轉(zhuǎn)基因科普：那些與人類(lèi)發(fā)展有關(guān)的事

隨著人類(lèi)對(duì)生命現(xiàn)象研究的日益深入，知道了基因決定著一切生物的特性?；蛴纸羞z傳因子，是帶有遺傳信息的DNA片段，這個(gè)肉眼看不見(jiàn)的小玩意隱藏在生物細(xì)胞的深處，決定著生命的種屬和生老病死等一切現(xiàn)象。

基因工程，就是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)到基因規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)DNA重組或基因拼接技術(shù)，將不同來(lái)源基因片段，按照預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建出雜種DNA分子，然后導(dǎo)入某生物活細(xì)胞，從而改變生物的某些遺傳特性，獲得更適應(yīng)環(huán)境或提升品質(zhì)的新物種。

人們把這種過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)基因技術(shù)。事實(shí)上除了人工轉(zhuǎn)基因，自然界也一直在轉(zhuǎn)基因。地球上的所有物種之所以一直在進(jìn)化改變，其深層次原因就是在不斷地“轉(zhuǎn)基因”，只有基因的改變，才能帶來(lái)物種性狀的改變。

也就是說(shuō)，如果自然界物種一直沒(méi)有這種“轉(zhuǎn)基因”，就不會(huì)有今天的人類(lèi)和所有的地球生物。

從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)基因從37億年前就開(kāi)始了/基因有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是能夠忠實(shí)地復(fù)制自己，以保持生物的基本特征；另一個(gè)是能夠突變和轉(zhuǎn)化，讓生物不斷朝著更適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。

突變有兩種，一種是致病性突變，這種突變占大多數(shù)，會(huì)導(dǎo)致疾病，如癌癥等，主要發(fā)生在個(gè)體身上；另一種是非致病性突變，這種突變給自然選擇帶來(lái)了原始材料，讓生物在長(zhǎng)期進(jìn)化中被選擇出最適合自然環(huán)境的個(gè)體，是物種整體的改變。

有關(guān)地球生命起源的問(wèn)題，科學(xué)界還沒(méi)有一個(gè)確切的結(jié)論。現(xiàn)在主要有兩種說(shuō)法，一種說(shuō)法是生命在地球土生土長(zhǎng)，從無(wú)機(jī)到有機(jī)到細(xì)胞，通過(guò)化學(xué)變化逐漸演化出現(xiàn)的；另一種說(shuō)法是生命是天外來(lái)客，通過(guò)隕石、彗星、宇宙塵埃來(lái)到地球。

今天我們不討論生命起源，只說(shuō)說(shuō)科學(xué)界早就公認(rèn)的生物進(jìn)化史。2017年3月，倫敦大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)宣稱(chēng)，在加拿大魁北克北部條狀鐵構(gòu)造巖石中，發(fā)現(xiàn)了一些細(xì)小絲狀、管狀顆粒及條狀的微生物化石，這下化石形成于37.7億年前至43億年前，被認(rèn)為是目前發(fā)現(xiàn)最早最古老的生命形式。

地球的年齡約46億歲，也就是說(shuō)，地球誕生沒(méi)多久生命就出現(xiàn)了。研究認(rèn)為，這些早期原始生命都是肉眼看不見(jiàn)的微生物，誕生和生存于深海中。這是因?yàn)榈厍騽傂纬蓵r(shí)，大氣中沒(méi)有氧，也沒(méi)有臭氧層，陽(yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線直接輻射到地表，生命無(wú)法在陸地存活，只能在較深的海水中存活。

最早的生命是最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞原核生命，且屬于異養(yǎng)厭氧生命體，就是不需要甚至害怕氧氣，也無(wú)法制造養(yǎng)分，只能直接吸取環(huán)境中的有機(jī)養(yǎng)分生存和繁殖。

經(jīng)歷數(shù)億年時(shí)間適應(yīng)陽(yáng)光的環(huán)境，生命進(jìn)化出了光合色素，學(xué)會(huì)了利用陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，雖然依然還是很簡(jiǎn)單的單細(xì)胞，但已經(jīng)由異養(yǎng)變成了自養(yǎng)。就是可以通過(guò)光合作用，將環(huán)境中的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成自己需要的養(yǎng)分，這是生命的一大跨越。

而這些能夠利用光合作用的生物，新陳代謝的排泄物就是氧氣。25億年前的藍(lán)藻的爆發(fā)，被認(rèn)為是促進(jìn)地球大氧化事件的主角，大量氧氣改變了大氣成分，導(dǎo)致了厭氧生物大量滅絕。后來(lái)，一些適應(yīng)新大氣成分的好氧生物孕育和發(fā)展起來(lái)，絕大部分生物都需要氧氣才能生存了。

隨著地球環(huán)境變遷，生物從原核細(xì)胞、單細(xì)胞進(jìn)化為真核細(xì)胞、多細(xì)胞，從水生逐步發(fā)展到陸地，從看不見(jiàn)的微生物到看得見(jiàn)的植物、動(dòng)物。這些變化，并不只是生物外形和某種功能的變化，而是從最深層次的基因突變中，一代代長(zhǎng)期基因變異形成的。

從5.4億年前的寒武紀(jì)開(kāi)始，生命呈現(xiàn)多樣性可見(jiàn)的形式爆發(fā)，因此從那時(shí)開(kāi)始，地球演化從冥古宙進(jìn)入了顯生宙，也就是顯示了生命的存在。在這5.4億年間，生命經(jīng)歷了五次大滅絕，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了第六次大滅絕，每次大滅絕物種都消失了80~95%以上。

現(xiàn)在地球上的生物約有870萬(wàn)種，包括微生物、植物和動(dòng)物，陸生生物約有650萬(wàn)種，水生生物約有220萬(wàn)種。而從生命出現(xiàn)以來(lái)，地球上至少有1.2億種生物存在過(guò)，許多生物都由于無(wú)法適應(yīng)環(huán)境而滅絕了，隨后又孕育出更加適應(yīng)環(huán)境的新生物。

現(xiàn)在所有的物種，包括高級(jí)至人類(lèi)，低級(jí)至青苔、菌類(lèi)，都是從最古老、最原始的那個(gè)細(xì)胞演化進(jìn)化過(guò)來(lái)的，都是經(jīng)過(guò)一代代基因突變異變走到今天的。

自然進(jìn)化中的基因轉(zhuǎn)變，是為了適應(yīng)自然選擇過(guò)程，每次只有輕微變化，通過(guò)連續(xù)、漸進(jìn)、有益、長(zhǎng)期無(wú)數(shù)代的突變和異變才走到現(xiàn)在。相比之下，基因工程則是通過(guò)人為操作，在一代間就突變。

但不管是緩慢漸進(jìn)的自然改變，還是人工突變，都屬于“轉(zhuǎn)基因”的范疇。而且所有的動(dòng)植物除非滅絕，自然的轉(zhuǎn)基因永遠(yuǎn)在路上，沒(méi)有終點(diǎn)。

現(xiàn)代基因工程是洞悉了自然規(guī)律，并利用自然規(guī)律。就像自然進(jìn)化一樣，人類(lèi)文明也在不斷地進(jìn)化，從遠(yuǎn)古的蒙昧，到古代的農(nóng)耕文化，又經(jīng)歷了機(jī)器化、電氣化，現(xiàn)在進(jìn)入了信息化、智能化時(shí)代。人類(lèi)從遠(yuǎn)古的黑暗走向光明，從敬畏和被動(dòng)的順從自然，到洞悉自然規(guī)律并利用自然規(guī)律主動(dòng)改造自然，科學(xué)正在引領(lǐng)著人類(lèi)不斷前行。

其中，對(duì)遺傳基因的認(rèn)識(shí)，不但讓人類(lèi)了解了自己的來(lái)歷和過(guò)去，更是極大地改變了人類(lèi)未來(lái)的走向。

上世紀(jì)最偉大的工程之一是人類(lèi)基因組計(jì)劃，被科學(xué)界公認(rèn)為生命科學(xué)的登月計(jì)劃。這項(xiàng)工程由美國(guó)科學(xué)家于1985年提出，1990年正式啟動(dòng)，美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本以及我國(guó)科學(xué)家共同參與了這個(gè)項(xiàng)目，經(jīng)歷16年努力，耗資達(dá)30億美元，于2006年完成最后一個(gè)染色體測(cè)序。

中國(guó)科學(xué)家參與并完成了其中的1%序列測(cè)定工作，得到了很高的評(píng)價(jià)：中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列，分享了人類(lèi)基因組計(jì)劃的全部成果、資源和技術(shù)，為中國(guó)21世紀(jì)生物產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了光明前景。

人類(lèi)了解了自己完整的基因序列，就能夠有針對(duì)性的克服和改變基因中的問(wèn)題，通過(guò)基因治療、基因藥物，讓人類(lèi)更健康，更長(zhǎng)壽。

基因工程又叫轉(zhuǎn)基因技術(shù)，這種技術(shù)的意義在于，將生物億萬(wàn)年緩慢漸進(jìn)的轉(zhuǎn)基因，按照人類(lèi)的愿望，加速改變，以服務(wù)于某種需要?，F(xiàn)在科學(xué)家們正在運(yùn)用這種技術(shù)，造福人類(lèi)社會(huì)。

國(guó)際上轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)廣泛用于醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域，如目前廣泛使用的人胰島素、重組疫苗、抗生素、干擾素、啤酒酵母、食品酶制劑、添加劑等等，許多都是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，國(guó)際上也培育出一大批具有抗蟲(chóng)、抗病、耐除草劑、抗逆、優(yōu)質(zhì)的作物新品種，如大豆、棉花、玉米、油菜、馬鈴薯、蘋(píng)果、等數(shù)十個(gè)品種?，F(xiàn)在，全球主要轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物種植比例，棉花已達(dá)79%，大豆已達(dá)74%，玉米已達(dá)31%，油菜已達(dá)27%。

我國(guó)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品種類(lèi)也不斷豐富，如國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉市場(chǎng)份額提高到99%以上；3個(gè)耐除草劑大豆和4個(gè)抗蟲(chóng)耐除草劑玉米獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書(shū)；抗蟲(chóng)大豆、耐旱玉米、抗蟲(chóng)水稻、耐旱小麥、抗藍(lán)耳病豬等已形成梯次儲(chǔ)備。

有些具有特殊功效的轉(zhuǎn)基因食品，可以解決人們的病痛問(wèn)題。如瑞典科學(xué)家將水仙部分基因植入水稻基因中，讓這種種子生長(zhǎng)出的稻米含鐵量更高，從而解決了1.3億人因缺鐵而引起的貧血問(wèn)題；

通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到富含胡蘿卜素和維生素A的大米，俗稱(chēng)“黃金大米”，β-胡蘿卜素含量是普通大米的23倍，可以解決兒童因缺乏維生素A導(dǎo)致的視力減退甚至失明問(wèn)題，這樣的兒童全球有4億；還可以解決許多國(guó)家兒童因胡蘿卜素缺乏癥導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題。

可惜，這種研究由于在中國(guó)受到質(zhì)疑和聲討而功虧一簣，后來(lái)在菲律賓種植并被批準(zhǔn)上市。

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)現(xiàn)有乙肝病毒攜帶者約7千萬(wàn)，為了預(yù)防這種傳染病的傳播，國(guó)家研發(fā)了乙肝疫苗，此外，國(guó)家“863”計(jì)劃推出“利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)乙肝口服疫苗”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目由中國(guó)農(nóng)科院生物技術(shù)研究所承擔(dān)，并培育成功了“乙肝疫苗西紅柿”。

據(jù)稱(chēng)，這種轉(zhuǎn)基因西紅柿已經(jīng)獲得農(nóng)業(yè)部生產(chǎn)安全證書(shū)，很快將批量生產(chǎn)，擺上超市貨架，這樣只要常吃這種美味的西紅柿，就能夠預(yù)防乙肝了，何樂(lè)而不為？項(xiàng)目負(fù)責(zé)人劉德虎研究員在接受媒體采訪時(shí)說(shuō)：只要長(zhǎng)時(shí)間不定期食用這種轉(zhuǎn)基因西紅柿，就能使體內(nèi)乙肝病毒抗體始終維持在一個(gè)較高水平。

不過(guò)，最終這種西紅柿怎樣了，我沒(méi)有找到確切上市的消息，不然，很想買(mǎi)一些來(lái)嘗一嘗。

這種案例還有很多，如通過(guò)轉(zhuǎn)基因使牛乳汁中富含生長(zhǎng)激素；不會(huì)引起過(guò)敏的轉(zhuǎn)基因大豆等等；轉(zhuǎn)基因魚(yú)生長(zhǎng)快，肉質(zhì)更好等等。

這些轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品降低了農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的人工成本，減少了農(nóng)藥用量和災(zāi)害損失，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，提升了作為品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有的還能夠解決人類(lèi)健康和疾病問(wèn)題。

那么，轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？實(shí)際上，這個(gè)問(wèn)題在前面的敘述中已經(jīng)作了解答。因?yàn)樗械淖匀划a(chǎn)品都是轉(zhuǎn)基因的結(jié)果，并非原始那種樣子。如果每個(gè)人都想吃到最原始最自然的產(chǎn)品，那就只有37億年前的單細(xì)胞微生物了。

不要說(shuō)最遠(yuǎn)古了，就是在10萬(wàn)年前，無(wú)論是人、豬、狗、牛，還是稻米、小麥、白菜、蘿卜都不是現(xiàn)在的樣子，是經(jīng)過(guò)基因一代代突變異變，才成為如今的樣子了。人為改變基因無(wú)非是人們認(rèn)識(shí)到了基因的奧秘，更有目的性的改變而已。

人類(lèi)攝入食物，主要是通過(guò)胃腸道對(duì)食物中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、糖分的吸收，在所有正規(guī)的轉(zhuǎn)基因食品中，不管其基因或生長(zhǎng)過(guò)程如何改變，營(yíng)養(yǎng)成分不會(huì)變壞只會(huì)更好。因此，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到的食品，與食用安全根本不搭架。

現(xiàn)在社會(huì)上許多人對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有戒心或反對(duì)，主要是受了一些人挑唆，尤其是對(duì)一些防蟲(chóng)害的轉(zhuǎn)基因技術(shù)覺(jué)得不可思議。蟲(chóng)子都不吃，人為什么可以吃呢？其實(shí)這個(gè)世界上蟲(chóng)子不吃人能吃的東西很多，也有許多蟲(chóng)子喜歡吃人不吃的東西。

轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)作物之所以能抗蟲(chóng)害，是因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了蘇云金桿菌能夠殺蟲(chóng)，原因是這種桿菌體內(nèi)有一種特殊的“Bt抗蟲(chóng)蛋白”。但這種蛋白抗蟲(chóng)性高度專(zhuān)一，只對(duì)特定昆蟲(chóng)有效，如會(huì)與蛾類(lèi)、蝶類(lèi)等“鱗翅目”等害蟲(chóng)腸道上的“特異性受體”結(jié)合，導(dǎo)致腸道穿孔死亡。

但人類(lèi)、畜類(lèi)和其他非“鱗翅目”昆蟲(chóng)的胃腸細(xì)胞沒(méi)有結(jié)合這種蛋白的“特異性受體”，這些抗蟲(chóng)蛋白進(jìn)入消化道后就被作為普通蛋白被消化降解了，只是一種營(yíng)養(yǎng)而已。這些都從理論上以及無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。

這些植入抗蟲(chóng)基因的作物，在生長(zhǎng)期間由于蟲(chóng)害少，不需要采用或極少采用殺蟲(chóng)農(nóng)藥，果實(shí)就會(huì)更飽滿，營(yíng)養(yǎng)更豐富，有害殘留少，既保護(hù)了環(huán)境，食用后還更安全更健康。

不管是自然生長(zhǎng)食品還是人為轉(zhuǎn)基因食品，國(guó)家都有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)的項(xiàng)目都是食品本身中含有的營(yíng)養(yǎng)元素和有毒有害物控制指標(biāo)，只要符合國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)，都是安全食品。不管什么食品，在胃腸道吸收的都是被消化的營(yíng)養(yǎng)，而不是基因。

有人一聽(tīng)“基因”就嚇到了，好像吃了什么基因，就會(huì)受到這種基因的影響。如果按照這種邏輯，那人什么都不能吃了，只有吃人才能保持人的基因了。而事實(shí)上，我們每天都是吃著五谷雜糧，吃著豬肉、牛肉、羊肉、雞肉、鴨肉，還有雞鴨的卵子~雞鴨蛋，這些食品里面都是這些動(dòng)植物的基因，一代代吃了幾千年幾萬(wàn)年，也沒(méi)見(jiàn)哪個(gè)人變成五谷雜糧或豬牛羊雞鴨等動(dòng)物。

這么簡(jiǎn)單的道理，為啥有許多人就老是鬧不明白呢？所以，希望朋友們不要跟在裝睡和為了某些什么“有機(jī)”利益集團(tuán)服務(wù)的人后面瞎咋呼了，用自己的腦子想一想，就會(huì)明白了。

當(dāng)然，任何科學(xué)都是雙刃劍，基因工程既可以造福人類(lèi)，也可以毀滅人類(lèi)。因此，我之前說(shuō)的轉(zhuǎn)基因食品安全，前提是轉(zhuǎn)基因工程一定要在國(guó)家監(jiān)管下進(jìn)行，所有上市的轉(zhuǎn)基因食品一定要經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)嚴(yán)格檢驗(yàn)和安全鑒定，這樣的食品才可以放心食用。

不久前，英國(guó)劍橋的科學(xué)家們完成了對(duì)擬南芥基因圖譜的破譯，發(fā)現(xiàn)植物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，本身就包含了幾乎所有的優(yōu)良基因，包括抗病蟲(chóng)害、高產(chǎn)、美味和優(yōu)質(zhì)的基因等。這種擬南芥已經(jīng)成為全球應(yīng)用最廣泛的模式植物，被譽(yù)為“植物中的果蠅”。

這預(yù)示著只需要將植物本身基因中的優(yōu)良片段強(qiáng)化，讓其在生長(zhǎng)過(guò)程中表達(dá)得更明顯和出色，就能得到所需的結(jié)果。這樣，未來(lái)運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的植物或許再也無(wú)須從其他物種基因中剪輯植入了，安全性就會(huì)更高了，這樣的轉(zhuǎn)基因食品，還會(huì)引起人們的擔(dān)憂和反對(duì)嗎？

我寫(xiě)諸如此類(lèi)的文章時(shí)，常有一些人在評(píng)論區(qū)吆喝：你是得了好處為轉(zhuǎn)基因站臺(tái)吧？你自己吃嗎？我在這里嚴(yán)正聲明：我與任何轉(zhuǎn)基因機(jī)構(gòu)和人員都沒(méi)有交際，只是憑著一個(gè)科普人的良知和科學(xué)常識(shí)說(shuō)話；我購(gòu)買(mǎi)食品時(shí)不會(huì)特意注重是轉(zhuǎn)基因還是非轉(zhuǎn)基因，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是性?xún)r(jià)比。

當(dāng)然如果有國(guó)家批準(zhǔn)上市的某些特殊功效的轉(zhuǎn)基因食品，對(duì)我的健康有利，我就一定會(huì)特意去購(gòu)買(mǎi)和食用。我已經(jīng)吃過(guò)許多轉(zhuǎn)基因食品，如轉(zhuǎn)基因食用油和大豆制品。我相信看過(guò)我文章的所有人，不管你承不承認(rèn)，都吃過(guò)轉(zhuǎn)基因食品，因?yàn)楝F(xiàn)在所有的糕點(diǎn)和飯店館子，都可能采用了轉(zhuǎn)基因原材料，你有能力拒絕嗎？

所以，以平常心看待轉(zhuǎn)基因，科學(xué)生活才更幸福。對(duì)此，各位有什么看法，歡迎討論，感謝閱讀。

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