為什麼近代科學沒有產生在中國？」很多朋友都知道這個著名的「李約瑟難題」。在閉關鎖國的晚清，人們曾擔心用照相機拍照會被攝走靈魂，喝自來水會「斷子絕孫」，修鐵路會斷了大清帝國的龍脈，倡導引進西方技術的洋務派被冠以「賣國賊」之名，更出現過自認為「刀槍不入「的義和團。諸多說法在現代人聽起來荒誕不經，可在當時這就是事實。歷史如同一面鏡子，今天很多關於轉基因的傳說危言聳聽，和百年前的那些傳言似乎存在某些暗合。
事實上，自1996年以來，全球有美國、巴西、阿根廷、中國、印度等28個國家批准轉基因作物種植。20年間，轉基因作物在全球的種植面積從1996年的170萬公頃增長到2016年的1.851億公頃，增長了約110倍，已經達到全球耕地總面積的12%，相當於1.5倍的中國耕地面積。2016年，美國國家科學院、工程院和醫學科學院聯合發布了長達606頁的研究報告，並做出結論：「沒有發現確鑿證據表明目前商業種植的轉基因作物與傳統方法培育的作物在健康風險方面之間存在差異，沒有任何疾病與食用轉基因食品之間存在關聯，不會為人體健康帶來更高的風險。」這是全球最為權威的學術機構聯合對轉基因食品安全做出的結論，然而調查結果顯示，45.5%的消費者認為：科學家的觀點也不可信。
質疑本身是推動社會進步的動力，引發更多公眾關注和討論，讓不同的思想和聲音碰撞出火花，進而推動科學研究發現問題和解決問題。有些高端國際會議為了避免與會者不必要的爭論，選擇採購非轉基因食品，然而這一舉措又引發公眾更多的猜疑，認為「這恰恰說明轉基因食品是不安全的」。這種邏輯令人想到一種場景：張三和李四存在觀點分歧，為了避免陷入持續爭論，張三提出「擱置爭議、換個話題「，李四卻據此推斷張三「理屈詞窮、心裡有鬼」。
當然，不可能苛求公眾都能了解轉基因的科學原因，但從常識上有些更簡便方法：其一，轉基因是一項生物技術，要多聽聽生物學家的觀點。其二，很多消費者青睞進口的食品、藥品和化妝品，道理大家都懂的，所以可以多關注美國等發達國家對轉基因食品的態度。
儘管各方已經陷入邏輯上無休止的辯論，但溝通依然是解決問題的最好方法。
一方面，今天的地球上生活著數百萬種不同的生物物種。很多物種都是在經歷了億萬年的進化後，建立起一套嚴謹的基因編碼。今天，轉基因技術可以跨物種導入外源基因，這對該物種乃至整個生物系統到底意味著什麼？雖然轉基因作物已經推廣了二十多年，但相比於漫長的生物演化史，人類文明與科學研究歷程還太過短暫，科學家應該對未來心存敬畏之心。從理論上的基因漂移、脫靶效應，到實踐中的規範種植，轉基因的產業化要可控、可知、可溯。
另一方面，我們當然可以希望用百年、千年的時間去驗證轉基因。人類1921年發現胰島素、1928年發現青黴素、1957年發現干擾素，如果都要經過千百年的驗證才能夠進行臨床應用，此間會導致多少人被病魔奪取生命？地球上的人口正在以每小時1萬人的速度增長，2050年地球需要有能力餵飽百億人口，我們究竟還有多少時間去等待？作為世界第一大人口大國的中國，我們所面對的糧食安全、化學農業污染和種業的國際競爭力問題又如何解決？
轉基因在中國，路在何方？借用農業部部長韓長賦的一段話作為結尾：「安全不安全，應該是科學來評價；能種不能種，應該由法規來處理；食用不食用，應該由消費者自己來選擇！」
作者簡介：崔凱，關注農業30年，食品工程博士、心理學博士，商學院教授，財經圖書、科普文章和散文作者。在本文寫作過程中，得到了宋慧、王丕武、寇立群、姜福成、張君、夏俊超、洪廣玉、張春和吳俊毅等良師益友的啟發和建議，在此一併致謝！
製版編輯：黃玉瑩 |
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