[科普讲坛]张惠展:转基因植物与食品

2011年08月20日 16:44

来源：东方网

[张惠展]各位来宾下午好，今天跟大家报告一下生物转基因技术与转基因食品，转基因食品已经进入了我们的餐桌，不管你愿意还是不愿意。在经济高度发展的今天，我们更关注健康，关注我们的长寿。影响我们健康和长寿的除了疾病以外，还和我们进食的食物有关系。

[张惠展]我想回答四个问题。第一个问题，什么是植物转基因技术？第二个问题，我们为什么要转基因？第三个问题，怎样转基因？第四个问题，转基因食品安全吗？

[张惠展]第一个问题，什么是植物转基因技术？这从概念上来讲并不复杂是将其他生物来源的功能基因通过物理学或生物学方法转入特定的植物细胞内，让转基因的植物细胞发育成为整株的植物，并按照人们的意愿展现出优良的形状，这一技术我们称之为植物转基因技术。

[张惠展]其中转入的基因简称转基因，接受转基因的植物叫转基因植物，转基因不仅仅用在植物上面，还可以用在动物上面，就变成动物转基因技术，包括刚才曾教授讲的有可能的人体治疗，也可以把功能性的基因导入到微生物当中去，这个我们叫做基因工程。所以转基因技术和基因工程技术，和重组技术有很大的相关性，这三者的概念、专业术语有很大的相关性。

[张惠展]第二个问题，为什么要转基因？基因是决定生命性状，可以说一些性状的遗传物质，有什么样的基因我们就有什么样的行为，有什么样的性状，什么样的特征，甚至什么样的性格，什么样的脾气。导入一个功能性的基因这个生物会产生额外的功能，这就是转基因主要原因。

[张惠展]肌体是由细胞构成的，一个正常的人类大概有50万亿细胞，基本每个细胞里面都有遗传功能，遗传功能通常会压缩成很短的短棒，我们叫做染色体，如果把染色体不断的释放、抽长，可以释放成非常纤细的物体，就是DNA，这就是基因所在地，就是遗传物质。

[张惠展] DNA上的编码就构成序列单位，可以组成很长的数字，其中一段有11位数字，有重要信息功能。所以基因是转载在DNA分子上的。

[张惠展]基因通过什么样的方式决定生物体的形状？这叫中心法则，基因存在细胞内的一个信息中心DNA上，它最终的目标产生物质大部分是蛋白质，形形色色的蛋白质不同功能的组合决定了生物的形状，生物的过程，生物的行为。它可以通过信息中心拷贝一个特定蛋白质的生产图纸，把这个图纸交给一个蛋白质的生产车间，合成特定的蛋白质。

[张惠展]一个人一生当中前后出现过10万到12万亿不同的蛋白质，而这些蛋白质通常都是由基因指挥的。换句话说，有什么样的基因就有什么结构的蛋白质，同时也决定了这个蛋白质的功能，所以生命的最终形状是由基因决定的。导入一个基因自然就导入了一种形状，导入一种功能。

[张惠展]回答为什么要转基因的时候，我们要看看植物生产或者农作物生产面临的问题。比如说番茄容易腐烂，那能不能让番茄的保质期延长呢？其实水果、蔬菜的腐烂是一个普遍现象，只不过不同蔬菜、水果的腐烂速度不一样，归根结底是里面两种化合物，它的浓度多果实、蔬菜就容易腐烂。

[张惠展]有些人运来的蔬菜、水果不是10分熟的，而是7、8分熟的。我们在不妨碍成熟的前提下如何降低植物细胞内乙烯的含量，就可以延长保质期，防止过早腐烂。所以提出把一个基因导入，这个基因能够控制成熟的程度，从而使得瓜果蔬菜能够有较强的保质期，这就产生了所谓的控制果实成熟的转基因植物，番茄就是最明显的例子。

[张惠展]第二种是抗病虫害的转基因植物，实际植物面临非常多的各种各样的病毒和病菌感染，人会生病，植物同样会生病，感染会造成农业巨大的损失，所以很多庄稼、蔬菜、水果需要打药。打药危害环境，更重要的是人吃了这些农药对人的危害很大。以至于报纸上经常在登，专家也经常说，我们吃水果、蔬菜到底要洗几遍，怎样洗才能够把农药洗干净。

[张惠展]大部分农药是不溶于水的，用水泡显然洗不干净，应该加一两滴瓜果蔬菜专用的洗涤剂。但是不管怎么说靠打药来维持植物的健康生长是不利的，因为它对环境有危害。

[张惠展]有人就动脑筋了，把抗病虫害的基因导入到植物体内，这个庄稼长出来以后就天生的抗病虫，这样就可以极大程度上改良环境。我们摘下来的果实稍微洗一下，也不用担心有残留农药，看起来是百利而无一害的想法，这样的转基因植物很多已经走向了市场。

[张惠展]第三种是抗除草剂的转基因植物，很多人问我从美国进口的转基因大豆大部分用在榨油，转基因大豆转的基因并不是提高含油量，而是除草剂。为什么和抗除草剂有关呢？因为在中国每个农民放到一亩地、两亩地，如果种庄稼长草，拔都可以拔干净。但是在发达国家，他们是农庄，几十个农业工人管几百亩、几千亩的土地，靠拔草、除草是不行的，他们靠的是一种化学除草剂，实际就相当于农药，用飞机喷洒，这样可以做到大规模的除草。

[张惠展]这些除草剂打了以后杂草也不长了。问题是杂草和农作物都是植物，一般除草剂在除草的同时也影响农作物的生长。为了提高杂草的除草率，同时最大限度的保护农作物不受影响，科学家们发明一种方法，先分离一个水解除草剂的基因，把这个基因装在农作物体内，不装在杂草体内，于是农作物明显的抗除草剂，杂草就消除了。

[张惠展]抗除草剂基因到大豆以后，这样的大豆便于大规模的除草，这样集约成本大幅度下降，从而产量上更具有竞争优势。

[张惠展]第四种是抗环境压力的转基因植物。在中国有很多土地是盐碱化的，干旱、盐碱导致每年农作物大量的欠收，有人了解清楚耐寒、耐盐植物的本质性，把有用的基因导入到普通的农作物，使之能够在干旱、盐碱地长势良好，这具有很重要的意义。可以把一些资源环境不太好的荒山、野坡改良成良田。

[张惠展]第五是培育高营养价值的转基因植物，像大米，在世界上有很多人吃大米，所以大米的营养价值就变得非常重要。水稻里到底缺什么？水稻的蛋白质含量，尤其是重要的氨基酸含量非常低，这样就人想通过转基因提升水稻里面的蛋白质含量，通过转基因提高水稻里面的含铁量，提高维生素含量等等。

[张惠展]所有的维生素，铁的存在、保留，以及蛋白质含量，这些东西都和基因的功能密切相关，而且与这些功能相关的基因都已经被找到了。所以转基因到水稻，以提升它各方面的营养价值，变得可行，事实上也已经开始实施了。

[张惠展]第六是经济作物的含量。荷兰是世界上最大的花卉产地，荷兰的花是转基因的花，转基因的花花瓣的形状，花色，做了大量的改变，充分满足了大家的欣赏功能。花的颜色、形状都是由基因决定的，只要导入一些改变颜色的基因，花色的基因，形状的基因，就可以在实验室培育出各种各样的花。

[张惠展]比如说大家很少看到黑色的花，因为黑色对波长是全吸收的，但他们实验室居然能够转基因培育出灰色、黑色的花，这在野生状态下很难看到。这种情况非常多，不光是花卉，还有很多的经济观赏作物。从以上这些可以看出，为什么要在植物体内进行转基因，转基因是为了让植物更好的为人类服务。

[张惠展]就因为转基因植物有很大的诱惑力，从1996年转基因农产品获得上市以来，短短不到20年的工夫全球转基因农作物的播种面积迅速扩大。黄颜色的代表包括中国在内发展中国家的发展趋势，1997年到2007年是逐步上升的。绿颜色代表的是发达国家，他们也有迅速提升并缓慢攀升的过程。

[张惠展]上面粉红色代表两者的和，从全球总的趋势可以看出，随着年份的增加，转基因植物的播种面积在不断的扩大，显示出转基因族有很大的经济诱惑力和社会价值。

[张惠展]在所有的转基因植物当中最主要的局限在四大类，大豆、玉米、棉花、油菜，这四大作物当中唯独棉花不是我们吃的，大豆、玉米、油菜都是吃的，因此这四大类的转基因植物从食品安全的角度来考虑，大豆、玉米、油菜都具有食品安全问题，唯独棉花没有。

[张惠展]全球哪些国家在从事转基因农作物的研究和播种呢？2008年在Nature上面排了一下位置，美国播种面积最多，播种的主要是转基因大豆和转基因玉米，其次是南美的阿根廷，主要是大豆，据说阿根廷全部是转基因的大豆，巴西主要是玉米，加拿大主要是油菜，印度和中国相当一部分是棉花，可见印度和中国还是比较保守的，因为棉花不涉及到食品安全问题，但是中国也有一部分是水稻。

[张惠展]除此以外巴拉圭、南非也有少量的大豆、谷物转基因。前八位的国家转基因播种面积占全球99%以上，足以说明转基因作物在全球并没有普及，只限于200多个国家里面不到10个，同时我们有很多国家抵制、反对转基因作物的研制、上市。

[张惠展]第三个问题，怎样转基因？植物里面转基因有多种方法，但是比较普遍的有两个，一是基于农杆根瘤菌的双子叶植物的基因转移，长瘤的过程也是细菌把DNA输入植物体内的一种方式，我们利用这种方式，通过一个细菌把外来的DNA顺利的导入植物体内。二是基于植物病毒感染的广宿主植物的基因转移。

[张惠展]所谓病毒的感染本质是把病毒基因非常便利的方式导入到细胞内，植物是这样，感染人的病毒同样也是这样。一个人感染流感病毒、非典病毒，感染的过程中把DNA导入体内，甚至可能会变成你基因组的一部分，永远留住在细胞体内。

[张惠展]因此一个人到临终前他的DNA有很多病毒垃圾。同样我们拿病毒作为媒介，把有用基因装在病毒上，再通过病毒感染的方式迅速的将基因导入到整株植物当中。

[张惠展]第一个方式，我们可以通过一个质粒的载体装在上面，把重组DNA导入到流感病毒菌，这个可以装在双子叶的根部，细菌感染的过程中可以顺利的导入到植物细胞内。

[张惠展]同样我们可以通过另外一个方式，把植物病毒的基因DNA取下来，把致病的部分去掉，换上有用的基因，这样构成一个重组的病毒DNA，把病毒DNA包装成病毒颗粒，一旦包装完整就有侵染植物细胞的能力，在侵染的过程中将我们研发的基因一块导入进去了。

[张惠展]这个细胞就是转基因的细胞，我们把植物的细胞经过培养、培育、发育，最终在花盆里面，进而在大田里面培育出种子，收获种子就有可能影响下一代有这样的转基因。这就是植物转基因的整个过程，植物转基因比动物好做，在于植物一个细胞一般可以分化成整株植物，但动物并不是那么容易。

[张惠展]从这个过程中可以看出一点，一般基因不是直接导入细胞内的，而是要通过一个媒介载体，如果转基因有安全性问题，安全性就可能出现在载体上。了解转基因是怎么进行的，有助于我们判断转基因植物是否安全。

[张惠展]比如质粒上不光有我们装的基因，在操作的过程中，导进去还是没有导进去，必须要通过一个基因的功能，这个基因叫做标记物，其实很多问题来自于标记物。同时病毒也涉及到一个载体，虽然之前把有害的病毒挖掉了，但是一种偶然的机会和野生病菌重组，重新变成有活力的病毒，这种情况已经被暴露过了。

[张惠展]第四个问题，转基因食品安全吗？转基因食品上市到现在有15年了，在这15年当中几乎没有人因为吃转基因食品导致生病死亡的，偶尔有一两个报道说吃了转基因食品生病死亡了，但是他生病死亡是否真的因为吃转基因食品导致的，到目前还没有定论。

[张惠展]从这点上来说，专家们说转基因是安全的，这也是为什么转基因农作物的热潮不断攀升的原因。但是世界上毕竟有很多国家抵制转基因食品，他们认为转基因食品存在潜在的威胁。人们对转基因是否安全仍然存在担忧，这是一个不争的事实。

[张惠展]一个说安全，但是又有那么多人担心，到底结症在哪里？个人认为转基因食品到现在用了15年，但是是不是意味着20年以后、30年以后都不生病吗？因为一个人的寿命通常大于30年，如果一个人的平均寿命是75岁，能保证这75年里面都不出事吗，谁都不能保证，因为转基因食品用到现在还没有到75。所以这个转基因食品是否安全是相对的，相对于时间，在15年里面安全，但是到后面不一定安全还是不安全。

[张惠展]有人说15年那么长了，安全了，那么20年，30年又有什么关系呢，肯定安全的。其实不然。举个例子，癌细胞从正常细胞变成癌细胞的那天算起，到临床上被诊断出癌症，中间通常需要15年到20年的发育时间。

[张惠展]也就是说到临床上诊断为癌症的时候，你的癌细胞也许15年前就已经产生了，只不过那时候很难检测，也没有任何的状况，是孤立的，数量孤单，看不出来。也就是说癌症有漫长有潜伏发育期，为什么得癌症的人年龄偏高，一般都是中年45岁以后，儿童得癌有，但是很少，随着年龄的增长得癌的几率越来越高，因为培育期越来越长。

[张惠展] 15年前没有危险，不等于25年没有危险，从转基因角度来讲危险到底表现在什么地方呢？大约有两个方面。一是转基因植物对生态环境的危害。举个例子，转基因的抗除草剂的大豆种下去以后，除草剂撒下去，大豆茁壮的生长，杂草被死，到2008年美国报道除草剂大豆刚开始种植不同的是，他们除草剂的用量翻了一倍，用1996年的量草不灭掉了。

[张惠展]因为我们导入大豆里面除草剂，横向的通过田地里的媒介转入到了杂草里面，于是杂草变得抗除草剂，所以除草剂就要加倍。这个过程和一生病就用抗生素一样，结果培育了高抗菌，当你再生病的时候药物不管用了。

[张惠展]所以提醒大家不要随便吃抗菌药物，特别是感冒一类的疾病千万不要随便吃，吃了以后对未来非常危险。二是对肌体生理的影响，我们吃了转基因植物做成的转基因食品以后会不会造成危害？15年前没有人被毒死，那20年会不会死呢。

[张惠展]我们肌体和植物肌内存在很多无毒的物质，甚至有些还是营养的，这些物质都是化合物，它们在催化剂的作用下，这个催化剂绝大部分是蛋白质。无毒的物质在催化剂的作用下会变成另外一种化合物，性质改变了，这个化合物也许没毒，也许有毒，如果有毒我们吃了植物加工的食品就等于把有害的物质待入体内。

[张惠展] 15年来好像没有问题，因为物质被排谢掉了，或者它逗留了，但是量很低，不足以致病、致命，但是一辈子吃，累积导致一定量的时候，量变到质变就有可能导致疾病。更隐蔽的是，在植物体内产生的是另外一种化合物，这种化合物也没有毒，但是所谓中间化合物被吃到人体内，在人体另外酶的作用下有可能转化成有害的物质，因为机体内各种各样的催化剂有上万种，催化的林林种种的不同的化合物。

[张惠展]因为这些物质的整个全体科学家还不知道，还不能调查清楚，这就导致了慢性中毒。关键的问题在于积累导致了毒性，从这点来说转基因食品利弊不是绝对安全，我们只能说相对15年它的安全。

[张惠展]这样大家可以判断一下转基因食品是不是有潜在危险，我们到底用不用转基因食品，我想转基因食品肯定不是绝对的问题，不然为什么很多国家规定转基因必须标注在食品上，民众有权利知道，同时做出他的判断是吃转基因食品，还是远离转基因食品。我们中国有很多油有的注明转基因，但是有很多没有注明，比如说油标注了，但是豆腐就没有标注。

[张惠展]如果想远离转基因食品恐怕也不容易，必须要搞清楚。你们通过这些途径可以搞清楚，比如在中国流行的食品都是哪些，比如说油、豆制品，你可以选择买葵花油、橄榄油，调和油里面也有转基因大豆，这样我们可以横向的选择吃转基因还是不转基因的食品。这是我个人的一点体会和建议。谢谢大家！