转基因作物的风险与伦理评价

潘建红　刘加顺

〔摘要〕转基因作物的出现有其深刻的经济、社会和技术背景。转基因作物作为一项新的技术成果,给人们带来利益的同时,也带来了各种潜在风险,其潜在风险体现在对自然环境和人类健康的危害这两个方面。对转基因作物的安全性进行科学的伦理评价是农业生物技术应用和发展的需要,其伦理原则包括福利原则、实质等同原则、遗传稳定性原则和知情选择原则等。

〔关键词〕转基因作物;风险;伦理评价

〔中图分类号〕N05 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-2689(2009)02-0164-05

转基因作物(Genetically modified organism,简称GMO)就是利用DNA(脱氧核糖核酸,一种装有生物遗传信息的蛋白质)重组技术,将克隆的优良基因或人工合成的基因导入植物细胞的组织、或对植物内部基因进行修饰,使优良基因在其中得到表达,使之具有新的性状的植物。同传统杂交育种方式相比,这一技术克服了植物有性杂交的限制,基因交流的范围无限扩大,可将细菌、病毒、动物、人类、远缘植物甚至人工合成的基因导入植物,其应用前景十分广阔[1](205-207)。但由于人们还无法预测将基因转入一个新的遗传背景中会产生什么样的作用,故对其安全性存在忧虑。

一、转基因作物出现的背景

世界上培育成功的第一例转基因作物是1983年美国华盛顿大学和孟山都公司培育的抗棉铃虫转基因烟草。从那时起,关于转基因作物的研究和种植就发展迅速。1996年,全球转基因作物的种植面积是170万公顷,1997年是1100万公顷,1998年是2780万公顷,1999年是3990万公顷,而到了2000年是4420万公顷。种植国家由最初的美国发展到今天的阿根廷、加拿大、巴西、中国等13个国家。转基因作物的出现有其深刻的经济、社会和技术背景。

(一)“绿色革命”的困境

始于20世纪50年代的“绿色革命”对解决发展中国家的贫困和饥饿问题起到了极大的作用。当时,饥荒即将席卷整个亚洲,由于新技术的利用,饥荒并没有发生:中国自己培育的杂交水稻的广泛栽培在很大程度上解决了农民的吃饭问题。但是,“绿色革命”也有其自身的局限——对淡水、耕地、化肥以及农药的大量需求,而且也造成了一系列严重后果。为了获得大量的耕地、人们砍伐了大量的森林、把更多的牧场转换成农田。其结果是:森林、牧场资源急剧减少、大量的野生动物遭到灭绝或濒临灭绝的边缘;化肥的过度使用使土壤中的有机质减少,加剧了土壤的贫瘠化;农药的大量使用使得有毒物质进入环境中,造成了严重的环境污染问题,并且减少了物种的多样性;而且有毒的物质进入动植物体内,有时形成中毒事件,造成了难以预料的长期危害。

(二)人口增长的危机

20世纪以来,世界人口急剧增长,特别是二战以来,世界人口增长了一倍多。人口增长带来了一系列的问题,如粮食短缺、经济发展不快、社会扰乱等。人口增长的95%发生在发展中国家和地区,如中国、印度、巴基斯坦、非洲。人口增长不断严重阻碍了经济和社会发展,而且造成了资源短缺和粮食危机。20世纪60~70年代亚洲出现的饥荒就是明显的例证。“绿色革命”帮助亚洲暂时度过了饥荒,但是人口的持续增长又一次使发展中国家面临食物短缺的困境,而土地资源的日渐减少迫使人们寻求一种新技术来增加单位面积的粮食产量。

(三)基因技术研究的日渐成熟

1900年孟德尔分离定律与自由组合定律的再发现揭开了基因研究的序幕(当时的基因研究只是局限于生物个体表现的整体性状水平),摩尔根的连锁与交换定律的发现把对基因的研究推进到细胞水平,而1953年沃森和克里克的DNA双螺旋模型则将基因的研究推进到分子水平,随后的一系列生物学上的发现以及物理、化学等学科的发展使得生物科学的基因研究渐渐走向成熟。

二、转基因作物面临的风险

转基因作物作为一项新的技术成果,给我们带来好处的时候,也带来了各种潜在风险,其潜在风险体现在以下两个方面。

(一)对自然环境的潜在风险

从转基因的类别看,可以把转基因作物分为四类:品质改良的转基因作物,抗除草剂转基因作物,抗病毒、病虫害转基因作物,抗逆转的转基因作物。这些外源性基因的导入,改变了传统作物的基因结构、使其遗传背景发生了变化,可能产生对环境的危害。转基因作物的危害主要体现在以下几点:

1、可能损害生物多样性

生物多样性是生物在长期环境适应中逐渐形成的一种生物生存策略,对于提高其稳定性和生态效率有很大作用。同时,生物多样性也是人类生存和发展的基础;多样性的丧失,对环境以及人类的长远利益有害。生态多样性和作物多样性一直是人类生存的基础,为人类提供了多样的食物资源。斐尔生命伦理学委员会(Nuffield Councilon Bioethics)的研究报告一《转基因作物:伦理和社会问题》(Genetically Modified Crops: The Ethical and Social Issues)认为,转基因作物既可能给环境带来利益,像减少化肥、农药等化学物质的使用,又可能引起“基因污染”而给生态环境带来灾难,而且单一的大规模的商业化种植转基因作物.会减少作物多样性[2](96-105)。生态多样性和作物多样性的破坏,对人类生存是一种威胁,起码的一点,它降低了人类未来生存可供选择的几率。

2、可能形成超级杂草

目前全世界栽培的转基因作物中,最大的一类就是抗除草剂转基因作物,1999年,全球抗除草剂类转基因作物播种面积占了全部转基因作物种植面积的72%。人们在用除草剂除杂草时,有可能使转入作物中的抗除草剂基因扩散到其周围的近亲杂草中,和杂草进行杂交,形成超级杂草;转基因作物也可能因转入基因的不稳定而突变形成超级杂草。超级杂草的形成对环境可能带来灾难性的影响,它会疯狂地蔓延开来,任何除草剂都失去作用。对这些情况早点预防是有益的,因为你不可能预知未来,我们还没能完全理解自然,一旦出现意外情况,有时候可以亡羊补牢,有时候则是踏上不归路。

3、进化的风险

每一种生物在自然的漫长进化当中,都形成了抵御外界的能力。传统农作物对害虫和杂草的抵抗也不例外,它们对害虫和杂草的抵抗是靠大量基因的共同作用来完成,并非仅仅取决于某一个基因。而抗虫、抗除草剂作物则不相同,它们是借助转入的外源性抗虫、抗除草剂基因来实现对害虫、除草剂的抵抗力。这种被转入基因在开始的时候对害虫、杂草有极强的抗御作用,然而随着时间的推移,害虫和杂草可能形成对这类基因的抵抗力,这样会使转入基因失去其应有的作用。“绿色革命”时代的杀虫剂的部分失效就是明显的例证。在开始使用杀虫剂时,对害虫的杀灭作用非常明显,而在若干年后,害虫逐渐拥有了对杀虫剂的部分抵抗力或完全抵抗力,以致于不得不增加农药的使用量或研制新的农药杀虫剂。转基因作物未来如何,现在难以预料,不过爱荷华州立大学的植物学家Jonathan Wendel的评价则意味深长:“农业和害虫之间的斗争犹如一场永不休止的军备竞赛,而转基因作物是我们寄希望战胜害虫的一个方法,只是一时之计。”[3](37)

4、产生新病毒的危险

在转基因作物中,有一部分是抗病毒转基因作物,这种被转入的抗病毒基因有可能与其它的基因发生重组形成一种新病毒。因为在植物界中存在着植物病毒之间的异源重组现象,异源病毒之间在寄生体中可以通过异源包壳作用而产生致病力不同的新病毒,从而改变病毒的寄主范围。目前的田间实验中尚未发现转基因作物的病毒异源包装,然而从理论上讲,存在这种可能性。

(二)对人类健康的潜在危害

转基因作物因其插入基因的特殊性,不仅对自然环境可能有危害,而且对人类健康也可能有危害,其危害主要体现在以下儿个方面:

1、食物中毒

一般而言,传统农作物是人类不断改造、结合自然的进化而成的,对所选择的作物的毒性有一个比较清楚的了解,所食用的作物大部分被公认为是安全的、无毒的。转基因作物由于转入了一个外源性基因而可能使这种作物的含毒量增加、或者恰恰转入了一种致毒基因,使原来无毒的农作物有毒,从而造成进食这种作物的人或动物发生中毒事件。另外,食物中的毒性的积累是一个相当长时间的过程,因转入一种基因加速了作物毒性的积累,也造成了中毒的危险。

2、过敏反应

在传统作物中,有些人对部分作物食品存在着过敏反应,而食用其它的农作物产品比较安全,转基因作物恰有可能被转入一种对某类人有过敏反应的基因。以前该类人对这种作物不存在过敏反应,以后就有可能对这种转基因作物存在过敏反应。如果吃了此类作物食品,就会产生不良结果,即使不吃这类作物食品,也减少了他们未来对食物的选择权。

3、抗药性(或抗生特性)

传统农作物普遍不存在对治疗疾病的抗生素药物的抗性,这使得我们建立起来的医学很有效。由于转基因作物培育的特殊性(在培育转基因作物的过程中,通常要用一种抗生素抗性基因作为标记基因,帮助对转基因工程体进行筛选和鉴定),有可能使进食了这种转基因作物食品的部分人,在以后患病时,服用抗生素药物因体内存在的抗药性而不能治愈疾病(因为吃了该种转基因作物,这种抗生素抗性基因可能会与人体内的有害细菌结合从而产生对抗生素药物的抗性)。

4、损害作物的营养成分

在对传统农作物进行改造、转入外源性基因的时候,还存在着另一种危险,那就是损害原有作物的营养成分。我们在利用自然的杂交原理对传统作物进行人工杂交改良时,就出现过类似的情况。用人工杂交培育的农作物,提高了产量,而作物部分营养成分的品质却有所降低。不过,由于没有太大地降低营养成分而产量有更大的意义,也只好作罢。转基因作物的情况很特殊,会不会因转入一个外源性基因而大大地损害了作物的营养成分,这一点也是许多人关注的。

三、转基因作物的伦理评价原则

为了澄清科学事实,消除人们的忧虑,必须取合理的评估标准、合适的检测手段、科学的评价体系对转基因作物进行客观而正确的评价。

(一)福利原则

这是转基因作物从研发到付诸实践几个阶段必须遵循的首要原则,如果转基因作物不能为人类的生存和持续发展带来福利,那么其从一开始就没有必要花费大量人力、物力、财力去研究。福利原则主要体现在以下两个方面:第一,对人类带来更多利益(本文主要讨论其带来的经济利益)。对发达国家来说,由于他们有比较多的粮食,不会为生存而发愁,主要表现在带来作物产量的增加,品质的改善,从而带来更多的收入,提高国民的体质;对发展中国家来说,最主要的是增加作物产量,满足广大民众的食物需求,相对改善民众的贫困状况。粮食产量的增加可以使普通民众吃得饱一些,尤其对穷人最有利,因为穷人的粮食总支出占家庭总支出的比例远高于富人。第二,改善环境状况(即环境利益)。转基因作物的另一个福利之处是能有助于环境的改善,因为目前的环境状况几乎恶化到人类不能承受的地步,容不得进一步的持续恶化。传统农业对淡水的过度需求消耗了淡水资源的大部分,造成一些地区淡水资源的持续短缺。例如我国农业总耗水量占全国总耗水量的70%,形成西北地区长期缺水。大量杀虫剂的长期使用是过去30年间农田鸟类和昆虫数量减少的主要原因,化肥的长期使用造成了土壤的贫瘠化。转基因作物应当能纠正“绿色革命”的不良影响,或减缓对环境的恶化程度(当然,环境恶化的责任不能全部强加于“绿色革命”,还有其它方面的许多因素,我们只讨论“绿色革命”的影响),否则,就是失败。实际上许多转基因作物的研究就是从减轻对环境的危害这个角度出发的。

(二)实质等同原则

实质等同原则是经济发展与合作组织于1993年提出的食品安全分析的原则,其含义是:生物技术产生的食品及其食品成分与传统食品具有实质等同性。在本文里,提出这个原则同样是为了保证民众的健康利益,主要包含以下四个方面:第一,无过敏性。有一部分人对有些传统农作物存在着过敏反应,而对另一些农作物不存在过敏反应。因为人类对传统农作物的尝试历史悠久,所以部分人对哪些作物存在过敏反应有比较清楚的了解。由于转基因作物培育的特殊性(把一物种的基因转入另一物种),很可能在这个过程中,把一种过敏基因从一种作物转入另一种作物,这种可能性是存在的。第二,无毒性。经过DNA技术改造成的转基因作物,含有比传统农作物更少的毒性成分,或者说减慢了作物中的毒性成分的积累速度,这些都是有益健康的。然而转基因作物的培育是插入外源性基因,改变了作物原有的基因结构,有可能使作物带有更多的毒性成分或者加速了作物的毒性积累速度,这些都会造成对人或动物的伤害,因此要加以制止。第二,不存在对抗生素的抗性。传统农作物普遍不存在对抗生素药物的抗性,在人生病时,有助于抗生药物对疾病的治疗。而转基因作物通常使用一种抗生素抗性基因作为标记基因,这增加了人们对抗生素药物产生抗性的危险,若出现这种情况,对我们花了数世纪建立起来的医学将产生致命的打击。第四,不损害原有作物的营养成分。科学家们认为外来基因会以某种方式破坏作物的营养成分。这种情况现在很难说明白,但是有一点是肯定的,培育的高产作物确实在一定程度上降低了作物的营养成分,因为作物的产量和质量在目前的技术下存在着矛盾。

(三)遗传稳定性原则

遗传稳定性的含义是转基因作物转入外源性基因的突变率或是整个转基因作物的突变率小于或等于自然突变率或传统农作物的突变率。其实,生物体的突变是生物界普遍存在的一种现象,分为有益突变和有害突变两种,绝大多数突变对生物体是有害的,自然条件下,生物体的突变率很低。由于转基因作物插入基因时的突然性,基因结构的突然改变很可能造成转基因作物的突变率增加:同时,外源性基因的不稳定也可能打乱原有作物的基因结构,产生有害突变。从进化的角度讲,这些都是可能的。已经存在的物种对其周围的环境都经过较长时间的磨合,其基因结构与外界条件里相互平衡的状态,即处于适应状态。基因突变会造成作物本身对外界环境的不适应,同时也可能打破原有生态系统的平衡体系,对环境产生不良影响。2001年2月份《Nature》杂志发表了一项为期10年的研究工作报告,报告称,考察了转基因大豆、油菜、玉米等转变为杂草的可能性,但是没有发现这种情况。基因突变的另一个害处是对健康的影响,可能形成新的有毒物质或者破坏作物原有的营养成分,这些都会危及人们生命安全。所以,遗传稳定性是转基因作物研究、种植、推广中不可缺少的一个原则。

(四)基因不扩散原则

本文的基因不扩散是指转基因作物中的外源性基因不会扩散到其它的物种中,成为其基因组成的一部分,也即是说不会发生遗传污染现象。不扩散原则主要针对环境而言,这是保证人类长期安全不可或缺的又一原则。我们知道,自然界的基因重组只是仅限于同一物种间进行杂交,这是自然进化的基本规律之一,是维持自身平衡的一种方式,从没有打破物种间基因重组的界限。传统农作物育种也是利用了自然杂交规律,从没有进行跨物种的基因转移,被广泛认为是安全的。转基因作物把一物种的基因转入另一物种中,甚至把动物的基因转入植物中,在某种意义上是重塑自然和生命,改变了作物的基因结构,产生新的遗传背景,被认为存在风险。其风险主要在以下两个方面:第一,外源性基因扩散到亲源野生种。农作物是从野生植物中改良而来,经过几千年的改良,其基因结构发生了一些变化,但是它和野生种从理论上讲,它们之间仍可以进行杂交。如果转基因作物的周围存在着其亲源野生种,就有可能进行杂交,这样一方面可能污染野生种,使得野生种的遗传多样性部分丧失,另一方面可能形成超级杂草。不过从现在的情况看,没有和亲源野生种结合形成超级杂草的例子,但是确实会和野生种进行杂交。第二,外源性基因污染了传统的农作物。调查表明,转基因作物的花粉可以通过昆虫或风力的途径传染给周围的传统农作物,造成了基因扩散。欧洲在进口美国传统农作物的种子时,发现含有转基因作物的种子,以至于不得不规定:只要传统农作物的种子中,含有转基因作物的种子不超过0.1%的,就算合格。基因扩散现象会造成遗传多样性的丧失,遗传多样性的丧失对人类的可持续发展是有害的。历史显示:单一作物的种植会因自然突变带来灾难性的危险。[4](301-316)为了保持遗传多样性,我们在具体的研究和种植中,要防止基因扩散现象发生。为了预防,做到以下几点是必要的:大田试验和种植的周围不要有转基因作物的亲源野生种:不在同类的传统农作物周围种植或是形成一定的隔离带:对传统农作物的种子最好进行冷冻储存。

(五)知情选择原则

1999年一个欧洲公共协调行动团体发现74%的被调查者认为转基因食品应该被标明,60%的人需要有关这方面新发展的公共咨询,53%的人感到现有的规则不足以保护个人。[5]1998年在英国进行的一次投票表明,77%的人认为转基因农作物和食品应该被禁止,61%的人说他们不吃转基因食品。调查还显示了关于转基因产品的问题在消费者中存在着相当大的混乱[4](301-36)。斯蒂芬·诺蒂哈姆认为,对转基因食品进行明确、易懂的标识,是对消费者知情选择权的尊重。[6]知情选择原则包括两个方面,一是知情权,二是选择权。知情权是指保证民众对转基因作物的研究、种植和上市有基本的了解,主要包括转入了何种基因,作物的营养成分如何、是否含有对部分人拥有过敏反应的基因等。选择权是指民众对是否接受这种转基因作物享有个人自由,任何人不得以强制的方式让他人购买转基因作物的种子或食品。保证民众的知情选择权是必要的,它在一定程度上维护了民众的经济利益、健康利益和心理利益。首先,农民是否愿意种植转基因作物完全取决于自己,他们必然会从自己的经济利益或其它利益的角度出发做出决策。第二,保证民众享有知情权对保护他们的健康有益。有些转基因作物可能意外地转入了对一部分人有过敏性的基因,因为研究人员在进行研究时,不可考虑所有人的利益,也不可能面面俱到。意外地转入过敏基因是可能的,而一部分人恰恰对该种基因发生过敏反应,使他们在完全不知情的情况下吃了这种转基因作物及其食品,会造成对健康的危害。第三,尊重了消费者的文化需要。那斐尔的报告指出:鉴于存在各种宗教信仰和大量的素食主义者,需要用适当的标识来保证消费者自主选择转基因食品的权利:为了保证消费者能做出有效的选择,必须将转基因食品与非转基因食品分开。[7](145-147)素食主义者、宗教界人士、部分民众因为受其文化的影响,对转基因作物是强烈反对的,如果不把转基因作物及食品同传统食品区别开来,这会对他们很不公平、严重损害了他们的心理利益。例如,印度人忌讳一种含有“雄性不育”基因的转基因作物食品,害怕吃了会得“不育症”,尽管吃了不会发生不育的情况,但是损害了他们的文化信仰。把动物的基因转入某些作物而不告之民众实情,对吃这种作物的素食主义者是不公平的。所以,上述这些都是应该考虑的。如果忽略了这些因素,有时会激起公众的反对情绪,甚至发生社会扰乱。总而言之,知情选择原则是必不可少的,最明智的做法是在转基因作物食品上贴上标志性标签,注明转入基因、过敏性、营养成分等,和传统农作物食品区别开来。我国也实施了《农业转基因生物标识管理办法》,这部法律就是加强对转基因生物的标识管理,规范销售行为,引导农业转基因生物的生产和消费,保护消费者的知情权。

〔参考文献〕

[1]王国英.转基因植物的安全性评价[J]. 农业生物技术学报,2001.9(3).

[2]Nuffield Council on Bioethics,Geneticaliy Modified Crops: The Ethical and Social Issues,London,1999,pp96-105.

[3][美]Kathryn Brown.关注种子[J]. 科学2001(7).

[4]郭书田.中国生态农业[M]. 北京:中国展望出版社.1998.

[5]沈娴,龚柏华转基因食品安全性的争论[J].上海预防医学杂志.2005(6).

[6]转引自[加]詹姆斯·D盖斯福德.生物技术经济学[M].上海:上海人民出版社,2003.

[7]Stephen Nottingham. Eat Your Genes-How Genetically Modified Food Is Entering Our Diet. London and NewYork:Zed Books.Ltd,1998.

(责任编辑:李晓光)