前一阵， 由于 农业部 颁发了 转抗虫基因水稻 “ 华恢 1 号 ” 及杂交种 “Bt 汕优 63” 的安全证书。 一 时 间引起 国内的激烈讨论。 一虎一席谈还专门做了 一期节目讨论这个问题。 质疑的声音大致可以归纳成如下几个问题：

1． 被转基因的 作物除了表达被转的基因外还有什么其他的改变？

2． 吃了转基因作物对人体有什么影响？

3． 大面积种植转基因作物对生态有什么影响？

4． 转基因作物的大面积种植是一种商业行为。 会不会有人或组织可以从中牟取暴利，从而见利忘义， 在科学还不成熟时拔苗助长，过早推广转基因作物？

5． 颁发转基因作物的安全证书会对农民及农业产生什么影响？

本 文从分子生物学的角度，用浅显的语言，以 BT 蛋白基因转基因水稻为例，对前两个问题进行探讨。 后面三个问题由于不是我的 专长，就不详细讨论了。 希望可以起到科普的效果， 解答一些不懂生物的老百姓会有的常见问题，让老百姓能把质疑的火力集中到关键的问题上。 同时 ，我也有一些疑问，请真正做转基因植物的专家予以指点。

首先谈一下 BT 蛋白的杀虫原理。 BT 蛋白的基因是从苏云门金芽杆菌里提炼出来的 。 BT 蛋白对鳞翅目昆虫有特异性杀伤功能。 BT 蛋白被表达出来后形成一种结晶，是没有毒的，像是包着有毒蛋白的一个胶囊，叫做原毒素。 昆虫吃了以后，到了昆虫的肠道， 在昆虫肠道的特殊环境下（主要是酸碱性）被昆虫体内特有的蛋白酶切割，类似于胶囊被溶解， 释放出有毒的那部分蛋白。 这一过程称作激活 — 把本来无毒的蛋白激活成有毒的蛋白。 与昆虫体内特有的受体（也是一种蛋白质） 结合，造成对昆虫肠道的破坏。 以下进入核心问题的讨论：

第一， 转基因对植物是否有不可预知的影响？

打入转基因的水稻的DNA至少含有下列几个基因：BT 蛋白基因，用于克隆的抗氨苄青霉素基因，和抗潮霉素基因（ hygromycin resistant gene)，还有可能有做蓝白菌实验的乳糖苷酶基因。另外还会包含如复制原点，克隆位点等小段DNA。

BT 蛋白本身对植物不大可能有什么影响。 它在被激活前是不暴露活性位点，而且即使被激活也只与特定的蛋白质受体相互作用。 用实验来说话，它在植物亚细胞结构中的分布主要分布在细胞质和细胞膜与细胞壁间隙，应该不会与 DNA 有相互作用，不会直接影响其他基因的表达。　吹毛求疵的话，现在的技术应该可以测量植物表达的 BT 蛋白有没有与其它蛋白或其他成分有相互作用，如果有，是什么成分。　

抗氨苄青霉素基因有特定的设计，不会在植物中被翻译成蛋白质。一般来说，不必忧虑。乳糖苷酶基因会在克隆过程中遭受破坏，也不足为惧。抗潮霉素基因是有可能造成影响的基因。 这跟这个基因带的启动子有关。 启动子是基因DNA开头告诉细胞把DNA转译成RNA的信号。DNA转译成RNA后才能进一步被翻译成蛋白质。 所以启动子的选择对与基因表达成蛋白质至关重要。 不知道这个抗潮霉素基因是否含有特定的启动子，只在筛选培养细胞时诱导表达（翻译成蛋白质），而在植物成长过程中不表达，还是植物通用的启动子，在长成的植物中也表达。 如果是后者， 种植转基因作物就可能在自然界过量表达这种抗生素基因，造成未知的影响。

另 外一个问题， BT 蛋白基因是插入到植物 DNA 中间的，这就造成了破坏原有植物基因的可能。 这有两种情况，第一种情况是 BT 蛋白插入到植物基因里，直接破坏了植物某基因，使之不能再表达成蛋白质。 这在实验操作过程中有可能，但是既然破坏了植物细胞原有的基因，绝大多数情况下，这样的细胞是活不了的，就算是细胞能活得了，也很难长成植物。 第二种情况是， BT 蛋白基因插入到植物基因与基因的间隙。 对于高等生物，基因与基因的间隙要比基因本身大的多，所以第二种的情况的可能性也比第一种大得多。 虽然没有对植物基因直接破坏，但是这种情况也有可能对植物产生影响。 因为在基因间隙的 DNA ，虽然自己不表达成蛋白质或 RNA— 以前被称作 junk DNA ，但是有可能包含调控基因表达的调控元件，影响植物某个基因的表达，甚至如果这个基因也是细胞信号链的元素，会产生连锁反应，影响更多基因的表达。 从这个方面看，有让我不担心的理由，也有让我担心的理由。 不担心的理由是， BT 蛋白基因队植物基因组再怎么影响，也不会让植物让植物多出个基因产生以前从没产生过的物质。 让我有点担心的是，有些蛋白， RNA, 脂肪，糖类也许在植物某个阶段或细胞内曾经表达过，但完成功能后会被降解，或被加工。 如果植物 某个基因表达受到了影响， 也许不能完成对某些物质的降解或加工， 会保留某些物质， 不能完全排除这些物质对动物的毒性。

对于这个问题，可以用两种实验确认，第一是做 microarray, 比较转基因植物与非转基因植物所有蛋白的表达情况, 但要想控制误差不是很容易的事。 第二，现在的技术应该可以做到转化以后，确定BT蛋白基因到底插到了植物基因组的哪里。 对照植物基因组图谱，确认BT蛋白基因不会植物基因表达有影响。如果这两组实验都做过了，大致可以判断BT蛋白基因的转化对植物没有影响。

第二， 吃了转基因作物对人体会有什么影响？

首先说吃了BT蛋白本身对人体有什么影响。 与蛋白质类似，BT蛋白到了胃里会在胃的酸性环境下由胃蛋白酶与胰蛋白酶及其他消化酶降解成多肽 ， 就象用多种剪刀在蛋白质的各个特定为点予以切割，切成很多很多段。 这个与蝗虫体内的蛋白酶的作用原理类似。 但是由于人类/动物胃里的酶与蝗虫体内的酶不一样， 切的地方不一样，不会激活BT蛋白， 反而会切成很多段，甚至降解成氨基酸。 有实验表明，BT蛋白在人的消化液提取物中在7分钟内就全部降解。  退好几步说， 如果BT蛋白在胃里没有被降解，发而被激活了。 在胃里是不能起作用的，因为人的胃PH值是2，而BT蛋白作用的环境PH值是8，也就算说人的胃里氢离子的浓度是蝗虫肠道10的6次方倍， 不可能有在蝗虫肠道里的毒性。 以上的讨论其实有点杞人忧天， 是假设人把BT蛋白当作 蛋白粉来吃。 如果我们来吃转基因的稻米，本来蛋白质的含量就不高，更多的是淀粉。 先得用电饭煲煮熟（到目前为止，我还没见过生吃米粒的人）， 蛋白质一大半就已被降解失去了活性，到了胃再经过酸的处理，各种各样的蛋白酶的骚扰，到了肠子里就还保持完整结构的就已经所剩无几了。 这样假设有微量的BT蛋白如果从胃里到了肠道，肠道的PH值大概是7左右，接近了BT蛋白的毒性环境。 但是人类肠道表皮细胞没有对它的特异性受体，是很难发挥毒性的。

现在新研究出来的转基因水稻是将BT蛋白的表达控制在植物的茎叶，以杀死蝗虫，而不在我们所食用的米粒（胚乳）里表达。 也就是说虽然胚乳细胞里有BT蛋白的基因（DNA）但是不能转译成RNA和翻译成蛋白质， 更加对人体没有危害。 只是不知道颁发了安全证书的华恢1号是不是此类改进产品。

综合前面说的，我对BT蛋白基因转基因水稻仍有以下三个疑虑：

1． 抗潮霉素基因的使用和扩散对环境的影响。

2． 转化BT蛋白基因对植物的未知影响。

3． 批准证书的是不是组织特异性表达的BT蛋白基因。

最后做一下风险评估： 其实我真正有点担忧的是第一个。 第二个疑问，由于哺乳动物的基因结构和消化系统很相似，如果是做了动物实验，转基因稻米对老鼠和猪没有什么影响， 对人体也不该有什么影响。 第三个最好还是有。 如果吃的米粒里不含BT蛋白就消除了某些人对过敏的忧虑，而且所谓也消除了BT蛋白会象普里昂一样导致人类疾病的忧虑。 

当然推广转基因作物不能保证一点风险也没有。 人类的知识永远是有限的，永远不能保证做了什么不会有任何害处。 我觉得我们不应该追求绝对安全，而应该追求相对安全。 比如，与转基因相比，农药等化学试剂，对植物对动物，人类及环境的影响要深远得多，不可知得多。因为化学试剂对生物体本身的影响和引发突变的可能性与不可知性都是单转一个基因所不能比的。 再说粮食短缺问题。 如果全世界没有饥荒，那么我们要改进什么粮食品种就要比现在再加上100倍的小心。 但现实是，贫穷的地方人都要饿死了，就不该用万分之一甚至千万分之一的微小风险阻碍我们沿用转基因产品。