第四章 转基因及其争议

第一节 什么是转基因

“转基因”一直都处在生物科技与公众舆论的风口浪尖，但这个概念本身始终暧昧不明。

转基因生物英文叫“genetically modified organisms”，简称GMO。这个概念经常被定义得过于宽泛。正如杜德娜所说：“美国农业部对转基因技术的定义是‘为了特殊用途而对动植物进行可遗传的改良，无论是通过基因工程还是其他传统方法’。这个宽泛的定义囊括了最新的基因编辑技术，以及传统的突变育种技术。事实上，按照这个定义，我们吃的几乎所有食物，除了野生蘑菇、野生草莓和野生动物，都可以说是来自于转基因生物。”

之所以定义得如此宽泛，可能是在和许多转基因支持者的话术打配合，他们宣称转基因和传统育种方法是“等同”的，民众应该像接受传统作物育种方法一样接受转基因作物。

但这一话术似乎并不管用，始终有许多民众对转基因食品疑虑重重。而到了基因编辑技术以及合成生物学兴起之后，许多生物学家又反过来试图收窄“转基因”的定义，从而把基因编辑技术与转基因技术区分开来，从而摆脱转基因的不良公众形象。

GMO有多种技术方法改变某一物种的基因，包括引入同源物种的基因，敲除特定基因等，其中最典型和最受争议的技术方法是Transgenic，也可以叫做“转基因”。这种狭义上的转基因技术特指跨物种转入基因，例如把细菌或昆虫中的基因转到植物中，把人身上的基因转到小鼠中，等等。这类技术显然最受争议，首先因为这种物种杂合听起来就有些可怕，其次客观上说，这类基因交换确实是远远超出了传统作物育种方法可能产生的结果。

如何实现基因片段的转入，可以用许多技术手段，包括电穿孔、基因枪、显微注射、农杆菌介导等等，在这个意义上基因编辑技术CRISPR也可以视作一种转基因技术。但基因编辑技术确实与传统转基因技术不同，因为CRISPR有可能做到“无痕”植入基因，即人为加入的基因片段可以做到非常精准，以至于在基因片段中不再留有其原始物种的痕迹，而是看起来就是写入了一段中性的“编码”。所以说传统转基因技术是从另一个物种中提取基因片段并转入相关物种之内，而基因编辑则是直接对相关物种的基因进行重新编码，虽然这一编码过程可能还是参考了另一个物种的基因，但原则上整个并不必须另一个物种的参与。

所以根据定义宽狭不同，我们既可以把基因编辑看作转基因技术的升级版，也可以看作是两种不同的概念。我个人倾向于根据科学史的实际进展，把转基因与基因编辑视作两种技术，但这也并不表示基因编辑之后的生物技术可以自动豁免于转基因所受的种种争议。

至于合成生物学，和转基因或基因编辑又是什么关系呢？首先，从广义上讲，合成生物学是以人工合成生命体为目标的一门学科，是一门交叉性的学科，基因编辑可以是合成的手段之一。从狭义的方法来说，转基因、基因编辑和合成生物学都是在做基因工程，但之前的工程侧重于对基因片段进行微调，而合成生物学更侧重于从整体上构建生命，必须是一种系统工程而不是局部的修改。

第二节 转基因的商业化

1973年，科学家通过酶重组DNA并在活细菌中实现，这标志着转基因的开始，也标志着“基因工程”的起始。

同样在1973年，实现转基因操作的科学家自发暂停相关技术研究，因为他们感觉到这类技术如果不受控制，可能会引发难以预料的后果，所以科学家们建议召开国际会议讨论相关风险。

相关的国际会议陆续召开，全球的生物学家以及许多伦理学家、法律学家都各抒己见。最具决定性的大会是1975年2月召开的阿西洛马会议。会议上分歧严重，但还是取得一定共识，如风险分级制和实验室安全规范等。现在的生物安全实验室分级体系等行业规范也源于当时的科学家自律。

争议和分歧并没有阻拦转基因技术的推广，1974年，第一个转基因动物（老鼠）问世了到了1976年，基因科技已经迈入商业化的进程。标志性的基因泰克公司在当年成立，主要产品是基因工程制造的的生长抑素和生长激素。

转基因技术很快用于改良各种农产品，许多实验不再局限于被高度控制的实验室，而是在田间进行，因此，无论转基因产品是否上市，转基因生物都有可能流入外部环境，从而影响生态系统。1982年，经合组织（OECD）发表报告，认为需注意转基因生物向环境释放的潜在危害。

1987年，已经有田间试验向环境释放转基因生物，同年，某项田间试验遭抗议者冲击破坏。

1990年代，多项转基因农产品上市销售，最早的是一种抗病毒的转基因烟草，于1992年在中国批准上市，然后是1994年，第一种转基因食品在美国上市，这是一种番茄，通过转基因延长了保质期。

1996年，孟山都公司发布了第一批转基因农作物。此后孟山都公司成为最重要的转基因作物销售巨头。

公众对转基因的疑虑始终存在，1997年，欧盟要求转基因制品需贴标签；2013年起美国若干州要求贴标签。

（民众对转基因食物的抗议）

转基因生物有广泛的应用场景转基因动物包括用于动物实验的定制动物（如易患癌小鼠、帕金森狨猴、荧光艾滋猫）；医疗用途的动物（如含药羊奶、器官移植猪）；便于养殖或提升肉质的牲畜（如无角奶牛、瘦肉猪）、海产品（如三文鱼、罗非鱼）、宠物（如荧光斑马鱼）；还有如抗疟疾蚊子、不育蚊子等用于生态改造的案例。

植物方面，也有转基因观赏植物，如蓝色的玫瑰，当然主要是农作物。转基因农作物耐除草剂、抗虫害、抗病毒、耐干旱、增加保质期、增加特定营养成分等。

和民众的争议不同，科学界对转基因产品的安全性还是比较有共识的。生物学家通常认为目前获批的转基因作物构成的风险并不比传统作物更大当然，科学家也同意新上市的转基因作物始终需要通过严格测试以保证安全。

而言积极，但存在地域不平衡的现象。

尽管我们可以大体上相信转基因产品的安全性，但相关的争议并非毫无可取之处。民众和科学家对转基因的不同认识，更是体现了上文所说的科学传播的问题。公众没有参与到科学中去，因而对其过程和后果并不知晓，这在一定上造成了公众对转基因的不理解。事实上，过于轻率地打发民众的疑虑，是转基因在舆论场上陷入窘境的原因之一。下面我们就具体讨论一下转基因相关争议的焦点问题。

第三节 实质等同原则

提到，为转基因产品辩护的主要话术是宣称它们与传统育种的作物“等同”，准确地说叫做实质等同（substantial equivalence）。

这一论证的大致思路在1990年粮农组织和世卫组织会议上被提出而这个词组是在1993年由经合组织正式提出，1996年世界卫生组织与联合国粮农组织正式采用了这一概念。

实质等同的概念借鉴于新医疗器械的审批制度，在这个意义上实质等同原则早在1976年就被美国食品药品监督管理局（FDA）应用了。简单来说，一项医疗器械如果只是相对于已有器械做了一些细微的改良或修饰，而在实质功能和原理方面并无变化，那就可以被认作“实质等同”，从而不需要重复进行繁琐的安全性审批。

在转基因领域，如果说一种新食物如果与传统长期食用的食物“实质等同”，被认为是安全的，没有额外的风险。

实质等同的转基因食物未必绝对安全，这是因为传统的食物也未必绝对安全。传统食物的成份非常复杂，也包含毒素（大部分可被烹饪过程消除），它们往往没有经过充分检查，但被公认安全（GRAS）。

即便是与传统食物有所不同的新产品，“实质等同”原则也可以用于加快安全检验，方法是检测新食物含有的蛋白质和代谢物质，凡是在传统食物中同样存在的，可无需额外分析，仅需对新食物中额外含有的蛋白质或各种化合物进行毒理学和营养学分析。

实质等同原则作为操作规范是有效的，但它远非无懈可击。首先，它把核准上市的裁决权留给了实验室里的科学家，而政府—公司—科学家的联盟并不总是让人信赖的，前面说过，疯牛病的牛肉也曾被鉴定无害，DDT也曾被认为安全，转基因产业涉及的利益太大，很难保证这次科学家们不会犯错。

其次，实验室的检测受限于技术精度，从直观上说，既然一种抗虫害转基因作物虫子不吃，那说明虫子都“看”得出它和原物种“不等同”，如果检测不出来只能说明检测手段不够。

我们可以用实质等同原则来考虑一下地沟油，地沟油与一般食用油有差别吗？大部分人都会同意有差别。但问题是现有的实验设备很难检测出一道菜肴是否使用了地沟油，目前查处的地沟油案件基本上都是靠人举报才发现的。既然我们检测出两道菜里的蛋白质、油脂等等成分基本一致，没有检测出明显的不同，那么是不是说我们不该抵制地沟油呢？

举个更极端一点的例子，我们可以用牛皮提炼明胶，用明胶制作果冻。但如果这个明胶是从人皮中提炼出来的，然后经过精炼让你无法检测出果冻中的明胶来历，是否可以认为这人皮制造的果冻和传统果冻“实质等同”，因而不该抵触呢？

也许从科学实验的角度说，确实可以在操作上等同起来，但是我们还是可以理解许多人拒绝把它们认作等同也是合乎情理的。

一方面，无法检测的微小差异未必不会产生巨大的影响，转基因本身就是通过对基因的微小调整带来了显著的变化；另一方面，即便最终确实吃下肚里没有分别，许多人在精神上也接受不了吃“人皮果冻”类似地，接受不了吃进肚里的玉米里含有虫子的基因，也未必是无理取闹。

人类社会本来就是观念多元的，某些人不吃猪肉，某些人不吃牛肉，青菜萝卜各有所爱，有的是信仰，有的是于习惯，没有必要强行让所有人都接受某种食物。转基因产品也不例外，我们可以尊重和理解一部分人的顾虑或抵制转基因食品的要求，而未必非得斥之为愚昧。

第四节 孟山都公司

传统的转基因科普普遍采用广播模型或缺失模型（见第二章），即认为公众，特别是抵制转基因的公众，一定是无知、误解、无理的一方另一方面，科学家也和政府企业站在一边，捆绑在一起。例如，转基因的支持者经常同时是孟山都公司的维护者，这种站边方式是失策的。

民主的交流中要避免这样的非黑即白的站边逻辑。我们应当承认转基因技术并非完美（讽刺的是，许多科学家在基因编辑技术兴起之后，也乐意承认转基因技术的缺陷了），也应当承认公众的诉求并非毫无合理之处，最关键的是，要承认科学家、政府和企业都有作恶的可能性。

孟山都公司是一家从其历史上看劣迹斑斑的企业，它于1901成立，最初生产糖精、咖啡因、香精等，1920年代开始生产化工原料多氯联苯（PCB）。事实上，30年代起就有人发现PCB有毒害，据解密资料至少在60年代孟山都公司内部就认识到PCB的环境危害，但他们并未采取任何措施。直到1976 年美国国会决定生产禁令（1978 年1月1日生效）后，才卡着截止期限停产。

1944 年起孟山都公司也生产DDT，也是直到1972年美国政府禁止使用后才停产。

1960-70年代，孟山都公司生产橙剂，这是一种含二噁英的除草剂，供应给美国军方，用于越战。孟山都公司向来和美国军方关系密切，是美国唯一的军用白磷供应商。

1970年代起，孟山都开始销售草甘膦等除草剂。

1983年起，孟山都设立转基因试验田，逐渐从化工转向生物工程，1990年代销售各种转基因棉花、大豆、花生等农作物。同时开发的转基因小麦因争议太大而未被批准上市。

为了支配市场，孟山都开发出“终结者”种子（terminator）技术，使得作物只能种一代，农民不能收获种子继续播种，向公司购买。好在这一技术因为争议太大而并未，1999年承诺不会商业化。

在新世纪，孟山都继续推广转基因种子，全球种子市场占有率第一，在2015年达到26%。2018年被拜耳收购，弃用孟山都名号，但并未放弃转基因农作物市场。

孟山都公司的拳头产品是各种耐草甘膦作物，正好和自己的草甘膦等除草剂捆绑销售，提供系统性的解决方案（Xtend Crop System）。

虽然“终结者”种子技术并未实装，但草甘膦等除草剂广泛使用之后，耐药的杂草会越来越多，这就要求农民不断更新农药的配方，而农药更新之后，耐农药的作物也需要更新，所以农民一旦使用孟山都的系统，就很可能陷入依赖。

第五节 产量与多样性

以孟山都公司为例，我们看到，一方面，从PCB、DDT和橙剂的事迹来看，我们无法相信孟山都公司的自律；另一方面，我们看到，即便转基因作物本身没有毒性，转基因作物的推广过程也会对生态环境和经济系统带来某些难以逆转的影响。

以农药—作物的捆绑系统为例，这里转基因作物的主要功能是耐药性，一个农场之所以需要作物耐除草剂，是因为这种农场通常是粗放式喷洒农药的。在精耕细作的传统农业中，杂草可以定点清除，即便使用农药也可以聚焦喷洒，因而对作物的影响不大。而集约化农业没有人力进行精细操作，通常靠大型机械来喷洒农药，例如用飞机来洒药。如此雨露均沾，除草剂也会损害作物，这时耐农药的作物就成为必须了。

所以说转基因作物一般为集约化、机械化、单一化的现代农业定制，不适合传统个体农民精耕细作多样化种植方式。这间接使得个别营养单一的高产作物占据压倒性优势，减少了市场中作物的丰富性。

另外，转基因作物的优势往往在最初播种时最为明显，播种数年之后，生态环境会自发调整，抗杀虫剂昆虫、对草甘膦有抗性的杂草出现——这类杂草在1990年未被发现，而到2014年已经发现23种。另外，当主要害虫被防治之后，其它次生的害虫可能泛滥，这又需要额外的农药使用。总之，农民只能不断加大农药用量，或者添加其它成分的复合农药，进一步加深对生物公司的依赖。

当然，平心而论，在应用转基因之后，总的来说农业生产的成本还是会降低的。但是一方面这种成本降低未必有转基因宣传者渲染的那样显著，另一方面也未必能抵消多样性减少等代价。

关键在于，以降低成本和提升产量来为转基因的意义做辩护是比较狭隘的。许多人津津乐道于农业科技能够让世界上多少人免于饥饿，但问题在于饥荒问题更多地是一个政治问题、经济问题或者人口问题，而不是一个科技的问题。

经济学家阿马蒂亚·森在其名著《贫困与饥荒》中揭示出：现代历史上的大饥荒往往不是由食物供应短缺引起的，而是由社会经济状况或失败的公共行动导致的。

绿色革命的推动者诺曼·博洛格（Norman Borlaug）也承认不能高估农业革命的意义：“绿色革命取得的短暂胜利给人类以喘息余地，但如果不遏制人类繁衍的可怕力量，成功就只是昙花一现。”

简单来说，农业产量增加后，贫困地区的人口可能继续增加，很快就会抵消农产品的增量。另一方面，专制政体、贫富差距和战乱动荡等因素更可能加剧饥荒。政治经济结构发挥的作用相比，转基因作物的贡献对消除饥荒的贡献微乎其微。而如果转基因农业的代价是资源集中化和减少多样性，那么这可能间接催生各种冲突和动荡，反而加剧饥荒问题。

生物技术的意义远不只是提升产量或降低成本，更重要的是让世界更加丰饶、多彩。合成生物学在未来不必重走孟山都的模式，而是应该更多地发扬自然的多样性和人类的创造力，促进食物、环境和生活的多样化。