很高兴自然杂志的这一期有了中文版。这是为转基因作物诞生30周年而做的。里面谈到抗农药GMO开始会使得农药使用降低6.1%，几年后抗药越来越厉害，最后农药应用成倍增加。 “科学”杂志也有相似的文章。就是要找。。。
自然杂志：“转基因农作物孕育了超级杂草吗？是的。” 里面讲到GMO使得农药越用越多的道理
http://www.bio360.net/news/show/5891.html
生物360
资讯
多媒体
会议专题
数据库
电子报
登录/注册
您目前所在位置：生物360 ? 新闻 ? “Nature：转基因作物的真实面目”
Nature：转基因作物的真实面目
来源：lifeomics / 作者：YORK / 2013-07-01
/ 9230 / /
Nature：转基因作物的真实面目
近年来，有关转基因农作物掀起了一连串的夸大宣传和炒作，也引起了不断的讨论和质疑。所以本期《自然》（Nature）杂志特别推出了这个专题，希望能够去伪存真，帮助读者认清转基因农作物的真实面目。
科学家们大约在三十年以前就首次成功地将外源基因转入到植物当中。从那以后，转基因农作物（genetically modified crop）就给人们带来了掀起第二次绿色革命的新希望，大家希望转基因农作物能够极大地提高粮食的产量，为我们提供大量的能源和纤维，解决全球的粮食危机，提高农民的收入，同时减少环境污染，创造出一个更加绿色的世界。从很多角度来看，这场绿色革命的确已经到来了。目前全球至少有 28 个国家在种植转基因农作物，这些拥有特殊（更有价值）性状的转基因作物的种植面积已经超过了 1.7 亿公顷。
可是从另外一些角度来看，转基因农作物又是失败的。目前在转基因农作物市场中比较成功的只有少数几种携带了抗虫基因（insect-resistant）和抗除草剂基因（herbicide-tolerant）的产品。所以大家对于转基因农作物对环境是否带来了有益的改变还存在着争议，同时很多人也对转基因农作物的食品安全问题表示担忧。不过因为政治的原因或者是立场的原因，在针对转基因农作物的口水战中，不论是支持者还是反对者，双方都有意无意地忽视了事实的真相。
本期《自然》杂志将为读者揭开迷雾重重的中间地带。杂志刊登的一则新闻特写重点介绍与饱受争议的转基因农作物效用有关的试验证据。英国国际发展部（UK Department for International Development）的首席科学咨询官 Christopher Whitty 等人认为，发达国家对转基因农作物持有的负面态度损害了转基因农作物在发展中国家的发展潜力。而且这种负面的情绪也耽误了第一种转基因食用动物——一种生长速度较快的大马哈鱼（salmon）的上市批准进程。
不过新一代的转基因农作物可能也会“因祸得福”，比如位于中国北京的中国农业大学资源环境与食品安全中心（Center for Resources, Environment and Food Security at China Agricultural University in Beijing）的主任张福锁（Fusuo Zhang）就认为，目前在全球转基因农作物种植面积排名第六的中国未来有可能成为转基因农业的热土。
本期《自然》杂志还刊登了一篇综述，重点回顾了植物膜转运子（membrane transporters）方面的研究工作，这些工作有可能使农作物获得新的特性，比如耐应激性状（stress resistance）或者提高植物的营养素含量等。另外一篇新闻特写则重点介绍了与新一代转基因农作物相关的遗传工程学新技术。虽然这场有关转基因农作物的论战还远没有结束，但是我们希望开展一场科学的、理性的讨论，只有这样才有助于转基因技术的健康发展。
Nature：转基因作物的真实面目
Nature：转基因作物的真实面目
1、转基因农作物三大关键问题之思辨
Nature：转基因作物的真实面目
转基因农作物孕育了超级杂草吗？我们种植转基因农作物是自寻死路吗？转基因农作物里携带的外源基因会偷偷摸摸地跑到其它天然植物里吗？下面让我们一起来认识转基因农作物的真相、谬误和不为人知的秘密。
在有关转基因农作物和转基因食品的争论当中，我们其实很难看到科学的证据，满耳充斥的全都是武断的结论和毫无根据的猜测。转基因农作物商业化至今已经将近 20 年了，公众对转基因农作物技术的认识也有了极大的提高。支持者们会这么说，转基因农作物极大地提高了农作物的产量（价值超过了980亿美元），减少的杀虫剂用量达到了 4.73 亿公斤。不过批评者也对转基因农作物对环境、社会和经济的影响作用提出了质疑。
科研人员、农民、社会活动家和转基因农作物开发公司各持己见，但是有关的科研数据却往往又得不出一个确定的结论，有时还会自相矛盾。我们知道，激烈的争论只会让复杂的真相更加难以捉摸。荷兰瓦赫宁根大学和研究中心（Wageningen University and Research Centre in the Netherlands）的农业社会经济学家 Dominic Glover 就表示，大家吵了这么久，还是一点进展都没有，这真是让人绝望。双方各说各的理，谁也没有听对方在说什么。
《自然》杂志将就以下这三个比较集中的问题进行讨论，这三个问题分别是：转基因农作物促进了耐除草剂超级杂草的诞生吗？是转基因农作物让印度的农民自杀的吗？转基因农作物里携带的外源基因会传播到其它天然植物当中吗？通过针对上述三个问题的讨论，我们将发现责任是如何被转移的，谣言是如何传播的，对文化差异的漠视又是如何进一步激化矛盾的。
转基因农作物孕育了超级杂草吗？是的
Jay Holder 是美国乔治亚州 Ashburn（Ashburn, Georgia）的一名农业顾问，他大约在 5 年前第一次在一位客户种植转基因棉花的地里注意到了长芒苋（Palmeramaranth，学名 Amaranthuspalmeri）。长芒苋是一种让美国东南部地区的农民非常头疼的植物，因为这种植物会与地里的棉花争夺营养、光照和水分，而且很快就会取得优势，占领整块棉花地。
鉴于此，美国农民在上世纪 90 年代末开始广泛种植一种由美国密苏里州圣路易斯的孟山都公司（Monsantoin St Louis, Missouri）生产的耐草甘磷（glyphosate）除草剂的转基因棉花—— Roundup 。农民最开始种植这种 Roundup 转基因棉花作物时，配合使用草甘磷除草剂取得了非常好的效果，可是后来问题就出现了。2004年，人们在美国乔治亚州某一个县的农田里首次发现了一种耐除草剂的苋属植物（amaranth），到了2011年，这种耐除草剂的杂草已经扩散到了76个县。Holder 注意到有一些农民就因为这种耐除草剂的杂草，已经失去了一半的棉花地。
有一部分科学家，以及反对转基因农作物的人士警告说，由于种植了耐除草剂的转基因农作物，所以农民开始肆无忌惮地大肆喷洒除草剂，这促使自然界中的杂草也进化出了耐除草剂特性。自 1996 年开始种植耐草甘磷的转基因农作物以来，已经发现了24种耐草甘磷的杂草。不过不论农民是否种植转基因农作物，除草剂耐药性始终都是他们必须面对的一个问题。比如至少已经有64种杂草进化出了耐除草剂莠去津（atrazine）的特性，可是现在还没有耐莠去津的转基因农作物出现。
耐草甘膦杂草的出现其实也可以看作是他们自己成功的受害者。农民们历来都会使用多种除草剂，因为这样会有助于减少杂草产生耐除草剂抗性的机率。农民们还会用犁地和翻耕等方式去除杂草，通过这些物理方式可以破坏表层土壤，释放二氧化碳，而且这种方法绝对不会让杂草产生“耐药性”。耐草甘膦转基因农作物的出现让农民放弃了上述传统的方法，开始大规模使用草甘膦除草剂，因为草甘膦比其它大多数除草剂的毒性都要低，而且效果也不错，不需要辛苦犁地就可以消灭大部分的杂草。就这样，农民们开始年复一年地重复种植这些转基因农作物，再也不会像以前那样进行轮种，也不再使用其它种类的除草剂了。
这一状况的出现也要归咎于孟山都公司，因为他们宣称只要正确地使用草甘膦除草剂，就不会让自然界里的杂草产生耐药性。直到 2004 年，孟山都公司还在大肆宣传一篇历时多年时间完成的研究论文，该文章指出，轮种和使用其它除草剂无助于防止杂草产生耐药性。目前在孟山都公司杂草项目部担任技术负责人一职的 RickCole 当时在一份行业内刊物上刊登的广告里这样写道：“如果按照孟山都公司推荐的剂量来使用草甘膦除草剂，是可以有效地清除杂草的，而且我们都知道，死掉的杂草是不可能产生耐药性的。”这篇研究论文于2007年进行了发表，之后招致了科研人员的广泛批评，因为试验设计的样本量很小，所以不论采取什么措施，杂草都很难产生耐药性。
据总部位于美国奥勒冈州科瓦利斯市的国际耐除草剂杂草调查组织（International Survey of Herbicide Resistant Weeds, based in Corvallis, Oregon）的负责人 Ian Heap 介绍，现在世界上已经有18个国家发现了耐草甘膦除草剂的杂草，其中受害最严重的国家是巴西、澳大利亚、阿根廷和巴拉圭。孟山都公司现在对草甘膦除草剂的态度也发生了改变，他们开始鼓励农民使用多种除草剂，也鼓励采用犁地的方式去除杂草。不过孟山都公司并没有承认是他们导致的问题。Cole 向《自然》杂志的记者介绍说：“由于对转基因农作物充满了信心，再加上因为经济的原因没有使用多种除草剂，所以才导致了今天的问题。”不过反过头来看，耐除草剂的转基因农作物也不是一无是处的，至少它们对环境的危害就要比工业化种植的传统农作物小得多。PGEconomics 公司这家位于英国多切斯特市（Dorchester, UK）的咨询公司就接受转基因技术公司的资助进行过一次调查，他们发现在 1996 至 2011 年间，全球因为种植耐除草剂的转基因棉花作物，除草剂的使用量总共减少了 1550 万公斤，与种植传统棉花作物需要使用的除草剂剂量相比减少了 6.1%。而且据 PGEconomics 公司的副经理，同时也是这项研究项目负责人之一的 Graham Brookes 介绍，转基因技术让环境影响指数（environmental impact quotient）提高了 8.9%，这项环境影响指数里就包含了杀虫剂对野生生物的毒性作用等因素。很多科学家都认为这项研究是转基因技术领域里投资最大，也是最权威的环境影响研究工作之一。
不过这些影响作用能够持续多长时间呢？到目前为止，农民还在用加大草甘膦除草剂用量的办法对付耐药的杂草，当然同时也会采取犁地和使用其它除草剂的措施。由美国宾夕法尼亚大学（Pennsylvania State University in University Park）的植物生态学家 David Mortensen 开展的一项研究显示，他们估计到 2025 年时，美国每公顷耕地上的除草剂用量将会由目前的 1.5 公斤上升到 3.5 公斤，这还只是因为种植转基因农作物而带来的直接后果。为了给农民们多一种控制杂草的选择，孟山都公司和其他一些生物技术公司，比如位于美国印第安纳州印第安纳波利斯的 Dow Agro Sciences 公司（Dow Agro Sciences, based in Indianapolis, Indiana）正在开发新的耐除草剂转基因农作物，这是可以耐其它除草剂的转基因农作物，预计会在几年之内上市。
不过 Mortensen 认为这些新的技术最终也会失效。可是以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel）的杂草专家 Jonathan Gressel 认为，完全不使用除草剂也不太现实。使用化学药物去除杂草还是要比犁地等方法管用得多，而且效率更高，对环境的危害也更小。 Gressel 表示，如果农民们采用更加可持续的耕种方式，同时也混合使用多种除草剂，那么问题就会少得多。
Nature：转基因作物的真实面目
是转基因棉花让印度的农民自杀的吗？不是
今年 3 月，印度的环保活动家，女权主义者 Vandana Shiva 在接受采访时不断提到这样一个值得警惕的统计数字，自从孟山都公司进入印度的种子市场之后，已经有 27 万印度农民自杀了。“这简直就是一场种族灭绝行动。”Shiva 愤怒的说道。
自从孟山都公司从 2002 年开始在印度市场销售转基因农作物的种子以来，就不断有这种传言传出，不过印度的总体自杀率从上世纪末开始就已经出现了逐步增加的趋势。
携带了一种苏芸金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt ）基因的 Bt 转基因棉花具有抗虫特性，不过这种转基因农作物在最开始进入印度市场时可是饱受了挫折。因为这种农作物种子的价格是其它杂交品种种子价格的 5 倍，所以有一些经销商就“以次充好”，将普通的种子和这种转基因种子混合之后进行销售。由于这些假种子的出现，再加上厂家没有及时宣传转基因种子的正确用法，所以不论是在种植上还是在最终的收益上都没能展示出应有的表现。这些农民往往因为印度银行严格的信用系统贷不到款，所以不得不找当地的民间资本（高利贷）借钱购买种子，这无疑就给他们增加了沉重的经济负担。
不过 Glover 认为，不能因为这个就说是 Bt 转基因农作物增加了印度农民的自杀率。虽然财务压力是促使印度农民自杀的因素之一，但是印度农民的自杀率在 Bt 转基因棉花进入印度之后和之前并没有本质上的差别。
美国华盛顿特区的国际粮食政策研究所（International Food Policy Research Institute in Washington DC）的科研人员也搜集了有关 Bt 转基因棉花和印度自杀率的政府统计数据、学术论文和媒体报道，对此课题进行了研究。他们于 2008 年发表了此次研究的成果，并且于 2011 年更新了数据。他们发现，印度每年的自杀人数从 1997 年时的不到 10 万增加到了 2007 年时的 12 万多，但是同期印度农民的自杀人数却一直徘徊在每年 2 万左右。不过据德国哥廷根大学（Georg August University in G?ttingen, Germany）的农业经济学家 Matin Qaim （近十年来他一直在研究转基因棉花对印度的社会和经济带来的影响作用）介绍，在度过了最开始的艰难期之后， Bt 转基因棉花开始给印度的农民们带来收益。 Qaim 对印度中部和南部地区的 533 户 Bt 转基因棉花种植户进行了调查，结果发现这些农户在 2002 年至 2008 年间的棉花产量每英亩增加了 24%，这主要是因为降低了虫害造成的减产量。这些农户在此期间的收入也因为增产而增加了 50% 左右。所以现在印度 90% 以上的棉花都是转基因棉花。
Glenn Stone 是美国华盛顿大学（Washington Universityin St Louis）的一名环境人类学家（environmental anthropologist），他认为现在还没有确实的证据能够表明是因为种植了 Bt 转基因棉花才使棉花增产的。对此， Stone 进行了原始的现场研究（original?eld studies），同时也对印度 Bt 转基因棉花产量的研究文献进行了分析，他发现大部分经过同行评议的研究都认为，因为种植 Bt 转基因棉花而使棉花增产的作用只局限在一个很短的时间里，也就是最开始的那几年。 Stone 认为这里面存在一个问题，因为最开始接受转基因作物的那批农民本身也就是经济条件比较好，受教育程度较高的，他们土地上的棉花产量原本就要比普通农民高一些。他们种植 Bt 转基因棉花之后能够提高产量还有可能是因为他们对这些“金贵的”种子更加上心，耕种更加细致所导致的。可现在的问题是，在印度几乎找不到种传统棉花作物的农民了，所以很难进行比对研究。 Qaim 也承认，有很多研究都发现转基因作物的经济提升表现只会在短期内出现，但是在他于 2012 年发表的论文里已经考虑过这些因素，并且作了对照，还是发现转基因作物的确具有经济提升作用。
Glover 认为， Bt 转基因棉花不会使印度农民的自杀率上升，但是也不是促使棉花产量增加的唯一因素，他指出，简单地下结论说转基因技术是好还是不好这都不科学，也不客观。印度的情况还在发展之中，我们现在还不能下一个定论。
Nature：转基因作物的真实面目
墨西哥的转基因农作物将外源基因传播到了野生植物中吗？目前还不清楚
2000年，墨西哥瓦哈卡州（Oaxaca,Mexico）山区的农民想为他们种植的玉米申请有机农作物认证，希望能够借此增加收入。当时在美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）工作的微生物生态学家David Quist 答应为这些农民提供帮助，作为回报， Quist 可以进入瓦哈卡州山区开展科学研究。不过 Quist 对这些农民提供的玉米进行了遗传学检测之后惊奇地发现，这些当地出产的玉米里居然含有一种特别的 DNA 片段，这种 DNA 是孟山都公司为了提高耐草甘膦除草剂转基因农作物和抗虫转基因农作物里外源基因的表达量而专门设计的。
由于墨西哥并没有批准转基因农作物的商业化生产，所以在当地玉米中发现的这些 DNA 片段只可能是来自从美国进口的转基因农产品，墨西哥当地的农民可能不清楚这些农产品是转基因产品，所以就糊里糊涂地种了下去。当时 Quist 怀疑墨西哥当地的玉米已经与这些转基因产品发生了杂交，所以获得了这种外源的 DNA 序列。
瓦哈卡州山区的这一发现被发表在了《自然》杂志上，结果这一事件引发了一系列的媒体报道和政治事件。很多人都宣称孟山都公司污染了墨西哥的玉米，要知道墨西哥可是玉米的故乡，在当地玉米已经被看作是神圣的象征。后来 Quist 的研究也因为技术上的失误而备受指责，比如他用来检测转基因物质的方法就有问题，他得出的结论，即认为转基因物质可以碎片化，并且分散到植物的基因组当中的观点也有问题。后来《自然》杂志撤销了对 Quist 论文的支持意见，甚至还差一点撤销了 Quist 的论文。《自然》杂志在 2002 年发表了这篇文章，不过编辑对这篇文章这样评论道：“文中提交的证据还不足以让我们发表这篇文章。”
从那以后，几乎就再也没有有关转基因物质进入墨西哥玉米的文章发表过了。这主要是因为相关的研究缺乏科研经费的支持，而且研究的结果也是各种各样的。比如美国俄亥俄州立大学（Ohio State University in Columbus）的植物生态学家 Allison Snow 就曾经在 2003 至 2004 年间到墨西哥瓦哈卡州山区进行过采样研究，他一共从125块田地里采集了 870 份玉米样品，可是并没有在玉米的种子里发现转基因遗传物质。
可是墨西哥国立自治大学（National Autonomous University of Mexico in Mexico City）的分子生态学家 Elena Alvarez-Buylla 与现在就职于美国加州大学伯克利分校的植物分子遗传学家 Alma Pi?eyro-Nelson 曾经于 2009 年也进行过一次类似的调查，他们也检出了当年 Quist 检出的那种转基因物质。 Quist 曾经在 2001 年对瓦哈卡州山区的 23 个地点进行采样，最后从 3 份样品中检出了那种转基因物质，后来他又在 2004 年对上述地区重新进行了采样，结果又从两份样品中检出了那种转基因物质。 Alvarez-Buylla 等人还进行过另外一次研究，他们对从墨西哥境内 1765 个农户那里收集来的玉米种子样品进行了检测，结果发现其中有少部分玉米种子里含有转基因物质。其他一些在当地社区里开展的研究也多次发现了转基因物质，不过这些研究成果极少得到发表。
Snow 和 Alvarez-Buylla 一致认为，取样方法上的差异有可能导致检测结果出现偏差。 Snow 就解释说：“由于我们的采样地点不一样，所以他们发现了转基因物质，可我们就没有发现。”
关于转基因物质是否已经污染墨西哥玉米的这个问题，科学界也持有两种截然不同的观点。墨西哥政府也在纠结要不要批准 Bt 转基因玉米的商业化问题。
Snow 认为，目前看来，转基因物质污染墨西哥当地的玉米似乎已经是不可避免的了。有一些证据表明这种污染已经发生了，但是我们现在很难评价污染的程度，也无法估计其可能导致的后果。 Alvarez-Buylla 认为，转基因物质的播散将损害墨西哥玉米的品质，甚至使墨西哥玉米的性状发生改变，比如让墨西哥玉米的外形或者口味发生改变，这对于当地的农民可是意义重大的一件大事。如果转基因物质真的已经污染了墨西哥玉米，那么即便是有可能去除这些外来的遗传物质，那也会是非常困难的一件事。批评人士还怀疑这些积累在墨西哥当地植物基因组中的转基因性状最终还会影响植物的适应性，比如转基因物质有可能会耗尽植物的能量和资源，又或者会破坏植物正常的代谢进程。
Snow 表示，到目前为止，还没有证据表明转基因物质污染造成了不良的影响。她希望如果目前已经商业化使用的转基因物质污染了其它植物，也只会对其它植物的生长造成中性的或者是有利的影响。2003 年， Snow 等人发现，如果将 Bt 转基因向日葵（Helianthus annuus）和野生向日葵杂交，得到的转基因子代向日葵还是需要像对待亲代向日葵一样仔细地照料，但是这些子代向日葵会比较耐虫害，而且和非转基因向日葵相比，产子量更高。不过据 Snow 介绍，还很少有人开展类似的研究，因为持有这项技术的公司不愿意让科研机构进行这项试验。
墨西哥的故事还没有结束，事实上，转基因物质“泄露”所造成的影响并不仅限于对环境造成的影响。比如墨西哥国际玉米及小麦改良中心遗传资源项目组（genetic resources programme at the International Maizeand Wheat Improvement Centre in El Batan, Mexico）的主任，农作物专家 Kevin Pixley 就认为，那些对转基因技术持有异议的科学家漏掉了一个关键点，那就是大部分科研人员都不能理解墨西哥人民对玉米持有多么深厚的感情，墨西哥文化与玉米有多么深厚的渊源。对于转基因农作物，不论是支持的一方还是反对的一方，如果都只关注事件中自己感兴趣的那一部分，那就好像盲人摸象一样，难免会出现问题。转基因农作物不能够解决发展中国家或者发达国家面临的所有农业问题，正如 Qaim 说的那样：“转基因农作物可不是一枚银子弹（意指解决问题的王牌杀手锏）。”但是一味地诋毁转基因技术同样不能解决问题。事情的真相其实就在中间的某个地方。
2、新的转基因农作物品种
Nature：转基因作物的真实面目
新一波的转基因农作物正在大踏步地走向市场，而且这些新产品的问世将有望缓解人们对转基因食物（Franken food）的恐惧和担忧。
据 Anastasia BoDNAr 介绍，在第一批转基因农作物开发的时候，他们给大家描绘了一个美好的未来：希望能够开发出富含超级营养素的农作物，提高全世界的粮食产量，彻底解决全世界的饥饿问题。
可是到目前为止，这项技术还只是对农业生产有所帮助，比如使农作物具备耐除草剂的特性，或者具备抗虫特性。这的确可以提高农作物的产量，也可以减少杀虫剂的使用量。
不过美国威斯康辛州 Biology Fortified 这家非营利转基因推广组织的生物技术专家 BoDNAr 认为，绝大部分普通消费者是看不到这些改善的。而且这些改变还有可能成为转基因技术反对者的把柄。这些反对者认为转基因技术会进一步巩固少数几家生物大公司的特权，给他们带来高额的利润，同时这也是科研人员一味改造自然，无视科技危险的例证。
不过幸亏有了新一代的转基因农作物，随着这批产品逐渐走向市场，这一切将有望得到改变。这些新一代的转基因农作物将会解决一系列的新问题：比如不会变色的苹果和黄金大米，再比如可以改善最贫穷国家人民营养状况的，富含多种营养素的黄金香蕉（bright-orange banana）等。
使用更先进的、高精度植物基因组编辑遗传操作技术可以开发出更多的新一代转基因农作物。使用这种技术可以减少使用外源基因对商用作物进行遗传改造的需要，这种方法能够最大限度地减少人们对转基因作物的批评。当然这也可以打消公众对转基因食品的担忧。不过事情可能也不会这样发展。不论这些转基因作物在实验室里的表现如何，它们都必须通过昂贵的、细致的农田试验努力地展现自己的价值，而且还要历经多重监管的严格审查，最终让充满疑虑的公众放心。美国华盛顿大学（University of Washington, Seattle）专门研究新技术相关政治和社会问题的 Philip Bereano 认为，最后这一点将是最难以完成的
一步。 Bereano 指出，大家对转基因农作物的担忧涉及到了方方面面，从食品安全、用标签表明转基因成份到伦理道德问题等无所不包。“人们非常关心自己子女的食品安全问题，这一点是无论如何都不会改变的。” Bereano 这样说道。
不过大部分从事转基因作物研究的科研工作者似乎都非常自信地认为，转基因产品的寒冬已经过去了，而且前途是一片光明的。比如 BoDNAr 就说道：“如果你还在寻找转基因农作物的黄金时代，别找了，眼下就是。”
第一批转基因农作物的主要销售对象是农民，因为这些产品可以使农民的耕种工作变得更容易，而且使农作物的产量更高，增加农民的收入。比如在1996年，美国密苏里州圣路易斯的孟山都生物技术公司（Monsanto of St Louis, Missouri）就推出了第一款畅销的转基因农作物产品—— Roundup Ready。这是一种转基因大豆，可以耐 Roundup 这种同样由孟山都公司出品的草甘膦类除草剂。农民们只需要使用草甘膦这一种除草剂就可以去除农田里的大部分杂草，再也不用像以前那样使用好几种除草剂了，而且还不会对农作物造成伤害。很快，市场上又陆续出现了其它几种转基因农作物产品，比如孟山都公司推出的 Bt 转基因棉花等，这种转基因棉花可以生成苏云金芽胞杆菌表达的一种毒性蛋白，杀死棉铃虫（bollworm），从而减少杀虫剂的用量。
新一代的转基因产品还是会把农民当作主要的客户群。比如位于英国 Harpenden 的 Rothamsted 研究中心（Rothamsted Research in Harpenden, UK）里的科研人员就正在开发一种新型的转基因作物，与 Bt 转基因棉花相比，种植这种作物可以进一步减少杀虫剂的用量，甚至可以完全不使用杀虫剂。该技术的关键是一种“警报信息素（alarm pheromone）”，有一些野生植物可以表达这种警报信息素，这种信息素可以模拟温带最主要的农田害虫——蚜虫（aphid）在遭受袭击时释放的报警信号。如果小麦携带了这种基因，那么就可以骗过蚜虫，让它们以为附近有危险，赶紧逃离小麦。与 Bt 转基因棉花以及其它一些转基因作物不同，种植这种转基因小麦将完全不需要使用杀虫剂。
据Rothamsted研究中心的首席执行官 Maurice Moloney 介绍，他们开发的这款产品现在正在进行农田试验。 Moloney 等人开发的这款产品在温室里的表现是相当不错的。如果在农田里也能表现得同样优异，他们将对其进行更进一步的优化，进一步增强它的抗虫特性，使这种产品适于大规模的农业生产。 Moloney 还表示，他们中心还会继续努力，寻找更多的植物天然保护机制，并且想办法利用这些天然机制开发出更多的抗虫农作物产品。比如还有一种挥发性的化学物质可以驱逐毛虫（caterpillar）和钻蛀害虫（stem borer）这一类的害虫。如果他们也能够利用这种化学物质，那么抗虫转基因农作物的适用范围将会进一步的扩大。
满足部分人的需求
还有很多从事转基因农作物开发的科研人员专挑大公司忽视的领域下手。比如在瑞士苏黎世的瑞士联邦理工学院（Swiss FederalInstitute of Technology in Zurich）里就有一个由 Herve Vanderschuren 领导的植物生物技术课题小组，他们专攻木薯（Manihot esculenta）这种热带灌木类植物，因为在很多发展中国家里，木薯是当地居民的主要口粮作物。据 Vanderschuren 介绍，他之所以关注这个物种是因为没什么人关注木薯的育种和改良问题，这方面也没有太大的投资。
Vanderschuren 的课题组选择了一种天然抗木薯花叶病毒（cassava mosaic virus）的木薯，并对这个品种进行了遗传学改造，还在其中插入了另外一种抗病基因，使其对木薯褐色线条病毒（cassava brown streak virus）也产生了抗性，这样得到的转基因木薯就对两种主要的病害病毒产生了抗性。天然的抗病毒木薯已经可以满足当地的需要和市场需求。 Vanderschuren 表示，这种对当地需求的适应性是我们在开展科学研究工作中需要考虑的一个非常重要的部分，而这一点恰恰是被很多只关注全球市场的大型农业科技企业所忽视的。 Vanderschuren 的团队已经成功开发出了这种产品，现在正在非洲寻找合作伙伴进行农田试验，进一步确定这种木薯是否适合在当地种植。
发达国家开展的转基因作物开发工作则主要集中在如何提高农作物的营养素含量这一方面。比如最近非常著名的黄金大米就是其中的一个例子，大米是全世界一半人口的主要口粮。黄金大米之所以能够呈现出金黄色是因为里面额外添加了 β 胡萝卜素（β-carotene），β 胡萝卜素是维生素A的前体物质，而东亚人习惯的饮食搭配里往往就比较容易缺乏维生素 A。经过了艰苦的开发工作，也承受了众多转基因技术反对者的阻挠，第一代黄金大米最终于 2000 年问世了，现在黄金大米正在菲律宾进行农田试验（I. Potrykus Nature 466, 561; 2010）。该产品将通过最后一道审批手续，有望于 2014 年上市销售，到达农民们的手中。
还有很多人也在从事类似的工作，比如位于澳大利亚布里斯班的昆士兰大学热带农作物及生物群落研究中心（Centre for Tropical Cropsand Biocommodities at Queensland University of Technology in Brisbane, Australia）的主任 James Dale 就正在开发一种抗香蕉巴拿马病（Panama disease，香蕉巴拿马病是一种由真菌导致的疾病，能够使香蕉枯萎，给整个香蕉产业带来毁灭性的打击）的香蕉，他们同时还会提高这种香蕉里β胡萝卜素和另外一种含铁营养素的含量。“微量元素缺乏的问题在乌干达和非洲地区非常普遍，而香蕉又是非洲人民主要的粮食作物，所以我想开发这种转基因香蕉。” Dale 解释说。目前这款转基因作物正在澳大利亚进行农田试验。
Nature：转基因作物的真实面目
虽然在新一代转基因作物中绝大部分产品还是以农民为主要销售对象，不过还是有一些产品选择以食品工业的中间环节为销售对象。比如位于美国西弗吉尼亚州美国农业研究服务中心阿巴拉契亚水果研究站（US Agricultural Research Service's Appalachian Fruit Research Station in Kearneysville, WestVirginia）的分子植物生物学家 Chris Dardick 就向我们介绍说，梅子（plums）很难加工成工业化的食品，因为在去除坚硬的木质梅子核时会产生很多的木屑。所以 Dardick 选择了一种常常会没有核的梅子品种的基因，开发出了一款彻底无核的梅子新品种。他们最关心的是食品加工厂和消费者会不会欢迎他们的产品。幸好他们得到的绝大部分反馈都是正面的评价。
当然，也有直接面向终端消费者的转基因产品。比如“北极苹果（Arctic Apple）”，这种苹果切（咬）开之后不会像普通苹果那样立马变成褐色。这是因为在北极苹果里插入了一种来自其它苹果的基因，这种基因会使苹果里多酚氧化酶（polyphenol oxidase）的表达量降低，而多酚氧化酶在让苹果变成褐色的生化反应中又是最关键的一种酶，所以这种北极苹果才不会那么容易变色。
据这种北极苹果的开发者，加拿大英属哥伦比亚省 Okanagan Specialty Fruits 公司（Okanagan Specialty Fruits in Summerland, British Columbia）的主席 Neal Carter 介绍，他和他的妻子都是苹果种植户，现在苹果的消费量一直在下降，所以他们很担心。据 Carter 介绍，现在苹果在超市里的地位已经开始被胡萝卜和其它新鲜的、洗净切好、方便食用的袋装农产品所取代。如果苹果在食品加工过程中不会变色，可能会对苹果的销售有所帮助。 Carter 还表示，如果这种北极苹果的市场反应不错的话，他还会陆续推出北极酪梨（avocado）、北极梨（pear），甚至是北极莴苣（lettuce）等新产品。
更先进的技术
目前开发出的绝大多数转基因产品基本上使用的都是比较粗糙的、“过时的”技术，比如直接将吸附有外源 DNA 物质的纳米金颗粒注入目标作物细胞里的基因枪技术（genegun）。我们知道通过基因枪技术注入的外源 DNA 片段会在目标细胞基因组的任意位点进行插入。不过据美国明尼苏达大学（University of Minnesota in StPaul）的 Dan Voytas 介绍，最新的遗传操作技术能够以无与伦比的精确度对基因进行编辑操作。比如转录活化因子样效应核酶（transcription activator-like effector nucleases, TALEN）和锌指核酶（zinc-?nger nucleases, ZFN）都能够根据试验者的需要，在特定的位点对 DNA 进行特异性切割。然后通过对断裂 DNA 的修复过程进行操控，这样就可以在基因组中特定的位点插入我们所需要的特定突变，或者进行单碱基，乃至对整个基因进行替换的操作。Dan Voytas 就是专门研究这项技术的专家。他表示，有了这种技术，我们就可以对目标作物的基因组进行精确的遗传插入操作，这样我们就可以明确地知道外源基因插入在目标作物基因组里的准确位置，还能够让外源基因插入最适合表达的位点，使它的表达量达到最大。
同时也可以尽可能降低外源基因对目标作物带来不利影响的风险。 Voytas 的科研团队已经通过实验表明，采用锌指核酶技术可以对烟草植物进行改造，使其具备耐除草剂特性。其他的课题组也使用锌指核酶技术培育出了耐除草剂的玉米新品种；还有课题组使用TALEN技术对水稻进行了改造，剔除了水稻基因组中对枯萎病病菌（blight）易感的基因，打造出了抗病转基因水稻。
不过 Voytas 也承认，这种新技术的最大威力还是在于能够对作物的原生基因进行改造，使其具备新性状。比如可以不用对植物进行遗传学改造，通过插入耐旱细菌基因的方法使其变得耐旱（Nature 466, 548–551; 2010），我们只需要对植物的天然基因进行一些调整，就可以使植物获得耐旱特性。 Voytas 解释说：“这种核酶技术发展到下一阶段就是要进入基因内部，对基因进行调整。”
美国北卡罗来纳州 Precision BioSciences 生物技术公司的合伙人 Derek Jantz 对于不需要使用外源基因，只需要对植物自身基因进行调整的新技术也感到非常兴奋。比如所有的植物都携带有细菌 EPSPS 基因的类似物。我们知道孟山都公司的 Roundup Ready 产品其实
就是插入了一个 EPSPS 基因。如果我们对植物的基因组进行某种改造，应该就可以让植物获得相似的耐除草剂特性，根本不需要插入外源基因。
与其他在企业里从事遗传改造工作的科研人员一样，出于保密的考虑， Jantz 也不太愿意详细介绍他们的研究工作。不过他还是用非常通俗的话语告诉我们：“我们正在从事的工作就是想办法充分地利用现有的、丰富的基因组功能数据。”
新型育种技术
还有一些科研人员正在利用遗传修饰技术加快传统的育种进程。比如美国农业研究服务中心阿巴拉契亚水果研究站的植物科学家RalphScorza就正带领他的研究小组对梅子树进行遗传学改造。这种改造过的梅子树只能在温室里生长，不过由于插入了白杨树的基因，这种梅子树的花期会大大地提前，而且花期可以持续很长的时间。这就给科研人员提供了绝佳的机会，可以在一整年的时间里开展育种工作，通过选择、杂交以及其它一些传统的育种技术，在短短几年的时间里就能培育出具备某种特殊性状的新品种。而在过去，这样一套工作往往需要好几十年的时间才能够完成。等到新品种培育成功之后，我们又可以去除促进开花的外源基因，这样就能够得到一株非转基因的遗传改造新品种。Scorza等人现在就正在利用这种快速育种法培育能够抗洋李痘疱病毒（plumpox virus）、同时梅子含糖量还有所提高的梅子树新品种。还有一些科研人员也在采用这种技术培育其它的新品种，比如柑桔等。
美国的管理部门已经表示，采用这种新技术培育的不含外源 DNA 物质的新品种不会被当作传统意义上的转基因作物对待，而且也能够打消公众的担心。美国加州大学河边分校（University of California, Riverside）的分子遗传学家 Alan McHughen 就认为：“这种遗传改良作物至少有希望打消一部分转基因技术反对者的顾虑。”
不过 Bondar 也强调，他们不会停止转基因作物的开发工作。 Bondar 指出，目前遗传改造工作的进入门槛已经很低了。生物黑客早就已经在自家的车库或者空闲的客房里对细菌进行遗传学改造的工作了，所以他们将来一定会对植物或动物进行类似的改造，我们根本无法阻止他们。
Bondar 说道：“转基因技术的难度一直都在降低。我相信人们都渴望这种东西。我认为现在是时候让每一个人都拥有能够满足自己需要的转基因作物了。如果市场不能从上至下的满足人们的需要，那么大家一定会自下而上地自己来满足自己的需要。”
原文检索：
Natasha Gilbert. Case studies: A hard look at GM crops. Nature, 02 May 2013; doi:10.1038/497024a
Daniel Cressey. Transgenics: A new breed. Nature, 02 May 2013; doi:10.1038/497027a
热门标签：
Nature
转基因作物
GM
自然杂志：“转基因农作物孕育了超级杂草吗？是的。” 里面讲到GMO使得农药越用越多的道理
http://www.bio360.net/news/show/5891.html
生物360
资讯
多媒体
会议专题
数据库
电子报
登录/注册
您目前所在位置：生物360 ? 新闻 ? “Nature：转基因作物的真实面目”
Nature：转基因作物的真实面目
来源：lifeomics / 作者：YORK / 2013-07-01
/ 9230 / /
Nature：转基因作物的真实面目
近年来，有关转基因农作物掀起了一连串的夸大宣传和炒作，也引起了不断的讨论和质疑。所以本期《自然》（Nature）杂志特别推出了这个专题，希望能够去伪存真，帮助读者认清转基因农作物的真实面目。
科学家们大约在三十年以前就首次成功地将外源基因转入到植物当中。从那以后，转基因农作物（genetically modified crop）就给人们带来了掀起第二次绿色革命的新希望，大家希望转基因农作物能够极大地提高粮食的产量，为我们提供大量的能源和纤维，解决全球的粮食危机，提高农民的收入，同时减少环境污染，创造出一个更加绿色的世界。从很多角度来看，这场绿色革命的确已经到来了。目前全球至少有 28 个国家在种植转基因农作物，这些拥有特殊（更有价值）性状的转基因作物的种植面积已经超过了 1.7 亿公顷。
可是从另外一些角度来看，转基因农作物又是失败的。目前在转基因农作物市场中比较成功的只有少数几种携带了抗虫基因（insect-resistant）和抗除草剂基因（herbicide-tolerant）的产品。所以大家对于转基因农作物对环境是否带来了有益的改变还存在着争议，同时很多人也对转基因农作物的食品安全问题表示担忧。不过因为政治的原因或者是立场的原因，在针对转基因农作物的口水战中，不论是支持者还是反对者，双方都有意无意地忽视了事实的真相。
本期《自然》杂志将为读者揭开迷雾重重的中间地带。杂志刊登的一则新闻特写重点介绍与饱受争议的转基因农作物效用有关的试验证据。英国国际发展部（UK Department for International Development）的首席科学咨询官 Christopher Whitty 等人认为，发达国家对转基因农作物持有的负面态度损害了转基因农作物在发展中国家的发展潜力。而且这种负面的情绪也耽误了第一种转基因食用动物——一种生长速度较快的大马哈鱼（salmon）的上市批准进程。
不过新一代的转基因农作物可能也会“因祸得福”，比如位于中国北京的中国农业大学资源环境与食品安全中心（Center for Resources, Environment and Food Security at China Agricultural University in Beijing）的主任张福锁（Fusuo Zhang）就认为，目前在全球转基因农作物种植面积排名第六的中国未来有可能成为转基因农业的热土。
本期《自然》杂志还刊登了一篇综述，重点回顾了植物膜转运子（membrane transporters）方面的研究工作，这些工作有可能使农作物获得新的特性，比如耐应激性状（stress resistance）或者提高植物的营养素含量等。另外一篇新闻特写则重点介绍了与新一代转基因农作物相关的遗传工程学新技术。虽然这场有关转基因农作物的论战还远没有结束，但是我们希望开展一场科学的、理性的讨论，只有这样才有助于转基因技术的健康发展。
Nature：转基因作物的真实面目
Nature：转基因作物的真实面目
1、转基因农作物三大关键问题之思辨
Nature：转基因作物的真实面目
转基因农作物孕育了超级杂草吗？我们种植转基因农作物是自寻死路吗？转基因农作物里携带的外源基因会偷偷摸摸地跑到其它天然植物里吗？下面让我们一起来认识转基因农作物的真相、谬误和不为人知的秘密。
在有关转基因农作物和转基因食品的争论当中，我们其实很难看到科学的证据，满耳充斥的全都是武断的结论和毫无根据的猜测。转基因农作物商业化至今已经将近 20 年了，公众对转基因农作物技术的认识也有了极大的提高。支持者们会这么说，转基因农作物极大地提高了农作物的产量（价值超过了980亿美元），减少的杀虫剂用量达到了 4.73 亿公斤。不过批评者也对转基因农作物对环境、社会和经济的影响作用提出了质疑。
科研人员、农民、社会活动家和转基因农作物开发公司各持己见，但是有关的科研数据却往往又得不出一个确定的结论，有时还会自相矛盾。我们知道，激烈的争论只会让复杂的真相更加难以捉摸。荷兰瓦赫宁根大学和研究中心（Wageningen University and Research Centre in the Netherlands）的农业社会经济学家 Dominic Glover 就表示，大家吵了这么久，还是一点进展都没有，这真是让人绝望。双方各说各的理，谁也没有听对方在说什么。
《自然》杂志将就以下这三个比较集中的问题进行讨论，这三个问题分别是：转基因农作物促进了耐除草剂超级杂草的诞生吗？是转基因农作物让印度的农民自杀的吗？转基因农作物里携带的外源基因会传播到其它天然植物当中吗？通过针对上述三个问题的讨论，我们将发现责任是如何被转移的，谣言是如何传播的，对文化差异的漠视又是如何进一步激化矛盾的。
转基因农作物孕育了超级杂草吗？是的
Jay Holder 是美国乔治亚州 Ashburn（Ashburn, Georgia）的一名农业顾问，他大约在 5 年前第一次在一位客户种植转基因棉花的地里注意到了长芒苋（Palmeramaranth，学名 Amaranthuspalmeri）。长芒苋是一种让美国东南部地区的农民非常头疼的植物，因为这种植物会与地里的棉花争夺营养、光照和水分，而且很快就会取得优势，占领整块棉花地。
鉴于此，美国农民在上世纪 90 年代末开始广泛种植一种由美国密苏里州圣路易斯的孟山都公司（Monsantoin St Louis, Missouri）生产的耐草甘磷（glyphosate）除草剂的转基因棉花—— Roundup 。农民最开始种植这种 Roundup 转基因棉花作物时，配合使用草甘磷除草剂取得了非常好的效果，可是后来问题就出现了。2004年，人们在美国乔治亚州某一个县的农田里首次发现了一种耐除草剂的苋属植物（amaranth），到了2011年，这种耐除草剂的杂草已经扩散到了76个县。Holder 注意到有一些农民就因为这种耐除草剂的杂草，已经失去了一半的棉花地。
有一部分科学家，以及反对转基因农作物的人士警告说，由于种植了耐除草剂的转基因农作物，所以农民开始肆无忌惮地大肆喷洒除草剂，这促使自然界中的杂草也进化出了耐除草剂特性。自 1996 年开始种植耐草甘磷的转基因农作物以来，已经发现了24种耐草甘磷的杂草。不过不论农民是否种植转基因农作物，除草剂耐药性始终都是他们必须面对的一个问题。比如至少已经有64种杂草进化出了耐除草剂莠去津（atrazine）的特性，可是现在还没有耐莠去津的转基因农作物出现。
耐草甘膦杂草的出现其实也可以看作是他们自己成功的受害者。农民们历来都会使用多种除草剂，因为这样会有助于减少杂草产生耐除草剂抗性的机率。农民们还会用犁地和翻耕等方式去除杂草，通过这些物理方式可以破坏表层土壤，释放二氧化碳，而且这种方法绝对不会让杂草产生“耐药性”。耐草甘膦转基因农作物的出现让农民放弃了上述传统的方法，开始大规模使用草甘膦除草剂，因为草甘膦比其它大多数除草剂的毒性都要低，而且效果也不错，不需要辛苦犁地就可以消灭大部分的杂草。就这样，农民们开始年复一年地重复种植这些转基因农作物，再也不会像以前那样进行轮种，也不再使用其它种类的除草剂了。
这一状况的出现也要归咎于孟山都公司，因为他们宣称只要正确地使用草甘膦除草剂，就不会让自然界里的杂草产生耐药性。直到 2004 年，孟山都公司还在大肆宣传一篇历时多年时间完成的研究论文，该文章指出，轮种和使用其它除草剂无助于防止杂草产生耐药性。目前在孟山都公司杂草项目部担任技术负责人一职的 RickCole 当时在一份行业内刊物上刊登的广告里这样写道：“如果按照孟山都公司推荐的剂量来使用草甘膦除草剂，是可以有效地清除杂草的，而且我们都知道，死掉的杂草是不可能产生耐药性的。”这篇研究论文于2007年进行了发表，之后招致了科研人员的广泛批评，因为试验设计的样本量很小，所以不论采取什么措施，杂草都很难产生耐药性。
据总部位于美国奥勒冈州科瓦利斯市的国际耐除草剂杂草调查组织（International Survey of Herbicide Resistant Weeds, based in Corvallis, Oregon）的负责人 Ian Heap 介绍，现在世界上已经有18个国家发现了耐草甘膦除草剂的杂草，其中受害最严重的国家是巴西、澳大利亚、阿根廷和巴拉圭。孟山都公司现在对草甘膦除草剂的态度也发生了改变，他们开始鼓励农民使用多种除草剂，也鼓励采用犁地的方式去除杂草。不过孟山都公司并没有承认是他们导致的问题。Cole 向《自然》杂志的记者介绍说：“由于对转基因农作物充满了信心，再加上因为经济的原因没有使用多种除草剂，所以才导致了今天的问题。”不过反过头来看，耐除草剂的转基因农作物也不是一无是处的，至少它们对环境的危害就要比工业化种植的传统农作物小得多。PGEconomics 公司这家位于英国多切斯特市（Dorchester, UK）的咨询公司就接受转基因技术公司的资助进行过一次调查，他们发现在 1996 至 2011 年间，全球因为种植耐除草剂的转基因棉花作物，除草剂的使用量总共减少了 1550 万公斤，与种植传统棉花作物需要使用的除草剂剂量相比减少了 6.1%。而且据 PGEconomics 公司的副经理，同时也是这项研究项目负责人之一的 Graham Brookes 介绍，转基因技术让环境影响指数（environmental impact quotient）提高了 8.9%，这项环境影响指数里就包含了杀虫剂对野生生物的毒性作用等因素。很多科学家都认为这项研究是转基因技术领域里投资最大，也是最权威的环境影响研究工作之一。
不过这些影响作用能够持续多长时间呢？到目前为止，农民还在用加大草甘膦除草剂用量的办法对付耐药的杂草，当然同时也会采取犁地和使用其它除草剂的措施。由美国宾夕法尼亚大学（Pennsylvania State University in University Park）的植物生态学家 David Mortensen 开展的一项研究显示，他们估计到 2025 年时，美国每公顷耕地上的除草剂用量将会由目前的 1.5 公斤上升到 3.5 公斤，这还只是因为种植转基因农作物而带来的直接后果。为了给农民们多一种控制杂草的选择，孟山都公司和其他一些生物技术公司，比如位于美国印第安纳州印第安纳波利斯的 Dow Agro Sciences 公司（Dow Agro Sciences, based in Indianapolis, Indiana）正在开发新的耐除草剂转基因农作物，这是可以耐其它除草剂的转基因农作物，预计会在几年之内上市。
不过 Mortensen 认为这些新的技术最终也会失效。可是以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel）的杂草专家 Jonathan Gressel 认为，完全不使用除草剂也不太现实。使用化学药物去除杂草还是要比犁地等方法管用得多，而且效率更高，对环境的危害也更小。 Gressel 表示，如果农民们采用更加可持续的耕种方式，同时也混合使用多种除草剂，那么问题就会少得多。
Nature：转基因作物的真实面目
是转基因棉花让印度的农民自杀的吗？不是
今年 3 月，印度的环保活动家，女权主义者 Vandana Shiva 在接受采访时不断提到这样一个值得警惕的统计数字，自从孟山都公司进入印度的种子市场之后，已经有 27 万印度农民自杀了。“这简直就是一场种族灭绝行动。”Shiva 愤怒的说道。
自从孟山都公司从 2002 年开始在印度市场销售转基因农作物的种子以来，就不断有这种传言传出，不过印度的总体自杀率从上世纪末开始就已经出现了逐步增加的趋势。
携带了一种苏芸金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt ）基因的 Bt 转基因棉花具有抗虫特性，不过这种转基因农作物在最开始进入印度市场时可是饱受了挫折。因为这种农作物种子的价格是其它杂交品种种子价格的 5 倍，所以有一些经销商就“以次充好”，将普通的种子和这种转基因种子混合之后进行销售。由于这些假种子的出现，再加上厂家没有及时宣传转基因种子的正确用法，所以不论是在种植上还是在最终的收益上都没能展示出应有的表现。这些农民往往因为印度银行严格的信用系统贷不到款，所以不得不找当地的民间资本（高利贷）借钱购买种子，这无疑就给他们增加了沉重的经济负担。
不过 Glover 认为，不能因为这个就说是 Bt 转基因农作物增加了印度农民的自杀率。虽然财务压力是促使印度农民自杀的因素之一，但是印度农民的自杀率在 Bt 转基因棉花进入印度之后和之前并没有本质上的差别。
美国华盛顿特区的国际粮食政策研究所（International Food Policy Research Institute in Washington DC）的科研人员也搜集了有关 Bt 转基因棉花和印度自杀率的政府统计数据、学术论文和媒体报道，对此课题进行了研究。他们于 2008 年发表了此次研究的成果，并且于 2011 年更新了数据。他们发现，印度每年的自杀人数从 1997 年时的不到 10 万增加到了 2007 年时的 12 万多，但是同期印度农民的自杀人数却一直徘徊在每年 2 万左右。不过据德国哥廷根大学（Georg August University in G?ttingen, Germany）的农业经济学家 Matin Qaim （近十年来他一直在研究转基因棉花对印度的社会和经济带来的影响作用）介绍，在度过了最开始的艰难期之后， Bt 转基因棉花开始给印度的农民们带来收益。 Qaim 对印度中部和南部地区的 533 户 Bt 转基因棉花种植户进行了调查，结果发现这些农户在 2002 年至 2008 年间的棉花产量每英亩增加了 24%，这主要是因为降低了虫害造成的减产量。这些农户在此期间的收入也因为增产而增加了 50% 左右。所以现在印度 90% 以上的棉花都是转基因棉花。
Glenn Stone 是美国华盛顿大学（Washington Universityin St Louis）的一名环境人类学家（environmental anthropologist），他认为现在还没有确实的证据能够表明是因为种植了 Bt 转基因棉花才使棉花增产的。对此， Stone 进行了原始的现场研究（original?eld studies），同时也对印度 Bt 转基因棉花产量的研究文献进行了分析，他发现大部分经过同行评议的研究都认为，因为种植 Bt 转基因棉花而使棉花增产的作用只局限在一个很短的时间里，也就是最开始的那几年。 Stone 认为这里面存在一个问题，因为最开始接受转基因作物的那批农民本身也就是经济条件比较好，受教育程度较高的，他们土地上的棉花产量原本就要比普通农民高一些。他们种植 Bt 转基因棉花之后能够提高产量还有可能是因为他们对这些“金贵的”种子更加上心，耕种更加细致所导致的。可现在的问题是，在印度几乎找不到种传统棉花作物的农民了，所以很难进行比对研究。 Qaim 也承认，有很多研究都发现转基因作物的经济提升表现只会在短期内出现，但是在他于 2012 年发表的论文里已经考虑过这些因素，并且作了对照，还是发现转基因作物的确具有经济提升作用。
Glover 认为， Bt 转基因棉花不会使印度农民的自杀率上升，但是也不是促使棉花产量增加的唯一因素，他指出，简单地下结论说转基因技术是好还是不好这都不科学，也不客观。印度的情况还在发展之中，我们现在还不能下一个定论。
Nature：转基因作物的真实面目
墨西哥的转基因农作物将外源基因传播到了野生植物中吗？目前还不清楚
2000年，墨西哥瓦哈卡州（Oaxaca,Mexico）山区的农民想为他们种植的玉米申请有机农作物认证，希望能够借此增加收入。当时在美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）工作的微生物生态学家David Quist 答应为这些农民提供帮助，作为回报， Quist 可以进入瓦哈卡州山区开展科学研究。不过 Quist 对这些农民提供的玉米进行了遗传学检测之后惊奇地发现，这些当地出产的玉米里居然含有一种特别的 DNA 片段，这种 DNA 是孟山都公司为了提高耐草甘膦除草剂转基因农作物和抗虫转基因农作物里外源基因的表达量而专门设计的。
由于墨西哥并没有批准转基因农作物的商业化生产，所以在当地玉米中发现的这些 DNA 片段只可能是来自从美国进口的转基因农产品，墨西哥当地的农民可能不清楚这些农产品是转基因产品，所以就糊里糊涂地种了下去。当时 Quist 怀疑墨西哥当地的玉米已经与这些转基因产品发生了杂交，所以获得了这种外源的 DNA 序列。
瓦哈卡州山区的这一发现被发表在了《自然》杂志上，结果这一事件引发了一系列的媒体报道和政治事件。很多人都宣称孟山都公司污染了墨西哥的玉米，要知道墨西哥可是玉米的故乡，在当地玉米已经被看作是神圣的象征。后来 Quist 的研究也因为技术上的失误而备受指责，比如他用来检测转基因物质的方法就有问题，他得出的结论，即认为转基因物质可以碎片化，并且分散到植物的基因组当中的观点也有问题。后来《自然》杂志撤销了对 Quist 论文的支持意见，甚至还差一点撤销了 Quist 的论文。《自然》杂志在 2002 年发表了这篇文章，不过编辑对这篇文章这样评论道：“文中提交的证据还不足以让我们发表这篇文章。”
从那以后，几乎就再也没有有关转基因物质进入墨西哥玉米的文章发表过了。这主要是因为相关的研究缺乏科研经费的支持，而且研究的结果也是各种各样的。比如美国俄亥俄州立大学（Ohio State University in Columbus）的植物生态学家 Allison Snow 就曾经在 2003 至 2004 年间到墨西哥瓦哈卡州山区进行过采样研究，他一共从125块田地里采集了 870 份玉米样品，可是并没有在玉米的种子里发现转基因遗传物质。
可是墨西哥国立自治大学（National Autonomous University of Mexico in Mexico City）的分子生态学家 Elena Alvarez-Buylla 与现在就职于美国加州大学伯克利分校的植物分子遗传学家 Alma Pi?eyro-Nelson 曾经于 2009 年也进行过一次类似的调查，他们也检出了当年 Quist 检出的那种转基因物质。 Quist 曾经在 2001 年对瓦哈卡州山区的 23 个地点进行采样，最后从 3 份样品中检出了那种转基因物质，后来他又在 2004 年对上述地区重新进行了采样，结果又从两份样品中检出了那种转基因物质。 Alvarez-Buylla 等人还进行过另外一次研究，他们对从墨西哥境内 1765 个农户那里收集来的玉米种子样品进行了检测，结果发现其中有少部分玉米种子里含有转基因物质。其他一些在当地社区里开展的研究也多次发现了转基因物质，不过这些研究成果极少得到发表。
Snow 和 Alvarez-Buylla 一致认为，取样方法上的差异有可能导致检测结果出现偏差。 Snow 就解释说：“由于我们的采样地点不一样，所以他们发现了转基因物质，可我们就没有发现。”
关于转基因物质是否已经污染墨西哥玉米的这个问题，科学界也持有两种截然不同的观点。墨西哥政府也在纠结要不要批准 Bt 转基因玉米的商业化问题。
Snow 认为，目前看来，转基因物质污染墨西哥当地的玉米似乎已经是不可避免的了。有一些证据表明这种污染已经发生了，但是我们现在很难评价污染的程度，也无法估计其可能导致的后果。 Alvarez-Buylla 认为，转基因物质的播散将损害墨西哥玉米的品质，甚至使墨西哥玉米的性状发生改变，比如让墨西哥玉米的外形或者口味发生改变，这对于当地的农民可是意义重大的一件大事。如果转基因物质真的已经污染了墨西哥玉米，那么即便是有可能去除这些外来的遗传物质，那也会是非常困难的一件事。批评人士还怀疑这些积累在墨西哥当地植物基因组中的转基因性状最终还会影响植物的适应性，比如转基因物质有可能会耗尽植物的能量和资源，又或者会破坏植物正常的代谢进程。
Snow 表示，到目前为止，还没有证据表明转基因物质污染造成了不良的影响。她希望如果目前已经商业化使用的转基因物质污染了其它植物，也只会对其它植物的生长造成中性的或者是有利的影响。2003 年， Snow 等人发现，如果将 Bt 转基因向日葵（Helianthus annuus）和野生向日葵杂交，得到的转基因子代向日葵还是需要像对待亲代向日葵一样仔细地照料，但是这些子代向日葵会比较耐虫害，而且和非转基因向日葵相比，产子量更高。不过据 Snow 介绍，还很少有人开展类似的研究，因为持有这项技术的公司不愿意让科研机构进行这项试验。
墨西哥的故事还没有结束，事实上，转基因物质“泄露”所造成的影响并不仅限于对环境造成的影响。比如墨西哥国际玉米及小麦改良中心遗传资源项目组（genetic resources programme at the International Maizeand Wheat Improvement Centre in El Batan, Mexico）的主任，农作物专家 Kevin Pixley 就认为，那些对转基因技术持有异议的科学家漏掉了一个关键点，那就是大部分科研人员都不能理解墨西哥人民对玉米持有多么深厚的感情，墨西哥文化与玉米有多么深厚的渊源。对于转基因农作物，不论是支持的一方还是反对的一方，如果都只关注事件中自己感兴趣的那一部分，那就好像盲人摸象一样，难免会出现问题。转基因农作物不能够解决发展中国家或者发达国家面临的所有农业问题，正如 Qaim 说的那样：“转基因农作物可不是一枚银子弹（意指解决问题的王牌杀手锏）。”但是一味地诋毁转基因技术同样不能解决问题。事情的真相其实就在中间的某个地方。
2、新的转基因农作物品种
Nature：转基因作物的真实面目
新一波的转基因农作物正在大踏步地走向市场，而且这些新产品的问世将有望缓解人们对转基因食物（Franken food）的恐惧和担忧。
据 Anastasia BoDNAr 介绍，在第一批转基因农作物开发的时候，他们给大家描绘了一个美好的未来：希望能够开发出富含超级营养素的农作物，提高全世界的粮食产量，彻底解决全世界的饥饿问题。
可是到目前为止，这项技术还只是对农业生产有所帮助，比如使农作物具备耐除草剂的特性，或者具备抗虫特性。这的确可以提高农作物的产量，也可以减少杀虫剂的使用量。
不过美国威斯康辛州 Biology Fortified 这家非营利转基因推广组织的生物技术专家 BoDNAr 认为，绝大部分普通消费者是看不到这些改善的。而且这些改变还有可能成为转基因技术反对者的把柄。这些反对者认为转基因技术会进一步巩固少数几家生物大公司的特权，给他们带来高额的利润，同时这也是科研人员一味改造自然，无视科技危险的例证。
不过幸亏有了新一代的转基因农作物，随着这批产品逐渐走向市场，这一切将有望得到改变。这些新一代的转基因农作物将会解决一系列的新问题：比如不会变色的苹果和黄金大米，再比如可以改善最贫穷国家人民营养状况的，富含多种营养素的黄金香蕉（bright-orange banana）等。
使用更先进的、高精度植物基因组编辑遗传操作技术可以开发出更多的新一代转基因农作物。使用这种技术可以减少使用外源基因对商用作物进行遗传改造的需要，这种方法能够最大限度地减少人们对转基因作物的批评。当然这也可以打消公众对转基因食品的担忧。不过事情可能也不会这样发展。不论这些转基因作物在实验室里的表现如何，它们都必须通过昂贵的、细致的农田试验努力地展现自己的价值，而且还要历经多重监管的严格审查，最终让充满疑虑的公众放心。美国华盛顿大学（University of Washington, Seattle）专门研究新技术相关政治和社会问题的 Philip Bereano 认为，最后这一点将是最难以完成的
一步。 Bereano 指出，大家对转基因农作物的担忧涉及到了方方面面，从食品安全、用标签表明转基因成份到伦理道德问题等无所不包。“人们非常关心自己子女的食品安全问题，这一点是无论如何都不会改变的。” Bereano 这样说道。
不过大部分从事转基因作物研究的科研工作者似乎都非常自信地认为，转基因产品的寒冬已经过去了，而且前途是一片光明的。比如 BoDNAr 就说道：“如果你还在寻找转基因农作物的黄金时代，别找了，眼下就是。”
第一批转基因农作物的主要销售对象是农民，因为这些产品可以使农民的耕种工作变得更容易，而且使农作物的产量更高，增加农民的收入。比如在1996年，美国密苏里州圣路易斯的孟山都生物技术公司（Monsanto of St Louis, Missouri）就推出了第一款畅销的转基因农作物产品—— Roundup Ready。这是一种转基因大豆，可以耐 Roundup 这种同样由孟山都公司出品的草甘膦类除草剂。农民们只需要使用草甘膦这一种除草剂就可以去除农田里的大部分杂草，再也不用像以前那样使用好几种除草剂了，而且还不会对农作物造成伤害。很快，市场上又陆续出现了其它几种转基因农作物产品，比如孟山都公司推出的 Bt 转基因棉花等，这种转基因棉花可以生成苏云金芽胞杆菌表达的一种毒性蛋白，杀死棉铃虫（bollworm），从而减少杀虫剂的用量。
新一代的转基因产品还是会把农民当作主要的客户群。比如位于英国 Harpenden 的 Rothamsted 研究中心（Rothamsted Research in Harpenden, UK）里的科研人员就正在开发一种新型的转基因作物，与 Bt 转基因棉花相比，种植这种作物可以进一步减少杀虫剂的用量，甚至可以完全不使用杀虫剂。该技术的关键是一种“警报信息素（alarm pheromone）”，有一些野生植物可以表达这种警报信息素，这种信息素可以模拟温带最主要的农田害虫——蚜虫（aphid）在遭受袭击时释放的报警信号。如果小麦携带了这种基因，那么就可以骗过蚜虫，让它们以为附近有危险，赶紧逃离小麦。与 Bt 转基因棉花以及其它一些转基因作物不同，种植这种转基因小麦将完全不需要使用杀虫剂。
据Rothamsted研究中心的首席执行官 Maurice Moloney 介绍，他们开发的这款产品现在正在进行农田试验。 Moloney 等人开发的这款产品在温室里的表现是相当不错的。如果在农田里也能表现得同样优异，他们将对其进行更进一步的优化，进一步增强它的抗虫特性，使这种产品适于大规模的农业生产。 Moloney 还表示，他们中心还会继续努力，寻找更多的植物天然保护机制，并且想办法利用这些天然机制开发出更多的抗虫农作物产品。比如还有一种挥发性的化学物质可以驱逐毛虫（caterpillar）和钻蛀害虫（stem borer）这一类的害虫。如果他们也能够利用这种化学物质，那么抗虫转基因农作物的适用范围将会进一步的扩大。
满足部分人的需求
还有很多从事转基因农作物开发的科研人员专挑大公司忽视的领域下手。比如在瑞士苏黎世的瑞士联邦理工学院（Swiss FederalInstitute of Technology in Zurich）里就有一个由 Herve Vanderschuren 领导的植物生物技术课题小组，他们专攻木薯（Manihot esculenta）这种热带灌木类植物，因为在很多发展中国家里，木薯是当地居民的主要口粮作物。据 Vanderschuren 介绍，他之所以关注这个物种是因为没什么人关注木薯的育种和改良问题，这方面也没有太大的投资。
Vanderschuren 的课题组选择了一种天然抗木薯花叶病毒（cassava mosaic virus）的木薯，并对这个品种进行了遗传学改造，还在其中插入了另外一种抗病基因，使其对木薯褐色线条病毒（cassava brown streak virus）也产生了抗性，这样得到的转基因木薯就对两种主要的病害病毒产生了抗性。天然的抗病毒木薯已经可以满足当地的需要和市场需求。 Vanderschuren 表示，这种对当地需求的适应性是我们在开展科学研究工作中需要考虑的一个非常重要的部分，而这一点恰恰是被很多只关注全球市场的大型农业科技企业所忽视的。 Vanderschuren 的团队已经成功开发出了这种产品，现在正在非洲寻找合作伙伴进行农田试验，进一步确定这种木薯是否适合在当地种植。
发达国家开展的转基因作物开发工作则主要集中在如何提高农作物的营养素含量这一方面。比如最近非常著名的黄金大米就是其中的一个例子，大米是全世界一半人口的主要口粮。黄金大米之所以能够呈现出金黄色是因为里面额外添加了 β 胡萝卜素（β-carotene），β 胡萝卜素是维生素A的前体物质，而东亚人习惯的饮食搭配里往往就比较容易缺乏维生素 A。经过了艰苦的开发工作，也承受了众多转基因技术反对者的阻挠，第一代黄金大米最终于 2000 年问世了，现在黄金大米正在菲律宾进行农田试验（I. Potrykus Nature 466, 561; 2010）。该产品将通过最后一道审批手续，有望于 2014 年上市销售，到达农民们的手中。
还有很多人也在从事类似的工作，比如位于澳大利亚布里斯班的昆士兰大学热带农作物及生物群落研究中心（Centre for Tropical Cropsand Biocommodities at Queensland University of Technology in Brisbane, Australia）的主任 James Dale 就正在开发一种抗香蕉巴拿马病（Panama disease，香蕉巴拿马病是一种由真菌导致的疾病，能够使香蕉枯萎，给整个香蕉产业带来毁灭性的打击）的香蕉，他们同时还会提高这种香蕉里β胡萝卜素和另外一种含铁营养素的含量。“微量元素缺乏的问题在乌干达和非洲地区非常普遍，而香蕉又是非洲人民主要的粮食作物，所以我想开发这种转基因香蕉。” Dale 解释说。目前这款转基因作物正在澳大利亚进行农田试验。
Nature：转基因作物的真实面目
虽然在新一代转基因作物中绝大部分产品还是以农民为主要销售对象，不过还是有一些产品选择以食品工业的中间环节为销售对象。比如位于美国西弗吉尼亚州美国农业研究服务中心阿巴拉契亚水果研究站（US Agricultural Research Service's Appalachian Fruit Research Station in Kearneysville, WestVirginia）的分子植物生物学家 Chris Dardick 就向我们介绍说，梅子（plums）很难加工成工业化的食品，因为在去除坚硬的木质梅子核时会产生很多的木屑。所以 Dardick 选择了一种常常会没有核的梅子品种的基因，开发出了一款彻底无核的梅子新品种。他们最关心的是食品加工厂和消费者会不会欢迎他们的产品。幸好他们得到的绝大部分反馈都是正面的评价。
当然，也有直接面向终端消费者的转基因产品。比如“北极苹果（Arctic Apple）”，这种苹果切（咬）开之后不会像普通苹果那样立马变成褐色。这是因为在北极苹果里插入了一种来自其它苹果的基因，这种基因会使苹果里多酚氧化酶（polyphenol oxidase）的表达量降低，而多酚氧化酶在让苹果变成褐色的生化反应中又是最关键的一种酶，所以这种北极苹果才不会那么容易变色。
据这种北极苹果的开发者，加拿大英属哥伦比亚省 Okanagan Specialty Fruits 公司（Okanagan Specialty Fruits in Summerland, British Columbia）的主席 Neal Carter 介绍，他和他的妻子都是苹果种植户，现在苹果的消费量一直在下降，所以他们很担心。据 Carter 介绍，现在苹果在超市里的地位已经开始被胡萝卜和其它新鲜的、洗净切好、方便食用的袋装农产品所取代。如果苹果在食品加工过程中不会变色，可能会对苹果的销售有所帮助。 Carter 还表示，如果这种北极苹果的市场反应不错的话，他还会陆续推出北极酪梨（avocado）、北极梨（pear），甚至是北极莴苣（lettuce）等新产品。
更先进的技术
目前开发出的绝大多数转基因产品基本上使用的都是比较粗糙的、“过时的”技术，比如直接将吸附有外源 DNA 物质的纳米金颗粒注入目标作物细胞里的基因枪技术（genegun）。我们知道通过基因枪技术注入的外源 DNA 片段会在目标细胞基因组的任意位点进行插入。不过据美国明尼苏达大学（University of Minnesota in StPaul）的 Dan Voytas 介绍，最新的遗传操作技术能够以无与伦比的精确度对基因进行编辑操作。比如转录活化因子样效应核酶（transcription activator-like effector nucleases, TALEN）和锌指核酶（zinc-?nger nucleases, ZFN）都能够根据试验者的需要，在特定的位点对 DNA 进行特异性切割。然后通过对断裂 DNA 的修复过程进行操控，这样就可以在基因组中特定的位点插入我们所需要的特定突变，或者进行单碱基，乃至对整个基因进行替换的操作。Dan Voytas 就是专门研究这项技术的专家。他表示，有了这种技术，我们就可以对目标作物的基因组进行精确的遗传插入操作，这样我们就可以明确地知道外源基因插入在目标作物基因组里的准确位置，还能够让外源基因插入最适合表达的位点，使它的表达量达到最大。
同时也可以尽可能降低外源基因对目标作物带来不利影响的风险。 Voytas 的科研团队已经通过实验表明，采用锌指核酶技术可以对烟草植物进行改造，使其具备耐除草剂特性。其他的课题组也使用锌指核酶技术培育出了耐除草剂的玉米新品种；还有课题组使用TALEN技术对水稻进行了改造，剔除了水稻基因组中对枯萎病病菌（blight）易感的基因，打造出了抗病转基因水稻。
不过 Voytas 也承认，这种新技术的最大威力还是在于能够对作物的原生基因进行改造，使其具备新性状。比如可以不用对植物进行遗传学改造，通过插入耐旱细菌基因的方法使其变得耐旱（Nature 466, 548–551; 2010），我们只需要对植物的天然基因进行一些调整，就可以使植物获得耐旱特性。 Voytas 解释说：“这种核酶技术发展到下一阶段就是要进入基因内部，对基因进行调整。”
美国北卡罗来纳州 Precision BioSciences 生物技术公司的合伙人 Derek Jantz 对于不需要使用外源基因，只需要对植物自身基因进行调整的新技术也感到非常兴奋。比如所有的植物都携带有细菌 EPSPS 基因的类似物。我们知道孟山都公司的 Roundup Ready 产品其实
就是插入了一个 EPSPS 基因。如果我们对植物的基因组进行某种改造，应该就可以让植物获得相似的耐除草剂特性，根本不需要插入外源基因。
与其他在企业里从事遗传改造工作的科研人员一样，出于保密的考虑， Jantz 也不太愿意详细介绍他们的研究工作。不过他还是用非常通俗的话语告诉我们：“我们正在从事的工作就是想办法充分地利用现有的、丰富的基因组功能数据。”
新型育种技术
还有一些科研人员正在利用遗传修饰技术加快传统的育种进程。比如美国农业研究服务中心阿巴拉契亚水果研究站的植物科学家RalphScorza就正带领他的研究小组对梅子树进行遗传学改造。这种改造过的梅子树只能在温室里生长，不过由于插入了白杨树的基因，这种梅子树的花期会大大地提前，而且花期可以持续很长的时间。这就给科研人员提供了绝佳的机会，可以在一整年的时间里开展育种工作，通过选择、杂交以及其它一些传统的育种技术，在短短几年的时间里就能培育出具备某种特殊性状的新品种。而在过去，这样一套工作往往需要好几十年的时间才能够完成。等到新品种培育成功之后，我们又可以去除促进开花的外源基因，这样就能够得到一株非转基因的遗传改造新品种。Scorza等人现在就正在利用这种快速育种法培育能够抗洋李痘疱病毒（plumpox virus）、同时梅子含糖量还有所提高的梅子树新品种。还有一些科研人员也在采用这种技术培育其它的新品种，比如柑桔等。
美国的管理部门已经表示，采用这种新技术培育的不含外源 DNA 物质的新品种不会被当作传统意义上的转基因作物对待，而且也能够打消公众的担心。美国加州大学河边分校（University of California, Riverside）的分子遗传学家 Alan McHughen 就认为：“这种遗传改良作物至少有希望打消一部分转基因技术反对者的顾虑。”
不过 Bondar 也强调，他们不会停止转基因作物的开发工作。 Bondar 指出，目前遗传改造工作的进入门槛已经很低了。生物黑客早就已经在自家的车库或者空闲的客房里对细菌进行遗传学改造的工作了，所以他们将来一定会对植物或动物进行类似的改造，我们根本无法阻止他们。
Bondar 说道：“转基因技术的难度一直都在降低。我相信人们都渴望这种东西。我认为现在是时候让每一个人都拥有能够满足自己需要的转基因作物了。如果市场不能从上至下的满足人们的需要，那么大家一定会自下而上地自己来满足自己的需要。”
原文检索：
Natasha Gilbert. Case studies: A hard look at GM crops. Nature, 02 May 2013; doi:10.1038/497024a
Daniel Cressey. Transgenics: A new breed. Nature, 02 May 2013; doi:10.1038/497027a
热门标签：
Nature
转基因作物
GM
选择“Disable on www.wenxuecity.com”
选择“don't run on pages on this domain”
