許智宏院士：轉(zhuǎn)基因大豆油是安全的，沒有問題

 

　　8月17日，在2017年暑期院士專家系列科普講壇上，中科院院士、原北京大學(xué)校長許智宏演講之后，許智宏院士與陳曉亞院士，黃繼榮教授共同就聽眾關(guān)心的問題做了探討。討論環(huán)節(jié)由曾凡一研究員主持。

 

　　陳曉亞，中科院院士以及第三世界科學(xué)院的院士?，F(xiàn)任中國科學(xué)家上海生命科學(xué)院植物生態(tài)研究所研究員，上海辰山植物科學(xué)研究中心主任.。

 

　　黃繼榮,上海師范大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院教授，現(xiàn)任上海市植物生理與分子生物學(xué)學(xué)會理事長，以及中國植物生理與分子生物學(xué)會常務(wù)理事。

 

　　曾凡一，畢業(yè)于美國賓夕法尼亞大學(xué)，獲醫(yī)學(xué)/理學(xué)雙博士學(xué)位，現(xiàn)任上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳研究所所長。

 

　　下文的問題均是聽眾提問。署名問答內(nèi)容均由其本人審訂。

　　2017年暑期院士專家系列科普講壇現(xiàn)場。

 

　　問：植物抗蟲技術(shù)獲得哪些突破性成果，將來能否用在生產(chǎn)上？

 

　　陳曉亞：目前轉(zhuǎn)基因植物廣泛使用一種高度特異性的殺蟲蛋白，稱為Bt蛋白，其殺蟲作用具有三個明顯的特征：首先Bt蛋白只能在堿性的昆蟲腸道里溶解，而在中性或者酸性條件下不能發(fā)揮作用；其次Bt溶解后需要經(jīng)過專一的酶作用，才能變成具有殺蟲能力的產(chǎn)物；第三Bt識別昆蟲腸道上皮細胞里特異的受體，兩者結(jié)合后才能有抗蟲的效果。人和高等動物的腸道環(huán)境與昆蟲不一樣，也沒有Bt蛋白的受體，因此Bt對人畜是安全的。即便是昆蟲，Bt蛋白對棉鈴蟲這樣的鱗翅目昆蟲非常有效，但對另外的昆蟲，比如蚜蟲等，效果可能不明顯。之后發(fā)展出一種新的RNA干擾抗蟲技術(shù)，由我們課題組和國外孟山都公司于2007年同時在《自然-生物技術(shù)》發(fā)表。這種技術(shù)是通過在植物中表達一段能與害蟲的RNA結(jié)合的RNA,達到抑制害蟲基因表達的目的。今年美國商務(wù)部批準RNA干擾抗蟲玉米商業(yè)化，主要是抗根蟲，估計兩年內(nèi)可以實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

 

　　曾凡一：我替大家問一個問題：利用植物次生代謝產(chǎn)物，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)是否可以完全取代農(nóng)藥？

 

　　黃繼榮：這是一個大家都非常關(guān)心的好問題，我認為經(jīng)過科學(xué)家們的不斷努力，向自然界學(xué)習(xí)，這個夢想是可以實現(xiàn)的。首先，我們必須要了解病蟲害發(fā)生的根本原因，通常情況下病蟲害發(fā)生與種植單一品種有關(guān)，因為在自然界里你很難發(fā)現(xiàn)大面積發(fā)生病蟲害的現(xiàn)象。自然生態(tài)系統(tǒng)中植物種類豐富，即使是一個物種，品種類別也很多，而在我們的農(nóng)田里，往往是一個品種成片種植，植物種類多樣性基本消失；相反，自然界中的各種病蟲種類依然存在。當(dāng)農(nóng)田里種植一個品種的時候，其中的一些病蟲就會慢慢地大量繁殖，最后不得不使用農(nóng)藥。因此，病蟲害的發(fā)生是由我們?nèi)斯ど鷳B(tài)系統(tǒng)中缺乏生物多樣性引起的。那么，自然界生長的植物憑什么武器來戰(zhàn)勝病蟲呢，答案就在植物能產(chǎn)生各種各樣的次生代謝產(chǎn)物。大家都知道，植物是不會移動的，不像動物可以逃避各種不良環(huán)境，如天氣太熱可到陰涼的地方去或者到空調(diào)房里。植物的聰明辦法是以不變應(yīng)萬變，通過產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物應(yīng)對各種逆境包括來自病蟲的脅迫。世界上有30多萬種植物，中國有3萬多種，如果你要去認定這些植物之間有什么不一樣，每一種植物至少有一種自己所特有的化合物。一般來講，每種植物會合成五千種以上的化合物，除了少數(shù)是必需的初生代謝產(chǎn)物外，絕大部分是次生代謝產(chǎn)物。次生代謝這個名字不太好，好像不重要，但它們在關(guān)鍵時候起作用。比如說抗熱的性狀，天熱的時候植物會產(chǎn)生一些揮發(fā)性的次生代謝產(chǎn)物，帶走熱量；抗蟲的時候，蟲子跟我們?nèi)艘粯?，有味覺，不喜歡吃苦味的植物。我們可以考慮用轉(zhuǎn)基因技術(shù)把植物葉子變成苦的辦法來抗蟲。譬如，黃瓜的葉子是苦的，水稻、玉米里面就找不到苦味，水稻、玉米被蟲咬得很厲害。如果你要把黃瓜苦味相關(guān)的基因轉(zhuǎn)到水稻、玉米里，可能蟲子就很少了。當(dāng)然，也可以通過讓植物合成一些化合物，來抑制蟲子生長或者殺死蟲子。

 

　　此外，我們要認識農(nóng)藥，農(nóng)藥的本質(zhì)就是一種化合物。你一噴這個化合物，蟲子就死掉了。植物能夠產(chǎn)生上百萬種化合物，但迄今我們從植物中鑒定出來的化合物連冰山一角都沒有。這就是應(yīng)用上的瓶頸問題。所以，現(xiàn)在我們還做不到完全用轉(zhuǎn)基因技術(shù)替代農(nóng)藥，我們的農(nóng)作物還是需要用藥，因為我們對植物次生代謝途徑的了解非常有限。但是，育種家們已經(jīng)開始向自然學(xué)習(xí)，做類似于自然界的園林衛(wèi)士的工作。一個品種的植株高度、產(chǎn)量、品質(zhì)都是一樣的，但是把不同的抗病蟲基因放到植物里去，這樣就可以達到自然抗病蟲的效果。這個有難度，你要把代謝途徑搞清楚，再通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，才能夠快速高效地達到抗病蟲的效果。

 

　　陳曉亞：次生代謝我補充黃金大米這個例子。大米里維生素含量很低。類胡蘿卜素是合成維生素A的前體，缺乏維生素A嚴重影響人體健康，尤其是視力發(fā)育。我國很多地方都存在少年兒童嚴重缺乏維生素A的情況。黃金大米含有類胡蘿卜素，它的推廣需要走程序。中國科學(xué)家用基因工程的辦法，使稻米里產(chǎn)生花青素，花青素有抗氧化的功能。其實西紅柿已經(jīng)有很多胡蘿卜素了，但是外國科學(xué)家又把花青素引進去，使得西紅柿的營養(yǎng)更豐富。

 

　　曾凡一：我看到在坐有很多小朋友今天也來參加我們的講壇，非常好。我給小朋友們總結(jié)一下黃教授講的。我們要抗蟲，可以通過對水稻進行轉(zhuǎn)基因來實現(xiàn)。農(nóng)藥對環(huán)境也不好，有很大的毒性，通過有效轉(zhuǎn)基因，我們不需要打農(nóng)藥，水稻也能生長。那小朋友知道什么叫轉(zhuǎn)基因嗎？轉(zhuǎn)基因可以把一個生物體特有的基因轉(zhuǎn)到另外一個生物體里面。最簡單的例子，把你爸爸的基因轉(zhuǎn)到你媽媽的身體里面，這是轉(zhuǎn)基因。我們大人講起來精子轉(zhuǎn)到卵子里面，成為受精卵。我們每個人都是轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)物。在轉(zhuǎn)基因這個過程中，爸爸所有的基因轉(zhuǎn)到媽媽所有的基因里面，兩者結(jié)合在一起，就成了一個個體，也就生了小朋友你們。但是，科學(xué)家們可以不用把所有基因轉(zhuǎn)到另一個植物，只把一種植物的一個或者兩個有作用的基因轉(zhuǎn)到另一種植物中。像剛剛講的，如果水稻生病了，它不能抗蟲了，我們轉(zhuǎn)一個能夠抗蟲的基因到水稻身上，就可以了。這樣的話轉(zhuǎn)基因就能為我們服務(wù)。我希望這是小朋友可以聽懂的東西，你們回家就可以跟你們的同學(xué)說我今天知道了轉(zhuǎn)基因。

 

　　問：能不能把一些藥用植物和食用植物進行基因編輯，產(chǎn)生一種既毒副作用小，又可以讓人體吸收新植物？

 

　　陳曉亞：我們現(xiàn)在是在做一些藥用植物、藥食同源的研究。比如人參，可以用微生物來生產(chǎn)人參皂苷。另外也可以改造番茄，把番茄作為一個反應(yīng)器，把不同功效的成分在番茄里合成，比如說把甜菜的基因轉(zhuǎn)到番茄里，增加它的保健功能。

 

　　有報道認為能用煙草生產(chǎn)青蒿酸或者青蒿素。但是這個嘗試還在試驗階段。幾十萬上百萬代謝產(chǎn)物，通過生物工程生產(chǎn)一些我們需要的，將來會有很多令人振奮的成果。

 

　　問：剛才您講到的花青素，它在人的腸胃環(huán)境中可以吸收嗎？

 

　　陳曉亞：在人的腸道中，不論是什么食物總歸是一部分降解，一部分被吸收，不光是花青素，其他的成分也是這樣的。最近有一篇文章報道，黃酮類化合物通過腸道微生物降解轉(zhuǎn)變成另外一個化合物，這個化合物可以幫助人類抗病毒。這是很有意思的結(jié)果。

　　中科院院士許智宏視覺中國資料圖

 

　　問：很多的報道里面說轉(zhuǎn)基因的負面影響，轉(zhuǎn)基因植物會不會對我們生態(tài)有影響，會不會對我們身體有影響？

 

　　許智宏：大家的擔(dān)心可以理解。轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化有20年了，這個時間不能算太長，但是世界糧油組織，世界衛(wèi)生組織等權(quán)威的國際組織，包括很多國家政府主管部門都有制度來確保它的安全性。網(wǎng)絡(luò)媒體不斷曝料，說美國誰吃了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品過敏了，但是最后并沒有確切的科學(xué)證據(jù)證明他的過敏是吃了轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品導(dǎo)致的。大家擔(dān)心的問題之一很多就是過敏，實際上哪一種東西都可能導(dǎo)致過敏。我認識一個同事，吃蘋果就過敏，另外一個年輕同志講吃獼猴桃過敏，有很多種植物或其產(chǎn)品都會引起過敏。美國經(jīng)政府批準的轉(zhuǎn)基因食品由于采用實質(zhì)等同原則，所以不用標記。但是美國食品只要含有花生就必須標記，因為花生過敏嚴重的會死人的。我去年在美國一次坐飛機，乘客上去后空姐說，請各位旅客檢查一下你的隨身行李中有沒有含花生的食品，如果有的話請拿出來，因為駕駛艙里有位駕駛員對花生高度過敏。所以食品沒有絕對的安全，有很多東西對你沒有關(guān)系，但對別人可能有關(guān)系，或者跟某個人群有關(guān)系。大豆缺少含硫氨基酸，所以大豆蛋白營養(yǎng)不是很平衡。科學(xué)家希望把巴西堅果中富含含硫氨基酸的蛋白基因轉(zhuǎn)到大豆中，以改善其營養(yǎng)價值，但是科學(xué)家很快發(fā)現(xiàn)，那種基因編碼的蛋白使有的人過敏，所以隨即停止了這個項目。在任何一個階段一旦發(fā)現(xiàn)有問題，科學(xué)家都應(yīng)終止這個試驗，這是負責(zé)任的態(tài)度。很多食物都可能對人產(chǎn)生不利。比如，我們到云南吃蘑菇，有幾種蘑菇必須煮15分鐘，因為有毒素，煮15分鐘過后毒素就失活了。國際上有很大的數(shù)據(jù)庫，可以預(yù)測可引起過敏的結(jié)構(gòu)，用于避免出現(xiàn)這類問題。網(wǎng)絡(luò)媒體講草甘膦致癌，實際上致癌對人體分很多不同檔次，每個檔次影響不同。要客觀來評價，我們今天農(nóng)業(yè)發(fā)展不可能不用農(nóng)藥，但是我們要合理利用這些農(nóng)藥，規(guī)避它的風(fēng)險，最大的減少對環(huán)境，對人的影響，這才是最關(guān)鍵的。要做到這一點，需要政府的監(jiān)管部門來進行嚴格管理。

 

　　黃繼榮：我們吃的所有食物里面都有基因，但是基因本身是沒有活性的，DNA是死的，吃下去就被代謝掉了。現(xiàn)在很多人擔(dān)心Bt蛋白，這個基因編碼的蛋白可以殺蟲，那會不會對人體有什么傷害？科學(xué)家們做了很多的研究，對人肯定是安全的。很多媒體的報道不負責(zé)任，人云亦云，不學(xué)習(xí)新生事物，對原文做篡改。如果你要去看原文的話，就知道事實的真相。當(dāng)你聽到很可怕的事情，不要慌，慌解決不了任何事情。你要主動學(xué)習(xí)，最好的辦法就是向科學(xué)家們請教，和他們討論，這是最好的解決辦法。

 

　　問：轉(zhuǎn)基因食品有沒有不安全的？如果是沒有的話，為什么還要評估。我們進口的轉(zhuǎn)基因食品只有兩種，為什么還要控制？

 

　　許智宏：經(jīng)過嚴格的科學(xué)評估后，并依法獲得政府批準的轉(zhuǎn)基因食品是安全的。安全與否，有限制范圍，如果科學(xué)家隨便轉(zhuǎn)一個基因，那怎么保障食品安全?轉(zhuǎn)基因作物的鑒定是最嚴密的，它必須經(jīng)過很多評估，通過這些過程，才能確定它的產(chǎn)品是安全的。

 

　　問：世界上存在不安全的轉(zhuǎn)基因食品嗎？

 

　　許智宏：現(xiàn)在的市面上沒有。

 

　　問：歐洲為什么控制轉(zhuǎn)基因食品？

 

　　許智宏：歐洲有不少轉(zhuǎn)基因食品。歐洲不少國家雖然禁止種植轉(zhuǎn)基因作物，但允許進口美國的轉(zhuǎn)基因大豆、玉米，作為飼料和食品原料。歐洲不是沒有轉(zhuǎn)基因食品，只是歐洲的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品需有標識。但食品中的轉(zhuǎn)基因成分只要不超過0.9％，就如同非轉(zhuǎn)基因食品，無需標識。中國和歐洲不同，采用的是零容忍，只要食品中含轉(zhuǎn)基因成分，即需標識。

 

　　問：如何加快推進轉(zhuǎn)基因的應(yīng)用？

 

　　許智宏：農(nóng)業(yè)部已經(jīng)大致明確，未來幾年中會加快步伐，轉(zhuǎn)基因玉米和大豆要產(chǎn)業(yè)化?？茖W(xué)家也不理解，我們自己已有轉(zhuǎn)基因大豆和玉米技術(shù)，以及育成的品種材料，為什么不用而要每年進口轉(zhuǎn)基因大豆、玉米？我們希望農(nóng)業(yè)部加快審批，要加快速度，不能老等著。十幾年都沒有批準過轉(zhuǎn)基因作物了，連阿根廷、巴西、印度都跑到我們前面去了。

 

　　但這也要有步驟，以美國推廣轉(zhuǎn)基因為例，如果美國一上來就做小麥的轉(zhuǎn)基因，肯定會被抵制，畢竟小麥是他們的主糧，但做水稻轉(zhuǎn)基因就沒有那么多反對的聲音。在我國，按照次序，先非糧作物(棉花)，再非主糧作物(飼料和食品加工原料：大豆、玉米)，最后再來搞水稻和小麥。這些技術(shù)已經(jīng)儲備在那里，走完審批的所有過程，我估計沒有五到六年都過不了，我國對轉(zhuǎn)基因的監(jiān)管應(yīng)該是全世界最嚴格的。

 

　　最近網(wǎng)絡(luò)媒體講，無錫有十萬人不孕不育，是這幾年吃轉(zhuǎn)基因食品的結(jié)果。再吃兩三代就不得了了，中國有五千萬不孕不育，豈不要滅種了？每個人仔細想想，就能發(fā)現(xiàn)這是一個謊言，一種誤導(dǎo)。現(xiàn)在的確有很多不孕不育，但原因怎么能跟轉(zhuǎn)基因有關(guān)？好幾年前從廣西就傳出，廣西大學(xué)生體檢男生精子數(shù)減少，認為與吃轉(zhuǎn)基因玉米有關(guān)。但調(diào)查顯示廣西沒有進口美國轉(zhuǎn)基因玉米種子。大學(xué)生體檢結(jié)果跟吃玉米毫無關(guān)系。第二次世界大戰(zhàn)以后，特別是在一些發(fā)達國家男士精子數(shù)目減少、異常率增加，是普遍的現(xiàn)象，但也沒有到少到生不出孩子的地步。精子減少很大一部分原因是跟環(huán)境污染有關(guān)，把什么問題都歸結(jié)到轉(zhuǎn)基因上面，這是很大的誤導(dǎo)。

 

　　問：轉(zhuǎn)基因有什么副作用嗎？

 

　　許智宏：到現(xiàn)在為止，沒有發(fā)現(xiàn)獲得批準的轉(zhuǎn)基因食物有什么不安全的。自然界的天然轉(zhuǎn)基因有很多，我舉一個例子，我們吃的紅薯。兩年前國內(nèi)外科學(xué)家合作，檢查了很多地區(qū)不同品種的紅薯，發(fā)現(xiàn)所有測試的紅薯品種里面都有一段做轉(zhuǎn)基因載體的細菌基因。所以科學(xué)家認為所有這些被鑒定的紅薯品種都是天然的轉(zhuǎn)基因植物，說明在自然界轉(zhuǎn)基因是經(jīng)常發(fā)生的。可能很多作物已經(jīng)是轉(zhuǎn)基因植物，只是科學(xué)家還沒有檢查到。

 

　　問：國家對轉(zhuǎn)基因是不是有很強的控制力，會不會有人私下里去做轉(zhuǎn)基因？

 

　　許智宏：如果在不是審批同意進行轉(zhuǎn)基因植物田間試驗的地方，發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)基因植物，一旦發(fā)現(xiàn)必須銷毀。上海市有關(guān)部門會進行嚴格的抽查，是不是在做轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灒龅霓D(zhuǎn)基因?qū)嶒炓N到田里，是否經(jīng)過審批。是不是每個省都像上海這么嚴格，我不知道。但說白了，沒獲審批的都是違法的，科學(xué)家必須知道，沒有得到審批我們不能隨便把轉(zhuǎn)基因材料種到田里去。

 

　　黃繼榮：上?？莆磕甓紩S機抽檢，如果發(fā)現(xiàn)沒有申報的地方出現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物了，誰種的就會承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。上海很嚴格的。做實驗也是一樣的，都是非常規(guī)范。剛才小朋友講副作用，唯一副作用就是，現(xiàn)在做轉(zhuǎn)基因都是用抗生素類篩選，這些基因如果隨意轉(zhuǎn)移到跟人相關(guān)的病原菌里面，就會有麻煩?；蜣D(zhuǎn)移是自然現(xiàn)象，人還不能合成一個有功能的基因，現(xiàn)在都是利用自然界已有的基因在做轉(zhuǎn)基因，既然這些基因已經(jīng)存在，你就不能預(yù)防它怎么轉(zhuǎn)，細菌之間、病毒之間基因的轉(zhuǎn)移是沒有辦法預(yù)防的。

 

　　曾凡一：就像黃教授剛才講的那樣，完成一個轉(zhuǎn)基因不是件很容易的事情，費時也費錢。科學(xué)家申請做轉(zhuǎn)基因的工作要先經(jīng)過幾輪專家的認證，通過了認證才會立項，才能有經(jīng)費，才可以去做。轉(zhuǎn)基因并不是一件隨意的事情，需要非常高超的技術(shù)，我們國家從源頭到后續(xù)種植都有嚴格的管控機制。

 

　　問：我是一個醫(yī)生，上個世紀在使用四環(huán)素的時候說，又便宜副作用又小，當(dāng)時也沒有說牙齒會變黑，過了十幾年二十年以后，牙齒變黑且治不了。轉(zhuǎn)基因技術(shù)現(xiàn)在做了將近20年的時間，那么轉(zhuǎn)基因會不會在20、30年以后也出現(xiàn)問題？

 

　　許智宏：這是兩個問題，四環(huán)素問題出在濫用。四環(huán)素和轉(zhuǎn)基因不一樣，做轉(zhuǎn)基因的時候，我們轉(zhuǎn)進去的基因我們知道是什么東西，轉(zhuǎn)基因的基因產(chǎn)物人吃了會有什么后果，我們很清楚，這些都是知道的。比如抗蟲基因，抗蟲基因這個蛋白，在轉(zhuǎn)基因植物以前，蘇蕓金桿菌已作為生物農(nóng)藥廣泛使用。生物學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)抗蟲蛋白對哺乳動物是沒有作用的。為什么？因為這個蛋白在昆蟲的腸子里的堿性環(huán)境中，切成兩段成為毒素，昆蟲腸子上有受體，毒素和受體結(jié)合以后，腸子穿孔，蟲子就死掉。而這個蛋白到人的胃里，沒有幾分鐘就會被分解成氨基酸，變成營養(yǎng)物質(zhì)，再加上人的腸子根本沒有蟲子的那個受體,所以根本不可能對人發(fā)生作用。

 

　　問：我們老人已經(jīng)有很多慢性病了，我們到商店到底應(yīng)該買轉(zhuǎn)基因的還是買非轉(zhuǎn)基因的？

 

　　許智宏：上海的超市中轉(zhuǎn)基因的大豆油5公斤一桶的是38塊，非轉(zhuǎn)基因的68塊左右。但我告訴你，現(xiàn)在的工業(yè)榨油工藝，不管轉(zhuǎn)基因還是非轉(zhuǎn)基因，油里的那個蛋白已經(jīng)吃不到。即使你認為轉(zhuǎn)基因抗蟲蛋白對人不好，但油里已經(jīng)檢測不到那個蛋白。顧客有選擇權(quán)，但是我肯定要買轉(zhuǎn)基因的，因為兩種油的成分沒有差異，我為什么要多花錢買貴的。當(dāng)然我們國家規(guī)定，轉(zhuǎn)基因原料做的我們必須標記。但是我們得知道這個道理，轉(zhuǎn)基因大豆油是安全的，沒有問題的。