食品工程博士崔凯：转基因在中国，路在何方？

　　来源：我是科学家iScientist

　　8月12日，在“我是科学家”第二期演讲活动中，拥有食品工程博士和心理学博士双学位的崔凯以《公众为什么不相信转基因》为题进行了一场精彩的演讲。8月29日，“我是科学家”公众号原文刊发了崔凯的演讲内容。崔凯的演讲引起了广泛关注，公众号后台收到大量读者留言。由于演讲时间的限制，崔凯未能展开阐述相关的科学原理和背景知识，在此他特意挑选了读者留言中一些具有代表性的问题进行回答，谈了谈他对这些问题的看法。


　　崔凯：和多数人一样，我也没资格和领导们一起吃饭，估计以后也没有这样的机会，所以无法正面回答这个问题。从逻辑上，我有几点分析：

　　其一，转基因作物有助于粮食增产和减少农药污染，进而降低了食品生产成本。以转基因豆油为例，价格要比非转基因要便宜约30%，适合寻常百姓消费，难登“大雅之堂”。转基因食品并不是高档的食材，我愿意相信领导们的菜单上并没有转基因食品。不过高档和安全是两码事，如果有人只喝2000元的高价白酒，能够证明20元的低价白酒是不安全的吗？

　　其二，中国每年要消费8000多万吨肉类产品、3000 万吨的蛋品和3500万吨的牛奶，这需要消耗近2亿吨的饲料。中国85%的大豆依靠进口，基本是转基因大豆。榨油后的豆粕是主要的饲料蛋白源，约占1/3的饲料比重。大家也应该注意到我演讲中提到了转基因玉米，和大豆一样，玉米也是饲料的主要成分。换言之，今天的很多畜禽都吃了含有转基因谷物成分的饲料，并成为餐桌上的肉蛋奶。所以包括领导们在内，现实中大家可能都“不知不觉”地在吃转基因食品。相关部门应该尊重公众的知情权，加强对这些“灰色地带”的监管。

　　其三，如果评价食品安全的标准都是先要领导们试吃，那么领导们是否吃得过来？药品食品监督管理部门的职责是什么？


　　崔凯：想想三鹿集团、长生生物等事件的处理结果，若一群育种专家明知故犯、明目张胆的去研究会“致癌“、“绝育”的转基因食品，早已被绳之以法。全世界从事转基因育种工作的研究人员数以万计，他们是受过良好教育的分子生物学家，开发出比传统育种技术更为精准的新一代生物技术，研究成果会在学术刊物上公开发表，选育的新品种也要经过政府和相关机构的专业评审才能够商业化种植。

　　育种专家不是恐怖分子，他们转入植物的不是毒素，而是能够优化植物生长性状的基因，终极目的是造福人类。近年来，国家花费数以百亿计的资金推动转基因技术发展，会是为了制造一种祸国殃民的毒药吗？此间的逻辑，大家可以自行思考。

　　再给大家分享一条资讯：2016以来，已经有134名诺贝尔奖获得者签署联名公开信支持转基因技术，其中117人为自然科学奖得主，包括47位生理学和医学奖得主。如此众多的诺贝尔得奖科学家签名支持某一特定专业领域的科学技术，这在现代科学发展史上前所未有。其实，转基因争论让科学家“很受伤”，甚至有科学家将这场争论上升到捍卫科学尊严的高度。



　　崔凯：虫害对农作物生长具有重要影响。以玉米为例，对产量影响最大的是一类名为“玉米螟”的害虫。这种虫类昼伏夜出，几乎终生与玉米为伴。玉米螟蛀食茎秆组织，使植株受损，影响养分运输。中国东北是玉米的主产区，通常“玉米螟”虫害会造成5%-30%的玉米减产。


害虫玉米螟。图片来源：wikipedia

　　有没有一种好的种植方式，既有好的抗虫效果，让农民增收，又可以减少高毒农药的用量，有利于生态环境？物竞天择，有些微生物为了自我保护，会分泌有杀虫功能的代谢物。

　　1956年，科学家发现苏云金杆菌（BT）体内的蛋白有杀虫作用。从原理上，昆虫的消化系统是碱性环境，BT蛋白在碱性条件下会被特有的酶剪切成毒素，再与昆虫肠壁上特异的受体结合，导致昆虫肠穿孔而死。而人畜等哺乳动物的胃液为酸性，且肠胃中不存在与BT毒素结合的受体。BT蛋白与其他蛋白质一样，会在胃液的作用下降解为氨基酸，变成可以被哺乳动物利用的营养成分。

　　所以BT蛋白能杀虫，却对人畜无害，且不污染环境，没有残毒。事实上，作为一种天然的微生物杀虫剂，BT农药已经有70年的安全使用记录，尤其广泛应用到很多消费者青睐的有机农业――这恐怕是很多朋友所不知道的。然而在农业生产实践中，作为一种天然农药，BT农药施用还是会受到作物生长期、温度、紫外线等多种因素的制约。

　　能不能让谷物“自带干粮”，自行合成BT蛋白？细菌和植物当然不可能杂交，于是生物学家用转基因技术，将细菌的这段“杀虫蛋白基因“转入到谷物中。这样即可有效杀虫，又替代了化学农药，更减少了施药的重体力劳动，一举多得。然而，很多公众不了解其中的原理，根据2017年我完成的社会调查，有51%的公众认为“能够杀死害虫的转基因作物，对人和动物也会有毒性“。



　　崔凯：欧盟对转基因的抵制始于转基因问世之初。进入20世纪90年代，关于核电安全和工业污染的争论在西方告一段落，舆论热点需要新的话题，这时出现的转基因食品正好一头撞在了枪口上。

　　历史充满各种巧合，就在转基因作物开始商业化种植的1996年，英国突然爆发了疯牛病，随后“二恶英”污染、禽流感、口蹄疫等一连串食品安全事件接连发生。“一朝被蛇咬，十年怕井绳”，对食品安全正处于“敏感期”的消费者对待新兴生物产品的信心大大动摇，质疑成为转基因食品与生俱来的一块胎记。尽管科学家坚信“真理掌握在少数人手里”，但政治家必须关注民意，决策上更要“随大流”。

　　1997年，欧盟议会通过《新食品和食品成分管理条例第258/97号令》， 开启了对转基因产品的严格管制。由于欧盟各国的农业资源较丰富，人均耕地是中国的2倍，许多民众认为并不需要转基因技术帮助农业增收增产。今天，仍有三分之二的欧盟国家选择禁止“种植”转基因作物。不过，在全球谷物链条上，欧盟也做不到“自力更生”，每年也进口大量的转基因玉米和大豆，主要用于饲料工业――这是“没有选择的选择”。

　　2018年6月德国拜耳斥资600亿美元收购了美国孟山都公司。这创造了德国企业有史以来的最高海外收购记录，也是拜耳公司150多年历史上最大的一笔并购交易。

　　一家以阿司匹林著称的世界500强企业为什么要花这么大一笔钱去收购一家争议巨大的转基因公司？因为行业巨擘看得很清楚――生物技术是未来现代农业竞争的关键。在一些公众眼中，转基因就等于孟山都，“恶名昭彰”。整合完成后，拜耳取其精华――生物技术，去其糟粕――孟山都的公司名称。

　　事实上，全球种子行业今天已经形成了拜耳孟山都和陶氏杜邦的双寡头模式，留给中国去追赶的时间已经不多了。

　　春秋时期的吴越之战，越国用煮过的种子进贡给吴国，吴国拿去播种，造成了来年的饥荒。有些朋友由此担心：种子是战略物资，不可假手于人。这种顾虑并非杞人忧天，而且也恰恰因为这种担忧，我们要“师夷之长以制夷”，发展自己的转基因育种产业，以应对国际种业的竞争压力。



　　崔凯：其实，无论是传统的杂交育种技术，还是现代的转基因育种，很多谷物都不能留种。

　　原因在于：其一，作为商业组织，种子公司当然追求利润。投入大量研发费用，自然要保护自己的知识产权。如果想让农民拿了种子，就可以自己繁育，如同想让中兴公司想从美国买了芯片后，自己就可以生产芯片，不再进口美国芯片，这在商业逻辑上是行不通的――美国可以卖给你芯片，却不会卖给你芯片技术。其二，即使农民留种，但“一母生九子、九子各不同”，第二年的种植性状也会分化和退化，得不偿失。


　　崔凯：这是一个很好的哲学问题。一方面人类渴望先知先觉，所以风水算命职业生生不息。另一方面，人类对未知的风险有心存恐惧，在伦理上愿意接受纯天然的食物，这也是动物进化的本能。然而，人类的很多创新在事前都不是“万无一失”的。比如：探索和寻找外星文明，是否会引来高级外星生物入侵地球？今天人工智能如火如荼，将来机器人是否会控制人类？这种假设已经多次出现在影视故事中，但人类是否会因此而裹足不前？为何公众没有对其表现出像对待转基因一样的争论？这也值得我们去思考！


崔凯：

　　现在，有的朋友缺少耐心，希望科学家能用三言五语、三五分钟就把转基因的技术原理解释清楚，这的确不切实际。

　　记得读大学本科时，遗传学是全班同学感到最难学的课程之一。勉为其难，做个解释：?其实杂交和转基因都是人工对作物进行选育，让不同的物种互相取长补短，培育出性状更为优良的品种。人类在地球上已经发现了约1000万个物种，杂交技术是在亲缘关系相近的两个物种之间进行整套遗传物质的融合，而转基因则是在某一物种原有的遗传系统中，直接加入外源特定的基因。

　　打个比方：A和B是两个亲缘关系很近的物种，A的基因序列为123456789，B的基因序列为123654789，而如果我们希望得到一个基因序列为123555789的C物种，传统杂交方式是将A和B不断地进行N代杂交，经过繁琐的“排列组合”式筛选，最后得到一株基因纯化的C物种；而转基因技术就是找到一个基因序列中含有555片段的D物种，再把A基因中456剪去，直接替换成D物种的555，变成123555789。从结果来看，杂交和转基因两种途径最终培育出来的C物种是一样的。

　　从原理来看，转基因是一种比传统杂交技术更为精准、快捷和安全的新一代生物技术。杂交通常只能在亲缘关系相近的物种之间进行，性状改良的空间有限。要进一步培育高产、优质和高效的作物品种，则需要利用跨物种的“特异功能基因”。

　　近几年，袁隆平院士也开始由杂交育种转向转基因育种，比如：因为光合效率高，玉米的亩产比水稻要高出50%以上，他想将玉米的“高光合效率”基因转移给水稻进而提高水稻产量。


　　崔凯：　我在演讲中呼吁加强中学生的科普教育，因为青少年是接受新生事物的最佳年龄段。随着年龄的增长，很多人会变得世故老成、思维固化，遇事先入为主，愿意相信“自己相信的”事情和证明自己是正确的事情，渐渐的也和年轻人出现代沟―我本人亦如此。其实“活到老、学到老”是一种很稀缺的能力。即使很多久负盛名的“大家”，到了一定年龄以后，也开始沉醉于过往的成就。

　　在这方面，我很敬佩“汉语拼音之父”周有光先生，50岁前是金融学家和经济学教授，50岁以后转行语言学，主持编写了今天通用的汉语拼音方案。60岁以后，关注文化和历史，85岁探讨现代化、全球化、人权保护和公民意识等等问题，是少有的一位跨越传统和现代的学人。


汉语拼音之父：周有光。图片来源：CCTV视频截图


　　崔凯：这是个很好的问题，我小时候也从同学那里借阅过《十万个玩什么》。总体而言，中国科学界缺少科普文化，且谈转基因容易招惹是非，大家敬而远之，也可以理解。中国GDP世界第二，年度电影票房达到600亿的规模，电视台上更有N多科技频道和纪实频道，至今却没有一部真正的转基因科学纪录片，这是值得深思的！

　　2014年12 月，辩论电视节目“智慧广场” 在美国纽约举办了一场很有影响力的转基因辩论赛，对战双方都是挺转界和反转界的权威人士。经过100 分钟正反双方的激烈辩论，现场观众对转基因持支持、中立和反对态度的比例从赛前的32%、38%和30%，变为赛后的60%、9%和31%。即：支持比例从32%增加到60%，而反对者比例基本没有变化。由此可见，科普工作所能影响的，主要是态度中立的公众。


　　崔凯：这是个很好的建议，目前转基因对环境影响的研究的确相对薄弱，而且有些潜在的风险可能需要几十年、甚至上百年才会显现出来。比如：转基因作物“一枝独秀”，是否会破坏生物多样性？是否会导致杂草和害虫进化升级，甚至出现“超级杂草”、“超级害虫”，酿成未知风险？这些顾虑并非杞人忧天，需要得到应有的重视。

　　其实，今天我们耳熟能详的谷物在亿万年前只是自然界里的普通杂草。人类的种植行为，包括良种选育、施用除草剂、杀虫剂，本质上就是从自己的福祉出发，“破坏”大自然原有的秩序。然而，地球上的人口正在以每小时1万人的速度增长，2050年地球需要有能力喂饱近百亿人口，我们是否有两全其美的选择？理想很丰满，现实很骨感，这又是一个沉重的话题！

　　转基因在中国，路在何方？最后，借用农业部部长韩长赋先生的一段话作为结尾：“安全不安全，应该是科学来评价；能种不能种，应该由法规来处理；食用不食用，应该由消费者自己来选择！”