有耐心、有理性的科普：不必担心转基因作物

文 卫平 （生物医学专业出身）

前言

周围不少非生物背景的朋友对转基因食品觉得不放心，对反转的传闻通常采取“宁可信其有”的态度。询问之下，有害怕吃了转基因食品会得癌的，担心影响生育能力的，恐惧可能损害肝肾功能的，更多的是担忧吃了转基因食品，那啥啥的基因会不会跑到我的基因里去？…… 担心的内容天上地下五花八门。

交流之后，我发现，之所以有这些担忧，是因为不了解转基因技术，不了解遗传，不了解同属生物的植物、微生物和人之间的关系。生物学专业的内容对非生物学背景的人来说，确实有些艰涩难懂。就如同我这个生物专业的人，听到“量子纠缠”，也是一头雾水一样。

所以，我试着用大众语言，就我所听到的对转基因担忧的问题，跟大伙儿聊聊。诸如，什么是基因，什么是转基因，为什么吃了转基因抗虫食品后虫子的基因不会跑到我的基因里，等等。

如果这些闲聊能多多少少为朋友们解惑，我将会非常开心。毕竟，实在不想看到，认真求实的朋友们因为不明就里而被误导。

真心欢迎大家提问、质疑、讨论。

什么是基因？

“基因”这个词，来源于拉丁语，意思是“血统”。

有这俩字，咱就清楚基因是啥工种了，是不是？对，它负责遗传。比如，我的鹰钩鼻子像我爸。这是因为我从我爸那里遗传了他的鼻子形状的基因。

遗传，是基因唯一的工作。

所有生物，就是说所有有生命的个体，包括植物、动物、微生物，都有自己特定的基因。

基因管理着生物的生生世世。长什么样，长多高，活多久，基因起了很大作用。动物能奔走，鱼在水里游，植物只能把根扎地下立着，等等等等，都由基因说了算。

基因，其实就是一串串DNA。那么，DNA又是啥？

大家知道或者最起码听到过DNA双螺旋结构吧。北京中关村广场就有一个不锈钢做的DNA双螺旋结构模型。锃光发亮，高高地在广场中心炫耀。这是生命科学的标志。

DNA，听上去蛮高深的样子。其实很简单。DNA的学名叫“脱氧核糖核酸”，它是由 “核苷酸”组成的。核苷酸是特别小特别小的化学小分子。组成DNA的核苷酸一共有4种，根据化学结构，分别叫做腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶（在RNA里是尿嘧啶，这里就不讨论了）。这4种核苷酸的英文简写分别是 A、G、C、T。

A、G、C或T有多小呢？平均直径大约0.34纳米。纳米？还是有点儿晕呵！这么讲吧，人体内除了红细胞以外，每个细胞的细胞核里都住着掌控我们长成什么样的全部DNA遗传密码，大约是30亿对，也就是60亿个核苷酸。如果我们把核苷酸当成绿豆，60亿个绿豆可以装满一间面积~30平方米、高3米的粮仓。

现在咱对核苷酸小分子的“个头“有点儿概念了，对吧。

对植物和动物来说，细胞核里的亿万个核苷酸分子连在一起，形成一条条类似双轨铁道形状的长长的链子。这条链子拧呀拧，拧呀拧，把自己拧成绳子似的，就是DNA双螺旋结构。双螺旋DNA绳子继续拧，拧成了棒状的绳子球。这些棒状的DNA绳子球，在显微镜底下能看到，教科书里叫做染色体（因为可以被特定的染料着色）。基因，就是住在染色体上，或者说串在DNA链子上的一串串的按特定顺序排列着的核苷酸们。

如果还是觉得费解，咱可以把组成基因的DNA链想象成珍珠项链，AGCT分别是红绿黑白四种颜色的珍珠。珍珠们排列的位置不同，项链看上去就不同。AGCT排队的顺序不同，基因的功能就不同。有点儿像打电报的密码，“红红绿”-排一起合成的是氨基酸甲，黑白黑-合成氨基酸乙，白白白-合成氨基酸丙，，，，氨基酸是蛋白质的基本单位。蛋白质啥样，生物就长啥样。

现在咱知道了，染色体是住在细胞核里的拧巴着的DNA链子，染色体上的某些AGCT序列是记载着生物遗传信息的密码，这种有功能的密码片段们被叫做基因。每个基因都有自己特定的功能。需要说明一下的是，就目前所知，并非所有的DNA序列都参与遗传，有遗传功能的序列（也就是基因序列）仅占人类全部DNA链子的1.5%。

不同物种，染色体的个数可以不同。我们人类有46条染色体，大约有2万个基因分布在这些染色体上；玉米有3.2万个基因住在20条染色体上；大肠杆菌只有1条染色体，有3200个基因……

从生物演化的角度讲，基因相似度越高的物种之间，在遗传上离得越近。人和人之间，无论是亚洲人欧洲人还是非洲人，有99.9%的基因相似度。人和黑猩猩有98%的基因相似度，人跟鼠85%，跟猫咪有90%。不可思议的是，人跟果蝇居然共享61%的致病基因；人跟香蕉共享60%的基因。

震惊之后仔细想想，其实，人跟昆虫跟植物有基因相似也没啥好奇怪的。因为，生物都是从同一个根上长出来的。所有的生物都起源于38亿年前的蓝藻菌，一种细菌。

植物、动物、细菌、人，组成DNA（基因）的核苷酸分子A、G、C、T是完全一样的。只是由于排队顺序不同，才形成了生物的千变万化。

什么是转基因？

既然所有生物用来合成自身基因的基本单位都一样，都是A、G、C、T。这就给出了一种可能性：不同物种之间，同一物种的不同品种之间，基因可以互用。换一种说法，按我们的需要，把AGCT重新排排队，把新队列（好基因）转入某一个物种的细胞里，生产出我们需要的性状。

这，就是 “基因工程”，也可以叫“转基因技术”。

转基因/基因工程是一种成熟的生物技术，已经在医药、环保、工业、农业等方面应用很多年了。

医药方面，胰岛素、干扰素、抗体、多肽药物都离不开转基因技术。可以说，绝大多数生物药都源于转基因技术。

环保方面，转基因技术可以用在污染物的生物降解、生物发酵燃料酒精。

工业方面，用基因工程菌生产食品用酶、添加剂、洗涤酶等等。

我是学医学生物的，所以在这儿给大家举个医药方面转基因的例子。

胰岛素，糖尿病病人离不开的药，就是利用转基因技术，把人的胰岛素基因转入大肠杆菌的基因组里。需要说明一下呵，并不是把人的基因拿出来直接放到大肠杆菌里。而是，知道了人的胰岛素基因的序列（AGCT的排队顺序），按这个序列合成，利用转基因技术把它转入大肠杆菌。大肠杆菌繁殖的很快，在高营养的培养液里，大约每20分钟就繁殖一代，菌数以几何形式增长。在大肠杆菌繁殖的过程中，顺带的，每个菌都会按转进去的人胰岛素基因的指导，合成人胰岛素蛋白。

在转基因技术出现之前，给病人用的胰岛素蛋白是从猪或牛的胰细胞里提取出来的。提取的程序繁琐，提出来的胰岛素的量也少。病人用后还会有副作用，因为猪和牛的胰岛素蛋白跟人的有1~3个氨基酸不同。

聊到这儿，其实一句话就可以说清楚 “什么是转基因”了：转基因，就是把某个“好基因”转入另一种生物，去表达好性状发挥好作用。

用转基因方法生产出来的药物、环保生物降解、或工业用酶等等，大家都可以接受。因为药物是治病必须的；生物环保或工业用途的转基因产品都不会直接危害到我们的健康。但转基因农作物产品是要吃进去的，故而，容易产生对其安全性的担忧。

我曾听到过质疑，“常规杂交育种这么多年了，我们吃着放心，为啥要转基因？”

因为需要。

我们需要作物稳产高产，需要作物不生病不减产，希望作物的营养成份更符合人类的需求，期望减少田间劳动强度，减少农药的使用等等。

杂交育种，是同种作物遗传物质的优化组合。通过优化组合基因，提高了作物产量。但是，作物的DNA上没有抗虫基因，所以无法得到抗虫的性状。被虫害造成的减产低产很普遍。同样的道理，农作物上也没有抗除草剂的基因。

从宽泛的生物专业角度讲，杂交，实质上也是转基因。

杂交，组合的是不同品种或个体之间的整套DNA染色体。染色体上有成千上万个基因，有好基因，也有坏基因。好坏性状同时存在，所以没有十全十美的杂交品种。优良品种也只是“好性状”多一些，“坏性状”少一些。

如果科学没有发展出转基因技术，那就只好杂交、再杂交，以期获得更好的性状。既然科学界已经可以熟练应用转基因技术，转基因技术使我们可以选取特定的某一个或几个基因转入，而非成千上万个基因。为什么不用转基因方法，省时省力省钱地获得优良性状呢？

前几天看到一个有关水稻的报道。

其中一个段落是这样的， “…….野生稻（看上去像野草似的一种植物）虽然产量不高口感不好，但是，它也有“种植稻”没有的优点。比如，江西东乡的野生稻具有抗寒的特性。在我国长江中下游地区，低温寒冷对水稻产量影响很大。目前，科学家们在野生稻第四和第八号染色体上找到了耐寒基因。如果能把野生稻的耐寒基因转入栽培稻，水稻的高产和稳产就可以得到更好的保障了“。

这项工作目前正在进行中。采用的正是转基因技术。

人工转基因作物，其实只是对自然界的模仿。

转基因现象在自然界中发生的很频繁。植物与植物之间，细菌与细菌之间，细菌与病毒之间，细菌与植物之间，经常发生转基因。否则，就不会有耐药细菌，也不会有抗除草剂的杂草了。同所有自然发生的事件一样，转基因转进去“对的基因”就是好事，转进去“错的基因”就是坏事。

红薯就是天然的转基因作物，红薯的基因组里含土壤中农杆菌的基因。人类吃红薯大约有8000年的历史了。红薯，不仅是美食，更是曾使无数人避免死于饥饿的功臣。

谁在吃转基因食品

前面咱说过，转基因其实就是一种技术。农业转基因，就是人为的把“好基因”转入某种作物的一种方法。

目前的转基因农作物，主要转入的是抗病、抗虫、抗除草剂、改善作物营养和品质的基因。转基因作物品种主要有大豆、玉米、棉花、油菜。其他转基因作物还有大米、甜菜、苜蓿、木瓜、南瓜、土豆、茄子、甘蔗、苹果、烟草。

我国市场上含转基因的食品主要有大豆（主要是豆油）、棉籽油和番木瓜。

曾听到声音，说美国人自己不吃转基因食品。事实上，美国人不但吃转基因食品，而且吃得比中国人早，品种比中国多。

转基因技术最早是在美国开展的。美国的转基因，品种全球第一，数量全球第一。

据美国农业部统计，美国的玉米和大豆超过90%都是转基因的。美国农业部部长顾问霍滋蔓说过，美国20%的转基因玉米和40%的转基因大豆用于出口，其余都用于本国消费。在美国市场上，大约~70%的食品含转基因成份。转基因甜菜用于制糖，几乎100％供应美国国内。转基因苹果（抗切开后褐变）仅供应美国国内市场。

前些天，微信上看到小崔（崔永元）在美国超市的一个小视频。小崔看到食品包装上有转基因标识，他蛮高兴的，我也高兴。因为美国政府终于签署了强制性的转基因标识。我国对转基因也是强制性标识。强制标识是好事，不管是食品还是其他商品，信息越全越好。一句话：消费者有知情权。

过去，美国政府对转基因食品、非转基因食品标识的规定是自愿标识。直到2016年7月才通过转基因强制信息披露法案。但是，法案对标识方法没有规定。在美国市场上，转基因食品、非转基因食品、有机食品的标识可谓五花八门。可以用文字标识；也可以用二维码标识；还可以用电话号码标识，购买者需要打个电话才能了解具体信息。

下面这张图是美国农业部国家农业统计局的数据。有兴趣的朋友可以看看。从图上可以看出来，美国的玉米和大豆超过90%是转基因的。