基因污染：20年前难以想象的事

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”。

的确，我们现在所有的传统栽培作物和家养动物，它们与原先的生物种类都已经有很大的不同，基因都发生了改造。从这个意义上讲，基因改造并非是什么新鲜东西。人类的远祖从几千年前掌握农业生产技术的那天开始，就不断地进行对作物和家畜、家禽基因改造的伟大实践，但这并不能构成理由说，基因工程农业生物与传统的农业生物没有本质的区别。

传统农业生物通过染色体重组所发生的基因交换基本上仍然是按生物自身许可的规律进行，而基因工程作物或动物则是“移植”了人工设计和装配的与某些特定性状有关的基因，使它们能在相对短得多的时间内获得预期的新性状。

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划等号的，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年前难以想象的事

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。

不可否认，国外现在已推广的这几十种基因工程作物虽然在审批时都认真考虑过它们对人体和环境的安全性，但事实证明，过去的考虑并不充分，认识也有局限性，更缺乏长期的数据。

在短短几年内，基因工程作物就在北美得到这么迅速的推广，其中一个重要原因是，为了争夺市场导致各生物工程公司过早地向田间释放转基因作物，来不及充分考虑和进行对人体、特别是对环境长期影响的研究。

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。他们似乎已无可指望能得到绝对纯净的传统作物种子了。

人类对后果知之甚少

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。

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。本文仅涉及基因工程作物向自然界释放可能产生的生态危险性问题。

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，是一个巨大的资源。

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箐植物上。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!

基因工程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。

在苏格兰进行的一项研究发现，一种蚜虫吸取基因工程作物含Bt毒素的液汁，然后又被一种有益昆虫——甲虫捕食，Bt毒蛋白转移到甲虫身上，影响甲虫的繁殖。来自加拿大的研究报道称：基因工程Bt作物还可毒杀另一种害虫天敌——膜翅类昆虫。在美国，科学家发现基因工程Bt玉米花粉能毒杀一种非目标昆虫—美洲大皇蝶，这个被美国人视为世界上最美丽的一种蝶类，而引起公众普遍的关注。

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。

无孔不入，防不胜防

用于动植物转基因的运载体DNA中含有一段作标志用的特殊基因——抗菌素抗性基因。这种基因的危险性一直未被充分认识。芬兰的研究人员发现，基因工程食物中存在的抗菌素抗性基因能转移到人体肠道中的细菌内。虽然还没有人报道，这种食物在人体内能使肠道菌特别是致病菌对抗菌素产生抗性，但危险性不能被排除，因为这种基因本身就具有可移动的性质。从另一角度讲，至今也没有人能证明基因工程食物中的抗性基因绝对不会转移到人体肠道微生物中，消费者又有什么义务非要承担这个风险呢?

有道德、负责任的科学家应该在制作供基因工程作物用的转基因动植物时，拒绝使用抗菌素抗性基因。但遗憾的是总有一些人还在继续使用它。现在已有一些国家政府明确规定，禁止制作和出售含任何抗菌素抗性基因的基因工程食物。

还有一些在自然界所发生的基因污染也许人们根本不会想象到。例如德国科学家发现基因工程油菜的转基因已经污染了蜜蜂体内肠道中的微生物。这一发现的意义在于提醒人们：基因污染将可能无孔不入。

基因是一切生命的基本组成部分，而繁殖又是生命的基本特征。生物繁殖的本质就是基因的复制。基因污染是在天然的生物物种基因中掺进了人工重组的基因。这些外来的基因可随被污染的生物的繁殖而得到增殖，再随被污染生物的传播而发生扩散。因此，基因污染是惟一一种可以不断增殖和扩散的污染，而且无法清除。这是一种非常特殊又非常危险的环境污染。

能守住最后一片“净土”吗?

地球现存已发现和未发现的生物物种估计有一千多万种，其各自独特的基因是在30亿年地球生命进化过程中形成的。天然的生物基因库对人类是一个巨大的宝藏，一笔难以估量的财富，它也维系着人类自身的命运。然而令人堪忧的是：我们现在还能守住天然生物基因库这个地球上最后的一片“净土”吗?

我们必须面对这样一个事实，即现在已经大面积推广的基因工程作物并不理想，还必须改进。既然我们完全可以做得更好，那为什么现在要急于求成呢?而急于求成，则有可能会使人类付出巨大的代价。

一种新事物的出现，当看到它会带来巨大利益时，人们往往蜂拥而至，一哄而上。但任何见利忘义或短视的行为，带来的都是灾难，这样的教训实在太多了。如果我们不备加注意维护周围环境中天然生物基因库的纯净，那无异是在自毁家园。

为了防止转基因扩散到自然环境，科学家们并未放慢脚步。他们正在积极研究许多对策。人类的聪明才智使我们有信心认为：基因工程生物的安全问题终究是可以得到基本解决的。

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。