作者:廖俊林
转基因技术是人类生物科学发展的一个里程碑,为现代医学与农业做出了巨大的贡献,新技术总是意味着广泛的未知领域,因此,争议不断是普遍而常见的现象,也是科学发展的推动力,争议为科学家提供研究的动机与灵感。遗憾的是,在中国科学争议往往不在科学家手中,而是在望文生义以及一无所知的普通人手中,更惨的是,中国的科学家一旦卷入其中,他们也往往因为种种原因丧失专业修养,跟普通人一样地执着于偏见与无知,并乐于其中。
针对转基因的安全性,法国学者Seralini等人做了一个长期喂养实验【注1】,观察时间长达两年,这是史无前例的努力,本应获得广泛关注与赞扬,但是,由于实验结论不利于转基因作物,它成了中国无条件拥护转基因者诋毁的对象——这极具讽刺意味,法国人不利于转基因作物的研究,无形中转了某些中国人的“基因”:理性“基因”被偏执与自以为是的愚昧取代了。
Seralini等人的研究发表后网易的编辑就找到我,希望我针对转基因撰稿,并转述了中国拥转人士们针对该研究的质疑,我由于俗务缠身,暂时不能答应供稿,但也花了时间查看原文,指出转基因爱好者的质疑是缺乏常识的,Seralini等人的研究并非十全十美,但中国拥转人士的质疑也未免太不靠谱了——跟实验缺陷全不靠边。
所有的科学研究都允许质疑,但质疑也要质疑得有水平,有道理,质疑的目的应当是发展科学,而不是一味地否定结论——当质疑没有水平与道理时,人们就要考证这些人质疑的动机:你没有水平与能力质疑一项科学研究,却要强而为之,其间杂夹着某种阴险的动机是不言而喻的事情。
友人转来一份发表在《新语丝》的一份质疑,该文极具代表性:代表了拥转人士普遍针对Seralini等人的批评,也代表了极端拥转人士的最高 “学术”水平——从学术界内饶毅教授造谣最早的抵制转基因研究源于反转人士,到学术界外海归博士方舟子造谣美国人直接食用转基因甜玉米,我们对拥转人士的 “学术”就不要期望太多,而对他们的拥转热情可能始终估计不足。
一、实验有精心设计的对照组
拥转人士曾诋毁该研究没有对照组,这种说法纯属造谣,因为实验中有对照组,而且设计者精心设置了对照组(食用含33%对照玉米),让对照组与各实验组之间的差异仅仅为转基因、Roundup农药(即草甘磷)、或者二者的混合。实验中共有10个组,对照组,饲料中含11%,22%,33%转基因玉米三个组,饲料中含11%,22%,33%的加农药种植的转基因玉米三个组,以及饲料中人为添加农药分微量、中量、及多量三个组。所有组又有雌雄鼠的实验,每组10只鼠,所以共有200只鼠。
这个实验设计考虑了两个因素,即转基因玉米与转基因特定的农药,这里的转基因是对付草甘磷的,这种玉米让农民可以大量使用草甘磷,也必然导致农民大量使用草甘磷,实验研究的是转基因玉米本身以及现实中草甘磷对动物的毒性。实验设计中考虑了每种因素的量效反应。这个实验从设计上说,是比较经典的。
二、实验用鼠并无不当
由于设置了对照组,即使是研究者使用了易患肿瘤的鼠,其结论也是适当的。
该研究中使用的是Virgin albino Sprague-Dawley rats,即未育的斯-窦氏大白鼠,从五周龄开始实验。在医学实验研究中最常见的是Wistar(威斯达)大白鼠,不过,相对于威氏大白鼠而言,斯-窦氏鼠性格更加温顺,这是为什么Seralini等人选择该鼠的根本原因——他们在做长期研究,当然要选乖的养了,减少操作成本。斯-窦氏鼠也是最常见的医学研究用鼠之一,尤其是长期实验研究的首选。威氏鼠是1906年发展起来的,斯-窦氏鼠是1925年发展起来的,都算历史悠久了。
拥转人士批评该实验用的是癌症易感鼠是缺乏科学常识的,或者是故意忽略科学常识的欺骗,因为医学上的确有肿瘤易感鼠用于肿瘤相关研究,称为路易斯鼠(Lewis Rat),该鼠是路斯易博士在1950年代发展出来的,历史久远,做医学实验研究者不知道是很奇怪的。
批评者宣称研究用鼠最终 90%都会自然“感染”癌症,这一句话彰显了评论者对科学的极度无知。即使这些鼠都发癌症,也不会是“感染”而来的。由于这些鼠不是路氏鼠,绝对不会 90%死于癌症,也与该实验研究数据不合,以雌鼠为例,93%的肿瘤是乳腺肿瘤,而对照组只有5只(即50%)罹患肿瘤,在农药组中达到90%以上,而因肿瘤死亡者,对照组只有2只(20%)。在雄鼠的对照组,无一只死于肿瘤。面对这样的实验数据,批评者是读不懂科学论文,还是别有用心?请读者自己判断。
拥转批评者的无知还表现在选择易患肿瘤的鼠实际上却是非常有利于安全性的结论。比如用他们口中的 90%会患肿瘤的鼠实验,能产生的最大效应就其只能是10%的差异,使得实验组达到100%患肿瘤。如果用这样的参数设计实验,要达到80%的统计检出效能(Power),实验样本起码要每组93只!而如果用的是10%几率发生肿瘤的鼠,最大差异则可以达到90%,那么,达到同样的统计效能,样本只需要每组6只!选择易患肿瘤鼠来做实验的,只可能是存心证明转基因作物安全的拥转人士。
三、样本小才有利于安全结论
拥转人士批评 Seralini等人的实验样本太小,并称之为“致命的弱点”。这好比批评一个欲证明自己力气大的人举起了千斤之鼎,批评者得意洋洋地说,他应该搬一搬那个两百斤的石墩。这属于基本统计学常识,统计学差异越小,在同样的变异度下,需要的样本越大。在实验设计中要进行样本量设计,是要计算每组需要多少只鼠的。由于 Seralini等人首次做如此长期的实验,他们只能估计组间差异,如果高估了组间差异,就会导致样本量过小。样本量小的最大麻烦就是假阴性——即两组间本身有差异,但差异小于估计值,样本量设置过小,统计学分析就会表明对照组与实验组没有组间差异,从而得出错误的两组没有差异,从而转基因玉米是安全的这个结论。
事实上,如果 Seralini等人的研究结果说明转基因玉米与农药是安全的,样本小才是本研究的“致命弱点”,因为样本量太小,检出差异的能力就很小,反对转基因的人就可以依此质疑(正当地质疑)该研究的结论是否在大样本的情况下依然有效。一个人搬得起1000斤,当然能搬得起200斤,在小样本下即检出巨大差异,那么大样本只会使结果更加显著。但如果你搬得动200斤,质疑你能否搬动1000斤,那绝对是合理的。
批评者对人群调查研究的上万样本量对比,足以体现其用心险恶,缺乏科学常识不应到如此地步,实验研究控制因素多,可比性强,与完全没有控制机制的人群调查在样本量要求上根本不可同日而语,相提并论。
Seralini等人在文中也有解释,每组10只鼠,在相应研究中已是较(原文为“最”)大样本。
四、转基因玉米的抗癌功效?
方舟子宣称转基因玉米有抗癌功效,以此讽刺Seralini等人的研究“自相矛盾”,因为无论是转基因玉米,还是相应的农药,在致肿瘤性上没有量效反应——即越多地吃转基因玉米,越多地产生肿瘤。方舟子这里放弃了跟对照组的比较,而是单纯地考查量效反应,即使方舟子的说法有理,也只能说,一旦你开始吃转基因,就要多吃,多吃可能得肿瘤少些!
针对量效反应的缺乏,Seralini等人的解释是阈值反应,实验中使用的最小剂量就达到致病效果,再增加并不增加致病性,而实验各组的差异正是拥转人士口中的“随机效应”。这个实验意味着在将来的安全性实验中,转基因食品的量应进一步调低,比如1%-5%-10%,或者增加各组之间的差幅,比如1%-10%-30%。
稍有实际研究经验,Seralini等人的结果不出乎意料,他们也提供了完全可接受的解释,缺乏“随机效应”正是许多编造的研究结果的特征,方舟子针对该研究的曲解,彰显的正是其人基本科学知识的缺乏——谁在学术界行此批评,都会成为学术生涯的终止符:不缺常识就缺德,这样的人是需要从学术界淘汰掉的。
五、“不引起注意的”中国人转基因玉米实验
Seralini等人的研究被杂志接受发表的同时,《食品与化学物质毒理学》杂志还接受了来自中国农业大学与农业部的学者的论文,该文题目是“A 90-day feeding study of glyphosate-tolerant maize with the G2-aroA gene in Sprague-Dawley rats”(意:用转G2-aroA基因的抗草甘磷玉米在斯-窦鼠进行的90天饲喂实验)【注2】,该研究发现转基因玉米是安全的。
来自中国农大的朱雅西(音)等人的实验使用了同一种大鼠,大鼠鼠龄未知,只知道是断奶后的大鼠,这导致了大鼠的个体差异可能比Seralini 等人的实验用鼠要大。同样地,朱等人的实验各组也只有10只。与朱雅西等人的实验相比,Seralini等人的控制更为严格,不说别的,朱雅西等人的研究中,大鼠住处的是学生宿舍,五鼠一间,而Seralini等人提供的是星级旅馆,标准间一房两鼠。
与Seralini等人研究相比,朱雅西等人的研究要粗糙得多,严谨程度远比不上后者,受关注的区别大致体现了实验研究质量上的区别。朱雅西等人设计了2(性别)×7组,其中转基因玉米含量为12.5%,25%,50%,每一浓度都有一对照组,在此之外,还有一用普通饲料喂养的对照组。在 Seralini的实验中,对照组为含有33%(转基因玉米的)对照玉米,只有一个对照组。从理论上说,对照组应当没有效果,因此,一个对照组有利于节约成本。朱雅西等人设置这么多的对照组还不如把这些对照用于实验更有价值。对照组多了的一个显著好处是如果有什么异常,这个异常也容易被多设置的对照组解释掉——朱雅西等人正是这么干的。
对于转基因抗草甘磷玉米而言,一个不言而喻的事实就是这样的玉米必然大量使用草甘磷,这是研究此类转基因作物安全性的必然伴随因素。朱等人对此视若不见,连讨论中都未提及,而Seralini等人的研究表明增加的草甘磷有害健康,即使朱雅西等人的研究成立,该研究也对抗草甘磷转基因玉米的安全性毫无价值——唯一的价值大概是宣传价值?
朱雅西等人的不严谨几乎直接写在脸上,比如病理结果,作者宣称,没有发现大体或者微观上跟研究相关的病变。在这里,朱雅西等人相当于拍了胸脯做了保证,即使有病变,也是“不相关”的,而有没有病变,有多少,读者是不知道的,必须依赖作者的判断。更严谨的报道,是要具体报道结果的,让读者检验判断的合理性或者自己判断。
他们明确提出已有研究证实玉米含量超过33%就有健康风险了,但并不妨碍他们设计了含玉米达50%的研究与对照组——中国的伦理委员会是不考虑动物福利的?这种非理性的实验设计其实让作者作茧自缚,连公认的玉米含量超过33%就有健康风险你们都没有重复出来,如何让人相信你们的其它数据?这里朱雅西等人为Seralini等人研究设计中只使用含33%对照玉米作为对照提供了完美注解。
朱雅西等人做了一个经典的90天饲喂实验,这不妨碍他们将之称为“亚长期”(Subchronic)实验,结论的时候,就变长期(Long term)了。要说严谨二字,估计这是最不严谨的科学论文之一了。
然而,即使朱雅西等人的数据是真实的,其结论也丝毫无损于Seralini等人的研究!因为在Seralini等人的研究中,在100多天前,无论是对照组,还是实验组,都没有一只鼠死亡的。根据Seralini等的研究,就死亡率而言,差别出现在400-500天,没有一年三个月以上的观察,不可枉称“长期”研究,这是该研究对鼠饲喂实验的提示。
因此,我们可以下结论说,中国朱雅西等人的研究不引起关注是名至实归的,设计上的缺陷、不完全的报道、不严谨的讨论与结论,以及致命性的短期观察长期效果,使得该研究价值有限。该研究从特定角度支持了Seralini等人的观察的真实性。
结论
如果你不想自己的理性基因被转,最好针对强烈主张提倡转基因的转基因主义者与激烈地反对转基因人士都保持高度警惕,要以第一手资料为准进行自己的判断,兼听则明,不少中国人试图以舆论控制别人的思想的欲望是没有底线的,这些人的无知程度也永远无法被高估。
无论Seralini等人的研究多么严谨真实,它是孤立单一的实验,其结论需要更多重复实验证实,这才是正确的科学态度。根据这一研究,不要说现有300篇文章证实转基因食品的安全,即使有三千篇、三万篇,只要这些研究观察时间达不到400天以上,它们在证明转基因食品慢性安全性上就毫无价值。
不懂科学,最好不要暴露自己的动机,免得成了笑料之余,连人品的名誉也丧失了。
注:
【1】Séralini, G.-E., et al. Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize. Food Chem. Toxicol. (2012), http://dx.doi.org/10.1016/j.fct.2012.08.005
【2】Zhu, Y., et al. A 90-day feeding study of glyphosate-tolerant maize with the G2-aroA gene in Sprague-Dawley rats. Food Chem. Toxicol. (2012), http://dx.doi.org/10.1016/j.fct.2012.09.008