食品工程博士崔凱:轉基因在中國,路在何方?

2018-09-03 10:151互聯網網絡

8月12日,在“我是科學家”第二期演講活動中,擁有食品工程博士和心理學博士雙學位的崔凱以《公眾為什么不相信轉基因》為題進行了一場精彩的演講。8月29日,“我是科學家”公眾號原文刊發了崔凱的演講內容。崔凱的演講引起了廣泛關注,公眾號后臺收到大量讀者留言。由于演講時間的限制,崔凱未能展開闡述相關的科學原理和背景知識,在此他特意挑選了讀者留言中一些具有代表性的問題進行回答,談了談他對這些問題的看法。

崔凱:

  崔凱:和多數人一樣,我也沒資格和領導們一起吃飯,估計以后也沒有這樣的機會,所以無法正面回答這個問題。從邏輯上,我有幾點分析:

  其一,轉基因作物有助于糧食增產和減少農藥污染,進而降低了食品生產成本。以轉基因豆油為例,價格要比非轉基因要便宜約30%,適合尋常百姓消費,難登“大雅之堂”。轉基因食品并不是高檔的食材,我愿意相信領導們的菜單上并沒有轉基因食品。不過高檔和安全是兩碼事,如果有人只喝2000元的高價白酒,能夠證明20元的低價白酒是不安全的嗎?

  其二,中國每年要消費8000多萬噸肉類產品、3000 萬噸的蛋品和3500萬噸的牛奶,這需要消耗近2億噸的飼料。中國85%的大豆依靠進口,基本是轉基因大豆。榨油后的豆粕是主要的飼料蛋白源,約占1/3的飼料比重。大家也應該注意到我演講中提到了轉基因玉米,和大豆一樣,玉米也是飼料的主要成分。換言之,今天的很多畜禽都吃了含有轉基因谷物成分的飼料,并成為餐桌上的肉蛋奶。所以包括領導們在內,現實中大家可能都“不知不覺”地在吃轉基因食品。相關部門應該尊重公眾的知情權,加強對這些“灰色地帶”的監管。

  其三,如果評價食品安全的標準都是先要領導們試吃,那么領導們是否吃得過來?藥品食品監督管理部門的職責是什么?

崔凱:

  崔凱:想想三鹿集團、長生生物等事件的處理結果,若一群育種專家明知故犯、明目張膽的去研究會“致癌“、“絕育”的轉基因食品,早已被繩之以法。全世界從事轉基因育種工作的研究人員數以萬計,他們是受過良好教育的分子生物學家,開發出比傳統育種技術更為精準的新一代生物技術,研究成果會在學術刊物上公開發表,選育的新品種也要經過政府和相關機構的專業評審才能夠商業化種植。

  育種專家不是恐怖分子,他們轉入植物的不是毒素,而是能夠優化植物生長性狀的基因,終極目的是造福人類。近年來,國家花費數以百億計的資金推動轉基因技術發展,會是為了制造一種禍國殃民的毒藥嗎?此間的邏輯,大家可以自行思考。

  再給大家分享一條資訊:2016以來,已經有134名諾貝爾獎獲得者簽署聯名公開信支持轉基因技術,其中117人為自然科學獎得主,包括47位生理學和醫學獎得主。如此眾多的諾貝爾得獎科學家簽名支持某一特定專業領域的科學技術,這在現代科學發展史上前所未有。其實,轉基因爭論讓科學家“很受傷”,甚至有科學家將這場爭論上升到捍衛科學尊嚴的高度。


  崔凱:蟲害對農作物生長具有重要影響。以玉米為例,對產量影響最大的是一類名為“玉米螟”的害蟲。這種蟲類晝伏夜出,幾乎終生與玉米為伴。玉米螟蛀食莖稈組織,使植株受損,影響養分運輸。中國東北是玉米的主產區,通常“玉米螟”蟲害會造成5%-30%的玉米減產。

害蟲玉米螟。圖片來源:wikipedia

害蟲玉米螟。圖片來源:wikipedia

  有沒有一種好的種植方式,既有好的抗蟲效果,讓農民增收,又可以減少高毒農藥的用量,有利于生態環境?物競天擇,有些微生物為了自我保護,會分泌有殺蟲功能的代謝物。

  1956年,科學家發現蘇云金桿菌(BT)體內的蛋白有殺蟲作用。從原理上,昆蟲的消化系統是堿性環境,BT蛋白在堿性條件下會被特有的酶剪切成毒素,再與昆蟲腸壁上特異的受體結合,導致昆蟲腸穿孔而死。而人畜等哺乳動物的胃液為酸性,且腸胃中不存在與BT毒素結合的受體。BT蛋白與其他蛋白質一樣,會在胃液的作用下降解為氨基酸,變成可以被哺乳動物利用的營養成分。

  所以BT蛋白能殺蟲,卻對人畜無害,且不污染環境,沒有殘毒。事實上,作為一種天然的微生物殺蟲劑,BT農藥已經有70年的安全使用記錄,尤其廣泛應用到很多消費者青睞的有機農業——這恐怕是很多朋友所不知道的。然而在農業生產實踐中,作為一種天然農藥,BT農藥施用還是會受到作物生長期、溫度、紫外線等多種因素的制約。

  能不能讓谷物“自帶干糧”,自行合成BT蛋白?細菌和植物當然不可能雜交,于是生物學家用轉基因技術,將細菌的這段“殺蟲蛋白基因“轉入到谷物中。這樣即可有效殺蟲,又替代了化學農藥,更減少了施藥的重體力勞動,一舉多得。然而,很多公眾不了解其中的原理,根據2017年我完成的社會調查,有51%的公眾認為“能夠殺死害蟲的轉基因作物,對人和動物也會有毒性“。


  崔凱:歐盟對轉基因的抵制始于轉基因問世之初。進入20世紀90年代,關于核電安全和工業污染的爭論在西方告一段落,輿論熱點需要新的話題,這時出現的轉基因食品正好一頭撞在了槍口上。

  歷史充滿各種巧合,就在轉基因作物開始商業化種植的1996年,英國突然爆發了瘋牛病,隨后“二惡英”污染、禽流感、口蹄疫等一連串食品安全事件接連發生。“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,對食品安全正處于“敏感期”的消費者對待新興生物產品的信心大大動搖,質疑成為轉基因食品與生俱來的一塊胎記。盡管科學家堅信“真理掌握在少數人手里”,但政治家必須關注民意,決策上更要“隨大流”。

  1997年,歐盟議會通過《新食品和食品成分管理條例第258/97號令》, 開啟了對轉基因產品的嚴格管制。由于歐盟各國的農業資源較豐富,人均耕地是中國的2倍,許多民眾認為并不需要轉基因技術幫助農業增收增產。今天,仍有三分之二的歐盟國家選擇禁止“種植”轉基因作物。不過,在全球谷物鏈條上,歐盟也做不到“自力更生”,每年也進口大量的轉基因玉米和大豆,主要用于飼料工業——這是“沒有選擇的選擇”。

  2018年6月德國拜耳斥資600億美元收購了美國孟山都公司。這創造了德國企業有史以來的最高海外收購記錄,也是拜耳公司150多年歷史上最大的一筆并購交易。

  一家以阿司匹林著稱的世界500強企業為什么要花這么大一筆錢去收購一家爭議巨大的轉基因公司?因為行業巨擘看得很清楚——生物技術是未來現代農業競爭的關鍵。在一些公眾眼中,轉基因就等于孟山都,“惡名昭彰”。整合完成后,拜耳取其精華——生物技術,去其糟粕——孟山都的公司名稱。

  事實上,全球種子行業今天已經形成了拜耳孟山都和陶氏杜邦的雙寡頭模式,留給中國去追趕的時間已經不多了。

  春秋時期的吳越之戰,越國用煮過的種子進貢給吳國,吳國拿去播種,造成了來年的饑荒。有些朋友由此擔心:種子是戰略物資,不可假手于人。這種顧慮并非杞人憂天,而且也恰恰因為這種擔憂,我們要“師夷之長以制夷”,發展自己的轉基因育種產業,以應對國際種業的競爭壓力。


  崔凱:其實,無論是傳統的雜交育種技術,還是現代的轉基因育種,很多谷物都不能留種。

  原因在于:其一,作為商業組織,種子公司當然追求利潤。投入大量研發費用,自然要保護自己的知識產權。如果想讓農民拿了種子,就可以自己繁育,如同想讓中興公司想從美國買了芯片后,自己就可以生產芯片,不再進口美國芯片,這在商業邏輯上是行不通的——美國可以賣給你芯片,卻不會賣給你芯片技術。其二,即使農民留種,但“一母生九子、九子各不同”,第二年的種植性狀也會分化和退化,得不償失。

崔凱:

  崔凱:這是一個很好的哲學問題。一方面人類渴望先知先覺,所以風水算命職業生生不息。另一方面,人類對未知的風險有心存恐懼,在倫理上愿意接受純天然的食物,這也是動物進化的本能。然而,人類的很多創新在事前都不是“萬無一失”的。比如:探索和尋找外星文明,是否會引來高級外星生物入侵地球?今天人工智能如火如荼,將來機器人是否會控制人類?這種假設已經多次出現在影視故事中,但人類是否會因此而裹足不前?為何公眾沒有對其表現出像對待轉基因一樣的爭論?這也值得我們去思考!

崔凱:

崔凱:

  現在,有的朋友缺少耐心,希望科學家能用三言五語、三五分鐘就把轉基因的技術原理解釋清楚,這的確不切實際。

  記得讀大學本科時,遺傳學是全班同學感到最難學的課程之一。勉為其難,做個解釋:?其實雜交和轉基因都是人工對作物進行選育,讓不同的物種互相取長補短,培育出性狀更為優良的品種。人類在地球上已經發現了約1000萬個物種,雜交技術是在親緣關系相近的兩個物種之間進行整套遺傳物質的融合,而轉基因則是在某一物種原有的遺傳系統中,直接加入外源特定的基因。

  打個比方:A和B是兩個親緣關系很近的物種,A的基因序列為123456789,B的基因序列為123654789,而如果我們希望得到一個基因序列為123555789的C物種,傳統雜交方式是將A和B不斷地進行N代雜交,經過繁瑣的“排列組合”式篩選,最后得到一株基因純化的C物種;而轉基因技術就是找到一個基因序列中含有555片段的D物種,再把A基因中456剪去,直接替換成D物種的555,變成123555789。從結果來看,雜交和轉基因兩種途徑最終培育出來的C物種是一樣的。

  從原理來看,轉基因是一種比傳統雜交技術更為精準、快捷和安全的新一代生物技術。雜交通常只能在親緣關系相近的物種之間進行,性狀改良的空間有限。要進一步培育高產、優質和高效的作物品種,則需要利用跨物種的“特異功能基因”。

  近幾年,袁隆平院士也開始由雜交育種轉向轉基因育種,比如:因為光合效率高,玉米的畝產比水稻要高出50%以上,他想將玉米的“高光合效率”基因轉移給水稻進而提高水稻產量。

崔凱:

  崔凱: 我在演講中呼吁加強中學生的科普教育,因為青少年是接受新生事物的最佳年齡段。隨著年齡的增長,很多人會變得世故老成、思維固化,遇事先入為主,愿意相信“自己相信的”事情和證明自己是正確的事情,漸漸的也和年輕人出現代溝—我本人亦如此。其實“活到老、學到老”是一種很稀缺的能力。即使很多久負盛名的“大家”,到了一定年齡以后,也開始沉醉于過往的成就。

  在這方面,我很敬佩“漢語拼音之父”周有光先生,50歲前是金融學家和經濟學教授,50歲以后轉行語言學,主持編寫了今天通用的漢語拼音方案。60歲以后,關注文化和歷史,85歲探討現代化、全球化、人權保護和公民意識等等問題,是少有的一位跨越傳統和現代的學人。

漢語拼音之父:周有光。圖片來源:CCTV視頻截圖

漢語拼音之父:周有光。圖片來源:CCTV視頻截圖

崔凱:

  崔凱:這是個很好的問題,我小時候也從同學那里借閱過《十萬個玩什么》。總體而言,中國科學界缺少科普文化,且談轉基因容易招惹是非,大家敬而遠之,也可以理解。中國GDP世界第二,年度電影票房達到600億的規模,電視臺上更有N多科技頻道和紀實頻道,至今卻沒有一部真正的轉基因科學紀錄片,這是值得深思的!

  2014年12 月,辯論電視節目“智慧廣場” 在美國紐約舉辦了一場很有影響力的轉基因辯論賽,對戰雙方都是挺轉界和反轉界的權威人士。經過100 分鐘正反雙方的激烈辯論,現場觀眾對轉基因持支持、中立和反對態度的比例從賽前的32%、38%和30%,變為賽后的60%、9%和31%。即:支持比例從32%增加到60%,而反對者比例基本沒有變化。由此可見,科普工作所能影響的,主要是態度中立的公眾。

崔凱:

  崔凱:這是個很好的建議,目前轉基因對環境影響的研究的確相對薄弱,而且有些潛在的風險可能需要幾十年、甚至上百年才會顯現出來。比如:轉基因作物“一枝獨秀”,是否會破壞生物多樣性?是否會導致雜草和害蟲進化升級,甚至出現“超級雜草”、“超級害蟲”,釀成未知風險?這些顧慮并非杞人憂天,需要得到應有的重視。

  其實,今天我們耳熟能詳的谷物在億萬年前只是自然界里的普通雜草。人類的種植行為,包括良種選育、施用除草劑、殺蟲劑,本質上就是從自己的福祉出發,“破壞”大自然原有的秩序。然而,地球上的人口正在以每小時1萬人的速度增長,2050年地球需要有能力喂飽近百億人口,我們是否有兩全其美的選擇?理想很豐滿,現實很骨感,這又是一個沉重的話題!

  轉基因在中國,路在何方?最后,借用農業部部長韓長賦先生的一段話作為結尾:“安全不安全,應該是科學來評價;能種不能種,應該由法規來處理;食用不食用,應該由消費者自己來選擇!”


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