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转基因农业到底有什么问题?(ZT)

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发表于 2010-4-27 17:41:31 | 显示全部楼层

转基因农业到底有什么问题?(ZT)

来源:http://bbs.cbbn.net/viewthread.php?tid=3948293
转基因农业到底有什么问题?

  袁越(发自英国、菲律宾)
  《三联生活周刊》2010年16期

  导言
  转基因农业的最大问题就是还不够好。

 [B] 正文[/B]

  [B]转基因技术的商业化应用已经有30多年的历史了。[/B]

  转基因技术的理论基础来自达尔文,正是他提出了进化论,人类这才明白世界上所有的生命都来自同一个祖先,使用同一套遗传密码。但是,人类直到1973年才找到了操纵遗传密码的方法。那一年,斯坦福大学的遗传学家斯坦利·柯恩(Stanley Cohen)从一种非洲爪蟾(Xenopus laevis)的染色体上切下一小段DNA片段,把它塞进了大肠杆菌的环形DNA链(Plasmid,质粒)中,让这个“蒙在鼓里”的单细胞生物成为第一个被人类转了基因的物种。

  柯恩采用的方法并不是他原创的,而是借鉴自加州大学伯克利分校的生化学家赫伯特·波伊尔(Herbert Boyer)。1978年,波伊尔成功地把人类胰岛素基因转进了大肠杆菌,“骗”它们生产出和真品完全一样的人胰岛素。在此之前,糖尿病人只能使用从牛或者猪身上提取出来的动物胰岛素,效率不高。

  自那以后,已经有多种蛋白质药物通过转基因的方式被生产了出来,其中包括人干扰素、人类生长激素、红细胞生成素和乙型肝炎疫苗等多种常用药物,都未引起争议。另外,采用转基因方式生产出来的凝乳酶也早就被应用于奶酪的生产,同样也没有引起公众的注意。所以,当转基因农作物问世后遭到来自社会各阶层的强烈反弹时,科学家们完全没有思想准备。

  “欧洲反对转基因农业的第一次浪潮大概是从1999年开始的。”英国牛津大学植物学系教授廉姆·多兰(Liam Dolan)对本刊记者说:“早期的反对者都喜欢走极端,而当时的科学界对这股反对转基因的声浪缺乏准备,应答不当,也走了极端,因此那段时间双方不是在讨论问题,而是在争吵。这种争吵不是建立在科学基础上的正常讨论,而是在斗气,几乎可以说是毫无意义的。”

  作为转基因植物领域的资深研究者,多兰教授担任过数家英国主流媒体的科学顾问,亲自参与过多场电视辩论。他向本刊记者回忆说,第一波转基因辩论的正方大都来自孟山都(Monsanto)公司这样的跨国生物技术巨头,反方则大都来自绿色和平这样的极端环保组织,以及宗教界人士。反方的动机主要来自对新技术的担忧,以及对人类“扮演上帝”的恐惧,他们的目的并不是探讨转基因技术的优劣,而是一心要搞垮这个行业。所以,反方经常采取胡搅蛮缠的方式,散布了大量毫无科学根据的谣言,以此来迷惑公众。同样,正方为了维护自己的商业利益,也说过很多不科学的话。比如曾经有个有机农场控告孟山都种植的转基因农作物造成了基因污染,孟山都矢口否认,事实上搞研究的人都知道,基因在野外的扩散是很难避免的。

  “其实我个人认为基因扩散是一种常见现象,并不可怕,但应该向公众解释清楚为什么不可怕,而不是含糊其辞。”多兰教授说:“孟山都这么做就会给人抓住把柄,让反方质疑他们的动机,结果适得其反。”

  根据多兰教授的观察,欧洲近年来对待转基因农业的态度发生了转变,消费者的态度开始软化,愿意去了解转基因技术的好处了。“我记得5年前的《卫报》一提到转基因全都是反对的,但今年开始出现了正面的评论文章。”多兰教授对本刊记者说:“如今的电视辩论也发生了变化,参加辩论的双方不再是两个极端的代表,而是出现了很多持有中间立场的辩手,他们承认转基因技术是中性的,大家的分歧是在技术层面,这样的辩论就有营养多了,也容易出现积极的结果。”

  可惜的是,由于中国政府去年11月为两种转基因农作物颁发生物安全证书而引发的大辩论似乎又在重复欧洲走过的老路,一方气势汹汹,棍棒满天飞,另一方神神秘秘,迟迟不做回应。老百姓夹在中间,不知该听谁的。

  [B]转基因农业的疑问与解惑[/B]

  如果我们仔细分析一下反方的立场,不难发现反对转基因农业的观点主要集中在以下4个方面。其中大部分观点都站不住脚,有些甚至是赤裸裸的谎言。

  首先,反方认为转基因食品对人体有害。比如有人认为转基因水稻“虫子都不吃,人哪敢吃?”事实上,这个说法是彻头彻尾的谎言。转基因抗虫水稻转的是一种来自苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的基因,俗称Bt。只有鳞翅目昆虫(比如棉铃虫和玉米螟)的消化系统才会对Bt蛋白质起反应,哺乳动物的肠道内没有相应的受体,不可能中毒。事实上,Bt蛋白作为有机杀虫剂已经被人类使用了50年以上,从来没出过问题。

  还有人说Bt蛋白会导致过敏反应,这也是毫无根据的谣言。台湾台中荣民医院过敏科主任蔡肇基博士曾经对本刊记者讲述了这么一件事:当初台湾打算引进美国的转基因玉米,委托蔡医生对Bt蛋白的致敏性进行检查。蔡医生发现Bt蛋白和尘螨表面的一种蛋白质有7个氨基酸顺序是一样的,虽然目前通常认为两种蛋白质必须有8个以上的氨基酸顺序一样才能导致同样的过敏反应,但为了保险起见,台湾有关当局还是决定暂停颁发进口许可证,委托蔡医生进行调查,直到调查结果证明Bt蛋白是安全的,才终于放行。从这个案例可以看出,全世界对于转基因食品的安全监督体系是有史以来最严格的,因为这个行业太敏感了,一旦出现一次事故,整个行业就要遭殃。相比之下,人们对传统育种、农药和食品添加剂的警惕性远不如对转基因食品高,目前发生的食品安全问题全都出在这些领域。

  其次,反方认为转基因农作物会破坏环境,比如造成基因污染,破坏生物多样性,导致昆虫灭绝或者产生抗性等等。这种担心有一定的道理,但事实证明只要处理得当,这些问题都是完全可以避免的。基因确实有可能扩散,但一来几率很低,二来自然界已经存在这些基因,扩散了也没什么大不了的。对生物多样性破坏最大的是农业本身,转基因技术能够提高产量,减少耕地面积,反而是有益的。为了减少转基因农作物对昆虫的影响,国际上都规定必须在转基因农田里保留一定比例的非转基因“避难所”,所以迄今为止尚无一例昆虫因吃了转基因农作物而产生抗性的案例出现。比如,转Bt棉花在中国北方商业化种植已经超过10年,棉铃虫尚未对Bt蛋白产生抗性。另外,抗虫蛋白其实有很多种,即使针对一种蛋白出现了抗性,只要换一种蛋白就可以了。

  第三,反方认为转基因农作物的专利都控制在发达国家或者少数大公司手中,发展中国家必须支付大笔专利费才能使用这些技术,这等于把国家的粮食安全交给外国人。这也是彻头彻尾的谎言。总部设在菲律宾的世界水稻研究所(IRRI)专利部门的负责人杰拉德·贝里(Gerard Barry)博士对本刊记者解释了其中的原因:“专利都是有适用范围的,美国专利不适用于中国,中国有很多办法规避。更何况中国科学家目前正在进行的转基因研究使用的都是早已成熟的技术,原来的专利早就过期了。”贝里博士甚至认为,中国有可能从转基因技术中获益,因为中国政府最近5年加大了这方面的科研投入,试图和孟山都等跨国公司争夺市场。“中国政府意识到,农业领域最大的利润空间来自专利农产品的出口,也就是发展出拥有自主产权的农产品,再卖给其他国家。因此,中国恰恰是目前农业新技术专利申请数量增长最快的国家。”

  根据中国农业科学院生物技术研究所知识产权中心提供的数据,中国去年颁发安全证书的两种转基因农作物的专利权都在中国手里,公众无须担心。

  第四,反方认为转基因农业帮不了穷人,反而会帮助发达国家控制穷国的农业市场,挤压穷国农民的生存空间。这个论点看似合理,但也经不起推敲。事实上,没人认为转基因农业是万能药,所有人都同意要想解决贫困问题,必须从多方面下手。菲律宾是南亚地区转基因农业进行得最好的国家,现任总统阿罗约就曾发表讲话指出,发展转基因农业是菲律宾的国策,因为这是保障菲律宾粮食安全的有效方法之一。

  必须承认,目前市场上存在的转基因农作物大都是针对发达国家的需要而研制出来的,但这不等于发展中国家就无法有效地使用转基因技术,中国、菲律宾和印度等国的例子就是明证。事实上,任何一种新技术在刚刚起步的时候都必须过商业化这一关,转基因技术也不例外。目前该领域的科学家大都集中在跨国公司,追逐利益是他们的天性,但这恰好说明转基因技术的研究需要全社会的扶持和帮助,否则就会被跨国公司所垄断,无法发挥它的优势。

  [B]转基因农业的问题[/B]

  既然转基因农业有那么多优点,为什么很多欧洲国家反对这项技术呢?“欧洲人不需要转基因,我们的粮食够吃了。”多兰教授对本刊记者解释说:“农业不是欧洲人关心的重点,我们更希望维持现状,保护欧洲传统的生活方式。事实上,很多欧洲人反对的不是转基因技术本身,而是这项技术对传统农业方式的改变。”

  “转基因只是一项技术,人类对任何技术都应该有选择权,不需要它的时候就不用。”现已退休的菲律宾大学昆虫学家艾米丽娜·博纳多(Emiliana Bernardo)博士对本刊记者说:“比如有些地方没有玉米螟,就不必种植转Bt基因的玉米。有的地方习惯人工除草,就不必种植转了抗除草剂的玉米。同理,任何国家都应该根据自身的国情,制定相应的农业政策。”

  问题在于,转基因技术是否是人类必须采用的一种新技术呢?种种迹象表明答案是肯定的。就拿主粮来说,根据联合国粮农组织的统计,目前全世界谷物产量的年增长率大约是1.1%,而世界人口年增长率则为1.2%。饲养牛猪鸡等家禽家畜的投入和产出比大约为2-6:1,这也要消耗很多谷物。再加上近年来能源作物的飞速发展,全世界对谷物的年需求增长率实际为1.6%,仅仅依靠传统农业方式的改良(比如杂交和耕作方式的改进)不大可能实现这一增长速度。

  产量还不是唯一的问题。现代农业的发展已经离不开石油工业的支持了,农业对土地和淡水资源的依赖也已趋向饱和,这就意味着留给粮食生产的资源空间已经很小,农业对自然环境的破坏程度达到了历史最高点。就在今年2月9日,中国环境保护部、国家统计局、农业部联合发布了《第一次全国污染源普查公报》。此次普查结果显示,农业污染源为化学需氧量(COD)的最大贡献者,排放量占四成以上,这是造成中国水污染问题的主要原因之一。此外,农业也是总氮、总磷排放的主要来源,其排放量分别为270.46万吨和28.47万吨,分别占排放总量的57.2%和67.4%。这些数字表明,中国农业已经超过工业,成为中国环境污染的最大来源。要想解决农业污染的问题,只有大力提高农业的生产效率,同时减少对化肥和农药的依赖,这同样离不开转基因技术。

  可是,面对如此艰巨的挑战,转基因技术尚未交出一份令人满意的答卷。“目前已经商业化的转基因农作物大都集中在3个性状上:抗虫、抗除草剂和延迟成熟。它们的获益方都是生产者而不是消费者,老百姓看不到转基因技术带给他们任何好处,这就是公众不支持转基因技术的根本原因。”多兰教授对本刊记者总结到:“比如我身上这件棉布衫,极有可能是用转基因棉花织成的,其生产成本肯定比非转基因棉花便宜,但是这里面的好处大都被棉农和衬衫厂得到了,消费者体会不到。相比之下,转基因药品要比非转基因药品便宜很多,而且更加安全,所以消费者立刻就接受了转基因药。”

  在多兰看来,要想让老百姓接受转基因农业,科学家们必须向公众展示这种新技术带来的好处,但这说起来容易做起来很难,主要原因在于转基因农业在技术上仍然存在很多难点,植物育种学家们远未达到随心所欲的程度,很多很好的想法没办法实现。

  具体来说,转基因药品的生产只需把基因成功地转到一个细菌中去就可以了,但植物是多细胞高等生物,生长速度慢,转基因操作难度大,其新陈代谢的机理也存在很多疑问,所以植物的转基因很难做,其发展速度远远落后于转基因药品的研发。

  回想起上世纪80年代初期,中国大学最热门的两个专业就是生物工程和计算机。如今计算机早已变成了支柱产业,极大地改变了人类的生活,而生物工程却仍在实验室里徘徊,其规模和影响力远远落后于计算机产业。究其原因,除了后者技术难度较大之外,私营企业参与程度不足是关键。相比于计算机产业的百花齐放,转基因农业领域目前只有孟山都、先正达(Syngenta)、杜邦(DuPont)和先锋(Pioneer)等少数几家私营企业具有一定的规模,即使是它们也都因为一些非技术原因而步履维艰。

  按照贝里博士的说法,转基因农业的推广面临三大障碍。第一,很多国家缺乏专门的监管机构,无法引进转基因农作物,大部分非洲国家都是如此。第二,一些农产品出口国多年来一直打“有机牌”,生怕引进转基因农业后砸了牌子,泰国、越南和中国台湾地区就是典型。第三,一些国家的民众因为各种原因拒绝接受转基因农业技术,这主要集中在欧洲国家,这些国家耕地面积分散,也不缺粮食,农业的压力相对较低,对转基因技术的需要不是那么迫切。

  “欧洲曾经卖过一种转基因番茄,比普通番茄含有更多的抗氧化剂,但是欧洲人对于抗氧化剂的好处不是很肯定,需求并不强烈,结果这种番茄根本卖不动。”多兰教授对本刊记者说:“相比之下,黄金水稻的优点却很显著,可惜由于反对转基因的人横加阻挠,一直没有被送到最需要它的穷人手中。”

  [B]转基因农业的未来[/B]

  多兰教授所说的黄金水稻是转基因农业发展史上的一个标志性事件。1999年,瑞士联邦理工学院的德籍植物学教授印戈·珀特里库斯(Ingo Potrykus)和他的搭档,德国弗莱堡大学细胞学教授皮特·拜尔(Peter Beyer)向世人宣布,他们成功地把两个外源基因导入水稻,生产出一种含有胡萝卜素的“黄金大米”(Golden Rice)。众所周知,胡萝卜素是合成维生素A的前体,光是亚洲每年就有约100万儿童死于因缺乏维生素A而导致的免疫力低下,另有约35万亚洲儿童因缺乏维生素A导致失明。世界卫生组织认为,解决这一问题的最佳方法不是向穷人发放维生素A药片,而是想办法提高穷人膳食中的胡萝卜素含量。大米是亚洲人的主粮,很多东南亚穷人几乎只靠大米维持生存,可惜普通大米中不含胡萝卜素,不可能依靠杂交等传统育种手段来提高大米的胡萝卜素含量,只有借助于转基因。

  这个想法听起来似乎很简单,但两位世界顶尖科学家花了8年的时间才总算取得了初步的成功。美国《时代》周刊将珀特里库斯的头像放到了2000年7月号的封面上,并称赞黄金水稻是“第一种完全没有争议的转基因农作物”。可惜事实证明《时代》周刊太天真了,黄金水稻遭到了以绿色和平组织为首的一大批环保组织的激烈反对,绿色和平声称一个人平均每天必须吃3公斤黄金大米才能满足自身的需要,非常不实用。

  “绿色和平的说法误导了民众,因为第一代黄金水稻完全是概念性的产品,本来就不是为普通老百姓生产的。”英国牛津大学植物系系主任简·郎戴尔(Jane Langdale)教授向本刊记者解释说:“珀特里库斯只想证明依靠转基因来提高大米的胡萝卜素含量是可行的,他做出来的第一代黄金水稻的胡萝卜素含量只有1.2-1.8μg/g,确实太低了。但是一旦这个概念被证明是正确的,就有可能进一步提高产量。事实上,由先正达公司开发出的第二代金水稻的胡萝卜素含量最高已经达到了36.7μg/g,普通人只要每天吃150克这种大米就可以满足身体对维生素A的需要。”

  第一代黄金水稻的研发过程一共用到了70项专利,涉及到的公司有32家,包括孟山都和先正达在内的几乎所有的大型跨国公司都位列其中。但绿色和平无法指责黄金水稻有专利问题,因为这些公司全都放弃了各自拥有的专利,为这种水稻最终出口到贫穷的第三世界国家铺平了道路。不过,这些跨国公司这么做有些迫于压力的嫌疑,因为黄金水稻获得了空前的关注,没人愿意在这个时候跳出来破坏国际人道主义行动。事实上,这些跨国公司过去不愿意把研究经费投给水稻研究,就是因为水稻的消费国大都在亚洲,利润空间不大。珀特里库斯教授研究黄金水稻总共花了108万美元,其中60万来自洛克菲勒基金会,24万来自瑞士政府,只有24万来自先正达(通过欧盟转交)。由此可见,如果没有来自发达国家的政府和人道基金会的支持,黄金水稻不可能这么早被研制出来。

  这个案例充分说明,要想让转基因技术符合发展中国家的需要,跨国公司是靠不住的,必须依靠各国政府和人道主义基金会的力量。比如,世界著名的国际水稻研究所(IRRI)就是在洛克菲勒基金会和福特基金会的支持下于1960年创建的,今年正好是它的50周年大庆。这家水稻研究权威机构最早培育出了世界级高产速生稻品种IR8,将绿色革命带到了亚洲,挽救了成千上万亚洲穷人的生命。当黄金水稻遇到来自公众的阻力时,正是IRRI挺身而出,接管了后续试验。研究人员把原始的黄金水稻和亚洲本土水稻进行杂交,试图筛选出适合亚洲人口味的黄金水稻。来自孟加拉国的水稻育种专家帕沙·萨拉提·比斯瓦斯(Partha Sarathi Biswas)告诉本刊记者,杂交已经获得了成功,目前正在筛选胡萝卜素含量高的稻种,并进行安全性试验。预计菲律宾将在2012-2013年批准黄金水稻的商业化生产,孟加拉国和巴基斯坦等亚洲国家也将于2014年左右引进黄金水稻,帮助这两个国家为数众多的赤贫人口摆脱维生素A缺乏症的困扰。

  黄金水稻的研究经费全部来自洛克菲勒基金会和福特基金会等国际人道机构。贝里博士向本刊记者介绍说,2009年IRRI获得的科研经费高达5400万美元,该所用这笔钱雇佣了1300名科学家和研究人员,其中有相当数量来自贫穷的亚洲国家。他们在这里接受技术培训,然后把学到的先进技术带回国内,帮助这些国家的稻农提高生产技术,增加粮食产量。

  除此之外,IRRI还投入了相当一部分人力物力开发新的水稻品种。比如,比尔·盖茨基金会于2009年投资了1100万美元用于C4水稻的研究。C4指的是玉米等植物所采用的光合作用系统,该系统的效率比稻米等植物采用的C3系统高很多。牛津大学的郎戴尔教授正在利用这笔经费将玉米的C4基因转入水稻,从根本上提高水稻的产量。“目前我们正在进行一项概念性的实验,预计今年底就能找到控制C4系统发育的基因,到那时我们就可以知道C4水稻在概念上是否可行。”郎戴尔教授对本刊记者说:“如果真的能把C4系统转入水稻中去的话,水稻产量将增加30%以上,同时对水和肥料的需求也会减少,非常适合在发展中国家推广。”

  同在牛津植物系工作的多兰教授则把研究重点放在了水稻根系的研究上。他本来是研究植物根系进化的,不久前刚刚取得了重大突破,找到了控制根毛长度的关键基因。他试图把这个基因转入水稻,让水稻长出发达的根系,便于吸收土壤中的水分和原本不易被吸收的无机磷。“如果郎戴尔教授成功了,那么新的C4水稻将需要更加发达的根系,我的研究就会派上用场。”多兰教授对本刊记者说:“我的目标是不但培育出适合干旱地区种植的水稻,而且培育出无需施用磷肥的水稻,减少磷污染。”

  如果说目前已经商业化的抗虫抗除草剂转基因农作物属于第一代,那么郎戴尔和多兰教授等人研究的就是第二代转基因农作物。新的转基因农作物将把重点放在提高农产品的营养价值,扩大农作物的种植范围,以及减少环境污染等方面,其直接受益者将从跨国公司和农民转为全世界广大消费者。这就是转基因农业的未来。

  (感谢亚洲植保协会中国分会对采访提供的帮助)
BG7YBK[size=4][color=red]这5杯分别为:[fly][/color][color=green]月中仙、[/color][color=orange]醉蓬莱、蝴蝶梦、梦星尘、彩灯艳[/color][/fly][/size]
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发表于 2010-4-27 19:15:30 | 显示全部楼层
我只知道
世博会严格禁止转基因的东西进入
不给老外吃
我们自己吃?
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发表于 2010-4-27 20:10:17 | 显示全部楼层
烦得狠 于 10-4-27 19:15 写道:
我只知道
世博会严格禁止转基因的东西进入
不给老外吃
我们自己吃?

我也刚知道
事实胜于雄辩
最好的东西外销
[img]http://www.sun3s.com/button/skysky-002.jpg[/img] 呼号:BG7YBE 我的主页 www.sun3s.com
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发表于 2010-4-27 20:13:02 | 显示全部楼层
太长,看不懂,到底说啥了?
宠辱不惊,闲看庭前花开花落; 去留无意,漫道天外云卷云舒。
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发表于 2010-4-28 00:40:01 | 显示全部楼层
转帖的内容,明显是正方的言论。
135
┣╋╋┓人生需要进退自如
246R
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发表于 2010-4-28 09:42:41 | 显示全部楼层
基因改良的工作即使人类不做,大自然也一直在做。当然人类所做的基因改良有可能是大自然永远不可能自发实现的。所以基因改良不是什么洪水猛兽。同时也没有任何公认的统计数据表明某项转基因有害健康,如果真的有的话,该项转基因工程也早就被禁止了。西方很多人反对是基于传统的宗教理由:认为万物是上帝创造的,人类不应该去干预上帝的事务,创造新的物种。其实很多人的愚昧之处就在于:对自己不了解的东西既不愿意去深入了解,同时又盲目恐惧。
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发表于 2010-4-28 09:46:22 | 显示全部楼层
昨天看了报纸,玻利维亚的总统说,转基因食品会导致男人同性恋增加,若干年后,男人都会变成秃子。
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 楼主| 发表于 2010-4-28 10:46:08 | 显示全部楼层
来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_487ab9d50100hi8u.html

[B]转植酸酶基因玉米详解[/B]

刘夙

  2009年,农业部批准了两种我国拥有自主知识产权的转基因粮食作物的商业化种植。这两种转基因粮食作物就是转植酸酶基因玉米和转Bt基因水稻。其中,因为转Bt基因水稻是供人食用的,所以人们对它的讨论比较多,而转植酸酶基因玉米因为是给牲畜吃的,所以人们的关注相对较少。我这篇文章就介绍一下转植酸酶基因玉米,主要解答三个问题:(1)为什么要转这个基因?(2)怎么转这个基因?(3)我国真的拥有自主知识产权吗?

  话说1万多年前,人类还没有开始农业生产,还在靠采集-狩猎生活的时候,地球上既没有鸡,也没有猪,也没有玉米,只有它们三者的祖先——原鸡、野猪和类蜀黍。那时候的原鸡和野猪不仅想不到自己会被人类驯化,更想不到有一天会以类蜀黍的后代为主食。实际上,原鸡和野猪从来都没有见过类蜀黍,因为它们是欧亚大陆的动物(原鸡的分布更局限在南亚、东亚和东南亚),而类蜀黍却生长在中美洲的墨西哥,中间隔着茫茫大洋呢!

  既然原鸡和野猪从来不以类蜀黍为食,所以它们的消化道无法充分吸收类蜀黍籽粒中的营养,也就非常正常。事实上,原鸡和野猪在吃下各种禾本科植物的籽粒时,都无法充分吸收其中的营养。这是因为原鸡和野猪都是杂食动物,既吃动物性食物(主要是昆虫),也吃植物性食物(包括多种植物的果实、种子、嫩叶甚至花瓣),营养来源比较多样,并不以禾本科植物的籽粒为专食,所以没有进化出充分吸收禾本科植物籽粒营养的本领——反正不够的营养可以从别的食物中获取嘛!

  但是在人类驯化了鸡、猪和玉米之后,问题就来了。在哥伦布“发现”新大陆之后,鸡和猪传入了新大陆,而玉米传入了旧大陆。人们很快发现,玉米是“优良”的鸡饲料和猪饲料——因为它的产量太高了。产量高,价格就低;价格低,用玉米做饲料喂出来的鸡和猪价格也低,所以在市场上更有竞争力。一来二去,大家就都用玉米做鸡饲料和猪饲料了。可是,驯化后的鸡和猪仍然和原鸡、野猪一样,不能充分吸收禾本科植物籽粒中的营养成分,驯化后的玉米也不例外。所以用玉米做饲料,便宜是便宜了,却容易让鸡和猪营养不良。所以直到今天,鸡饲料和猪饲料的配方也不能全用玉米,玉米最多一般也就只占一半,再多的话鸡和猪就要生病了。

  下面就让我们看看玉米有什么问题吧。玉米籽粒可以分为果皮(实际上是果皮和种皮的愈合)、胚乳和胚三部分。其中,果皮的主要成分是纤维素(86.7%),但是猪和人一样不能消化纤维素,鸡也只有非常有限的消化能力,所以果皮对鸡和猪都没太大营养价值。玉米胚乳含有丰富的糖类(87.6%),可是蛋白质含量却很少(8.0%),脂类就更少了(0.8%)。玉米中的蛋白质和脂类主要存在于胚中(分别占18.4%和33.2%),所以市场上卖的玉米油,更准确的称呼是“玉米胚油”。但是,玉米胚所占的体积很小,胚乳所占的体积却很大。所以总的来说,玉米富含糖类,却缺乏蛋白质和脂类,其蛋白质品质也不高,赖氨酸和色氨酸都比较缺乏,而这两种氨基酸对鸡和猪来说也都是必需氨基酸。鸡饲料和猪饲料配方里的其他成分(如豆饼、鱼粉等)主要就是为了提供足够的、优良的蛋白质。

  这还没有完。玉米中含有丰富的磷(每100克约含300毫克的磷),但是这些磷绝大部分都是以植酸的形式存在的。植酸又叫肌醇六磷酸,从这名字就能看出它含有很多的磷。玉米种子就是以植酸作为磷的储存形式的,在发芽的时候,它会合成植酸酶(即肌醇六磷酸水解酶),把植酸分解成一分子的肌醇和六分子的磷酸,然后就可以利用其中的磷了。但是在没发芽的时候,玉米种子里的植酸酶含量是非常低的。不仅是玉米,其他禾本科植物(如水稻)也是以植酸作为磷在种子中的储存形式的。

  人、鸡、猪都只能充分利用磷酸中的磷,而不能充分利用植酸中的磷。人还好一点,可以利用大约一半,所以很少患缺磷症(而且没消化的植酸还有一个意想不到的好处:可以降低结肠癌的发病率)。但是鸡和猪就比较惨,连一半都利用不了,因此如果饲料中玉米含量太高,鸡和猪就可能患上缺磷症。我前面说鸡和猪不能充分吸收禾本科植物籽粒中的营养成分,主要指的就是磷。为了给鸡和猪补充足够的磷,往往需要在饲料中另加含磷的添加剂(通常用磷酸氢钙),这真是舍近求远了!

  更麻烦的是,植酸不仅不让人、鸡和猪吸收磷,还会与铁、锌等元素结合,阻挠人、鸡、猪对这些微量元素的吸收。用营养学的术语来说,植酸是一种“抗营养因子”。所以,亚洲那些穷得只能吃大米的人往往缺铁(因为大米中的植酸影响了铁的吸收),这对他们的健康造成了严重的损害。同样,缺铁也会影响鸡和猪的健康,对猪的影响更重。

  植酸的不利影响还不仅仅在于造成鸡和猪的营养不良。在鸡和猪吃下玉米之后,因为植酸很少被消化分解,所以多数会原封不动地随粪便排出,这就造成了环境中的磷污染。这些磷会被冲入河流、海洋等水体,造成水体富营养化,进而造成有害微生物大量繁殖(微生物和植物一样,也可以利用植酸中的磷),形成陆地水中的水华和海洋中的赤潮,都是十分可怕的环境灾难。为什么现在一些国家禁止使用含磷洗衣粉,而我国也开始限制含磷洗衣粉的使用?就是因为不想加剧磷污染。

  既然玉米有这么多的不足,那么人们当然想要设法对它进行改良。传统育种方式对玉米的改良主要是增加其蛋白质含量,或改善其蛋白质品位(增加赖氨酸和色氨酸的含量)。现在的高蛋白玉米的蛋白质含量可达25%­-30%,优质蛋白玉米的赖氨酸和色氨酸含量可比普通玉米增加一倍。此外,高油玉米也已经培育出来了,其含油量可比普通玉米高50%或更多。但是,传统育种方式对于玉米籽粒中的植酸就无能为力了,因为要找到一棵能在未发芽的种子中就大量含有植酸酶、可以把植酸分解放出磷酸的突变玉米植株,可能性近乎为零!

  但是,转基因技术就可以实现让玉米籽粒含有大量植酸酶的梦想,只要把一个外源的合成植酸酶的基因导入玉米基因组中,并让这个基因在玉米籽粒中表达就可以了。为此需要解决以下两个问题:(1)这个外源的植酸酶基因从什么生物中获得?(2)怎样做到让这个基因在玉米籽粒中表达?

  对第一个问题来说,显然有两种选择:从植物中获取植酸酶基因,或者从微生物中获取植酸酶基因。基因工程师们基本都选择了后者。这是因为:第一,微生物制造的植酸酶比植物制造的植酸酶活性更高;第二,微生物植酸酶在动物胃液的酸性条件下也有活性,植物植酸酶却没有这样的优良特性;第三,植物植酸酶不耐热,在饲料加工过程中极易失活,而有些微生物植酸酶却可以耐高达90°C的高温。

  在能制造微生物植酸酶的微生物中,曲霉(学名Aspergillus)得到了格外的青睐,这是因为曲霉在自然界中分布广泛(比如馒头上的黑毛和花生发的霉都是曲霉在捣鬼),而且又能合成包括植酸酶在内的一系列重要的酶,所以很早就受到了基因工程师们的关注。第一种克隆出植酸酶基因的曲霉是无花果曲霉(A. ficuum,有时被误译为粪曲霉),这个工作是由荷兰的罗伯特·凡高尔科姆(Robert F. M. Van Gorcom)等人完成的,他们在1995年申请了美国专利(专利号US5436156)。后来丹麦NOVO公司生产的植酸酶添加剂就是用的凡高尔科姆等人的专利。中国也承认凡高尔科姆等人的专利。

  我国生产的转植酸酶基因玉米用的植酸酶基因,则是由中国农业科学院饲料研究所的姚斌、范云六等人从黑曲霉(A. niger)中克隆出来的,其序列和凡高尔科姆等人克隆出来的基因序列有较大的差异,不能被视为同一个基因型,所以姚斌、范云六等人在1997年为它申请了中国专利(专利号ZL97121731.9)。

  第二个问题的解决很巧妙。科学家们早就发现,玉米的一些基因只在胚乳中表达,另一些基因只在胚中表达,这种特异性表达是受不同的“启动子”(也是一段DNA序列)控制的。如果给植酸酶基因加上在胚中特异表达的启动子,再把这个启动子连同植酸酶基因一同转进去,不就可以让植酸酶基因只在胚中表达了吗?

  范云六、陈茹梅等人在2006年为上述转基因方法也申请了中国专利(专利号ZL200610137652.5)。这个专利和前一个专利合起来,就是转植酸酶基因玉米的两个关键专利。诚然,在这两个专利中,也引用了一些国外的专利,但是按照我国专利法的规定,这些对国外专利的引用并不会对转植酸酶基因玉米未来的产业化生产造成阻碍。

  现在,按照上述专利生产的转植酸酶基因玉米已经初步显示出了它的优异特性。这种玉米的籽粒中含有大量植酸酶,在加工成饲料之后仍然保留了大部分活性,鸡或猪吃下去之后,这些植酸酶在其胃中就可以把植酸水解,放出可供鸡和猪直接吸收利用的磷酸来,大大提高了磷的利用率。这样不仅不用再在饲料中额外添加磷酸氢钙,从而节省了成本,又可以增进鸡、猪对铁、锌等矿物质元素的吸收,而且还有效地减少了鸡、猪粪便对环境造成的污染,可谓一箭三雕。这个例子不正充分显示了转基因技术的巨大威力吗?
BG7YBK[size=4][color=red]这5杯分别为:[fly][/color][color=green]月中仙、[/color][color=orange]醉蓬莱、蝴蝶梦、梦星尘、彩灯艳[/color][/fly][/size]
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发表于 2010-4-28 11:32:58 | 显示全部楼层
既来之,则安之。
比转基因更可怕、危险、恐怖的东西多了去了
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发表于 2010-4-28 12:09:26 | 显示全部楼层
我看过一篇官方文章,内容说的是我们海南的木瓜.大概内容说的是:在国内热带水果中的木瓜大部份出自海南省,按国家规定,不允许引种外来的转基因木瓜,因为已经发现食用转基因木瓜会造成人体出现耐药性,但据农业部调查,海南省的木瓜种植基地产出的木瓜80%是引进的转基因品种,而不是本地瓜种.
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