轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象其實(shí)一直存在于自然界，比如植物的異花授粉

在我們的生活中“轉(zhuǎn)基因”這個(gè)詞經(jīng)常被人們所提及，甚至在2014年成為“科學(xué)美國人”中文版《環(huán)球科學(xué)》雜志年度十大科技熱詞之一。

那么究竟什么是轉(zhuǎn)基因呢？

簡單地來說就是一種生物的一個(gè)或多個(gè)基因轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物體中，從而使后者的生物性狀發(fā)生改變。

這種基因的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象可以通過人們采用分子生物技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可以非人為導(dǎo)向而自發(fā)產(chǎn)生。

自然界中就廣泛存在自發(fā)的轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象，例如慢性病毒載體里的乙型肝炎病毒DNA整合到人精子細(xì)胞染色體上、噬菌體將自己的DNA插入到溶源細(xì)胞DNA上以及農(nóng)桿菌具有的天然轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)等。

根瘤農(nóng)桿菌附著在植物細(xì)胞上

其中農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)基因過程被人們研究得很透徹，并成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的重要手段之一。

農(nóng)桿菌主要有兩種: 根瘤農(nóng)桿菌和發(fā)根農(nóng)桿菌。

根瘤農(nóng)桿菌能在自然條件下趨化性地感染大多數(shù)雙子葉植物的受傷部位，并誘導(dǎo)產(chǎn)生冠癭瘤，而發(fā)根農(nóng)桿菌則誘導(dǎo)產(chǎn)生發(fā)狀根，其特征是大量增生高度分支的根系。

產(chǎn)生這些性狀是因?yàn)檫@兩種農(nóng)桿菌的質(zhì)粒上都有一段T-DNA，農(nóng)桿菌通過侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后，可將T-DNA插入到植物基因組中。

所以農(nóng)桿菌擁有一種天然的植物遺傳轉(zhuǎn)化體系，也因此被稱為“自然界最小的遺傳工程師”【1】 。

利用農(nóng)桿菌，人們可以通過將目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和整合，然后通過細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，從而得到轉(zhuǎn)基因植物，這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用。

2015年發(fā)表在《美國科學(xué)院院報(bào)》（PNAS）上的一篇文章就提到了農(nóng)桿菌的天然轉(zhuǎn)基因過程。

Tina Kyndt及其同事，從國際馬鈴薯中心獲取到了304個(gè)植物樣本，其中291份是來自南美洲、中美洲、非洲、亞洲和大洋洲的栽培甘薯，另外9份屬于野生型。

他們對(duì)這些樣本進(jìn)行遺傳分析，發(fā)現(xiàn)在所有的栽培甘薯中出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)T-DNA序列，但是在野生型甘薯中卻沒有發(fā)現(xiàn)。

對(duì)于這種現(xiàn)象研究人員提供了一種解釋，在土壤桿菌感染野生甘薯期間，其T-DNA通過水平轉(zhuǎn)移而天然地出現(xiàn)在甘薯中【2】。

所以栽培甘薯其實(shí)就是一種轉(zhuǎn)基因作物，而它能通過數(shù)千年的自然選擇和人工馴化，可能就是這些細(xì)菌中的T-DNA起到了關(guān)鍵作用。

甘薯這種轉(zhuǎn)基因作物已經(jīng)被食用了數(shù)千年，沒有出現(xiàn)過任何不良的反應(yīng)，但“轉(zhuǎn)基因是否安全？”這個(gè)問題卻時(shí)常被人們所質(zhì)疑，甚至引起社會(huì)的恐慌，這和一些不真實(shí)、不客觀的報(bào)道有直接關(guān)系。

1998年8月，蘇格蘭Rowett 研究所的Pusztai教授報(bào)告稱，他們給實(shí)驗(yàn)幼鼠食用一種轉(zhuǎn)雪花蓮?fù)庠茨氐目瓜x轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，這些幼鼠出現(xiàn)了體重和器官重量減輕，內(nèi)臟和免疫系統(tǒng)受損，嚴(yán)重阻礙了幼鼠的生長。

1999年，美國康耐爾大學(xué)的研究者John Losey在英國發(fā)表報(bào)告稱，用涂有轉(zhuǎn)Bt基因玉米花粉的葉片喂養(yǎng)斑蝶，導(dǎo)致44%的幼蟲死亡。

2001年11月，美國加州大學(xué)伯克利分校的微生物生態(tài)學(xué)家David Chapela 和David Quist在Nature雜志發(fā)表文章，稱在墨西哥南部Oaxaca地區(qū)采集的6個(gè)玉米品種樣本中發(fā)現(xiàn)了同花椰菜花葉病毒“35S啟動(dòng)子”和諾華種子公司代號(hào)為“Bt11”的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米所含相似的基因序列。

2005年5月，英國《獨(dú)立報(bào)》又披露了知名生物技術(shù)公司“孟山都”的一份報(bào)告，用轉(zhuǎn)基因玉米喂養(yǎng)的老鼠出現(xiàn)器官變異和血液成份改變的現(xiàn)象【3】。

然而這些報(bào)道最后都沒有獲得權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，因?yàn)?strong>這些實(shí)驗(yàn)或多或少都存在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身的不合理性或?qū)嶒?yàn)過程中的漏洞缺點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)的不可重復(fù)性等問題，甚至是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的虛假性或故意隱藏部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)，所以這些報(bào)道的可信度是備受質(zhì)疑的。

除了上述發(fā)生在國外的對(duì)轉(zhuǎn)基因有爭議的事件，在國內(nèi)同樣也有類似的聲音。

2003年6月綠色和平組織在北京召開的會(huì)議上發(fā)表了題為《轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉環(huán)境影響研究綜合報(bào)告》，在這份報(bào)道中，陳述了抗蟲棉可能帶來的許多不好的影響如基因漂流引起的基因污染、以及超級(jí)害蟲的誘生【4】。

隨后對(duì)于轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉事件，多個(gè)國家的科學(xué)家很快聯(lián)名反駁了綠色和平組織的觀點(diǎn)，并提出了合理解釋。

然而基因漂流早就在自然界中存在，如2015年法國圖爾大學(xué)的科學(xué)家的一項(xiàng)研究結(jié)果提示了一種天然轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象，這種純天然的轉(zhuǎn)基因現(xiàn)象就發(fā)生在三種完全不同的物種之間。

在數(shù)百萬年進(jìn)化過程中，寄生蜂類徹底馴化了一些病毒基因，來幫助它在毛蟲體內(nèi)安全地進(jìn)行寄生生活，然后由于偶發(fā)事件，寄生蜂又將這些病毒基因通過它的宿主毛蟲傳遞給蝶類和蛾類。

在漫長的自然選擇過程中，這種發(fā)生在三個(gè)物種間的基因轉(zhuǎn)移不僅沒有引發(fā)人們所擔(dān)心的事情，它還由此賦予每一個(gè)物種獨(dú)特的遺傳優(yōu)勢(shì)，幫助它們?cè)谶M(jìn)化壓力中生存下來。

本質(zhì)上說，植物界的異花授粉和天然雜交同樣屬于基因的轉(zhuǎn)移，并且不是一個(gè)或多個(gè)基因的轉(zhuǎn)移，而是大批量基因的轉(zhuǎn)移。

這個(gè)時(shí)候如果又有人提出，同一物種間的基因轉(zhuǎn)移不算是轉(zhuǎn)基因的話，那么發(fā)生農(nóng)桿菌與甘薯間的基因轉(zhuǎn)移，就是發(fā)生在微生物與高等植物間的天然轉(zhuǎn)基因過程，同樣也表明轉(zhuǎn)基因可以自然發(fā)生。

現(xiàn)今轉(zhuǎn)基因技術(shù)已在世界各國迅速興起，越來越多科學(xué)家們都選擇支持轉(zhuǎn)基因，他們致力于應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)造福人類，并努力解決和預(yù)防可能出現(xiàn)的問題。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用范圍也從最早的醫(yī)藥方面，到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源領(lǐng)域和環(huán)境保護(hù)等。

其中轉(zhuǎn)基因作物發(fā)展最快，具有抗病、抗蟲、抗旱耐鹽堿等優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因作物正在大面積推廣【5】。

因此人們應(yīng)該理性地去看待，學(xué)會(huì)分辨一些報(bào)道的真實(shí)性。相信隨著人類的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，終有一天轉(zhuǎn)基因安全性問題會(huì)得到徹底解決。