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转基因工程的失误

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:转基因技术取得了很大的成功。然而,使科学家们始料不及的是,他们的成功却伴着一系列失误,其中之一就是转基因工程的副作用。副作用之一是,一些转基因食品吃了不安全。例如,有的转基因作物有了抗病虫害的基因后,它们会刺激和诱发害虫抵抗力的增加或加速害虫抵抗力的进化。转基因作物还面临育种问题,因为它们不容易得到多代稳定的遗传。此外,转基因动物还会涉及伦理、道德等方面的问题,有可能被错误利用。

对现代人来说,“转基因”一词已不再神秘陌生——它是我们时代最时髦的词汇之一。

随着生物工程技术的发展,科学家们应用基因遗传技术,将一种生物体内的基因,移植到另一种生物体内,进行基因新组合,从而改变生物的特性。这样,人类就可以根据自己的需要和意愿,在很大程度上定向改造生物的特性,甚至创造出新物种。这就是转基因工程技术,由此得到的新生物品种就是转基因植物或转基因动物,它们可给人类提供转基因食品或派上其他用场。

转基因动物的热潮始于1982年。这一年,帕尔米特尔(Palmiter)等人将大鼠和人的生长激素基因导入小鼠,成功地培育出超常生长的、体重为正常小鼠两倍的“超级小鼠”。

英国科学家将太平洋中一种水母身上神奇的、遇到外来威胁时能释放出化学报警信号的基因植入植物的基因中,使植物在缺水、虫咬、营养不良时,其叶片分别呈蓝、火红、黄色,这就能合理及时地对其灌溉、治虫和施肥了。

日本人找到了一种活性氧化分解力很强的大肠菌过氧化氢酶,将其植入植物的叶绿体中,增强了植物的耐旱性。这种转基因植物在强阳光照射下不供水,5天后叶片仍未变化;而普通植物叶片2天后就发黄了。

英国科学家把细菌中的一种特殊基因植入油菜等芥子类植物的基因中,培育出一种多烃基丁酸的塑料植物。这种植物的根、茎、叶都能制造出多烃基丁酸颗粒,可直接制成各种塑料制品。这种制品的优点是,埋入地下6个月内即分解为二氧化碳和水,有利“环保”。

1995年,法、美科学家联手,培育出了一个水稻新品种,它能抵御最常见的黄杆菌传播。接着,继日本科学家将大豆中的铁蛋白基因植入普通水稻,培育出含铁量高两倍的水稻新种之后,在2000年2月14日,中国水稻研究所宣布试种成功了抗除草剂的转基因水稻,并很快投入大量种植。

在防治疾病方面,用转基因技术让奶牛、山羊等禽畜制造各种极贵重药物、蛋白质、生物因子、白介素、干扰素等的努力从来就没有停止过。至1999年,已有人血清蛋白、长效tpA、抗凝血酶Ⅲ、蛋白质C、凝血因子Ⅸ、αL抗胰蛋白酶、纤维蛋白原、人血红蛋白、乳铁蛋白等获得初步成功,其中抗凝血酶Ⅲ已进入后期临床试验。美国科学家将蚕体内的一种基因植人葡萄中,培育出能抵抗皮尔斯病的转基因葡萄。2000年1月瑞典科学家用转基因技术培育出一种富含β胡萝卜素的“黄金水稻”——呈金黄色而得名,给维生素A缺乏病区的人们带来了福音。这一年,中国河北大学还成功培育出抗虫杨“741”——它有效地解决了“杨絮因风起”危害人体健康和环境的难题。而2002年德国科学家又培育出了预防乙肝的转基因胡萝卜。同年,日本科学家还培育出了转基因蚕——它们吐出的丝,可以织成抗菌绸。

转基因技术取得了很大的成功。然而,使科学家们始料不及的是,他们的成功却伴着一系列失误,其中之一就是转基因工程的副作用。

副作用之一是,一些转基因食品吃了不安全。理论和实践都表明,许多未经人工驯化的植物都有不同的毒性,这是它们避免被动物和人吃掉的生存竞争手段,也是优胜劣汰、物竞天择的结果。因此,如果将这些植物的基因植入农作物中,虽然使农作物具有诸如耐寒、抗病、富含蛋白质或其他营养素等优点,但同时也产生了毒性。例如,为了提高大豆的品质,一家美国公司把巴西一种野生坚果的基因植入大豆,培育出一种高营养值的转基因大豆。但很多人吃后全身有过敏反应,有人认为这就是转基因农作物毒性的表现之一。又如,在1995年5月,英国科学家发现一种抗虫转基因玉米“BT”的花粉中含有毒素。蝴蝶幼虫啃食撒有这种花粉的菜叶后会发育不良,导致多数死亡。美国的“帝王蝶事件”和巴西的“坚果事件”——后来发现是“虚惊一场”的转基因生物事件,更加剧了人们的这种担心。

副作用之二是转基因生物会破坏生态平衡,特别是对生物多样性的影响。大自然经过亿万年的演化,各种生物相对处于一种和谐的生态平衡状态。但是,如果我们用转基因技术把某种生物人为地变得更加“强悍”,那其他物种就会衰败以至灭绝。1996年,英国《自然》杂志报道,丹麦科学家给油菜植入了一种抗除草剂的基因,意在对油菜地施用除草剂时不损害油菜而只杀灭杂草。试验取得了预期的成功。然而,油菜试验地中和附近一些是油菜近亲的杂草也表现出较强的抗除草剂特性。经实验室检验,发现这些杂草体内也有抗除草剂基因。显然,转基因油菜将它所获得的人们强行给它的抗除草剂基因传递给了它的“亲戚”——杂草。要是让这种状况发展下去,杂草强大的生命力将会胜过普通农作物和不带这种基因的杂草,生态平衡势必会受到破坏。当然,这种影响还波及依靠杂草生存的昆虫、鸟类和其他动物。

副作用之三是转基因生物将其遗传特性转移给其他生物,导致基因突变,这也被称为“基因逃逸”或“基因漂流”,从而使生物的品质变坏和形成对人、对环境的危害。例如,有的转基因作物有了抗病虫害的基因后,它们会刺激和诱发害虫抵抗力的增加或加速害虫抵抗力的进化。具体实例是,在2001年,美国加州大学伯克利分校的研究人员,发现了远离墨西哥转基因玉米基地100多千米之外的奥斯科萨卡山区,也有这种转基因玉米的DNA。而2002年在加拿大发现的“超级杂草”,则发生在当地种植转基因油菜仅两年之时。

转基因作物还面临育种问题,因为它们不容易得到多代稳定的遗传。例如,它们的种子第二年不容易发芽,所以被戏称为“绝种技术”。这样,农民就只好每年买种。

此外,转基因动物还会涉及伦理、道德等方面的问题,有可能被错误利用。例如,2002年2月19日在旧金山举行的“美国科学进步协会”的年会上,生物学家莫瑞诺披露,南非军队就曾试图研制一种令人恐怖的生物武器,能够根据人种的基因构成来区分不同的打击对象。

鉴于转基因技术已经带来或潜在的副作用和其他危险,人们对转基因生物采取了不同的态度。

1997年4月初,100万奥地利人在一份请愿书上签字,呼吁全面禁止转基因食物;一些美国人甚至在美国农业部前脱得一丝不挂地抗议政府生产转基因食品;2001年9月下旬,一些法国人割去了转基因玉米。意大利、奥地利、卢森堡政府明令禁止农民种植转基因大米。但另一些人则在趋利避害地继续从事转基因食品的研究和开发。甚至企图通过转基因技术对人进行重新设计。

墨西哥国家科学院的负责人弗朗西斯科·博利瓦尔·萨帕塔认为,转基因技术和其他任何技术一样都可被错误利用,不能因刀可用于杀人就禁用。洛克菲勒基金会的康韦则更乐观地认为“到2020年时”,转基因作物将是唯一提供粮食的办法。

2000年2月28日,一个有关转基因食品安全性的国际论坛会在英国爱丁堡开幕,会议呼吁人们对这类具有革命性但有争议的食品保持谨慎并合理的评价。同年3月在加拿大蒙特利尔有130个国家签署的《生物安全议定书》,对经过转基因处理的种子的交易进行了限制,但并未限制其种植。而这一年3月15日联合国粮农组织则呼吁慎用转基因食品。

看来,如何趋利避害地利用转基因技术造福人类,将是科学家们面临的重大课题。例如,在防治病虫害方面,人们就在向眼镜蛇学习——企图利用这些技术找到只杀死对手而不伤及自身的方法呢?例如,在20世纪60年代,澳大利亚就针对“兔满为患”和“鼠满为患”,采用了免疫避孕的生物技术来除害,取得了很大的成功。他们的方法是,用黏液瘤病毒(或遗传改造的病毒、转基因病毒)施放到兔和鼠身上,使它们失去生育能力。

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