罗伯特·戈德堡无力地瘫坐在办公椅上,朝空中挥了挥手。“弗兰肯斯坦式的怪物,从实验室里爬出来的东西,”他说。“这是我处理过的最令人沮丧的事情。”
戈德堡是加州大学洛杉矶分校的植物分子生物学家,他不是在与精神病作斗争。他表达的是对不得不不断面对他认为是对转基因(GM)作物健康风险的虚假恐惧的绝望。他说,尤其令他沮丧的是,这场辩论本应在几十年前就结束了,当时研究人员提出了一系列开脱罪责的证据:“今天我们面临的仍然是40年前面临的那些反对意见。”
在校园的另一边,专门研究视觉的细胞生物学家大卫·威廉姆斯则有相反的抱怨。“许多幼稚的科学参与了推动这项技术,”他说。“三十年前我们不知道,当你把任何基因扔进不同的基因组时,基因组都会对它做出反应。但现在这个领域的任何人都知道基因组不是一个静态的环境。插入的基因可以通过几种不同的方式被转化,而且这种情况可能会在几代之后发生。”他坚持认为,结果很可能是潜在的有毒植物通过了检测。
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威廉姆斯承认,在对转基因作物的安全性提出尖锐质疑的生物学家中,他只是极少数。但他说,这仅仅是因为植物分子生物学领域正在保护其利益。资金,其中大部分来自销售转基因种子的公司,严重偏向于探索进一步利用转基因技术于农业的研究人员。他说,指出与转基因作物相关的健康或其他风险的生物学家——仅仅是报告或捍卫暗示可能存在风险的实验结果的生物学家——发现自己成为对其信誉的恶意攻击的焦点,这导致那些看到转基因食品问题的科学家保持沉默。
无论威廉姆斯是对是错,有一件事是不可否认的:尽管有压倒性的证据表明转基因作物可以安全食用,但关于其使用的争论仍在继续,在世界某些地区,这种争论的声音越来越大。怀疑论者会辩称,这种争议是一件好事——当我们修改世界粮食供应的基因基础时,再怎么谨慎也不为过。然而,对于像戈德堡这样的研究人员来说,对转基因食品的恐惧持续存在简直令人恼火。“尽管进行了数亿次的涉及地球上每种生物的基因实验,”他说,“并且人们吃了数十亿顿饭而没有出现问题,但我们又回到了无知的状态。”
那么,谁是对的:转基因的支持者还是批评者?当我们仔细审视双方的证据并权衡风险和收益时,我们发现了一条令人惊讶的清晰的走出困境的道路。
益处和担忧
关于转基因安全的大部分科学研究都指向一个方向。听取加州大学伯克利分校农业和环境经济学家大卫·齐尔伯曼的意见,他是少数被农业化学公司及其批评者都认为可信的研究人员之一。他认为,转基因作物的益处大大超过了健康风险,而健康风险到目前为止仍然是理论上的。齐尔伯曼说,转基因作物的使用“降低了食品价格”。“它通过允许农民减少农药的使用来提高农民的安全性。它使玉米、棉花和大豆的产量提高了20%到30%,使一些本来无法生存的人得以生存。如果它在世界范围内得到更广泛的采用,[食品]价格将会降低,死于饥饿的人也会减少。”
齐尔伯曼说,未来,这些优势将变得更加重要。联合国粮食及农业组织估计,到2050年,世界必须增加70%的粮食产量才能跟上人口增长。气候变化将使世界上大部分可耕地更难耕种。齐尔伯曼说,转基因作物可以产生更高的产量,在干燥和盐碱地中生长,承受高温和低温,并耐受昆虫、疾病和除草剂。

图片来源:Jen Christiansen
尽管有这样的前景,但世界上大部分地区一直在忙于禁止、限制和以其他方式回避转基因食品。美国种植的玉米和大豆几乎都是转基因的,但在欧盟只接受两种转基因作物,即孟山都公司的MON810玉米和巴斯夫公司的Amflora马铃薯。十个欧盟国家禁止了MON810,尽管巴斯夫在2012年将Amflora从市场上撤下,但仍有四个欧盟国家费心禁止了它。在那里已经提出了批准一些新的转基因玉米品种的建议,但到目前为止,它已被反复而彻底地否决。在整个亚洲,包括印度和中国,政府尚未批准大多数转基因作物,包括一种抗虫水稻,这种水稻产量更高,农药用量更少。在非洲,数百万人挨饿,尽管转基因食品成本较低(产量更高,对水和农药的需求减少),但一些国家拒绝进口转基因食品。肯尼亚已完全禁止转基因食品,尽管营养不良现象普遍存在。没有哪个国家有明确计划种植黄金大米,这是一种经过基因改造的作物,其维生素A含量高于菠菜(大米通常不含维生素A),尽管维生素A缺乏症每年导致超过一百万人死亡,并在发展中国家造成五十万例不可逆转的失明。
在全球范围内,只有十分之一的世界耕地种植了转基因植物。四个国家——美国、加拿大、巴西和阿根廷——种植了地球上90%的转基因作物。其他拉丁美洲国家正在远离这些植物。即使在美国,谴责转基因食品的声音也越来越大。2016年,美国联邦政府通过了一项法律,要求在食品产品中标识转基因成分,取代了在几十个州生效或提议的转基因标识法律。
推动所有这些活动的恐惧有着悠久的历史。自从华盛顿大学的科学家在1970年代开发出第一批转基因烟草植物以来,公众一直担心转基因食品的安全性。在1990年代中期,当第一批转基因作物上市时,绿色和平组织、塞拉俱乐部、拉尔夫·纳德、查尔斯王子和一些名人厨师都公开反对它们。欧洲的消费者尤其感到震惊:例如,1997年进行的一项调查发现,69%的奥地利公众认为转基因食品存在严重风险,而只有14%的美国人这样认为。
在欧洲,对转基因食品的怀疑长期以来一直与其他担忧捆绑在一起,例如对美国农业综合企业的怨恨。然而,无论它基于什么,欧洲的态度都在世界各地引起反响,影响着转基因作物可能产生巨大益处的国家的政策。“在非洲,他们不在乎我们美国野蛮人在做什么,”齐尔伯曼说。“他们看向欧洲,看到那里的国家拒绝转基因,所以他们也不使用它。”在欧洲反对转基因的势力已经聚集了对“预防原则”的支持,该原则认为,考虑到世界上释放有毒、入侵性转基因作物可能造成的灾难,转基因工作应该停止,直到该技术被证明绝对安全为止。
但正如医学研究人员所知,没有什么可以真正“证明安全”。人们只能在努力寻找后未能发现重大风险——转基因作物就是这种情况。
清白的记录
人类为了改良作物,对植物的基因组进行选择性育种已有数千年之久。普通小麦长期以来严格来说是一种人工培育的植物;它不能在农场之外生存,因为它的种子不会散落。大约60年来,科学家们一直使用“诱变”技术,用辐射和化学物质扰乱植物的DNA,创造出小麦、水稻、花生和梨的品种,这些品种已成为农业的主流。这种做法很少引起科学家或公众的反对,也没有造成已知的健康问题。
不同之处在于,选择性育种或诱变技术往往会导致大片基因被交换或改变。相比之下,转基因技术使科学家能够将来自另一种植物物种甚至来自细菌、病毒或动物的单个基因(或几个基因)插入植物的基因组中。支持者认为,这种精确性使该技术不太可能产生意外。大多数植物分子生物学家也表示,在极不可能发生的新型转基因植物出现意外健康威胁的情况下,科学家将迅速识别并消除它。“我们知道基因去了哪里,并且可以测量它周围每个基因的活动,”戈德堡说。“我们可以准确地展示哪些变化发生了,哪些没有发生。”
尽管将病毒DNA添加到植物中似乎令人毛骨悚然,但支持者说,这样做实际上没什么大不了的。数百万年来,病毒一直在将其DNA插入作物以及人类和所有其他生物的基因组中。它们在这样做时经常传递其他物种的基因,这就是为什么我们自己的基因组中充满了起源于病毒和非人物种的基因序列。“当转基因批评者说基因在自然界中不会跨越物种障碍时,这只是简单的无知,”加州大学河滨分校的植物分子遗传学家艾伦·麦克休恩说。豌豆蚜虫含有真菌基因。黑小麦是一种百年以上的杂交品种,由小麦和黑麦杂交而成,在一些面粉和早餐麦片中可以找到。就此而言,小麦本身就是一种跨物种杂交品种。“大自然母亲一直都在这样做,传统的植物育种者也是如此,”麦克休恩说。
食用基因被改变的植物是否会让新的DNA进入我们自己的体内?这是可能的,但可能性极低。科学家们从未发现任何能够通过人体肠道并进入细胞的遗传物质。此外,我们经常接触甚至食用其基因最终进入转基因食品的病毒和细菌。例如,产生对昆虫致命的蛋白质的苏云金芽孢杆菌有时被用作有机农业中的天然杀虫剂。“我们已经吃了这种东西数千年了,”戈德堡说。
无论如何,支持者说,在过去的几十年里,人们已经食用了多达数万亿顿含有转基因成分的食物。从未有过任何经过证实的疾病病例归因于基因改造。马克·莱纳斯是一位著名的反转基因活动家,他在2013年公开转变为强烈支持这项技术,他指出,有记录的每一例引发新闻报道的食品灾难都归因于非转基因作物,例如2011年在欧洲导致53人死亡的大肠杆菌感染的有机豆芽。
批评者经常贬低美国对转基因食品安全性的研究,这些研究通常由转基因公司(如孟山都公司)资助甚至进行。但关于这个主题的许多研究来自欧盟委员会,欧盟委员会是欧盟的行政机构,不能轻易地将其视为行业工具。欧盟委员会资助了130个研究项目,由500多个独立团队进行,研究转基因作物的安全性。这些研究都没有发现转基因作物带来任何特殊风险。
许多其他可信的团体也得出了相同的结论。华盛顿特区科学公共利益中心(一个以科学为基础的消费者监督组织)的生物技术主管格雷戈里·杰夫不遗余力地指出,该中心对转基因食品植物的官方立场既不赞成也不反对。然而,杰夫坚持认为,科学记录是明确的。“目前的转基因作物可以安全食用,并且可以在环境中安全种植,”他说。美国科学促进会、美国医学协会和美国国家科学院都毫不犹豫地支持转基因作物。美国食品药品管理局以及其他几个国家的对等机构已经多次审查了大量研究,并得出结论,转基因作物不会构成独特的健康威胁。学术研究人员进行的数十项审查研究也支持了这一观点。
转基因食品的反对者指出了一些研究,表明可能存在安全问题。但审查人员几乎驳斥了所有这些报告。例如,1998年苏格兰罗威特研究所的植物生物化学家阿尔帕德·普斯泰的研究发现,喂食转基因土豆的大鼠出现发育迟缓和免疫系统相关的变化。但这种土豆并非旨在供人类食用——实际上,它是为研究目的而设计的有毒物质。罗威特研究所后来认为该实验非常草率,因此驳斥了研究结果,并指控普斯泰行为不端。
类似的故事比比皆是。最近,由法国卡昂下诺曼底大学的研究员吉尔斯-埃里克·塞拉利尼领导的一个团队发现,食用一种常见转基因玉米的大鼠以惊人的高比率患上癌症。但塞拉利尼长期以来一直是反转基因运动的倡导者,批评者指责在他的研究中,他依赖于一种太容易长肿瘤的大鼠品系,使用的大鼠数量不足,没有包括适当的对照组,并且未能报告实验的许多细节,包括如何进行分析。经过审查,欧洲食品安全局驳回了该研究的结果。其他几个欧洲机构也得出了相同的结论。“如果转基因玉米毒性那么大,早就有人注意到了,”麦克休恩说。“塞拉利尼已经被所有关心评论的人驳斥了。”
一些科学家说,对转基因食品的反对源于政治而不是科学——它们是出于对大型跨国公司对食品供应拥有巨大影响力的反对;援引基因改造的风险只是提供了一种方便的方式来煽动群众反对工业化农业。“这与科学无关,”戈德堡说。“这关乎意识形态。”前反转基因活动家莱纳斯也同意。他甚至将反转基因人群称为“明确的反科学运动”。
持续的疑虑
然而,并非所有对转基因食品的反对意见都如此容易驳斥。长期健康影响可能是微妙的,并且几乎不可能与环境中的特定变化联系起来。科学家们长期以来一直认为,阿尔茨海默病和许多癌症都有环境因素,但很少有人会说我们已经确定了所有这些因素。
反对者说,转基因过程不太可能引起问题,仅仅是因为被替换的基因更少、更清晰地被识别出来,这种说法是不正确的。加州大学圣地亚哥分校索尔克生物研究所细胞神经生物学实验室主任、阿尔茨海默病研究员大卫·舒伯特断言,即使是一个特征明确的基因,仍然可以通过许多不同的方式在目标植物的基因组中安家。“它可以向前、向后、在不同的位置、以多个拷贝进入,而且它们都会做不同的事情,”他说。正如加州大学洛杉矶分校的威廉姆斯指出的那样,基因组通常会在插入后的后代中继续发生变化,使其具有与预期和最初测试不同的排列方式。威廉姆斯补充说,还存在“插入突变”现象,其中基因的插入最终会使附近基因的活性减弱。
诚然,转基因植物中受影响的基因数量很可能远小于传统育种技术。然而,反对者坚持认为,由于整批基因的整体交换或改变是植物中已经发生了5亿年的自然过程,因此今天往往很少产生可怕的意外。另一方面,改变单个基因可能被证明是一种更具颠覆性的行为,会产生意想不到的连锁反应,包括可能成为毒素或过敏原的新蛋白质的产生。
反对者还指出,来自其他物种的基因插入引起的改变类型可能比传统育种的种内基因交换引起的改变类型更具影响力、更复杂或更微妙。仅仅因为迄今为止没有证据表明来自转基因作物的遗传物质可以进入食用它的人的基因组,并不意味着这种转移永远不会发生——或者它尚未发生,而我们尚未发现它。这些变化可能很难捕捉到;它们对蛋白质产生的影响甚至可能不会在测试中显现出来。“如果结果是植物长得不好,你肯定会发现,”威廉姆斯说。“但是,如果这种变化导致产生对食用它的人的健康有长期影响的蛋白质,你会发现吗?”
同样真实的是,该领域的许多支持转基因的科学家在对待批评者时过于苛刻——甚至不科学。转基因支持者有时会将每个提出安全问题的科学家与活动家和信誉扫地的研究人员混为一谈。即使是塞拉利尼,这位研究发现转基因喂养的大鼠患癌率高的科学家,也有他的辩护者。他们中的大多数是非科学家,或者是来自默默无闻的机构的退休研究人员,或者是非生物学家科学家,但索尔克研究所的舒伯特也坚持认为这项研究被不公平地驳回了。他说,作为一名进行药物安全研究的人,他非常熟悉什么是高质量的动物毒理学研究,而塞拉利尼的研究符合标准。他坚持认为,研究中使用的大鼠品种通常用于受人尊敬的药物研究,通常数量不超过塞拉利尼研究中的数量;方法是标准的;数据分析的细节是无关紧要的,因为结果非常引人注目。
舒伯特和威廉姆斯一样,是少数来自受人尊敬的机构的生物学家之一,他们愿意尖锐地挑战转基因食品是安全的多数观点。他们都指责说,如果这样做不会不可避免地导致在期刊和媒体上受到严厉谴责,那么会有更多的科学家站出来反对转基因。他们认为,这些攻击是出于对公开质疑可能会导致该领域资金减少的恐惧。威廉姆斯说:“无论是有意识还是无意识,推广这个领域都符合他们的利益,而且他们并不客观。”
两位科学家都表示,在受人尊敬的期刊上发表了质疑转基因食品安全性的评论后,他们成为了对其声誉进行协同攻击的受害者。舒伯特甚至指责说,研究人员如果发现可能引起安全问题的结果,就会避免发表他们的发现,以免遭到报复。“如果结果不符合他们的意愿,”他说,“你就会被贬低。”
有证据支持这种指控。2009年,《自然》杂志详细报道了对芝加哥洛约拉大学和圣母大学的研究人员发表在《美国国家科学院院刊》上的一项相当可靠的研究的强烈反对。该论文表明,转基因玉米似乎正在从农场进入附近的河流,并且可能对那里的一些昆虫构成风险,因为根据研究人员的实验室研究,石蛾幼虫似乎以转基因玉米的花粉为食会受到损害。许多科学家立即抨击了这项研究,其中一些人认为研究人员马虎到有不端行为的地步。
前进的道路
这场辩论中存在中间立场。许多温和的声音呼吁继续分销转基因食品,同时维持甚至加强对新型转基因作物的安全测试。他们提倡密切关注现有转基因作物对健康和环境的影响。但科学公共利益中心的杰夫指出,他们并没有单独挑出转基因作物进行特别审查:所有作物都可以进行更多测试。“我们应该在食品监管方面做得更好,”他说。
即使是舒伯特也同意。尽管他有顾虑,但他相信,如果改进测试,未来的转基因作物可以安全引入。“我交谈过的科学家中有90%的人认为,新型转基因植物的安全测试与FDA对新药的测试方式相同,”他说。“它们绝对不是,而且绝对应该是这样。”
加强测试将给转基因研究人员带来负担,并且可能会减缓新作物的引入。“即使按照目前转基因作物的测试标准,大多数传统育种作物也无法进入市场,”麦克休恩说。“如果我们变得更加严格,会发生什么?”
这是一个合理的问题。但是,随着政府和消费者越来越反对转基因作物,额外的测试可能是使人类能够从这些作物的重要优势中受益的折衷方案。