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杨青平:为什么转基因是安全的?(1 / 2)

《杨青平:关于转基因的三个为什么》

?关于转基因的三个为什么

为什么说转基因是安全的?

为什么要转基因?

为什么有人反对转基因?

?现场答疑解惑,有问必答

同学们,我先做个现场调查。

支持转基因的请举手。(十几个)

反对转基因的请举手。(几个)

疑惑转基因的请举手。(一百多个)

看来还得继续“加强转基因科普”。“加强转基因科普”写入了2015年最高文件,3年了,科普尚未成功,同志仍需努力。我也要继续努力。

自我介绍一下。我1978年从农村考上河南农学院农学系,1982年毕业分配到河南日报社从事新闻工作,长期搞农业报道,最后8年担任大河健康报总编,2018年1月退休。我从2011年开始写作转基因科普文章,做转基因科普报告,到现在,文章有一百多篇,报告有十几场。

我今天讲的转基因理论是通俗化理论。如果说教科书上的理论是繁体字,那么我讲的就是简化字。国家为什么要推行简化字呢?为了文化普及,因为繁体字太难写、太难认。同理,我把教科书上的遗传学理论、生物化学理论简化、通俗化,就是为了科学普及,科学普及了,支持转基因的人就多了。我的经验是,按照教科书讲,公众听不懂,达不到科普目的;把教科书简化、通俗化,公众才能听懂,科普才能达到目的。我今天的讲稿,就是转基因科普教材,讲完以后,通过微信发给大家,请大家都去搞科普,你把我的微信发到朋友圈、微信群就是科普。科普转基因是我们农学人的社会责任和社会义务。

我讲完以后,希望大家多多提问,我保证有问必答。可以举手提问,也可以写纸条递上来。

01为什么说转基因是安全的?

先摆事实,后讲道理。

事实是:1996年以来,全球转基因作物种植面积逐年递增,到2016年,全球28个国家种了28亿亩转基因作物,占全球耕地的12%。全球四大转基因作物高达27亿多亩,其中大豆13.7亿亩,占大豆总面积的78%;玉米9.09亿亩,占玉米总面积的33%;棉花3.34亿亩,占棉花总面积的13%;油菜1.29亿亩,占油菜总面积的33%。其他转基因作物还有甜菜、苜蓿、木瓜、南瓜、土豆、茄子、甘蔗、苹果。

转基因作物种植面积前10位的国家有:美国10.94亿亩,种植的转基因作物有玉米、大豆、棉花、油菜、甜菜、苜蓿、木瓜、南瓜、土豆,其中转基因大豆占本国大豆面积的94%,转基因棉花占本国棉花面积的93%,转基因玉米占本国玉米面积的92%;巴西7.37亿亩,分别是大豆、玉米、棉花;阿根廷3.57亿亩,分别是大豆、玉米、棉花;加拿大1.74亿亩,分别是油菜、玉米、大豆、甜菜、苜蓿;印度1.62亿亩棉花;巴拉圭5400万亩,分别是大豆、玉米、棉花;巴基斯坦4350万亩棉花;中国4200万亩,分别是棉花、木瓜;南非4050万亩,分别是玉米、大豆、棉花;乌拉圭1950万亩,分别是大豆、玉米。

转基因动物食品只有转基因三文鱼,美国、加拿大2017年批准上市。转基因三文鱼转入了一种鱼的生长激素基因、另一种鱼的抗冻蛋白基因,那么转基因三文鱼就生长得快,即使在冬天也能生长。为了防止转基因三文鱼与非转基因三文鱼杂交,又把它从二倍体复制为四倍体,四倍体再与二倍体杂交,产生出三倍体,这与三倍体无籽西瓜一样不能繁殖后代。

中国1996年批准转基因延熟番茄商业化种植,但由于口感不好还没有等到上市,就被常规延熟番茄取代;1997年批准转基因抗虫棉花商业化种植;1999年批准转基因抗病毒甜椒商业化种植,后因抗病性不强被淘汰;2006年批准转基因抗病毒番木瓜商业化种植。目前种植的只有转基因棉花、转基因番木瓜。2009年颁发了转基因抗虫水稻、转植酸酶基因的玉米的安全证书,但未批准商业化种植。2017年批准进口的转基因抗除草剂大豆有9500多万吨、转基因抗除草剂油菜籽有400多万吨、转基因抗虫玉米有100多万吨。

20年来,世界上没有发生过转基因食品安全事件和转基因生态安全事件。

先说生态安全。所谓生态安全,是担心转基因作物的花粉漂移到近缘植物的雌蕊上,然后授粉、结子,让近缘植物也成了转基因植物。亲缘关系多么近才算近缘植物?植物按界、门、纲、目、科、属、种分类,同科的植物不可能自然授粉,同属的植物有可能自然授粉,但是概率很低很低,可以忽略不计,即使授粉,一个外源基因在一个种群中要不了几代就被稀释掉了,就找不到了。最可能的是同种植物的栽培种与野生种之间自然授粉,可是农田一望无际,野生种在哪呢?在遥远的自然保护区里,但是花粉能漂移过去吗?风媒花的花粉漂移距离不过几米、几十米、几百米。虫媒花靠昆虫传粉,昆虫的成虫也就是蛾、蝶、蜂,能像鸟类那样迁徙吗?有的能,比如棉铃虫的成虫就可以远距离迁徙,然而,必须花期相遇才能授粉,等它飞到了,花期也过了,即使花期没过,它携带的花粉也没有生命力了。所以20年来没有发生生态安全问题。如果有,反转的舆论那么大,还不吵得沸沸扬扬,全球皆知!

再说食品安全。这要讲一讲生物化学和人体的消化机能。

生物化学的源头是基因,基因产生RNA,RNA产生蛋白质,有些蛋白质属于酶,一切生化反应都要靠不同的酶来催化,而酶是由基因产生的,所以基因是生物化学的源头。

看看基因的结构。基因是dNA的一个个片段。dNA是脱氧核糖核酸的英语缩写,dNA是双链螺旋状结构的大分子,那么基因就也是双链的。如果把dNA拉展,就像一条铁路,铁路上有许多火车站,相邻的两个火车站之间的距离都不相等,相邻两个火车站之间的铁路就是一个基因,基因与基因的不同,就是铁路的长短不同。铁路有铁轨和枕木,铁轨与枕木相交,构成一个“t”,这个t就是核苷酸。t的一横由“核糖+磷酸”组成,t的一竖就是碱基,那么核苷酸就是“核糖+磷酸+碱基”。碱基是半根枕木。碱基有四种,两个嘧啶,两个嘌呤,那么核苷酸就有四种,分别是“核糖+磷酸+嘧啶1”、“核糖+磷酸+嘧啶2”、“核糖+磷酸+嘌呤1”、“核糖+磷酸+嘌呤2”。整个铁路或者说整个dNA就是由这四种核苷酸组成的,基因也是由这四种核苷酸组成的。

基因或者说dNA存在于细胞核里,与蛋白质结合,形成染色体。为什么叫染色体?因为100多年以前的显微镜看细胞看不清楚,把细胞染色以后才看清楚,看到细胞核里有深色的棒状物体,于是就命名为染色体。细胞核里有蛋白质,有的蛋白质属于酶,有一种酶和基因紧密配合,催化细胞核里的一些分子和原子团合成RNA,RNA是核糖核酸的英语缩写。RNA是单链的,相当于基因的一半,它从细胞核里出来,在细胞质里催化氨基酸合成蛋白质。不同的基因产生不同的RNA,不同的RNA产生不同的蛋白质,不同的蛋白质组成不同的细胞和细胞组织,不同的细胞组织构成不同的器官,不同的器官表达不同的性状,归根结底,是基因决定性状;有的蛋白质属于酶,酶的作用是催化化学反应,生物体内的一切化学反应都要靠不同的酶来催化,生物体内的化学反应就是生物体的生命活动,生命活动就是生命性状,所有生命性状都是酶决定的,而酶是由基因决定的,所以基因决定性状。

基因决定生命性状,是生化反应的结果,不能因此把基因视为生命。基因不是生命,细胞才是生命。基因是分子,具体地说是dNA大分子的片段。这些个分子片段不仅决定生命性状,而且决定生命性状的遗传,所以命名为基因。之所以命名为基因,是因为基因这个英语单词在拉丁语里是“血统”的意思,“血统”就是性状,就是遗传。为什么从拉丁语中找词根呢?因为拉丁语是罗马帝国的官方语言,也是欧洲历史上的文化语言、学术语言。这又是为什么呢?因为拉丁语原来是意大利拉丁姆地区的氏族的语言,拉丁姆地区的氏族建立了罗马帝国,所以拉丁语成为罗马帝国官方语言。这就像秦始皇统一六国后车同轨、书同文一样。罗马帝国灭亡了,但是拉丁语的许多因素留在了欧洲多国的语言里,西班牙语、葡萄牙语都属于拉丁语族。西班牙、葡萄牙占领了南美洲,巴西说葡萄牙语,其他国家说西班牙语,西班牙语、葡萄牙语属于拉丁语,所以南美洲也叫拉丁美洲。扯远了,打住,继续说基因。

基因是dNA的片段。我们吃的食品,都含有dNA、RNA,因为含得太少,所以营养学不提dNA、RNA,所以公众不知道食品都含有dNA和RNA。dNA、RNA统称核酸,营养学偶尔会提到核酸,但是公众也不知道核酸是什么。

蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、核酸酶,这些消化酶都将进入十二指肠。十二指肠以及整个小肠,有很多绒毛,这些绒毛像植物的根系一样吸收营养。这些绒毛连接着毛细血管,吸收的营养进入血液循环系统,再被输送到每个细胞,在细胞里参与生化反应、新陈代谢。在十二指肠,蛋白酶把食品中的蛋白质分解为氨基酸,脂肪酶把食品中的脂肪分解为脂肪酸,淀粉酶把食品中的淀粉分解为葡萄糖,核酸酶把食品中的核酸分解为核苷酸,也就是把dNA、RNA分解为核苷酸,甚至进一步分解为核糖、磷酸、嘧啶、嘌呤,加上氨基酸、脂肪酸、葡萄糖,一起被十二指肠绒毛吸收,输送到身体的每一个细胞里。食品中的维生素、矿物质、水,分子都小,可以被直接吸收。人体不产生纤维酶,所以食品中的膳食纤维不能被分解吸收,但是大肠里的细菌可以分解膳食纤维。

讲人体的消化机能,是为了让公众知道我们吃的农产品都含有基因,基因都被核酸酶分解为核苷酸了,那么基因就不存在了;农产品的基因不是人的基因,不会长到人的身上;基因其实是一种分子,也是一种营养成分;一切生物都含有基因,一切基因都是由核苷酸组成的;农产品难免携带有细菌,细菌也有基因,细菌的基因也是由核苷酸组成的,也可以被核酸酶分解为核苷酸然后被吸收;转基因也是基因,给转基因农产品转入的细菌的基因,也是由核苷酸组成的,转基因也被核酸酶分解为核苷酸了,也不存在了。转基因产生的蛋白质则被蛋白酶分解为氨基酸,然后被吸收。转基因除了产生相应的蛋白质,会不会还有别的产物?那就做检测,做试验,结果证明确实是安全的,这才会颁发安全证书。所以,转基因食品的安全性尽可放心。

02为什么要转基因?

农作物转基因是给杂交品种或者杂种优势品种转基因,为什么要转基因呢?因为可以增加优良性状。

杂交育种始于美国,始于1910年前后。此前200多年,欧洲的植物学家就开始让植物杂交了,但不是为了育种,而是为了观察植物整体性状的变化。1856年到1864年,奥地利修道士孟德尔进行豌豆杂交试验,他不是为了观察后代的整体性状,而是为了观察后代的细微性状,比如植株的高矮,花朵的颜色,种子的光滑和皱褶,从中发现了遗传规律,并认为“遗传因子”控制这些性状。他的论文《植物的杂交试验》在当时没有引起什么反响,因为当时整个欧洲都在讨论达尔文的进化论,没有人去关注“遗传因子”。到1900年,欧洲三位生物学家重新发现孟德尔的论文,并重复了孟德尔的试验,遗传学从此诞生。1909年丹麦遗传学家约翰森用“基因”这个单词取代“遗传因子”。与此同时,美国几个遗传学家在做玉米的自交试验,其中一位让两个自交系杂交,获得的种子种下去显着增产,由此发现了杂种优势,从此开始杂交育种。

100年来,杂交育种显着增加了农作物产量,但是越来越难以培育出更好的品种,这是因为:杂交育种是同一物种的杂交,玉米和玉米杂交,小麦和小麦杂交,水稻和水稻杂交;同一物种的杂交是dNA的重新组合,dNA上有多个基因,有的基因好,有的基因不好,好的取不出来,不好的去不掉,所以杂交品种都不能尽善尽美,都有缺陷;以抗虫性状为例,农业害虫主要是鳞翅目昆虫,所有农作物都不能真正抗鳞翅目昆虫,因为农作物就没有抗鳞翅目昆虫的基因;农作物也是昆虫的食物,如果有抗虫基因,昆虫就不会繁衍3亿年而不衰。

随着遗传学的发展,科学家在细菌中发现了抗虫基因,这种细菌叫苏云金芽孢杆菌。“苏云金”是德国的一个地名,100多年前在那里发现了这种细菌,就用地名做为细菌的名。苏云金芽孢杆菌的英语缩写为bt,它的基因就叫bt基因,bt基因产生的蛋白就叫bt蛋白,bt蛋白被鳞翅目昆虫吃了以后,与昆虫肠道壁上的糖蛋白结合,导致昆虫肠穿孔而死。那么把一个bt基因转入农作物的细胞,插入农作物dNA,就可产生bt蛋白,就可抗虫。细菌的基因为什么可以插入植物的dNA呢?因为一切生物的dNA,都是由4种核苷酸按一定的顺序排列组成的,它们基础单位是一样的,那么A物种的一段dNA完全有可能插入b物种的dNA之中。这好比A铁路的一段完全可以接到b铁路之中;又好比大学食堂排队打饭,A队伍的几个同学完全可以加塞到b队伍之中。科学家发现,自然界本来就存在转基因,细菌之间转基因很常见,细菌给植物转基因也会偶尔发生,研究发现,在几千年以前,土壤农杆菌的基因就转给了红薯。这么说来,人工转基因其实是对自然的模仿。人工转基因,方法有多种,最常用的方法是:让土壤农杆菌的一段dNA上的基因失效,然后把目的基因转到土壤农杆菌的这段dNA上,再把这段dNA转入植物细胞,插入植物的dNA之中。

bt基因产生的bt蛋白可以让昆虫肠穿孔,但是对人和哺乳动物无害,因为人和哺乳动物的肠道壁上没有那种糖蛋白,而且人和哺乳动物肠道里的核酸酶可以分解bt基因,蛋白酶可以分解bt蛋白,所以对人和哺乳动物无害。

目前世界上推广的转基因抗虫作物转的都是bt基因。bt基因有多个,如果昆虫对这个bt基因产生了抗性,还可以再转另一个bt基因。