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科学大争论——转基因作物安全吗?

2012年01月11日16:16腾讯健康我要评论(0)
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反对种植转基因作物的人们,并非都是由于科学上的疑虑(且不说其理由是否站得住脚),有的是出于其信仰,认为人类不应该种植“不自然”的作物。但是人类今天种植的作物,没有一种是“自然”的,全都是人工改造过的。这个 改造过程发生于大约1万年前的新石器时代,人类开始尝试种植粮食的时候。在 种植过程中,发现有的植株有人们想要的性状(比如产量比较高、味道比较好),于是其种子被保留下来,继续种下去。在下一代中,又选择“品质”最好的往下种,这样一代代地选择下去,就能得到“优良”品种。达尔文后来把这个过程称为“人工选择”。

这个过程非常缓慢。在新石器时代,“驯化”一种野生植物要花上千年的时 间。1719年,英国植物学家费尔柴尔德发明了一种创造作物新品种的方法——杂 交育种,把作物的不同品种进行杂交,在其后代中选育具有优良品性的品种。到 了20世纪初,遗传学的创立为作物育种提供了理论依据,植物学家用杂交育种方 法创造出了许多在农业生产上有巨大实用价值的新品种。这些新品种都是自然界 原先没有的。

但是不同物种之间的杂交很难成功。在1930年代,植物学家发现使用秋水仙 碱能够有效地克服远缘杂种不育的难题。之后又发明了细胞质融合技术,把来自 两个物种的细胞融合在一起,从中培育出杂交后代。有了这些技术,杂交打破了 物种障碍,杂交育种不再限于物种内部。两个不同的物种之间,甚至不同的属之 间的杂交成为了可能。比如,通过把属于不同属的小麦和黑麦杂交,创造出既有 小麦的高产又有黑麦的抗锈病能力的新物种小黑麦。

在第二次世界大战之后,一种新的育种技术——诱变育种获得了广泛应用。 它通过使用化学诱变剂或辐射来诱发种子产生基因突变,从中筛选出具有优良性状的新品种。比起杂交育种,诱变育种更加“不自然”,因为它直接改变生物体的遗传物质,创造出了新的基因。

这些方法都属于经典育种技术,育种学家在使用这些技术时,其实是相当盲 目的,并不知道他们给植物新品种引入了什么基因。从遗传学诞生日起,人们就 梦想着有一天能够直接而精确地改变生物体的基因,或者说,对生物体实施“遗 传工程”。这只有在分子遗传学诞生以后,才成为可能。

第一次遗传工程是1971年在美国斯坦福大学的生物学家伯格实验室完成的。 他们把噬菌体λ的DNA片段插入猿猴病毒SV40的基因组,首次在体外将来自不同物种的DNA重组起来。这个重组DNA分子由于含有哺乳动物病毒序列,有可能被结合进哺乳动物细胞的染色体中;又由于含有噬菌体λ序列,有可能在细菌(例如大肠杆菌)中扩增。虽然由于许多人担心扩增含有病毒序列的大肠杆菌的危险性使得伯格中断了进一步的实验,但是伯格实验已为未来的遗传工程绘制了蓝图:用细菌扩增重组DNA,并把重组DNA引入生物体中。

伯格在1971年6月冷泉港会议上首次报告其实验结果时,就引起了分子生物 学家们的担忧:伯格采用的病毒SV40是一种致癌病毒,这种研究有可能培育出携 带致癌基因的重组大肠杆菌,由于人体肠道内就生长着大肠杆菌,一旦重组大肠 杆菌从实验室中逃逸,就有可能在人群中传播它们所携带的致癌基因。1973年1 月22-24日在加州阿斯洛马举行会议讨论重组DNA技术的危险性问题。这一年的3 月份,波义耳、科恩实验室大大改进了重组DNA技术,成功地进行了“分子克隆”。他们采用细菌的质粒做为重组DNA的载体。质粒是一种环形的DNA分子,携带着能抵抗抗生素的基因,一旦进入细菌细胞中,就能自动大量地复制,并表达被重组进去的基因。这个实验进一步引起了分子生物学家们的担忧。美国科学院建立了一个专门的委员会,由伯格任主席,在1974年同时给《美国科学院院刊》和《科学》写了一封信,建议分子生物学家自愿地暂停重组DNA实验,召开一次讨论会讨论重组DNA技术潜在的危险性。会议于1975年2月24-27日在阿斯洛马举行,衡量了重组DNA技术的潜在危险,建议继续从事这方面的研究,同时应采取措施降低实验的危险性。1976年6月23日,美国国家卫生院在阿斯洛马会议所提出的建议的基础上,公布了重组DNA研究规则。与此同时,欧洲国家也制定了类似的规则。

阿斯洛马会议之后,科学界有关重组DNA技术的争议告一段落,但是在媒体的煽动下,在公众中却出现了恐慌。人们担心重组DNA实验会创造出新的病原体,引发致命流行病,会创造出难以控制的怪物,会被用于改变人类基因组,导致“优生学”运动,等等。其中最主要的,是担心会从重组DNA实验室逃逸出新的病原体。这种恐慌在1976-1977年间达到了顶峰。就在美国国家卫生院公布重组DNA研究规则的同一天,麻省剑桥市长针对哈佛大学拟建一个用于重组DNA技术研究的新实验室,举行了一次听证会,然后禁止哈佛大学建造实验室。在经过了几个月的争论之后,市政委员会听从专家的意见,推翻了市长的决定,同意建造该实验室。与此同时,参议员爱德华·肯尼迪抨击科学家们想要自我管理重组DNA研究,举行国会听证会打算通过立法限制重组DNA研究。1977年,美国科学院举行大会时,示威者举着反科学牌子冲进会议室,抢夺话筒。国会又多次举行听证会,并提出多项法案严厉限制重组DNA研究。美国科学界在美国科学院的领导下奋起抗争,没有一项这样的法案获得通过,而到了1978年底,这场媒体和立法恐慌就基本平息了。

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