转基因食品:究竟是天使还是魔鬼?

转基因食品:究竟是天使还是魔鬼?
2019年07月05日 16:06 科学大家

  出品| 新浪科技《科学大家》、墨子沙龙

  撰文| 罗云波 中国农业大学食品科学与营养工程学院教授、院长

  你喜欢吃三文鱼吗?转基因三文鱼你想尝试一下吗?

  2015年,全球第一个转基因动物食品三文鱼问世。这种转基因三文鱼转入了两个让三文鱼长得更快更大的基因。美国通过长期科学的安全评价,把转基因三文鱼推向市场,而且作为普通的食品不需要进行特殊的标识,宣称食物是安全的,对环境也是安全的。不过,这也引发了新一轮的转基因争论:转基因食品到底安不安全?

  “一口咬下去,满嘴都是基因”

  我们的食品都是由不同的生命体构成的。食物的本质就是生命体,生命体最基本单位是细胞,细胞里面有细胞核,细胞核里面有大量的基因。我们每天都在食用来源不同的动植物或者微生物的基因。形象地说,一口咬下去,满嘴都是基因。

图1  食物的“进化” 图1  食物的“进化” 

  不过,我们今天吃的很多食物并不是过去所谓纯天然原始的物种食物。过去的西瓜、香蕉、胡萝卜分别是这个样子(图1左),通过千百年来农耕文明的驯化,通过传统的农业技术不断地进行筛选,变成了今天这个样子(图1右)。这种状态的改变,主要是由于基因发生了变化。

  如果基因不发生改变,新品种是不可能产生的,这是千百年农业基本的理论。现在大家都在传小的西红柿是转基因的,实际上恰恰相反。我们在南美发现西红柿最初就是这个样子的,很小,显然不够大家消费。因此我们不断地通过传统的杂交育种,培育成今天的大西红柿,提高产量,满足更多人的需求。

  那么,怎样能让基因发生改变,来获得新的品种呢?

图2  育种方法图2  育种方法

  我们想尽了办法:太空育种、辐射育种、化学诱变育种、杂交育种……  现在,辐射育种和化学诱变育种在实践当中逐渐消失,因为育种效率不高。我们听说太空西瓜很大,但谁也没吃过太空西瓜。事实上,西瓜种子在太空走一圈,下来以后绝大部分是歪瓜裂枣,真正能产生大西瓜的很少,说明这种育种可控性是很低的,变化完全是随机的。

  杂交育种相对来说比较稳定,可以按照优势互补的理念,对两个不同的品种进行杂交。但杂交育种需要不断地去杂交,不断地随机组合,最后得到相对可以妥协的结果。因此杂交育种的效率相对来说是比较低的。袁隆平先生做杂交水稻花的功夫非常大,他现在也在用转基因技术对自己的杂交水稻做进一步的改造,提高光合作用。

  转基因是在杂交育种的基础上发展起来的,是杂交育种的“升级版”。用非自然的方法(就是人工的方法)将基因由一个生命体转移到另外一个生命体,由转移后得到新的基因生命体做成的食品就叫做转基因食品。相比杂交育种,转基因育种更精准。比如我们要改造一个玉米,通过现代的技术已经可以锁定要转入的抗病基因的位置,然后把它拿出来再放进去,便可以期待转基因玉米的后代具备抗病能力了。

  转基因食品安全吗?

  那么这样获得的转基因食品安全吗?吃了以后会出现不良反应吗?我们对大家经常关心的几个问题,一一进行分析。

  我们吃了转基因的食物以后,被转入的那个基因会不会转移到我们身上?

  事实上,我们每天都在吃来自不同生物的基因,消化道会把这些基因完全分解到一个更小的单元,而这些单元是不会被整合到人的基因里的。举个简单的例子,我们吃了猪肉,是不是耳朵就变大了,鼻子就变长了呢?显然是不可能的。

  转基因食品会引起过敏吗?

  人的过敏都是蛋白质引起的,不同人群可能会对不同的蛋白过敏。科学家在开发转基因食品的时候,如果某一个被转的物种或者生命体产生新的蛋白,就要对这个新蛋白进行严格的科学评价和过敏性评价,确保它不会引起过敏,才可以拿到市场上。

图3  过敏问题图3  过敏问题

  此外,转基因还可以使得一些本身容易引起过敏的食物变得不过敏。比如说花生,有很多人对花生过敏,甚至产生生命危险。如果我们用转基因的办法把过敏蛋白修饰掉或者不让它合成,以前对花生过敏的人就不会再过敏了。可以说,有了基因技术以后,过敏问题完全是可控的。

  虫子不能吃,人能吃吗? 

  目前的农产品当中,大量转基因的应用是在除草剂和抗虫。很多人听说过抗虫棉,其实不仅仅是棉花,大豆、玉米也可以抗虫。于是大家就会有疑问:既然虫子吃了转基因玉米都要死掉,那人会不会受影响?

  实际上,生物的杀虫机理跟化学的杀虫机理是完全不一样。生物讲究一把钥匙开一把锁,一物降一物。植物拥有抗虫性,主要是转入了来自微生物的一个蛋白质:Bt蛋白。这个蛋白质在昆虫肠道里面能够加工成为一个对昆虫有毒的蛋白。但每一种蛋白要起作用,必须要有相应的、专一的受体。我们的身体中没有Bt蛋白的受体,所以Bt蛋白对我们没有作用。联合国粮农组织这些专家对此进行了长期深入的研究,表明Bt蛋白是完全安全的。

  此外,用Bt蛋白杀虫可以减少杀虫剂的使用。现代农业当中,有很多病虫害要用杀虫剂,农药在污染着环境、空气、水、土壤,农药残留又会伤害我们的身体。因此,对农药的控制是一个很严峻的挑战。使用转基因技术可以减少农药的使用,对环境、对我们的身体都大有益处。

  吃了转基因食品会得癌吗?

  世界卫生组织对林林总总的食物跟癌症的关系做了研究,公布了一些致癌物质。比如说黄曲霉素是1类致癌物质,表示它跟癌症有直接的关系。烟和酒也是1类致癌物质。

图4  世界卫生组织下属国际癌症研究机构(IARC)发布的致癌物名单图4  世界卫生组织下属国际癌症研究机构(IARC)发布的致癌物名单

  2A类致癌物质叫做疑似致癌物质。这里有个跟转基因扯上关系的,就是除草剂,叫做草甘膦。草甘膦是配合转基因作物使用的低毒除草剂,它的毒性是除草剂里面是最低的。

  按照世界卫生组织的说法,我们吃的猪肉、牛肉、羊肉也都是2A类的致癌物质,反倒是敌敌畏、汽油这些跟癌症没关系。

  如何评价转基因的安全性?

  其实关于转基因的安全性,并不像很多人认为的那样存在争议,国际权威机构以及很多国家、科学共同体都有明确的观点。世界卫生组织、国际粮农组织、美国食品药品管理局、欧洲食品安全局、日本厚生省、中国农业农村部等都明确声明,通过安全评价且目前允许上市的转基因食品风险不比普通食品高,可放心食用。

  在科学表述上,没有绝对安全的食品,只是风险大小而已。我们普通的食品也是有风险的,而转基因食品不比它风险高,因此可以放心食用。

  关于转基因食品的安全性评价,世界各国家和地区都有相应的审批程序。它们遵循由世界卫生组织、国际粮农组织等共同推荐的风险评价指南和安全评价标准,主要的原则包括:实质等同性原则,预先防范、个案评估的原则、逐步评估的原则、风险与效益平衡的原则与熟悉性的原则。

  在这个评价基础上,各个国家对转基因食品的审核都有自己的管理方式。

图5  上图绿色为允许利用转基因产品生产或销售的国家和地区,红色为禁止的国家和地区,灰色区域无相关信息图5  上图绿色为允许利用转基因产品生产或销售的国家和地区,红色为禁止的国家和地区,灰色区域无相关信息

  美国是全球转基因食品最多的国家,管理上相对比较宽松,实行由企业申报的备案审批制。企业开发一个转基因食品后,将评价数据交给美国农业部、环境保护署、食品和药物管理局,由这三个部门进行安全评价。如果认定是安全的,就可以备案,审批通过。

  欧洲也有一套自己的方法。企业向所在国家政府提出申请,然后由政府将申请材料转交给欧洲食品安全局进行评估,评估的结果由各成员国代表进行投票表决,一旦通过便可以在各个成员国上市销售。欧盟对批准上市的转基因食品实行标识管理,而且是定量的标识管理。

  我们国家在转基因食品的审核上相对比较严格。申报单位逐级进行审核,任何一个环节出了问题都会被叫停。评价原则是依据科学个案审查,每一例都要进行单独评估。评审结果分为四个等级:存在危险、中度危险、高度危险、低度危险。整个评价过程从实验室研究开始,经过中间研究、环境释放、生产性试验,最后申请安全证书。其中一些还要进行毒理学评价。

图6  我国农业转基因生物安全审批流程图6  我国农业转基因生物安全审批流程

  对于已经批准上市的转基因食品,各国的标识管理方式主要分两种。一种是自愿标识制度,美国目前实行的就是这种制度。另外一种是强制标识制度。强制标识又分两种:一种是定量标识,转基因成分达到一定的量才需要标,否则不需要。还有一种是定性标识,只要是转基因的,不管有没有检测到成分都要标。我们国家对转基因食品按5大类17种进行强制定性标识管理,应该来讲是最为严格的。

图7 我国转基因产业化发展路线图图7 我国转基因产业化发展路线图

  目前,我国市场上的转基因食品并不多。我国种植的转基因作物一种是抗虫棉花,并不是食品,另一种是抗病的木瓜,在食物链中占的比重很小。倒是进口的大豆、玉米、油菜是主要的。根据我们的国情,以及老百姓对转基因的接受程度,我国的转基因产业化发展是从非食用作物(转基因棉花)开始,接着是间接食用作物(用作饲料的转基因玉米),之后是食用作物,最后才是主粮。通过这样一个路线图,来促进发展以生物技术为代表的现代农业技术。

  农业是最基础的产业,是民族安全、国家安全最基本的保证。转基因食品的安全问题也不仅仅是科学问题,而是进化到了更为复杂的社会问题。要让大家对转基因食品放心,社会各界都任重道远。

  注:文中配图来自罗云波教授PPT

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