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    編輯的話：今年是人類實現(xiàn)轉基因技術三十周年。為此《自然》雜志制作了一組轉基因專題，介紹了這一生物技術在各種力量的爭論和角力中艱難前行的歷史，它在世界各國的發(fā)展狀況，目前正在研究當中的新技術，以及轉基因自身未來的出路。本文是此系列的第一篇，文章梳理了關于轉基因技術方面的謠言與真相。本文由《科學美國人》中文版《環(huán)球科學》授權刊登。

    （文/Natasha Gilbert）在關于基因改造食品及農作物的激烈論戰(zhàn)中，我們一時很難辨識哪些觀點是有科學根據(jù)的，哪些論點只是武斷的主張和投機炒作。在轉基因作物商業(yè)化以來的近20年間，全球對該技術的應用急劇增加。支持者宣稱，該技術所帶來的農業(yè)產值收益超過980億美元，減少殺蟲劑用量估計達4.73億千克。但批評者則質疑該技術對環(huán)境、社會及經濟所造成的影響。

    研究人員、農民、活動家以及培育轉基因作物的種子公司都在積極宣揚他們自己的觀點，但相關的科學數(shù)據(jù)卻往往說服力不夠，或者相互矛盾。長久以來，復雜的真相一直都被激烈的言辭所掩蓋。荷蘭瓦赫寧恩大學及研究中心（Wageningen University and Research Centre）的農業(yè)社會經濟學家多米尼克· 格洛沃爾（Dominic Glover）談道：“我覺得令人沮喪的是，這場辯論一直毫無進展。辯論雙方雞同鴨講，無法溝通，而且對于什么證據(jù)、什么問題才是重要的，各持己見，互不相讓。”

    這篇文章將就三個重要問題進行一番解讀：轉基因作物是否加速了可以抵抗除草劑的“超級雜草”的產生？是不是轉基因作物將印度的農民逼上絕路？轉基因作物中的外來基因有沒有擴散到其他植物中？通過對這一系列爭議性問題進行解析，我們將會看到責難的標靶是如何轉移的，謠言是如何散播的，以及文化因素又是怎樣激起論戰(zhàn)的。

    Q：轉基因作物助長超級雜草？
    A：事實
    杰伊· 侯爾德（Jay Holder）是美國佐治亞州阿什本（Ashburn）的一名農業(yè)顧問。大約5年前，他在顧客的轉基因棉花田中，首次注意到長芒莧（Palmer amaranth，Amaranthus Palmeri）。長芒莧是美國東南部農民的眼中釘，因為它會與棉花爭奪水分、陽光以及土壤中的養(yǎng)分，并且在短時間內快速地占領整片農田。

    自20世紀90年代末開始，美國農民就在廣泛種植轉基因棉花。這種棉花通過基因改造，能夠耐受除草劑草甘膦（glyphosate）。美國孟山都公司（Monsanto）在將這種除草劑推向市場時，所使用的商品名為“農達”（Roundup）。

    剛開始，轉基因作物加除草劑的方法十分有效。但2004年，在佐治亞州的一個縣，人們發(fā)現(xiàn)了對草甘膦具有抗性的長芒莧，而截至2011年，這種長芒莧已經散布76個縣。侯爾德說：“這種雜草使一些農民的棉花產量減半。”

    一些科學家和反對轉基因的團體警告：栽種轉基因作物后，由于農民對草甘膦隨意使用，使許多雜草都開始進化出抵抗除草劑的能力。自從1996年抗草甘膦農作物推出以來，對草甘膦具有抗性的雜草種類已經達到24種。但是，無論農民是否種植轉基因作物，抗除草劑的雜草始終是農民無可避免的問題。例如，盡管科學家還沒有推出可以耐受除草劑“莠去津”（atrazine）的轉基因作物，但還是有64種雜草對這種除草劑進化出了抗性。

    實際上，這些雜草的出現(xiàn)，源自抗草甘膦轉基因作物的成功。通常，農民會使用多種除草劑來減慢雜草抗性的產生。他們還會通過犁田翻土，去除表層土，釋放二氧化碳，以達到控制雜草的目的，這種除草方法不會促使雜草產生抗性。而轉基因作物出現(xiàn)后，種植者完全依賴草甘膦。這種除草劑的毒性較許多其他化合物低，且可在無需翻土的情況下殺死多種雜草。于是，農民年復一年地種植同樣的轉基因作物，而不再通過輪種或變換除草劑來防止抗性雜草的產生。

    上述做法得到了孟山都公司的支持。這家公司曾宣稱，只要使用得當，雜草并不容易對草甘膦產生抗性。2004年，該公司發(fā)布了一項為期多年的研究表明，農田輪作及更換除草劑并不能防止雜草對除草劑產生抗性。里克·科爾（Rick Cole）現(xiàn)任孟山都公司雜草治理的技術總管，他當時在一個行業(yè)雜志的廣告中說：“如果按照孟山都公司的推薦劑量施用，草甘膦可以有效除草。我們知道，死掉的雜草是不可能產生抗性的。”

    不過，這項研究在2007年發(fā)表之后，卻遭到科學家們的批評，因為研究所用的實驗作物區(qū)面積過小，不管怎么操作，雜草產生抗性的幾率都很小。

    國 際 抗 除 草 劑 雜 草 調 查 組 織（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）的負責人伊恩· 希普（Ian Heap）談道：“目前，我們已經在全世界的 18個國家發(fā)現(xiàn)了對草甘膦具有抗性的雜草，其中巴西、澳大利亞、阿根廷和巴拉圭所受的影響最為明顯。”

    現(xiàn)在，孟山都公司對草甘膦的使用也改變了立場，建議農民使用混合除草劑和翻土來除草。但該公司還是不愿承認他們對該問題的產生負有責任。科爾告訴《自然》雜志：“對于該體系的過度自信，再加上經濟利益的驅使，導致農民使用了比較單一的除草劑。”

    總的來說，與工業(yè)規(guī)模種植的傳統(tǒng)農作物相比，抗除草劑的轉基因作物對環(huán)境的破壞還是較小。

    英國一家咨詢公司PG Economics調查發(fā)現(xiàn)，在1996年到2011年期間，由于種植抗除草劑的轉基因棉花，除草劑的使用量減少了1550萬千克——這就是說，比起純粹種植傳統(tǒng)棉花，轉基因棉花的種植使除草劑的總用量減少了6.1%。

    PG Economics咨詢公司的負責人之一格雷厄姆·布魯克斯（GrahamBrookes）談到：轉基因作物使環(huán)境影響商數(shù)（environmental impact quotient）改善了8.9%。環(huán)境影響商數(shù)會考慮殺蟲劑對野生動物的毒性之類的多種環(huán)境影響因素。同時，布魯克斯還是一項由行業(yè)資助的研究的負責人之一，在許多科學家看來，這是一項該領域對環(huán)境影響所進行的最全面、最權威的評估。

    現(xiàn)在的問題是，轉基因作物帶來的這些益處還會維持多長時間。到目前為止，農民為了對付具有抗性的雜草，不得不使用更大劑量的草甘膦，并輔以其他除草劑和翻土耕作。美國賓夕法尼亞州立大學帕克校區(qū)的植物生態(tài)學家戴維· 莫滕森（David Mortensen）在一項研究中預計，由于轉基因作物的種植，2025年全美的除草劑用量將從2013年的1.5千克/公頃增加到3.5千克/公頃。

    為了給農民提供新的雜草治理手段，孟山都公司和其他生物技術公司，例如美國陶氏益農，（Dow AgroSciences）正在研發(fā)與不同除草劑合用的新型抗除草劑作物。他們希望能夠在幾年之內將這些轉基因作物商業(yè)化。

    莫滕森認為，即使是這些新技術，最終也會有失效的一天。但是，以色列魏茲 曼 科 學 研 究 所（Weizmann Institute of Science）的雜草科學家喬納森· 格雷塞爾（Jonathan Gressel）認為，完全放棄化學除草劑并不可行。使用化學除草劑來控制雜草還是比翻土耕作更具效率，而且對環(huán)境的破壞性也較小。他說：“如果農民采用更具持續(xù)性的農耕方式，并結合使用混合除草劑，那么他們就不再會遇到這么多問題了。”

    Q：轉基因作物導致農民自殺？
    A：謠傳
    在今年3月的采訪中，印度的環(huán)保及女權主義活動家凡達納·希瓦（Vandana Shiva）一再重申一組令人擔憂的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：“自從孟山都公司進入印度種子市場以來，已有27萬印度農民自殺。”她認為這是一次種族屠殺。

    這一控訴的依據(jù)是上世紀90年代末印度人口自殺率的升高。自孟山都公司2002年開始在印度銷售轉基因作物種子以來 ，這已成為每次談及企業(yè)剝削時一再重復的例證。

    孟山都公司的轉基因Bt棉花，含有一種蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis）的基因，能夠抵抗某些害蟲。但它進入印度市場的過程并不順利。一開始，這種棉花種子的價格比當?shù)氐碾s交品種高5倍，致使當?shù)氐慕涗N商將Bt棉花種子與傳統(tǒng)的棉花種子混合，以便能以較低的價格銷售。這些假種子再加上錯誤的使用信息，給當?shù)剞r民造成了莊稼和金錢的損失。這無疑給當?shù)剞r民雪上加霜，因為長久以來，當?shù)剞r民承受著嚴苛信貸體系的壓力，迫使他們向地方銀行貸款。

    然而，荷蘭瓦赫寧恩大學及研究中心的農業(yè)社會經濟學家格洛沃爾認為：“將農民自殺完全歸咎于Bt棉花，簡直就是胡說八道。”雖然經濟困難是造成印度農民自殺的一個驅動因素，但自Bt棉花引入，農民的自殺率并沒有任何變化。

    美國華盛頓特區(qū)國際食品政策研究所（International Food Policy Research Institute）的研究人員也證實了以上觀點。 他們收集、分析了與Bt棉花和印度農民自殺相關的政府數(shù)據(jù)、學術論文以及媒體報道，然后在2008年發(fā)表了相關研究結果，并在2011年更新了數(shù)據(jù)。他們的研究結果顯示，雖然印度人口的年自殺總數(shù)從1997年的不足10萬人，增加到2007年的12萬人，但在同一時期內，印度農民的自殺人數(shù)卻一直保持在每年2萬人左右。

    馬丁·卡伊姆（Matin Qaim）是德國哥廷根大學的一位農業(yè)經濟學家。在過去10年中，他一直在研究Bt棉花對印度社會經濟的影響。他認為，盡管Bt棉花在印度的起步不順，但它已經給當?shù)剞r民帶來了可觀的收益。

    在對印度中南部 533戶棉花種植家庭的調研中，卡伊姆發(fā)現(xiàn)，從2002年到2008年，由于蟲害損失的減少，這些農戶的棉花每公頃的產量增加了24%。在同一時期，由于棉花產量的提高，農民的平均獲利增加50%?？ㄒ聊氛f，考慮到轉基因棉花所帶來的利潤，我們就不會驚訝，現(xiàn)在印度種植的棉花90%以上都是轉基因品種。

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    美國華盛頓大學圣路易斯分校的環(huán)境人類學家格倫· 斯通（Glenn Stone）談道：Bt棉花帶來的增產還缺乏充足的實驗證據(jù)。他不僅對印度Bt棉花的產量進行了實地調研，還對相關的研究文獻進行了分析。他指出，大多數(shù)報道Bt棉花增產的同行評議論文，都屬于短期調研，而且調研時間通常都集中在轉基因技術大規(guī)模應用的頭幾年。

    因此，他認為這些研究有失偏頗：首批采用該項技術的農民，往往是那些經濟比較寬裕且教育程度較高的農民，而他們種植的傳統(tǒng)棉花產量就已經高于平均水平。

    這些農民種植的Bt棉花產量高，部分原因是他們在那些昂貴的轉基因種子上投入了大量的精力。斯通認為，現(xiàn)在的問題是，印度的傳統(tǒng)棉花田地已經所剩無幾，因而無法就產量和利潤與轉基因棉花進行比較。卡伊姆承認，許多相關研究僅著眼于轉基因棉花的短期經濟效益，但他在2012年發(fā)表的研究，將這些影響因素納入考慮之后，還是發(fā)現(xiàn)轉基因棉花的經濟效益較高。

    格洛沃爾認為，Bt棉花雖然沒有導致印度農民的自殺率激增，但也絕非棉花增產的唯一因素。他說：“對于轉基因技術的成功與否，我們很難一概而論。它在印度的發(fā)展仍在繼續(xù)，我們還無法對此作出決定性的結論。”

    Q：墨西哥野生作物遭到轉基因作物污染？
    A：未知
    2000年，墨西哥奧克薩卡（Oaxaca）山區(qū)的一些農民為了增加收入，希望為他們種植的玉米申請有機認證。美國加利福尼亞大學伯克利分校的微生物生態(tài)學家戴維· 奎斯特（David Quist）同意幫助他們，以獲取許可，進入他們的田地開展一個研究項目。但是，奎斯特對這些農民種植的玉米進行遺傳分析時，卻發(fā)現(xiàn)了一個驚人的事實：當?shù)爻霎a的玉米含有一段轉基因，而這段基因正是孟山都公司在抗草甘膦及抗蟲害的轉基因玉米中，用來提高轉基因表達的DNA片段。

    墨西哥不允許轉基因作物的商業(yè)化種植，因此這些轉基因可能來自墨西哥從美國進口的食用轉基因作物。由于當?shù)剞r民可能不知道這些是轉基因作物，而將其當作普通種子進行種植?？固赝茰y，墨西哥的玉米可能已與這些轉基因品種雜交，導致轉基因DNA混入原生種。

    該項發(fā)現(xiàn)一經在《自然》雜志上發(fā)表，奧克薩卡即刻成為了媒體、政治的焦點。許多人責罵孟山都公司污染了玉米的歷史發(fā)源地，因為在墨西哥，玉米被認為是一種神圣的農作物?？固匾惨驗檠芯看嬖诘囊恍┤毕荩ū热鐧z測轉基因時所使用的方法），以及認為轉基因片段會散布于基因組中的觀點，而遭到攻擊?！蹲匀弧冯s志最終撤回了對該論文的支持，但并沒有撤銷這篇論文的發(fā)表。2002年，對該研究的一篇評論文章中，《自然》雜志的編輯在腳注中還專門寫道：“現(xiàn)有的證據(jù)還不足以支持原論文的發(fā)表。”

    自那時起，學術界很少公開發(fā)表關于墨西哥玉米中的轉基因的研究。這主要是因為研究經費不足，以及研究結果不統(tǒng)一。

    2003年至2004年，美國俄亥俄州立大學哥倫布分校的植物生態(tài)學家艾利森· 斯諾（Allison Snow），對采集自墨西哥奧克薩卡125個農田的870個植物樣本進行了分析，但并沒有在玉米種子中發(fā)現(xiàn)任何轉基因序列。

    然而，2009年，墨西哥國立自治大學的分子生態(tài)學家埃琳娜· 阿爾瓦雷茲－拜拉（Elena Alvarez-Buylla）與加利福尼亞大學伯克利分校的植物分子遺傳學家阿爾瑪﹒派尼若－尼爾森（Alma Piñeyro-Nelson），發(fā)現(xiàn)了與奎斯特在2001年（在奧克薩卡23個地點采集的3個樣本）和2004年（2個樣本）所發(fā)現(xiàn)的相同的DNA片段。

    在另一項研究中，阿爾瓦雷茲－拜拉與合作者發(fā)現(xiàn)，從墨西哥全國1 765戶農民那里收集來的種子中，有一小部分含有轉基因。在當?shù)厣缛哼M行的其他研究中，也不斷發(fā)現(xiàn)轉基因的蹤影，但這些研究卻很少能得以發(fā)表。

    斯諾和阿爾瓦雷茲－拜拉承認，取樣方法的不同可能導致轉基因檢測結果的差異。斯諾說：“我們在不同的田地取樣，所以他們發(fā)現(xiàn)了轉基因，而我們則沒有。”

    當科學界在爭論轉基因片段是否侵入了墨西哥玉米時，墨西哥政府也在糾結，到底該不該允許Bt玉米的商業(yè)化種植。

    斯諾談道：“轉基因作物進駐墨西哥的玉米地似乎已經無可避免。有些證據(jù)甚至顯示這是正在發(fā)生的情況，但現(xiàn)在還很難說這種現(xiàn)象發(fā)生的頻率有多高，后果又會是什么。”阿爾瓦雷茲－拜拉堅持，轉基因的散播將會危害墨西哥玉米的健康，改變其特性，例如外表及味道，而這些品質對那里的農民是相當重要的。

    一旦轉基因進入原生種，就很難（即使不是不可能）被去除。批評者還推測，隨著轉基因性狀在當?shù)赜衩追N群中長期積累，原生種的健康最終是會受到影響的（例如與原生種搶奪能源和資源，或者擾亂原生種的代謝過程）。

    斯諾說，目前還沒有證據(jù)顯示轉基因作物會造成任何負面影響。她認為，就算這些轉基因進入其他植物，它們對植株的生長也只會造成中性的或有益的影響。2003年，斯諾和同事通過實驗證實，如果將Bt向日葵（Helianthus annuus）與野生種雜交，其轉基因后代雖然仍需密切照料，但與非轉基因植株相比，它們的抗蟲能力與種子產量都有所提高。斯諾說：很少有研究者進行類似的實驗，因為擁有這些技術的公司通常都不愿意學術研究者進行這類實驗。

    在墨西哥，對于轉基因技術的爭論并不局限于潛在的環(huán)境影響。農作物科學家凱文· 皮克斯利（Kevin Pixley）是國際玉米與小麥改良中心（International Maize and Wheat Improvement Centre）的負責人，他認為墨西哥國內支持轉基因技術的科學家忽略了一個關鍵點。他說：“科學界的大部分人都不了解墨西哥人在感情上和文化上對玉米的深厚依托。”

    支持或反對轉基因作物的研究，無論多嚴謹，總會忽略背后涉及甚廣的大環(huán)境，而在這些大環(huán)境下，情況往往會變得微妙、模棱兩可、混亂不堪。卡伊姆談道：“轉基因作物不能解決發(fā)展中國家或發(fā)達國家所面臨的所有農業(yè)挑戰(zhàn)，它并非包治百病的神丹妙藥。”但是，對它肆意詆毀也不恰當。真相往往存在于中間地帶。

    本文轉載自《環(huán)球科學》，翻譯趙瑾。轉載時文字略有改動。