基因是生物體的遺傳功能單位,它在細胞核染色體上占據特定的位置,是實(shí)實(shí)在在的物質(zhì);虮举|(zhì)上是一種化學(xué)物質(zhì),叫做脫氧核糖核酸(DNA),DNA經(jīng)常是兩條呈螺旋狀盤(pán)繞的長(cháng)鏈聚合體,俗稱(chēng)“DNA雙螺旋結構”。DNA長(cháng)鏈聚合體的基本單位是脫氧核苷酸,它由堿基、脫氧核糖以及磷酸根組成。一個(gè)生物體全部的基因都散布在DNA長(cháng)鏈上,一個(gè)基因在DNA鏈上的跨度從幾百對脫氧核苷酸(或直接用堿基對,簡(jiǎn)稱(chēng)bp)到幾百萬(wàn)個(gè)堿基對,統計結果表明每個(gè)基因的平均長(cháng)度為3000bp。人類(lèi)的DNA總長(cháng)度為億堿基對,而全部萬(wàn)多個(gè)基因占DNA長(cháng)鏈長(cháng)度不足2%,而且成簇分布。其余98%的DNA序列被認為沒(méi)有編碼功能。 基因組一般指某種生物體細胞核內染色體和核外線(xiàn)粒體或葉綠體上所有DNA的綜合。所謂基因組DNA全序列測定,就是把A(腺嘌呤)、G(鳥(niǎo)嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)四種核苷酸的排列次序逐個(gè)弄清楚。以人類(lèi)基因組為例,如果把人類(lèi)基因組序列印成書(shū),每頁(yè)1萬(wàn)個(gè)字母,這本書(shū)將超過(guò)30萬(wàn)頁(yè)。而科學(xué)家們能夠看懂的只是某些零散的句子和段落,不足全書(shū)內容的萬(wàn)分之一。
轉基因植物的培育過(guò)程 植物轉基因技術(shù)是通過(guò)各種物理、化學(xué)和生物的方法將從動(dòng)物、植物及微生物中分離的目的基因整合到植物基因組中,使之正確表達和穩定遺傳并且賦予受體植物預期性狀的一種生物技術(shù)方法。通過(guò)植物轉基因技術(shù),一些來(lái)自于動(dòng)物、植物及微生物的基因(將來(lái)甚至可能包括人造基因)已被轉化到農作物中以改良現有的農作物和培育新的農作物品種。以DNA重組技術(shù)為基礎的植物轉基因技術(shù)極大地擴展了基因信息的來(lái)源,打破了遠緣物種間自身保持遺傳穩定性的屏障。 目標基因,也就是所研究的基因對象通常被稱(chēng)為“靶基因”,據美國國家生物技術(shù)信息中心基因數據庫2006年公布的數據,靶基因數量達300多萬(wàn)種。 目前已經(jīng)有多種方法把外源基因導入植物,但是,從技術(shù)上說(shuō),人類(lèi)還無(wú)法將轉基因整合到指定的位置上,即無(wú)法做到定點(diǎn)整合,其后果是引起受體生物內源DNA不同程度的突變,包括DNA堿基的變化、重復、缺失、移位和重排等不希望出現的負面結果,進(jìn)而可能出現轉基因生物個(gè)體的畸形或死亡,有些不正常生理狀態(tài)在個(gè)體發(fā)育的后期才開(kāi)始出現,其對遺傳的影響更是無(wú)法在一代個(gè)體評估。
轉基因的風(fēng)險 對于轉基因帶來(lái)的風(fēng)險,“瘋牛病”可以給我們一定的警示。因為現今科技發(fā)展水平有限,人類(lèi)對基因的活動(dòng)方式了解還不夠透徹,我們沒(méi)有十足的把握控制基因重組后的結果。因此,人為地用基因技術(shù)改變生物會(huì )打破生態(tài)平衡,所使用的DNA可能取自一些攜帶病毒、細菌或抗生素的動(dòng)植物,可能引發(fā)出許多不知名的疾病。例如近年來(lái)席卷西歐各國,造成了巨大經(jīng)濟損失和政治恐慌,并且至今仍糾纏不休的“瘋牛病”。起初人們認為將動(dòng)物骨粉和臟器經(jīng)過(guò)高溫消毒后作為畜用飼料是安全無(wú)害的,但若干年后突然冒出一種不受核酸控制、不怕高溫滅菌、可以傳染的“瘋牛病”蛋白質(zhì)因子,導致多人死亡!隘偱2 睆哪撤N程度上說(shuō)明生物的復雜性和不確定性,說(shuō)明人類(lèi)現在對生物的認識還很不全面,如果在短期內沒(méi)有翔實(shí)的證據證實(shí)某種因素不會(huì )對人類(lèi)和環(huán)境造成不利影響,那么以后的某個(gè)時(shí)期它就非常有可能突然造成一些無(wú)法預料的災難性的后果。 轉基因生物是原來(lái)自然界并不存在的特殊外來(lái)種,是人為打破生物進(jìn)化的進(jìn)程,利用生物技術(shù)在幾年、幾個(gè)月甚至幾個(gè)小時(shí)達到自然界上千年甚至上萬(wàn)年才能完成的進(jìn)化,把中間進(jìn)化的過(guò)程全給省略而制造出來(lái)的物種。轉基因技術(shù)對動(dòng)物、植物、微生物甚至人的基因進(jìn)行相互轉移,轉基因生物已經(jīng)突破了傳統的界、門(mén)的概念,具有普通物種所不具備的優(yōu)勢特征,若釋放到環(huán)境中,會(huì )改變物種間的競爭關(guān)系,破壞原有的自然生態(tài)平衡,導致物種滅絕和生物多樣性的喪失。一般來(lái)說(shuō),普通自然界存在的外來(lái)種進(jìn)入新的生態(tài)環(huán)境,對生態(tài)環(huán)境或生物多樣性造成的威脅或危險要經(jīng)歷相當長(cháng)的一段時(shí)間才會(huì )顯現出來(lái),有時(shí)需要1~2代人或更長(cháng)的時(shí)間。而人類(lèi)生產(chǎn)的轉基因生物,其商品化生產(chǎn)最久的也還不到1代人的時(shí)間。在這么短的時(shí)間內,已經(jīng)有多種轉基因生物已表現出相當顯著(zhù)的危害和風(fēng)險。轉基因生物對原有生物多樣性的影響應該引起高度關(guān)注。 在這樣的情況下,任何對轉基因生物的安全打保票的行為,都是荒唐的偽科學(xué)。僅轉基因植物在野外大量種植所引發(fā)的一系列生物安全事件就應該引起我們的警惕。
1.轉基因油菜在加拿大失去控制 抗除草劑轉基因油菜中的抗除草劑基因(目的基因和外源性基因)可以通過(guò)“基因漂流”或“基因逃逸”,特別是通過(guò)昆蟲(chóng)或風(fēng)力作為媒介傳播花粉,在一次雜交、一次回交的過(guò)程中轉到其野生近緣種中,從而出現“基因污染”,危及生物多樣性安全。在加拿大等國發(fā)現了一種含有由抗草甘膦、抗固殺草(草銨膦)和抗咪唑啉類(lèi)除草劑等三種轉基因堆積而成的“廣譜抗除草劑基因”(HT基因)的canola油菜,它是不同耐除草劑轉基因品種間基因多重交流而自生異交的結果。這種多抗性怪異油菜的種子爆莢,體眠期長(cháng),種子很小,硬而光滑,可隨風(fēng)傳播到相當遠(800米以外)的距離,很容易造成“基因污染”和擴散,而且一般除草劑對其無(wú)可奈何;蛭廴臼潜然瘜W(xué)物質(zhì)污染更難以對付的污染,因為化學(xué)物質(zhì)隨著(zhù)時(shí)間的推移會(huì )不斷降解,但是轉基因不行,轉基因污染不像化學(xué)污染那樣在短期內可以消失。
2.抗蟲(chóng)和抗病類(lèi)轉基因植物對環(huán)境中許多有益生物的不利影響 蘇云金芽孢桿菌(Bt)是一種能夠產(chǎn)生殺蟲(chóng)晶體蛋白(ICPs)的常見(jiàn)土壤細菌,于是人們從Bt中分離出合成ICPs的編碼基因,經(jīng)修飾改造后導入植物細胞,使其自身產(chǎn)生ICPs而有了耐蟲(chóng)性,目前已經(jīng)獲得了棉花、玉米、馬鈴薯、煙草、水稻、番茄等40多種高劑量表達ICPs的基因改造生物(GMO)。然而,由于Bt—GMO不能區分靶標昆蟲(chóng)和非靶標昆蟲(chóng),故Bt—GMO除對靶標昆蟲(chóng)致毒外,對非靶標昆蟲(chóng)也有害,對天敵以及土壤生態(tài)系統都會(huì )有不同程度的影響。1996年,美國康奈爾大學(xué)的等在《自然》上發(fā)表了一篇Bt轉基因植物對昆蟲(chóng)的影響的報道,引起了全球的關(guān)注。他們在實(shí)驗室中用加有Bt轉基因玉米花粉的馬利筋葉片來(lái)喂飼大斑蝶幼蟲(chóng),結果大斑蝶幼蟲(chóng)第二天死亡10%以上,4天后死亡44%,而對照組(喂飼加普通玉米花粉或不加玉米花粉的馬利筋葉片)全部存活。此外,對加有Bt轉基因玉米花粉的馬利筋葉片攝取量小的幼蟲(chóng)生長(cháng)緩慢,重量只有喂飼無(wú)玉米花粉馬利筋葉片幼蟲(chóng)的一半。由此可見(jiàn),Bt轉基因植物確實(shí)能對非目標生物產(chǎn)生影響。Bt轉基因玉米對大斑蝶物種生存的威脅轟動(dòng)美國,也波及全球,在《自然》報道之后,歐盟即宣布禁止轉基因玉米和轉基因大豆進(jìn)口。Bt—GMO除了對非靶標昆蟲(chóng)有害,還有可能造成環(huán)境污染!蹲匀弧飞线有一報告,其中研究者稱(chēng)他們種下Bt轉基因玉米25天后,Bt毒素通過(guò)根部滲出物進(jìn)入了周?chē)耐寥,且保持了很強的活性,仍能殺蟲(chóng)。研究人員認為,滲入土壤的毒素可能助長(cháng)一些害蟲(chóng)對殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗藥性,對土壤生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長(cháng)遠的負面影響。
3.轉基因可能退化 轉基因作物本身的穩定性存在問(wèn)題!21世紀經(jīng)濟報道》2009年9月30日報道,江蘇省轉基因棉推廣進(jìn)入第5個(gè)年頭后,曾因轉基因“優(yōu)勢”而產(chǎn)生的“增量”隨時(shí)間延長(cháng)被消耗殆盡,轉基因棉花退化于2009年集中爆發(fā),除了產(chǎn)量下降外,其質(zhì)量也出現了嚴重下降,表現尚不如普通棉。 此外,轉基因生物產(chǎn)品作為商品對人體健康可能帶來(lái)的影響,一直是人們關(guān)心的問(wèn)題。轉基因生物作為食品進(jìn)入人體,很有可能出現某些毒理作用和過(guò)敏反應。德國報道過(guò)轉基因豬的情況,轉基因豬雖然比正常豬大一倍,出肉量也多一倍,但都百病纏身,患有胃腫瘤、肺炎、心力衰竭和關(guān)節畸形,因此人食用后也存在患病的可能。人食用轉入生長(cháng)激素類(lèi)基因的動(dòng)物可能對人體生長(cháng)發(fā)育產(chǎn)生重大影響。這些影響一般需要經(jīng)過(guò)很長(cháng)時(shí)間才能表現和監測出來(lái)。另外,轉基因微生物可能與其他生物交換遺傳物質(zhì),產(chǎn)生新的有害生物或增強有害生物的危害性,最終引起疾病的流行。 轉基因食品(Genetcally
Modified Foods,GMF)的安全性是轉基因生物(Genetically Modified
Organisms,GMO)安全的核心問(wèn)題之一,也是影響轉基因產(chǎn)品貿易的第一因素。轉基因食品的生物安全問(wèn)題主要表現為轉基因食品中基因修飾的營(yíng)養學(xué)、毒理學(xué)變化和過(guò)敏反應,新基因的編碼過(guò)程造成現有基因產(chǎn)物水平的改變,新基因或現有基因產(chǎn)物水平改變對作物新陳代謝產(chǎn)生直接或間接影響,基因改變可能導致基因突變。具體來(lái)講,人們對轉基因食品的擔憂(yōu)主要有: 、俎D基因食品對人體是否有毒? 、谵D基因食品是否會(huì )造成過(guò)敏反應? 、坜D基因食品中的標記基因對于人體來(lái)說(shuō)會(huì )不會(huì )有危險? 、芤恍┛剐曰蚴欠駮(huì )通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體內而影響人體健康? 、萃庠葱阅康幕蜣D入移植后是否會(huì )產(chǎn)生新的有害遺傳性狀或不利于健康的因素? 、揶D基因食品對人類(lèi)的生殖遺傳是否有影響,有什么影響? 、咚羞@些安全性問(wèn)題要通過(guò)哪些實(shí)驗與評估才能充分證明其安全性是可靠而有效的? 目前還沒(méi)有充分的科學(xué)依據足以排除人們的這些擔憂(yōu)。特別是很多轉基因食品的安全性試驗都是由生物公司自己做的,缺乏足夠的公正性、客觀(guān)性、可靠性和有效性。更何況試驗和商品生產(chǎn)的間隔時(shí)間還太短,暴露生物安全問(wèn)題所需要的時(shí)間尚不夠長(cháng),在人類(lèi)遺傳變異等問(wèn)題上還必須對其后代追蹤觀(guān)察。因此,對于轉基因食品對人類(lèi)健康的影響,還很難做出肯定的結論,至于轉基因食品對人類(lèi)后代遺傳的影響更是無(wú)法回答?傊,在轉基因食品的安全性問(wèn)題還有很多的不確定性。
對“實(shí)質(zhì)等同”原則的具體分析 “實(shí)質(zhì)等同”原則是說(shuō),若某一轉基因食品和傳統食品具有實(shí)質(zhì)等同性,則認為是安全的;若某一轉基因食品與傳統食品除引入的新性狀外具有實(shí)質(zhì)等同性,則需進(jìn)行嚴格的安全性狀評價(jià),包括對轉基因產(chǎn)物的結構、功能和專(zhuān)一性的評價(jià)及由轉基因產(chǎn)物催化產(chǎn)生的其他物質(zhì)(脂肪、碳水化合物或小分子化合物)的安全性如何;若某一轉基因食品和傳統食品不具有實(shí)質(zhì)等同性,則應從營(yíng)養性和安全性角度進(jìn)行全面分析。 但是1999年發(fā)表在《自然》雜志上的評論認為,“實(shí)質(zhì)等同”概念事實(shí)上是為了能對轉基因食品做生化和毒理學(xué)檢驗而創(chuàng )造出的一個(gè)理由,從而具有天然的反科學(xué)性。歐洲消費者聯(lián)盟(BEUC)認為,“實(shí)質(zhì)等同”對于消費者是一個(gè)有爭議和易于引起誤導的術(shù)語(yǔ),它損害消費者權益,不應該在法規決策過(guò)程中使用。他們認為關(guān)鍵是要系統地檢測GMO組成的意外改變,因為這些改變可能與毒理學(xué)、免疫學(xué)和營(yíng)養學(xué)有關(guān),是GMO的核心課題,也是對消費者權益至關(guān)重要的焦點(diǎn),而“實(shí)質(zhì)等同”掩蓋矛盾,侵害消費者權益!皩(shí)質(zhì)等同”似乎頗合理,卻常常掩飾了很多嚴重的潛在的危害與隱患,使消費者處于信息不完全或受蒙蔽的狀態(tài),剝奪了消費者的知情權。事實(shí)表明,從1993年以來(lái),在“實(shí)質(zhì)等同”概念的掩飾下發(fā)生了一系列的轉基因事件,對全球生物多樣性和生態(tài)環(huán)境以及公眾健康造成嚴重和無(wú)法挽救的危害。 基于對轉基因食品安全性的懷疑,目前人們對于轉基因食品基本上采取抵制措施。如麥當勞、漢堡王、品客等眾多食品公司抵制轉基因馬鈴薯,美國市場(chǎng)普遍不接受轉基因馬鈴薯;歐洲市場(chǎng)的主要零售商和食品制造商,如家樂(lè )福、沃爾瑪、雀巢、聯(lián)合利華、亨氏等都積極支持抵制GMO食品;現在世界上有不少?lài)叶紝MO實(shí)行嚴格管制,并堅決執行標簽制度,在市場(chǎng)體現“事先知情同意”原則,讓消費者有知情權和選擇權。由于歐洲人對GMO的抵制,美國出口到歐洲的玉米從1996年的億美元跌落到2001年的180萬(wàn)美元。
|