基因污染:新世纪的忧患,本文主要内容关键词为:新世纪论文,忧患论文,基因论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
西红柿里有了鱼的基因
自从人类掌握了对生物基因进行手术的技能,人类就学会了一种本领,也就是被一些人斥之为“任意篡改上帝作品”的本领。这些“作品”现在已经不只是密封在实验室的试管内,它们早已撒播在几千万公顷的土地上。这些新型的庄稼我们称为“基因工程农业作物”。
对基因工程生物来讲,有一点也非常特别,就是给它们所“移植”的基因可以来自任何生物,完全打破了物种原有的屏障,“移植”是“强制性”的,这个过程在自然状态下是极少可能发生或者根本不可能发生的!在自然状态下,西红柿绝对不会有鱼类的基因,玉米也绝对不会有萤火虫的基因。
从生物安全性这一角度分析,基因工程生物与传统杂交生物两者是不能画等号的,而过去对基因工程食物所提出的“实质等同性”评价原则是不全面的。
20年前难以想像的事
20年前,人们绝对不会想象到今天有如此巨大数量的重组生物堂而皇之地进入大自然。
在70年代基因工程技术兴起的时候,基因重组实验必须在“负压”实验室进行。在这里设立了各种等级的物理屏障以及生物屏障,以防止基因重组的生物(当时主要都还是些微生物)不致进入人体或逃逸到外界。虽然以后对非病原体基因工程实验的规定有所放宽,但有关生物安全的原则不变。对于基因重组实验,各国政府仍颁布有相应的操作规程,以防范重组生物进入人体或扩散到实验室外面。
意义深远的环保新概念
在美国,由大面积推广基因工程作物而导致的转基因污染已是不争的事实。从种植到成品,几乎每一个环节都有可能发生污染。在田间发生杂交是原始的污染,第二次污染则发生在没有清理干净的仓库和运输环节,致使传统作物的种子混杂有基因工程作物的种子。污染已达到这样的程度,使最挑剔的欧盟和日本粮食进口商也只好无奈地规定:进口北美传统作物的种子,其中转基因污染不超过0.1%就算合格。他们似乎已不指望能得到绝对纯净的传统作物种子了。
基因工程作物中的转基因能通过花粉(风扬或虫媒)所进行的有性生殖过程扩散到其他同类作物上,这已成为事实。这是一种遗传学上称为“基因漂散”的过程。而这种人工组合的基因,通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然界野生物种,并成为后者基因的一部分,在环境生物学上则称为“基因污染”。这是具有深远意义的环保新概念。
人类对后果知之甚少
基因工程作物和动物的安全性问题,可从两方面进行评价:对人体的安全性和对环境的安全性。对这两方面至今仍有较大争议。
基因工程作物中的转基因可以扩散到传统作物上,其危害表现在影响已形成的农业生态系统。尽管目前还难以预测传统作物被基因污染后会发生什么样的后果,但这种污染无疑是有害的。传统作物包括数量庞大的品种,在它们的染色体上,都储存有人类所需的各式各样性状的基因,是人类通过几千年培育和选择保留下来的,是一种巨大的资源。
同样天然物种的基因也不容污染,这一点也是没有争议的,争议在于会不会发生这种污染。由于几乎所有的农作物在其分布区都存在有性繁殖相容性(可交配)的野生种和近缘种,因此从理论上讲,在它们之间发生基因漂散是可能的。
事实上,近年来国外已有研究报道,基因工程玉米的抗除草剂基因已漂散到附近地区野生的类蜀黍植物上;基因工程油菜的抗除草剂基因也漂散到附近地区野生的芜菁植物上。野生植物污染了某些抗性基因,其后果已经造成所谓的“超级杂草”的出现。
有一些基因工程生物尤其危险,如转基因鱼类和一些转基因无脊椎动物,还有转基因森林和转基因藻类,它们都具有极强的繁殖力,或向外界释放大量的生殖配子。在模型系统的研究中,美国学者已证明,基因工程鱼的转基因能扩散到野生同类的种群中。所以在国外,基因工程鱼只能在绝对封闭的温室环境中养殖。
毒蛋白也毒杀益虫
基因漂散的结果可能使某些野生物种从转基因获得新的性状,如耐寒、抗病或速长等,因此可能具有更强的生命力;或者如另一种观点所认为的,其生命力更弱,因为它们没有经过自然选择这样的过程。不管是哪种结果,均将打破自然界的生态平衡!
基困工程Bt杀虫作物持续而不可控制地产生大剂量的Bt毒蛋白,能大规模地消灭害虫,但杀虫过程无法控制,这就可能造成以这些害虫为生的天敌(如昆虫和鸟类)数量急剧下降,威胁生态平衡。
现代农业生态系统的新概念并非是消灭害虫,而是将其降到不成灾害的水平。像Bt毒蛋白通过食物链的转移,对农业生态系统平衡的维持和实施传统的生物防治是一种严重的干扰。还有研究发现,基因工程Bt杀虫作物产生的Bt毒蛋白可以从作物根部渗漏到土壤或随作物的叶子进入土壤,其毒性至少可保留7个月。这对土壤和水体中的无脊椎动物具有危害性,而传统的Bt杀虫菌粉则没有这种危害。
不管怎样,必须强调指出的是,以基因工程为代表的生物技术革命很可能是解决全球粮食问题的最佳选择。很可能在不远的将来,我们吃的、穿的大都是基因工程产品,就像今天我们吃的、穿的是经过驯化、改造过的动植物产品一样。