蒋高明:转基因作物的生态风险与生态农业对策 (ZT)

作者:霜天红叶  于 2013-11-27 00:20 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:分享|通用分类:热点杂谈|已有14评论

关键词:转基因, 危害, 环境污染, 生态灾难

蒋高明:转基因作物的生态风险与生态农业对策 (ZT)


一、什么是转基因作物?

 

在介绍转基因作物之前,先来看看什么是物种。美国著名科学家、哈佛大学教授爱德华··威尔逊指出:“每一个物种就是一个封闭的基因库——一个不能与其它物种交换基因的生物集合体。如此程度的种间隔离,使每一个物种在长期进化过程中形成各自的遗传特征,并占据独特的地理分布范围。在一个物种内,特定的个体及其子子孙孙与其它生物个体之间的差异不会太远,因为它们必须进行有性繁殖,与其他家族进行基因交换。经过若干时代,属于同一物种的所有家系以其鲜明的特征联系在一起,这一脉相承的全部生物个体及其未来时代,会共同向着同一基本方向进化”。

从上面的陈述不难理解,经过约40亿年的漫长自然演化,物种的基因搭配是最合理的,少一个会进化出来,多一个会淘汰出去。人类举全球之力,利用最高的技术,并不能制造一个结构非常简单的物种,但人类却能够利用转基因技术毁灭一个物种,因为转基因打乱了物种进化轨迹。

转基因技术是当今生命科学前沿领域之一。它将人工分离和修饰过的某些生物的一种或几种外源性基因,转移到其它生物细胞中去,改变其遗传物质(DNA),并希望表达特有性状。具体地,转基因就是把A生物比如昆虫、动物、细菌的一部分基因,转移到B生物比如蔬菜、水果、粮食中去,改变B生物的自然特性,以达到人的某种要求(更多的是商业需求)。如将北极鱼体内有防冻作用的基因抽出来植入西红柿里,制造出耐寒西红柿;把细菌中的有毒基因植入水稻中,水稻就能产生抗虫毒素,杀死水稻害虫。

人类正在进行的转基因作物商业化开发,对生物尤其长期栽培与驯化的物种来说是个灾难。这是因为,转基因商业公司及其科学家通过转基因技术,是对物种某个特征进行强化,最终通过专利技术实现对自然分布的物种强行占有。转基因将一个好端端的物种,变成一个只有少数利益集团能够操纵的特殊怪物。转基因作物的特点是不能留种,即不再是传统的物种,随着时间的延长,那些被转基因的物种因农民不再留种而逐步消失。

为了打消消费者对转基因作物的顾虑,转基因鼓吹者故意混淆转基因与杂交的概念。实际上,转基因与杂交是完全不同的技术。以水稻为例,杂交水稻只能在同种和近亲种间的水稻之间进行,而转基因技术可以将基因跨界转移。生物分类级别为界、门、刚、目、科、属、种,界最高,种最低,如水稻和苏云杆菌分别为微生物界和植物界,人类则为动物界。杂交稻是在栽培稻之间或栽培稻与野生稻之间培育的杂交品种;而转基因技术则不然,科学家可将某个基因从任何一种生物中转移到另一生物中去使受体生物出现一些特殊性状,如抗虫、抗除草剂、抗旱等,最常见的将苏云杆菌的上的产毒素基因转移到棉花、水稻、小麦、大豆等作物上去,是建立在基因的某种功能是静止的这一逻辑基础之上的。

从上面的介绍看,转基因生物是实验室中改造过的生命。但是,不论怎么转,人类都不能让杆菌和棉花、小麦、水稻、大豆等来交配生育后代。杂交在自然界本身就存在,在近缘种之间可能自然发生,属小概率事件;而跨界转基因,在自然界根本就不存在,是零概率事件。两者都可以通过人工措施实现,但它们有本质的区别,即前者并没有打破大自然的遗传规律,而后者则严重违背了生物进化规律。

 

二、转基因对生物多样性的影响

 

尽管转基因技术能够在某种程度上实现了人类的一些愿望,但该技术长期发展,则对生物多样性了不利影响。试分析如下:

 

第一,转基因生物对非目标生物尤其有益生物产生危害。释放到环境中的抗虫和抗病类转基因植物,除对害虫和病菌致毒外,对环境中的许多有益生物也将产生直接或间接的影响,甚至会导致一些有益生物死亡。一些转基因作物,如抗草甘膦大豆,为了保证产量使用更多的除草剂,这一技术仅保护转基因大豆,但对转基因大豆外的其它物种一概灭杀。同样的道理,如果某种作物转了抗杀虫剂的基因,那么将会使用更多的农药,虽然保护了抗杀虫剂转基因作物,但喷洒大量农药,短期内控制了虫害,但同时杀死了天敌物种,造成生态系统物种失衡。


第二,转基因作物作为新物种侵占新环境,表现不折不扣的入侵性。自然界里从来没有过转基因生物,这是按照人的意志合成的“怪物”。它们因其体内有特殊基因,具更强的竞争性和入侵性。植入抗虫基因的作物,比一般的作物更能抵抗病虫害袭击。长此下去,转基因作物将取代原来的作物,造成品种()丧失。除此之外,转基因公司为了强化转基因作物的“入侵”能力,还发明了专用除草剂、化肥,将别的作物视为杂草“除之而后快”,更加剧了转基因作物入侵危害。这就是为什么阿根廷农业,一旦发现了转基因大豆的危害后,想恢复原来的传统种植体系“已基本不可能”的根本原因。


第三,降低生物多样性和食物多样性。保持食物多样性是减少疫病侵袭的重要措施。1864年,爱尔兰土豆枯死病,造成了100多万人死亡,几百万人流离失所,原因就是当地人只种植两个土豆品种,而这两个品种又特别脆弱,发生意外后无法挽救。与此相反,1970年在斯里兰卡、巴西和中美洲地区,咖啡作物爆发了咖啡锈,而在咖啡故乡埃塞俄比亚却发现了一种具有抵抗性的品种,从而挽救了全球咖啡农业全军覆没的命运。遗憾的是,由于转基因作物的入侵性和污染性,大面积推广转基因作物将导致生物多样性尤其是食物多样性降低,从而加大食物安全隐患。


第四,转基因导致超级杂草超级害虫”。农业是从自然生态系统演变来的,长期以来,作物与杂草就形成了既相互竞争、又相互依存的关系。传统农耕方式控制杂草是“斩草”而不“除根”的,因为杂草也能发挥控制水土流失、保持土壤水分的生态作用。但抗除草剂作物是要消灭杂草,这样杂草就与人类发明的这一技术产生强烈的抗争。生存是一切物种最初本能,消灭一个物种不付出残酷的代价是做不到的。事实上,杂草并不会按照人类的意志自愿消失,而是采取更强有力的对策进化。令转基因科学家想不到的是,杂草将人类转入作物中的抗草甘膦基因“俘获”过来,武装了自己,成为人类难以去除的“超级杂草”。在美国田纳西州西部,“超级杂草”长芒苋,生长最快的时候每天能长七八厘米,高度可达两米多甚至更高,把农作物全都盖在底下。它非常结实,收获时还会损坏收割工具。为了在长芒苋长大之前杀死它们,农民们被迫翻耕土地,往土壤里施加更多的除草剂。


从虫害控制来看,转基因生物增加了目标害虫的抵抗性,刺激害虫进化,这就加大了害虫控制的难度。如转基因抗虫棉在第一、第二代时,对棉铃虫有很好的抵抗作用,但在第三代、第四代后,棉铃虫就对转基因棉产生了抗性。具有转基因抗性的害虫变成具有抵抗性的“超级害虫”,就需要喷洒更多的农药,对农田和自然生态环境造成更大的危害。

第五,转基因造成“不明生物”病原体形成。因为转基因是在很短的时期内打乱了物种进化规律,在人类对自然规律还没有彻底了解的前提下,以人类意志为出发点进行的跨动物、植物、微生物界进行的转基因,可能造成未知病原体形成。20111月,美国高级土壤学科学家、美国普渡大学名誉教授、退休上校顿·胡伯博士,写信给美国农业部长发出警告,在孟山都抗草甘膦转基因大豆与转基因玉米中,新发现了一种不知名的病原体,该病原体具有造成动物不育与自然流产的潜在可能,对人类健康也可能造成影响。胡伯博士提到的不明病原体非常小,在电子显微镜下放大3.8万倍才能够看到,在抗草甘膦转基因大豆、玉米及其饲料与流产家畜尸体中均发现了这种“不明生物”。


由于种植转基因作物导致生物多样性下降,土壤中没有了“杂草”根系,涵水功能严重降低,造成耕地质量的严重下降。因此,转基因技术是在除草剂、大农药、大化肥基础上,按照人的主管愿望采取的农业“懒人”技术,是将简单问题复杂化的具体体现,这对于农业生态系统的影响将是“雪上加霜”。

 

三、转基因对生态系统的影响

 

第一,转基因作物破坏自然生态系统。生态系统是一个有机整体,任何环节遭到破坏都会危及到整个系统。例如,一些盐碱地、沼泽地、热带雨林以及某寄生虫分布的区域,以前原本不适合农业种植,但由于转基因作物出现,科学家向作物中转入了耐盐碱、耐高温、耐高湿、抗病虫害的基因,在这些地区种植转基因作物,就使原本生活在这里的生物栖息地丧失,从而造成物种减少、退化乃至灭绝,使原有的生态系统结构与功能遭受破坏。


第二,转基因打乱了生态平衡,造成物种之间关系紊乱中美科学家对中国481户棉农,经10年跟踪研究发现:农户种植转基因棉第3年经济效益最大,杀虫剂平均用量比种植普通棉花者低70%,收入高36%;但情况从第4年开始发生逆转。转基因棉尽管抑制了棉铃虫,但它无法杀死盲蝽象等害虫,导致盲蝽象、烟粉虱、红蜘蛛、蚜虫等侵害棉田,小虫成大灾。当年的转基因棉花种植户杀虫剂用量不降反升,投入成本比普通棉花种植户高3倍,收入却低8%;到第7年,转基因棉花种植户所使用的杀虫剂,已明显高于普通棉花种植户,加上转基因棉花种子成本较高,棉农收入大幅度下降。早先科学家曾认为转Bt基因棉花,可能面对的最大挑战是棉铃虫产生抗药性,但他们的研究结果却表明,转基因棉花无法对付的“次要害虫”造成了更大的危害。这就是转基因科学家为了前3年的商业利益,牺牲生态环境、农民健康和经济收益的“反面教员”。


第三,转基因造成基因污染。由于转基因是在很短的时间内强行让不同物种之间的基因产生“结合”,基因转进去容易,逃逸出来也容易。1998 年,美国环保局批准星联转基因玉米商业化生产,用作动物性饲料,不能用于食用,因为它对人体有过敏反应,可能产生皮疹、腹泻。 2000 年,市场上 30 多种玉米食品中发现了星联转基因过敏成分,美国政府下令把所有的星联转基因玉米收回。除了同种植物之间发生基因污染外,不同植物之间也会出现,如美国药用转基因玉米污染大豆事件就是一例。一家公司开发了给病人吃的药物玉米,结果在种了这种药物玉米的土地上种大豆,在收获大豆的时候,把转基因药物玉米也收在了一起,整个大豆就都被污染了。于是美国政府下令把仓库里面混装有药用玉米的所有的大豆都销毁,总计有约 100 万蒲式耳。

转基因植物通过花粉进行基因转移,也可导致非转基因植物受到污染。东南亚是大米基因多样性的故乡和中心,加利弗尼亚大学专家指出,世界上最重要的13种粮食作物中有12种与其野生的近缘物种进行了杂交。在加拿大,被用作实验的油菜,开始只具抗草甘磷、谷氨酸磷或咪唑啉酮其中一种功能,后来发现了同时具备这三种功能的油菜,这说明这三种油菜之间产生了基因交流。既然人类轻而易举地将基因转入了目标作物,那么,这些基因会不会轻而易举地逃逸出来吗?答案是肯定的。


第四,对水环境造成污染20109月,美国科学家研究发现,美国中西部玉米带周边很多河流都受到转基因玉米毒蛋白的污染。美国有超过85%的玉米通过转基因技术驱虫或耐受除草剂,转基因玉米可以驱赶玉米螟,还能产生一种具有杀虫功能的Cry12A)b毒蛋白。在玉米地周边500米以内的河流中,科研人员在植物残屑中检测到这种毒蛋白;在抽样调查的217条河流中,86%的河流中有玉米叶、壳、秸秆或谷物穗轴;13%的河流含有可检测出的Cry12A)b蛋白质。这项研究发表在权威杂志《美国科学院院刊》上。


第五,中国一些地方出现的动物异常现象可能与疑似转基因作物种植有关。据新华社记者报道,在中国山西、河南、山西、吉林等地,种植疑似转基因作物先玉335玉米几年后,大老鼠消失喂养这类玉米的母猪爱生死胎、狗肚子里都是水,此外,羊也出现异常情况。在河南全国闻名的生猪集散地,很多村子养猪业变得萧条起来。而这些出现异常的动物,几乎都吃过同一种玉米——先玉335。先玉335是美国先锋公司选育的杂交玉米,其母本为PH6WC,父本为PH4CV,含有转基因成分。

在生态平衡下,如鸟类数量足够多,又有大量益虫捕食害虫,非转基因植物和转基因植物不可能在产量上有太大的区别,转基因植物本身未必适应生态失衡的环境,甚至可能更加差,他们只能抵御一种害虫,而其它不受分泌毒素影响的虫类可以因为竞争减少而肆无忌惮繁殖。人类打乱生态平衡,然而试图通过高科技维持产量,完全是“搬起石头砸自己的脚”,而造成的生态灾难却让那些弱势的群体来承受,这显然是非常不合理的。

 

 


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发表评论 评论 (14 个评论)

1 回复 温和宝 2013-11-27 00:33
“把细菌中的有毒基因植入水稻中,水稻就能产生抗虫毒素,杀死水稻害虫。”
我对这句话表示怀疑。我觉得应该是改变了水稻口味,变得使害虫不喜欢吃了。而不应该是把水稻变成了杀虫剂,害虫吃了立刻毙命。
1 回复 寂禅 2013-11-27 00:36
俺可以负责任地告诉您这里所定义的概念 的东西很多是不准确的,或是片面的。比如“每一个物种就是一个封闭的基因库——一个不能与其它物种交换基因的生物集合体”。实际上基因交换常常发生,对一些物种而言,一个新的物种的形成可能就是外源基因侵入和“交换”的结果,也就是“转基因”来的。“转基因”在自然界中是再普通不过的现象了。广义而言,杂交育种就是“转基因”,也即用“优良”基因通过杂交的方法引入生物个体。只不过近年来,“转基因”的概念被狭义化了。
2 回复 寂禅 2013-11-27 00:59
温和宝: “把细菌中的有毒基因植入水稻中,水稻就能产生抗虫毒素,杀死水稻害虫。”
我对这句话表示怀疑。我觉得应该是改变了水稻口味,变得使害虫不喜欢吃了。而不应该 ...
这个描述是正确的。
1 回复 风天 2013-11-27 11:48
人不转,
天也转啦。
1 回复 霜天红叶 2013-11-28 08:10
温和宝: “把细菌中的有毒基因植入水稻中,水稻就能产生抗虫毒素,杀死水稻害虫。”
我对这句话表示怀疑。我觉得应该是改变了水稻口味,变得使害虫不喜欢吃了。而不应该 ...
如果你真的想发表对转基因食物的看法,请先弄清楚什么是转基因,很多有权威的科学家都发表了有证据的研究文章,我们不能无视,这毕竟与我们的健康有关。
2 回复 霜天红叶 2013-11-28 08:14
寂禅: 俺可以负责任地告诉您这里所定义的概念 的东西很多是不准确的,或是片面的。比如“每一个物种就是一个封闭的基因库——一个不能与其它物种交换基因的生物集合体 ...
杂交和转基因是有根本区别的。譬如说,不同族裔的小孩,身体比较好一些,近亲通婚的小孩就不属于优育。但是不应该为了长寿把乌龟的基因转给人吧?

祝节日快乐!
1 回复 霜天红叶 2013-11-28 08:15
寂禅: 这个描述是正确的。
毫无科学根据的结论!
1 回复 霜天红叶 2013-11-28 08:16
风天: 人不转,
天也转啦。
天咋转啊?你要到网上去多看看转基因食物的一些文章,就知道是咋回事了!
2 回复 风天 2013-11-28 09:27
霜天红叶: 天咋转啊?你要到网上去多看看转基因食物的一些文章,就知道是咋回事了!
基因若不天天转,
也年年转啦。
你和我,
都是转基因,
转出来的呢。
2 回复 寂禅 2013-11-28 10:37
霜天红叶: 毫无科学根据的结论!
俺说的是原作者的说法是正确的。
1 回复 寂禅 2013-11-28 10:43
霜天红叶: 杂交和转基因是有根本区别的。譬如说,不同族裔的小孩,身体比较好一些,近亲通婚的小孩就不属于优育。但是不应该为了长寿把乌龟的基因转给人吧?

祝节日快乐! ...
俺不客气,对这个问题俺比您有发言权。


Happy Thanksgiving!
1 回复 霜天红叶 2013-12-12 16:51
温和宝: “把细菌中的有毒基因植入水稻中,水稻就能产生抗虫毒素,杀死水稻害虫。”
我对这句话表示怀疑。我觉得应该是改变了水稻口味,变得使害虫不喜欢吃了。而不应该 ...
是把虫害的基因植入。所以破坏了生态平衡。
2 回复 霜天红叶 2013-12-12 16:53
风天: 基因若不天天转,
也年年转啦。
你和我,
都是转基因,
转出来的呢。
以后把乌龟的基因植入人类,人类就可以长寿了!
1 回复 霜天红叶 2013-12-12 16:55
寂禅: 俺不客气,对这个问题俺比您有发言权。


Happy Thanksgiving!
祝节日快乐!
请赐教!

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