新時(shí)代的來客

亞歷山大·帕寧+白音

維基百科對(duì)轉(zhuǎn)基因生物給出了一個(gè)詼諧的評(píng)價(jià)：“轉(zhuǎn)基因生物的到來，成功讓地球人口增加了幾十億。”科學(xué)家是如何實(shí)施這一“迂回拯救人類”計(jì)劃的？基因工程可以幫我們解決哪些問題？轉(zhuǎn)基因生物對(duì)醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)有哪些利弊？

或許，你覺得轉(zhuǎn)基因生物離我們的日常生活很遙遠(yuǎn)。但事實(shí)上，現(xiàn)如今治療糖尿病患者使用的胰島素，都已開始從攜帶人類基因的轉(zhuǎn)基因微生物中大量提取。早之前，使用動(dòng)物源胰島素為人類治病備受爭(zhēng)議，因?yàn)椴坏杀靖撸覠o法與人類胰島素相媲美。但現(xiàn)如今，這一系列問題將逐漸得到解決：從轉(zhuǎn)基因生物中提取的激素、酶、抗體和凝血因子等，將為醫(yī)學(xué)做出巨大貢獻(xiàn)。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)為治療一些曾被認(rèn)為是不治之癥的遺傳疾病，開辟了新方法。唐氏綜合癥是目前科學(xué)之力尚不能及的，血友病則不同。血友病病發(fā)原因是缺乏一種由肝臟生成的凝血因子，導(dǎo)致遺傳系統(tǒng)遭到破壞。幸運(yùn)的是，我們不需要改變患者的無數(shù)個(gè)細(xì)胞中的DNA，僅需修復(fù)肝細(xì)胞，但又該如何彌補(bǔ)干細(xì)胞中缺失的基因呢？

醫(yī)學(xué)人員通過轉(zhuǎn)基因生物制造一種專門的病毒，使其有針對(duì)性地滲入患者肝細(xì)胞。病毒進(jìn)入后自動(dòng)脫離外殼，與對(duì)應(yīng)的細(xì)胞進(jìn)行選擇性地接觸。這種基因療法已經(jīng)幫助了許多患者，盡管目前尚不能完全治愈該病癥，但可以有效減輕患者癥狀。

轉(zhuǎn)基因生物還可用于治療血癌。據(jù)美國(guó)食品藥品質(zhì)量衛(wèi)生監(jiān)督管理組織稱，基因療法可能使治愈白血病變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。癌細(xì)胞是一種突變的體細(xì)胞，一旦DNA被其大肆破壞，人體健康就會(huì)嚴(yán)重受損。因?yàn)檫@些細(xì)胞與正常細(xì)胞不同，免疫系統(tǒng)常將它們識(shí)別為異物并發(fā)起攻擊。但有時(shí)免疫系統(tǒng)細(xì)胞沒有合適的受體，突變的細(xì)胞繼續(xù)生存、繁衍、進(jìn)化，從而引發(fā)嚴(yán)重的腫瘤。研究人員提取病人的免疫系統(tǒng)細(xì)胞，置于試管中，向內(nèi)注入所需基因，再重新注入病人血液中。這種免疫系統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞能夠識(shí)別癌細(xì)胞，就會(huì)開始與疾病斗爭(zhēng)。美國(guó)開設(shè)了第一個(gè)使用這種治療方法的診所。

此外，美國(guó)科學(xué)家證明，基因工程有望助人類擺脫一些以往無法治愈的遺傳病。在環(huán)狀染色體中筑入一些DNA的小片段，然后識(shí)別出病毒基因的大小，并用一種特殊的蛋白質(zhì)進(jìn)行“切割”：科學(xué)家將這種蛋白質(zhì)“對(duì)準(zhǔn)”到想要切割或修改的任何一組DNA序列中。成功修改破碎細(xì)胞基因的最后一步是用完整的基因進(jìn)行替換。

將來，轉(zhuǎn)基因生物不僅有可能幫助治療任何目前已知的遺傳疾病，還可以穩(wěn)定人體攜帶的許多先天病毒，為其提供上述抗病毒免疫。

除了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因生物的第二個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域是農(nóng)業(yè)。基因存在于所有生物體內(nèi)，它們會(huì)隨機(jī)突變或隨自然選擇而改變。而我們常提到的育種，則是目前選擇培育新的植物和動(dòng)物品種的主要方法。

在許多基因編輯中，科學(xué)家都用到了菌。例如，生活在植物根部的土壤農(nóng)桿菌，依靠根組織滲透出的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生存，是一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系，能夠?qū)⒉糠诌z傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移到其他植物細(xì)胞上，被譽(yù)為“自然界中最小的遺傳工程師”。

細(xì)菌是原核生物，其基因型中包含其攜帶的質(zhì)粒或附加體的信息。且細(xì)菌能“吞下”環(huán)境中的其他質(zhì)粒。利用這個(gè)特性，科學(xué)家采用質(zhì)粒替換方法：新質(zhì)粒與舊質(zhì)粒相似，但含能使細(xì)菌進(jìn)入植物內(nèi)的基因。細(xì)菌中攜帶著人體需要的基因，且使植物具有抵抗蟲害或干旱的能力，從而增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。

轉(zhuǎn)基因植物除了能在實(shí)驗(yàn)室中生成，還能在自然條件下天然產(chǎn)生，例如，紅薯中含有其同屬植物中沒有的細(xì)菌基因。科學(xué)家對(duì)美國(guó)、印度尼西亞和部分南美地區(qū)及非洲等地的近300種紅薯品種研究后發(fā)現(xiàn)，所有品種的紅薯中都含有農(nóng)桿菌基因。也就是說，在人類食用紅薯之前，農(nóng)桿菌就已經(jīng)將其基因插到了植物祖先的基因組中。而這早在育種家選擇甘薯進(jìn)行轉(zhuǎn)基因培育，在基因工程問世前就已經(jīng)完成。負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的病毒學(xué)家還說，人類在毫不知情的情況下，就已經(jīng)吃了幾千年的轉(zhuǎn)基因作物。

實(shí)驗(yàn)培育出的轉(zhuǎn)基因植物非常有用。例如，我們熟悉的粉紅色菠蘿，口感更甜，富含番茄紅素——可降低前列腺患癌風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)全球大約一半的人口都非常重要。不久前，美國(guó)食品藥品質(zhì)量監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)了這種菠蘿在美國(guó)境內(nèi)貿(mào)易。

實(shí)驗(yàn)研發(fā)的番茄富含花青素——研究人員在動(dòng)物身上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它可遏制癌癥和糖尿病的惡化。有人認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因番茄丟失了番茄原有的味道，轉(zhuǎn)基因生物也因此被扣上了壞名聲。但事實(shí)上，這種番茄比以往的番茄更不易腐敗，生長(zhǎng)周期更長(zhǎng)，所以在摘取前，可以充分積聚更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

還有夏威夷番木瓜，如果不是基因技術(shù)，它們可能已經(jīng)全部被病毒殺死了。研究人員現(xiàn)在正在研究更多口味更甜但含糖少的植物品種。他們?cè)跓釒Ч嗄酒娈惞邪l(fā)現(xiàn)的一種甜蛋白口味比糖甜1000倍，而且能保護(hù)植物免受真菌感染。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)還可以抵消選育時(shí)產(chǎn)生的不良影響。農(nóng)民選擇品種優(yōu)質(zhì)的玉米進(jìn)行種植，但培育方法并沒有跟進(jìn)調(diào)整，導(dǎo)致負(fù)責(zé)執(zhí)行植物油脂生物合成最后階段的蛋白酶的基因被分解。但實(shí)驗(yàn)表明，如果使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)來糾正這種缺陷，那么玉米中的植物油含量將提高41%，油酸含量增加到原來的107%！

許多環(huán)保組織對(duì)轉(zhuǎn)基因生物持否定態(tài)度，這令人感到悲哀。畢竟，許多基因工程項(xiàng)目的主要目標(biāo)是盡可能減少人類對(duì)自然的負(fù)面影響。

轉(zhuǎn)基因豬的出現(xiàn)在生物界轟動(dòng)一時(shí)。所有生物體都需要磷，但普通的動(dòng)物飼料中所含的磷通常都很難被吸收（飼料中的有機(jī)磷酸化合物以植酸鹽的形式存在），導(dǎo)致大量磷進(jìn)入土壤中。土壤中的磷被雨水沖刷到周圍的水塘里，隨著磷含量的急劇上升，水塘變得不適合魚類生活，造成生態(tài)破壞。遺傳學(xué)家成功將能夠分解植酸鹽的基因“移植”給轉(zhuǎn)基因豬，間接減少了生態(tài)污染。

研發(fā)人員以為環(huán)保人士會(huì)十分愿意購(gòu)買這些豬肉，但他們失算了，畢竟這可是可怕的轉(zhuǎn)基因生物呀！最終，轉(zhuǎn)基因生物豬的商業(yè)盈利目的還是沒有達(dá)成。

但環(huán)保還有其他途徑，比如研發(fā)高纖維素含量的樹。我們就可以使用更少的工業(yè)化學(xué)品，得到更多的紙張，并減少?gòu)U物的排放。endprint

對(duì)保護(hù)環(huán)境而言，增強(qiáng)土壤的肥沃度非常重要。畢竟人類做的最糟糕的事就是破壞生態(tài)系統(tǒng)，占用草場(chǎng)和田地。但話說回來，這又是人口增長(zhǎng)的必然結(jié)果。如果單位面積的土壤能收獲更多糧食，就能解決兩難困境，而轉(zhuǎn)基因生物給了我們機(jī)會(huì)。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。很久以前，農(nóng)民將Bt毒素——一種細(xì)菌產(chǎn)生的物質(zhì)，可保護(hù)植物免受害蟲侵害——灑在田地里。這種毒素的危害是有選擇性的，它對(duì)人類而言是天然的，甚至可用于有機(jī)農(nóng)業(yè)，但它可能危害節(jié)肢動(dòng)物和蜜蜂、蝴蝶、蜘蛛、瓢蟲等昆蟲，它們中有些是非常重要的傳粉者，還有些是我們?cè)谂c害蟲作斗爭(zhēng)時(shí)的盟友。

因此，基因工程師創(chuàng)造出一種只對(duì)吃莊稼的節(jié)肢動(dòng)物起作用的Bt毒素，從而減少了殺蟲劑的使用量，玉米的生產(chǎn)成本也降低了，只有殺蟲劑生產(chǎn)商遭受了損失。

但目前我們?nèi)孕杩朔恍┛謶郑鉀Q人們心底的一些困惑，例如，食用轉(zhuǎn)基因生物是否會(huì)使人不孕不育？

“不孕”轉(zhuǎn)基因生物確實(shí)存在，而且是完全天然的。例如，“不孕”葡萄干——無核葡萄。但如果說人食用了“不孕生物”就會(huì)不孕，這種假設(shè)過于牽強(qiáng)，就好像在說你吃了煮雞蛋就會(huì)被煮熟。人類總在吃動(dòng)植物和真菌，然而，我們并沒有變成蘑菇或頭上長(zhǎng)角的動(dòng)物。

人們對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的第二個(gè)困惑是：轉(zhuǎn)基因生物是否真的致癌？人們的這種恐懼源于法國(guó)研究者塞拉利尼的一篇文章。塞拉利尼堅(jiān)稱，吃了轉(zhuǎn)基因玉米的母鼠體內(nèi)通常會(huì)有一個(gè)大腫瘤。

事實(shí)上，在實(shí)驗(yàn)中，各組實(shí)驗(yàn)鼠的研究數(shù)據(jù)之間沒有顯著差異。有趣的是，吃轉(zhuǎn)基因生物的公鼠死亡率更低。這一觀察被解釋為隨機(jī)的偏差。但是，研究人員不想下任何關(guān)于“轉(zhuǎn)基因生物不會(huì)致癌”的結(jié)論，因?yàn)樗麄儾幌朐僮屵@種觀點(diǎn)變得“有理有據(jù)”。45%以上的老鼠在一年半以后都患上了腫瘤，但這對(duì)這種生物來說是非常正常的。

第三個(gè)困惑是：轉(zhuǎn)基因生物是否會(huì)引起過敏？事實(shí)上，在過去10年里，關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物致敏的具體研究案例只有兩個(gè)。案例一的結(jié)果沒有得到證實(shí)，案例二是關(guān)于巴西轉(zhuǎn)基因大豆的，但這種產(chǎn)品從未上市過。

同時(shí)，人們已經(jīng)利用基因工程技術(shù)成功地創(chuàng)造出防過敏品種的花生、西紅柿、蘋果和大豆。這就足以減少蛋白質(zhì)過敏原的產(chǎn)生，改變它們的基因編碼。

比利時(shí)藍(lán)母牛的肌生成抑制蛋白發(fā)生基因突變后，擁有了巨大的肌肉。它們經(jīng)常被錯(cuò)誤地認(rèn)為是轉(zhuǎn)基因牛，但事實(shí)上從法律上說它們是天然的。我們可以在其他生物中完成同樣的“突變”，可以通過育種和基因工程兩種方式完成，結(jié)果是一樣的，但前者培育出的被認(rèn)為是“天然”和合法的，后者卻被認(rèn)為是可怕的。

事實(shí)證明，轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象不是生理上的，也不是生物上的，而是心理上的。如何獲取轉(zhuǎn)基因生物不重要，重要的是我們獲得了什么。我們應(yīng)該關(guān)注的是，轉(zhuǎn)基因植物是否可口？轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是否生長(zhǎng)得更好？與其不斷試圖找出轉(zhuǎn)基因生物的陰謀，不如先認(rèn)清什么才是真正重要的。

對(duì)轉(zhuǎn)基因生物持懷疑態(tài)度的人還提出了一些技術(shù)上的疑問。轉(zhuǎn)基因生物仍然是一種新生事物，我們對(duì)它真的了解嗎？它是否會(huì)在幾代人之后，才顯現(xiàn)出其負(fù)面影響？但如果這么說，你就需要放棄手機(jī)、微波爐、電腦和現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備……因?yàn)樗鼈兒娃D(zhuǎn)基因生物一樣，都是新生事物，它們給人類帶來的利弊目前仍都處于探索研究階段。

最可怕的一種風(fēng)險(xiǎn)就是盡量避免一切風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)槿绻肥孜肺玻祟悓o法進(jìn)步：沒有技術(shù)，沒有進(jìn)步，沒有先進(jìn)的醫(yī)療，也沒有食物。

[譯自俄羅斯《GEO》]endprint