1983年5月，科學(xué)家第一次發(fā)布消息稱，他們能夠?qū)⒐δ苄酝庠椿蚍湃胫参锛?xì)胞中。這一壯舉預(yù)示著，生物技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)令人興奮的階段：讓人渴望的特性和能力能夠被引入食物、纖維乃至油料作物中。有不少人認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因作物代表著生活變得更舒適、自然饋贈(zèng)更慷慨。
但是，事情并未按照預(yù)想的軌跡發(fā)展。未來(lái)比過(guò)去更重要，但是當(dāng)談到轉(zhuǎn)基因作物時(shí)，過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)是有啟發(fā)性的。
轉(zhuǎn)基因“神話”
轉(zhuǎn)基因作物是指利用基因工程將原有作物的基因加入其他生物的遺傳物質(zhì)，并將本身不良基因移除，從而創(chuàng)造出品質(zhì)更好的作物。一般而言，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可增加作物的產(chǎn)量，改善品質(zhì)，提高抗旱、抗寒及其他特性。
1983年，在轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得突破性進(jìn)展之后不久，生物技術(shù)公司開發(fā)出的轉(zhuǎn)基因作物極大地吸引著投資者的目光。例如，美國(guó)戴維斯市卡爾基公司開發(fā)出的弗雷沃·沙沃番茄就捕獲了眾人的目光，在金寶湯公司注資了其研發(fā)工作后尤為如此。與當(dāng)時(shí)其他一些公司一樣，金寶湯著迷于這種番茄“能夠在蔓藤上成熟，散發(fā)著濃郁的香味，并在從田間到超市和飯桌的長(zhǎng)途跋涉中不會(huì)腐爛”的宣言。
到1992年初，分析師預(yù)言這種轉(zhuǎn)基因番茄的注冊(cè)審評(píng)能在一個(gè)月內(nèi)完成，并且市值至少為每年5億美元。但是，這種番茄誕生不到十年時(shí)間，轉(zhuǎn)基因作物開始面臨一個(gè)極為困難的“青春期”。這種曾被認(rèn)為是生物學(xué)魔法的食物開始越來(lái)越多地被貼上“惡魔食品”的標(biāo)簽。
歐洲消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因巨頭美國(guó)孟山都公司猛烈的市場(chǎng)擴(kuò)張感到憤怒。在美國(guó)食品與藥物管理局，弗雷沃·沙沃番茄審批遭到超過(guò)1年的延遲，并且金寶湯也聲稱不會(huì)將這些番茄放到它的湯里，除非獲得公眾的許可。
1994年，弗雷沃·沙沃番茄獲得許可，但是它的商業(yè)運(yùn)作并不成功，公眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的擔(dān)憂最終導(dǎo)致了它的失敗。
在關(guān)于轉(zhuǎn)基因食物和作物的激烈討論中，很難看到有力的科學(xué)證據(jù)。從最初開始商業(yè)化的近20年中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)受到戲劇性的擁護(hù)。提倡者表示，轉(zhuǎn)基因作物增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量，能夠增值超過(guò)980億美元，并能節(jié)省約4.73億公斤的農(nóng)藥。但是批評(píng)家對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)影響提出質(zhì)疑。
研究人員、農(nóng)民、活躍分子和轉(zhuǎn)基因種子公司都在積極推銷自己的觀點(diǎn)，但是科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)常充滿不確定性和矛盾性。復(fù)雜的事實(shí)長(zhǎng)期以來(lái)被巧妙的修辭所掩蓋。“我認(rèn)為令人沮喪的是辯論毫無(wú)進(jìn)展。”荷蘭瓦赫寧根大學(xué)農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)Dominic Glover說(shuō)，“雙方講著不同的語(yǔ)言并持有不同的觀點(diǎn)。”那么，風(fēng)靡一時(shí)的轉(zhuǎn)基因?yàn)楹芜t遲不能得到公眾的廣泛認(rèn)可，什么出了問(wèn)題？
雜草瘋長(zhǎng)
大約5年前，生活在喬治亞州的農(nóng)業(yè)顧問(wèn)Jay Holder首次在一位委托人的轉(zhuǎn)基因棉花田里發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)芒莧。長(zhǎng)芒莧對(duì)生活在美國(guó)東南部的農(nóng)民來(lái)說(shuō)是一種特別的痛苦，它會(huì)與棉花爭(zhēng)奪水分、陽(yáng)光和土壤養(yǎng)分，并迅速侵占土地。
自從上世紀(jì)90年末開始，美國(guó)農(nóng)民廣泛種植能夠抗除草劑草甘膦的轉(zhuǎn)基因棉花。但是到2004年，人們?cè)趩讨蝸喼莸囊粋€(gè)縣里也發(fā)現(xiàn)了抗除草劑的莧菜，2011年，這種莧菜的分布范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。“直截了當(dāng)?shù)卣f(shuō)，這種雜草讓一些農(nóng)民喪失了一半的棉花田。”Holder說(shuō)。
一些科學(xué)家和反對(duì)轉(zhuǎn)基因的團(tuán)體警告稱，轉(zhuǎn)基因作物刺激某些雜草也出現(xiàn)了抗除草劑的特性。自1996年抗除草劑的作物引進(jìn)以來(lái)，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了24種抗草甘膦的雜草。除草劑抗性對(duì)所有農(nóng)民而言都是一個(gè)問(wèn)題，不管他們種植的是否是轉(zhuǎn)基因作物。例如，已經(jīng)有64種雜草抗莠去津，但仍沒(méi)有改良出能夠抵抗這種除草劑的作物。
抗草甘膦植物可以被看成是人們自身成功的犧牲品。長(zhǎng)久以來(lái)，農(nóng)民使用多重除草劑，這能夠放慢抗性發(fā)展速度。他們也通過(guò)犁地和耕種控制雜草，雖然這些行為會(huì)弄空表層土壤并釋放二氧化碳，但是卻不會(huì)助力抗性的發(fā)展。而轉(zhuǎn)基因作物能夠讓種植者幾乎完全依賴草甘膦，與其他化學(xué)藥品相比，這種除草劑毒性較小并能不必耕作就殺死諸多雜草。于是，農(nóng)民年復(fù)一年地種植這種轉(zhuǎn)基因作物，不再改變作物類型或替換化學(xué)藥劑以阻止抗性的發(fā)展。
實(shí)際上，這一策略最初也被孟山都支持，它認(rèn)為，當(dāng)這種除草劑被恰當(dāng)使用時(shí)，雜草不太可能自然演化出草甘膦抗性。到2004年，該公司公布了一項(xiàng)多年研究成果，顯示輪種谷物和更換化學(xué)品對(duì)避免抗性沒(méi)有幫助。當(dāng)按照孟山都推薦劑量使用時(shí)，草甘膦有效地殺死了雜草，“我們知道死掉的雜草不可能出現(xiàn)抗性。”孟山都雜草處理技術(shù)主管Rick Cole表示。
“但是不管怎樣，抗草甘膦的雜草目前已在全世界18個(gè)國(guó)家被發(fā)現(xiàn)，對(duì)巴西、澳大利亞、阿根廷和巴拉圭影響重大。”位于美國(guó)俄勒岡州的抗除草劑雜草國(guó)際調(diào)查主管Ian Heap指出。并且孟山都也改變了對(duì)于草甘膦使用的立場(chǎng)，目前開始推薦農(nóng)民使用混合化學(xué)藥劑和耕地。
不過(guò)抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物比工業(yè)規(guī)模種植的傳統(tǒng)作物對(duì)環(huán)境的破壞性小。英國(guó)咨詢公司PG經(jīng)濟(jì)學(xué)的一項(xiàng)研究顯示，1996~2011年，耐除草劑的棉花節(jié)省了1550萬(wàn)公斤的除草劑，比傳統(tǒng)棉花使用量減少了6.1%。
但問(wèn)題是，這些優(yōu)勢(shì)能夠持續(xù)多久。迄今為止，農(nóng)民要通過(guò)使用更多草甘膦，并配合使用其他除草劑以及耕地來(lái)應(yīng)對(duì)抗性雜草的增殖。賓夕法尼亞州立大學(xué)帕克分校植物生態(tài)學(xué)家David Mortensen預(yù)測(cè)，轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)用的直接結(jié)果是美國(guó)除草劑每公頃的總體用量將從2013年的1.5公斤增長(zhǎng)到2025年的3.5公斤。
要改變這種現(xiàn)狀，或許人們能夠寄希望于新技術(shù)帶來(lái)的下一代轉(zhuǎn)基因作物。
新技術(shù)浪潮
當(dāng)?shù)谝环N轉(zhuǎn)基因作物走進(jìn)農(nóng)田時(shí)，美國(guó)非營(yíng)利轉(zhuǎn)基因擁護(hù)團(tuán)體“生物強(qiáng)化”的生物技術(shù)專家Anastasia Bodnar就提出，“我們希望這是火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”—— 一種未來(lái)超營(yíng)養(yǎng)的作物，能夠?yàn)槌袔?lái)獨(dú)具特色的產(chǎn)品，幫助養(yǎng)活饑餓的世界。
但是，到目前為止，Bodnar說(shuō)，該技術(shù)把大部分優(yōu)勢(shì)留給了農(nóng)業(yè)合作企業(yè)——幾乎都是通過(guò)改良作物以抵抗除草劑或害蟲，這使得農(nóng)民能增加產(chǎn)量和噴灑更少的殺蟲劑。而這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于普通消費(fèi)者而言幾乎難以察覺(jué)，她指出，最糟糕的情況是，這將激化基因改良反對(duì)者們的憤怒，這些人認(rèn)為跨基因作物擁有濃縮的力量，并且收益掌握在少數(shù)大公司手中，同時(shí)也是科學(xué)家不顧危險(xiǎn)干涉自然的重要例證。
不過(guò)《自然》雜志報(bào)道稱，多虧一種正從實(shí)驗(yàn)室走到田間的全新一代轉(zhuǎn)基因作物，這種現(xiàn)狀可能很快會(huì)改變。其中一些作物——從延緩?fù)噬奶O果到“黃金大米”，再到能改善貧困國(guó)家人民飲食的富含營(yíng)養(yǎng)的亮橘色香蕉——將能解決新問(wèn)題。
其他下一代作物將利用先進(jìn)的基因處理技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)，這種技術(shù)允許高精度“編輯”植物自身的基因組。新方法能夠減少?gòu)钠渌魑锬抢镙斎牖蛐揎椊?jīng)濟(jì)作物的需要，而且也能夠減輕民眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因食物的焦慮。
到目前為止，大部分基因修改技術(shù)雖然相對(duì)粗糙但已較為成熟，例如“基因槍”，而新工具能以前所未有的精度“編輯”基因，例如，被稱為類轉(zhuǎn)錄激活蛋白效應(yīng)器核酸酶（TALENs）和鋅指結(jié)構(gòu)核酸酶（ZFNs）等能從實(shí)驗(yàn)者指定的特定位置切割DNA的酶。明尼蘇達(dá)大學(xué)研究此類技術(shù)的Dan Voytas提到，通過(guò)管理如何修復(fù)這種突變，新技術(shù)使得在精確位置引入突變、單核苷酸變異，甚至全部基因成為可能，“我們能精確嵌入基因，因此我們知道外源基因位于何處”。
這允許研究人員將新基因放入基因組的一個(gè)點(diǎn)上，在這里新基因能夠被最佳表達(dá)，并且降低擾亂植物基因的風(fēng)險(xiǎn)。Voytas研究小組已經(jīng)證實(shí)煙葉能通過(guò)ZFNs修飾，從而引入除草劑抗性。其他研究小組也利用ZFNs為玉米增加了除草劑抗性，或利用TALENs剪短稻米對(duì)白葉枯病敏感的基因。
或許事情并非如此。不管這些作物在實(shí)驗(yàn)室展示出怎樣的希望，它們?nèi)匀恍枰谄D苦、昂貴和復(fù)雜的田間試驗(yàn)中展示其優(yōu)勢(shì)。華盛頓大學(xué)致力于研究新技術(shù)的政治學(xué)和社會(huì)學(xué)問(wèn)題的Philip Bereano認(rèn)為整個(gè)流程的最后一部分并不簡(jiǎn)單。他指出，對(duì)于轉(zhuǎn)基因生物的爭(zhēng)論可謂形形色色，從對(duì)安全的關(guān)切到倫理問(wèn)題。“人們關(guān)心的是他們喂給孩子的是什么，并且這是無(wú)法改變的。”他說(shuō)。
（2013-5-6）
