所有的食物都是“转基因”产物?

上周,你可能吃了自然界中并不存在的作物,或者因植入外界基因演化而来的尺寸怪异的植物;你也可能吃了“克隆”食品,或者某些早期就曾有意被辐射过的植物的后代。而且在超市的“有机食品”区,你可以买到所有上述这些东西。

其实,转基因食品掀起的真正的争论,是社会可以接受基因操控的程度是多少。但现在,这个争议却逐渐被反转基因教条所模糊。而在生活中,人们对于转基因食品的态度,不是支持就是反对,没有任何中立立场可言。

但是把转基因技术视作一个是非抉择,其实是个误导。正如许多欧洲国家全面禁止转基因食品一样,这可能只会进一步扼杀这个争议。毕竟,我们的食品很少是真正“自然”的,甚至最基本的作物也是某些人工培育的产物。

比如,从有机食品到会在黑暗中发光的烟草这两者都存在基因修改,但程度大有不同。有时,所有的这些基因修改技术都会归于转基因。但不同的程度又如何区分呢?

1.非自然的选择

想想胡萝卜、玉米或者西瓜——所有这些你可能不假思索吃的东西,就算是所谓的“有机”变种,和他们野生的祖先相比,也几乎完全不同了。

植物驯化一般包括筛选一些有益性状,比如高产量。而随着时间的推移,多代筛选会大幅改变植物的基因组成。所以,人工筛选能培育出一些在自然条件下很难产生的品种。

2.基因重复

直到最近,我们才发现我们的祖先在进化过程中发生了无意识的筛选,其中包括基因筛选的过程。事实上,你从你父母那里分别获得了半个染色体组(其结构上携带着你的遗传信息),然而一些生物可能有两个或者多个完整的染色体组。这种“多倍体”(由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体)在植物界广泛存在,而且还通常增强植物的某些特点,比如果实的尺寸,就被认为是多基因重复的结果。

许多作物自然而然就繁殖成了染色体更多的多倍体(完全自然地),就像那些体型硕大的水果或者长势喜人的作物通常都是可取的。比如,生姜和苹果都是三倍体,而土豆和卷心菜是四倍体。而一些草莓的的变体甚至是八倍体,这就意味着和人类的两组染色体相比,它有八组染色体。

3.植物克隆

“克隆”这个词可能会让人觉得不舒服——因为没有人真正想吃“克隆”的食物。但是,无性繁殖是自然界中许多植物繁殖的主要手段,而且几百年来,农民们也利用这个方法来不断让他们的作物更完美。

一旦发现一种有理想特征的植物——比如特别美味和耐储存的香蕉——通过克隆,我们就可以培育出相同的复制品。这个过程可以完全通过插条和走茎等自然繁殖方式,或者以人工诱导植物激素的方式完成。自从可以繁殖的野生香蕉种子丢失后,人们就开始人工培育香蕉——所以现在你吃的香蕉就是最初香蕉的克隆物。

现在每种香蕉都是最初野生香蕉基因克隆的产物。来源:Ian Ransley, CC BY

4.诱导基因突变

筛选,分为人工和自然两种——即针对一个物种基因变体的操作。如果某一个性状或者特点从来没有显现过,就不能选择这种变体。为了在常规育种中产生更优秀的变体,早在20世纪20年代,科学家们就开始将种子暴露在化学物质或者辐射中,以此来寻求更多的基因突变。

不像更现代一点的转基因技术,这种“诱变育种”很大程度上是漫无目标的,会随机产生变体。其中大多数都毫无用处,但有一部分会是理想的变体。在50多个国家中,科学家们已经研究发布了1800余种作物和观赏性植物的培育品种,其中包括小麦、水稻、棉和花生的变种。在20世纪,这种诱变育种被誉为推动了“绿色革命”的技术。

许多寻常的食物,比如红葡萄柚和面食小麦的变种就是这种技术的产物。令人惊讶的是,如今这些食物仍然被视为“有机”食物。

“金色的承诺”,一种通过辐射产生的大麦的突变体,会用来酝酿一些优质的威士忌酒。

来源:Chetty Thomas/shutterstock

5.转基因筛选

转基因技术并不需要对植物或者物种进行任何直接操作,而是对其性状进行扫描,比如疾病的易感性或者识别出哪种“自然”杂交可能会有最高的产量,或者最好的效果。

比如,转基因技术能让研究人员提前识别出哪种白蜡树更易患灰枯梢病,以后森林里就可以多种植这种抗灰枯梢病的白蜡树。我们可以称这种“基因特征”为人工筛选。

6.基因顺化和转基因

大多数人认为修改基因的生物(即转基因生物)——意味着人工植入基因到不同的植物中,并以此来提高产量,增强抗热性、抗旱性,生产出更优良的药物或者甚至能增加一种维他命。如果我们采用常规育种,这些变化可能需要几十年的时间才会实现。而添加基因则是一条捷径。

简单来讲,基因顺化就是植入(或移除,或重复)来自同种或者非常接近的相关物种的基因。如果植入基因来自非相关的物种(转基因生物)自然会更具有挑战性——这也是在我们转基因技术中,唯一能产生新物种的技术,而这种新物种无法自然产生。所以这种情况可能仍然令人激动不已。

这些活动主要针对那些基因顺化和转基因作物。但是其它形式的转基因食物呢,我们又该如何对待呢?

来源:Alexis Baden-Mayer, CC BY

自从20世纪90年代,科学家们在几种作物的基因中植入了土壤中的一种细菌,即苏云金芽孢杆菌。这种细菌使得“转基因玉米”(Bt corn)和其他几种作物对特定的害虫产生了抗性,并且是取代农药的良策。

然而,这种科技仍然非常具有争议,因为我们担心这种抗性基因可能会“逃跑”,然后进入其他物种,或者不适宜人类食用等等。虽然这些担心不太可能发生,因为我们设计了许多故障安全方法来进行预防,但这一切仍有可能。

所有上述这些技术都在继续沿用。而且在这十多年间,就算是转基因作物也在全世界范围内被大规模种植。当然,我们都在密切关注着这些转基因作物。但如果这项技术的潜在价值能全部实现,那么认可这个技术则意味着需要公众更高的科学素养。

说明白点,到2050年全球人口会达到90亿,而且对环境的压力也越来越大,转基因生物在改善我们健康,提高作物产量并减少我们对环境的影响方面,大有潜力。所以不管它可能会让我们多不舒服,我们都应该认真、明智地对待。


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