子英
人文曆史回憶四海 古今中外上下五千年
正文
作者 顧秀林2011-12-12
這是我第三次批駁顏暘。
概括一下，顏暘對轉基因主糧做無害辯護的三部曲是這樣唱的：
一：轉基因食品安全性問題：隻是一個幌子~~《轉基因之爭的本質與來龍去脈》
二：轉基因食品是很安全的，但是需要使勁的管理~~《美國是如何管理轉基因的》
三：有害性有沒有呢？必須一個一個、慢慢地證明~~《吃轉基因Bt蛋白安全嗎？》
（全文附後）。
顏暘是美國南達科他州立大學生物及微生物係教授，他站出來為轉基因主糧做無害性辯護，在挺轉最強勢、讀者最多的《南方周末》上一再得到大幅版麵，他的話卻是越說越離譜。從“安全性問題隻是個幌子”卻需要大力的、嚴格的管理，到“合理度以上的相似性”和“狸貓換太子”把戲——這是我已經駁斥過的兩場表演。
前天顏暘教授新文題目是《吃轉基因Bt蛋白安全嗎？》，它有一個題記：討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。他的意思是：“由此及彼就是以偏概全”。顏暘教授不僅故伎重演，而且變本加厲，試圖壓製公眾討論並引導討論走進技術死胡同：一個一個毒蛋白去玩吧，你會測嗎？我當然不會，那就得聽他的了！
顏暘是美國一所大學的生物及微生物（學）教授，我設想他應該歸入科學家一類，但是他一貫堅持技術專家的立場（我的技術就是好的技術），卻徹底回避了一個屬於真正的科學的問題：轉基因技術的有害性，或者風險性，到底來自哪裏？他喋喋不休地說：合理度啊、相似性啊、以上和以下啊，脂質雙層膜、昆蟲腸道離子通道啊，bla, bla！
科學家閉口不談真正的科學問題，繞開真正的科學問題——這是生物科學時代、21世紀的今天，轉基因戰場上最大、最亮麗的景觀。當科學技術大規模應用於生產時，科學原理的不完善，會帶給社會和人類無法估量的威脅，而科學的本性就是：科學原理總是不完善的，科學研究總是在不斷地去偽存真，科學永遠在不斷發現。但是，不完善的科學原理被開發成應用技術，後果是很可怕的——如塑料，反式脂肪酸，如多氯聯苯，如會富集在生物體內的環境汙染物——那麽科學家應該幹什麽呢？他們應該高度警惕地監視他們自己帶給人類的潛在的威脅，他們應該盡一切力量，用最快的速度糾正自己犯的錯誤！
但是，時代真的不同了。生物技術已經是戰略產業了——既可以打人，也可以自爆。生物科學家中的利益相關者如顏暘，給自己戴上一付技術專家的麵具，向公眾拍胸脯打包票，甚至膽敢壓製公眾的思考——以偏概全！什麽叫以偏概全？就是“老不信”——不相信他們，尤其是不相信“幌子”不是“幌子”，而是真家夥。
這次顏暘曬出來的東西，不過是被方舟子玩濫了的陳芝麻爛穀子。我懶得一一駁斥（因為沒有用處），幹脆第三次貼自己的博文：《基因工程的理論基礎已經崩潰》（片段）。
不是騾子是好馬，上來遛遛吧，請顏暘把下麵的6點一一駁倒。
在“生物工程”技術大發展的30年裏，生命科學領域中也有日新月異的發現。僅下麵談及的幾項重大發現；就已經全麵顛覆了30年前的生命科學的前沿理論。
（1）可變剪接（Alternative Splicing）
轉基因技術剛開始時[1]，生物學家以為，真核生物 (如植物、動物、和人) 的基因編碼規律，與原核生物(如細菌) 是一樣的，即：一個基因隻編碼一個特定的蛋白質。但是，“可變剪接”原理表明：在真核生物中，一個基因可以編碼多個不同的蛋白質。[2]但是，一直到2000年以後，對於“可變剪接”現象在真核生物中的廣泛性和普遍性才被充分確認；而此時轉基因農產品如抗除草劑的大豆已經“育成”，其大規模商業化生產和出口的一切準備都已就緒，在隨後極短的幾年時間內，就形成了史無前例的生產能力和出口規模。
（2）內含子（Intron）不一定無功能
一個基因中包含內含子（Intron）和外顯子（exon）。假設有一個完整信息為“inXXXXforXXmaXXXXXtion”的“基因”，其中能夠編碼蛋白質的序列為“information”，嵌在編碼蛋白質信息的基因段之間的、非編碼部分，“XXXX”或“XX”，是“內含子”，編碼蛋白質部分的基因（in–for–ma－tion）叫做“外顯子”。需要我們注意的是：基因組序列中90%以上的序列都是不編碼基因“內含子”。
轉基因專家曾經認為，內含子是基因的無用段、是“垃圾基因”。現在已沒有人再這樣看，因為部分內含子有重要功能[3]。但是，時至今日大部分“內含子”的功能尚不清楚，即它們在生物的生長和發育中是否有作用、怎樣發生作用，現在仍然不知道。在“轉基因”的過程中忽略了內含子的作用，或者在不同程度上對內含子造成幹擾、破壞，會引起什麽後果？誰也不知道。
（3）基因“有”次序（Gene Order）
1985年之前，分子生物學家認為：基因是互為獨立的一係列微單元。而更新了的基因學理論認為：基因次序並非隨機的。[4]對於“基因次序”內在聯係的破壞，將是有後果的。“增加”一個基因，或“減掉”一個基因，或對某一個基因動手術，所引起的改變並不僅僅在於這一個基因本身。而現有的、功能非常有限的檢測手段，僅僅是檢測被“增加”進去的那一個基因本身，其他問題根本無法觸及。
（4）橫向（水平）轉基因（Horizontal Gene Transfer）
在上世紀70年代和80年代，研究者普遍認為，通過“橫向轉基因”導致外源基因進入哺乳動物的消化道，是不會發生的。這一理解對當初評估轉基因食物的“安全性”起了根本性的作用。[5]而後來，當科學家開發了更為精密的檢測技術後，才發現一個顯著比例的DNA並沒有被消化係統摧毀。轉基因技術所采用的外源基因材料，甚至可能透過胎盤進入胚胎[6]、轉移進入成人的性細胞，由此影響到遺傳。
橫向轉基因是生物工程技術的目標和結果。生物工程技術可以去除內含子，使橫向轉基因這個目標得以實現。[7] 正常植物基因中都有內含子（見上第2條），含有較長內含子的食物植物基因就不容易轉移入腸道細菌中；即便偶然進入了，由於細菌沒有一種除去除內含子段的功能，因而這個偶然進入的基因就不會被表達。然而，轉基因作物大部分外源插入基因的編碼段中是沒有內含子的，有時為了使導入的外源基因在轉基因植物或動物中高效表達，不僅要在編碼區前使用強啟動子，還要在編碼區中加入內含子，這時內含子呈現這樣的狀態：XXXXXinformation——這會使轉入細菌的外源基因更容易被表達。
於是，“橫向轉基因”便成了一個全新的問題，它的直接後果，就是無法預知的安全風險。
（5）蛋白質錯誤折疊（Protein Misfolding）
根據陳舊的遺傳學理論，一旦氨基酸順序確定了，蛋白質便總是會按正確的方式折疊。轉基因作物的研發便是基於這樣的原理。而更新了的遺傳學理論指出：蛋白質折疊需要有蛋白伴侶（chaperone）來協助進行。千百萬年以來，每一種植物的蛋白伴侶與它所折疊的特定的蛋白質一起，經曆了漫長的進化而相互適應。當一種外源細菌基因被插入植物時，這一植物的蛋白伴侶就會遭遇完全陌生的異類蛋白，它們間將如何互動，是無法預料的。假如這種尷尬的遭遇使得蛋白質折疊發生錯誤，後果將是錯綜複雜的。
瘋牛病就與“蛋白質錯誤折疊”有關。
（6）基因微陣列芯片測試（Micro-array gene chip study）
基因微陣列芯片是一種相對新的技術，目前還沒有被廣泛應用。這項新技術應用於轉基因作物的檢測時發現，僅僅一個外源基因的插入，就可能導致5%受體基因改變它們本身的基因表達。[8]這種改變的結果，可以是農作物原有營養成分的丟失，也可以是意外毒素表達程度升高。[9]所以，轉基因作物的風險並不僅僅來自於所轉的那個外源基因，問題比那一個基因更多，更大。
另外，新近發現的“第二套遺傳密碼”(即RNA係統，DNA-基因被稱為第一套遺傳密碼)，更揭示了基因間相互聯係的高度複雜性。而30年前生物工程技術——轉基因技術發端之時，生物科學界對以上問題還一無所知。
顏暘：吃轉基因Bt蛋白安全嗎？2011-12-08 12:06:07 南方周末
http://www.infzm.com/content/65960
討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。 ——題記
在全世界，目前種植麵積最大的轉基因作物，是轉基因Bt玉米和棉花以及抗除草劑的轉基因玉米和大豆（美國沒有種植任何轉基因抗蟲大豆）。其中，轉基因Bt玉米所生產的轉基因Bt蛋白具有殺蟲作用，並有可能直接進入食品。在目前有關轉基因的爭論中，吃轉基因Bt蛋白是否安全，就成了一個焦點。要回答這個問題，首先要了解Bt蛋白為什麽能抗蟲，也就是說，它的毒性從何而來。
Bt是蘇雲金芽孢杆菌的拉丁學名Bacillus thuringiensis的縮寫。蘇雲金芽孢杆菌是生活在土壤中的一種細菌。在有關轉基因的討論中一般所說的Bt蛋白，特指該細菌所生產的兩類蛋白：一類是該細菌孢子（生殖細胞）內的一類通稱為Cry的結晶體蛋白，另一類是該細菌在營養生長期生產的叫做Vip3的分泌性毒蛋白。第一代Bt玉米品種隻含有Cry蛋白，而第二代Bt玉米品種則可能兩類都含。
值得一提的是，Cry蛋白並不是由蘇雲金芽孢杆菌本身的DNA編碼的，而是由該細菌所帶的一種叫做質粒的病毒性小顆粒的DNA編碼的。因此，不同的蘇雲金芽孢杆菌株可攜帶含不同Cry基因的質粒。而含Cry基因的質粒也可被其它近源細菌所攜帶。目前已知的Cry蛋白有好幾十種。
細胞表麵都有一脂質雙層膜，它能保護細胞的完整性，並維持細胞內外化學物質的平衡。Cry蛋白的毒性是它能在目標細胞的表麵脂質膜上，打上一個小孔（生物化學上叫離子通道），從而改變脂質膜內外的離子平衡，結果使過多的水分進入細胞內部。這樣，這些受損的細胞就會因水分內滲過多而膨脹並最終爆裂而死亡。
Cry蛋白被昆蟲幼蟲或線蟲吃進體內後，在強堿性的腸道中，被蟲自己的蛋白酶部分消化成再不能被消化的小顆粒。這些有功能的Cry蛋白小顆粒能聚合成一個小管，再嵌入昆蟲腸的上皮細胞的表麵脂質膜內，形成離子通道，從而導致該蟲因腸道被破壞，在一兩天內死亡。也就是說，Cry蛋白在被吃進嘴裏並被部分消化成有功能的小顆粒之前，是沒有毒性的。值得一提的是，同一種Cry蛋白，在昆蟲幼蟲或線蟲體內，有可能被部分消化成幾種大小不等的小顆粒。其中，隻有那些功能結構沒有被破壞的才有毒性。
不同的Bt玉米品種，因其所生產的轉基因Cry蛋白不同，而抗不同的蟲害。比如，目前常用的轉基因Cry1Ab蛋白主要針對歐洲玉米三化螟、西南玉米三化螟和玉米穗蟲等。它們對玉米根蟲就無毒性。而轉基因Cry34Ab1蛋白毒殺對象是幾種玉米根蟲，對歐洲玉米三化螟等就無效。因此，有些第二代Bt玉米就同時含有這兩種轉基因Bt蛋白。
目前生產上所使用的轉基因Bt蛋白，在被吃進肚子裏並被部分消化之前，是沒有毒性的。它們需要在強堿性的環境中被分解成小顆粒後才能生成毒性，而且，它們的毒殺對象也是很專一的，隻是對特定的細胞才有毒。而人畜的腸道環境是中性偏弱堿性的，也沒有這些轉基因Bt蛋白所認識的腸道壁細胞。所以它們對人畜一般是無毒的。
由於一個轉基因蛋白的毒性與它的蛋白結構的完整性有直接關係，因此，檢驗它是否會具有潛在的食品安全危險，就主要是看它的蛋白功能結構，在經過食品加工或吃食過程後，還是不是完好無損。所以，美國聯邦轉基因監管機構判斷一個新的轉基因蛋白是否會有潛在的食品安全危險，主要是看它被加熱到一定溫度後是否會被分解（熟食品加工），以及能否被強酸降解（胃酸消化）。
美國環保局的文件表明，根據其二十多年來所積累的大量數據顯示，美國目前生產上栽種的Bt玉米所生產的各種轉基因Bt蛋白，熱穩定性都很差。現有熟食品加工用的溫度，都可破壞它們的結構。而且，它們進入胃液後，在兩分鍾內就會被完全分解並被徹底消化掉，不會有具有功能的小顆粒進入腸道。因此，認為這些轉基因Bt蛋白，在合理的劑量範圍內，經口服對人畜不具有毒性。
許多人會對異蛋白過敏。因此，就食品安全而言，對轉基因蛋白的考慮不僅是它的毒性，而且還要看它是否是潛在的過敏原。一個蛋白是否會引起過敏，也是同它的氨基酸序列有關。因此，對一個新的轉基因蛋白，美國聯邦轉基因監管機構除了看它的熱穩定性和酸降解度外，還要看它的氨基酸序列是否同已知蛋白過敏原的氨基酸序列有足夠的相似性。如有任何疑問，這個轉基因蛋白就被認為是有潛在的食品安全危險。
根據美國環保局的資料，目前經批準在美國生產上栽種的Bt玉米，所含的轉基因Bt蛋白都不是潛在的過敏原。美國以前生產上栽種的Bt玉米曾有些是含有疑似過敏原的轉基因Bt蛋白的，如Aventis公司的品種Starlink。這些Bt玉米都隻能做飼料用，目前也已停止栽種。
總之，討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。不能一聽說某一實驗表明，所測試的某種轉基因Bt蛋白對某一受試動物有毒或無害，就引申為所有的轉基因Bt蛋白對所有的動物或人都有毒或無害。也不能一聽說某一轉基因能對實驗動物產生設計之外的有害性或無害性，就引申為所有的轉基因都有可能產生設計之外的有害性或無害性。
如果吃的是目前美國生產上栽種的轉基因Bt玉米所產生的轉基因Bt蛋白，對絕大多數人來講應該是安全的（但這並不等於說大家都在吃或大家都要吃）。因為他們都是經過嚴格的檢驗，在合理的劑量內（正常食用），被證明對人畜一般是無毒害的。如果你要吃其它的轉基因Bt蛋白，或吃任何其它的轉基因蛋白，安全不安全，要等對它進行了嚴格的測試後，才能下定論。當然，如果您要超量吃，您吃什麽都有害，哪怕是人參燕窩。
其實，Bt轉基因作物的問題，主要還不是食品安全，而是它們對毒殺對象所產生的選擇壓力，從而產生的對生態環境以及生物多樣性的影響。對這一問題，筆者將另文詳細討論。
順便談一下，有一種說法認為，美國種的玉米很難控製是當飼料還是當食品。是的，玉米在美國市場上是不標記是否是轉基因的，也沒有法規禁止你把飼料用玉米當糧食吃。但是，美國的轉基因玉米從種到收都是有記錄的。在不該混的時候就不能混。如果在銷售合同裏講明了不要轉基因玉米或不要哪一種轉基因玉米，那就得保證沒有。為了保證這一點，各個流通環節都要由第三者來抽查並留有記錄。在美國也因此養活了不少專做這門生意的轉基因檢測公司，增加了不少就業。筆者的朋友中，就有不少是幹這行的。
（作者係美國南達科他州立大學生物及微生物係教授）
[1]見Brackett, B. G., W. Baranska, W. Sawichi and H. Koprowski. 1971. Uptake of heterologous genome by mammalian spermatozoa and its transfer to ova through fertilization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 68:353-357.
[2]見Chow LT, Gelinas RE, Broker TR, Roberts RJ (1977). "An amazing sequence arrangement at the 5' ends of adenovirus 2 messenger RNA". Cell 12 (1): 1–8.
[3] 例如酵母（一種真核微生物）線粒體中編碼細胞色素b基因(cob基因，又稱BOX基因)的第二個內含子參與編碼RNA成熟酶（RNA maturase）；參見《分子遺傳學》（孫乃恩、孫東旭、朱德煦 編著，南京大學出版社出版，1990年8月第一版）P228-231；免疫球蛋白（Ig）基因表達所需要的三個DNA序列之一—B細胞特異性的增強子即存在於mu重鏈和kappa輕鏈基因的內含子中，參見《分子遺傳學》P358。
[4]見Laurence D. Hurst, Csaba Pal and Martin J. Lercher, The Evolutionary Dynamics of Eukaryotic Gene Order, Nature Reviews Genetics 5 (2004): 299-310。
[5]見“Ricarda A. Steinbrecher and Jonathan R. Latham, “Horizontal gene transfer from GM crops to unrelated organisms”, GM Science Review Meeting of the Royal Society of Edinburgh on “GM Gene Flow: Scale and Consequences for Agriculture and the Environment”, January 27, 2003
[6] 加拿大魁北克附近小鎮，30名孕婦調查，毒理學雜誌，2011-2.
[7] 部分來源於真核生物的基因是包含啟動子的，有時為了使導入的外源基因在轉基因植物或動物中高效表達，不僅要在編碼區前使用強啟動子，也在編碼區中加入內含子——此處添加的內容來自一位批評者。
[8]見Srivastava, et al, “Pharmacogenomics of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) and the cystic fibrosis drug CPX using genome microarray analysis”, Mol. Med. 5, No.11 (Nov 1999):753-67
[9]見 David Schubert, “A Different Perspective on GM Food”, Nature Biotechnology 20, No.10 (October 2002):969。
關鍵字： 南方周末 顏暘 轉基因
這是我第三次批駁顏暘。
概括一下，顏暘對轉基因主糧做無害辯護的三部曲是這樣唱的：
一：轉基因食品安全性問題：隻是一個幌子~~《轉基因之爭的本質與來龍去脈》
二：轉基因食品是很安全的，但是需要使勁的管理~~《美國是如何管理轉基因的》
三：有害性有沒有呢？必須一個一個、慢慢地證明~~《吃轉基因Bt蛋白安全嗎？》
（全文附後）。
顏暘是美國南達科他州立大學生物及微生物係教授，他站出來為轉基因主糧做無害性辯護，在挺轉最強勢、讀者最多的《南方周末》上一再得到大幅版麵，他的話卻是越說越離譜。從“安全性問題隻是個幌子”卻需要大力的、嚴格的管理，到“合理度以上的相似性”和“狸貓換太子”把戲——這是我已經駁斥過的兩場表演。
前天顏暘教授新文題目是《吃轉基因Bt蛋白安全嗎？》，它有一個題記：討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。他的意思是：“由此及彼就是以偏概全”。顏暘教授不僅故伎重演，而且變本加厲，試圖壓製公眾討論並引導討論走進技術死胡同：一個一個毒蛋白去玩吧，你會測嗎？我當然不會，那就得聽他的了！
顏暘是美國一所大學的生物及微生物（學）教授，我設想他應該歸入科學家一類，但是他一貫堅持技術專家的立場（我的技術就是好的技術），卻徹底回避了一個屬於真正的科學的問題：轉基因技術的有害性，或者風險性，到底來自哪裏？他喋喋不休地說：合理度啊、相似性啊、以上和以下啊，脂質雙層膜、昆蟲腸道離子通道啊，bla, bla！
科學家閉口不談真正的科學問題，繞開真正的科學問題——這是生物科學時代、21世紀的今天，轉基因戰場上最大、最亮麗的景觀。當科學技術大規模應用於生產時，科學原理的不完善，會帶給社會和人類無法估量的威脅，而科學的本性就是：科學原理總是不完善的，科學研究總是在不斷地去偽存真，科學永遠在不斷發現。但是，不完善的科學原理被開發成應用技術，後果是很可怕的——如塑料，反式脂肪酸，如多氯聯苯，如會富集在生物體內的環境汙染物——那麽科學家應該幹什麽呢？他們應該高度警惕地監視他們自己帶給人類的潛在的威脅，他們應該盡一切力量，用最快的速度糾正自己犯的錯誤！
但是，時代真的不同了。生物技術已經是戰略產業了——既可以打人，也可以自爆。生物科學家中的利益相關者如顏暘，給自己戴上一付技術專家的麵具，向公眾拍胸脯打包票，甚至膽敢壓製公眾的思考——以偏概全！什麽叫以偏概全？就是“老不信”——不相信他們，尤其是不相信“幌子”不是“幌子”，而是真家夥。
這次顏暘曬出來的東西，不過是被方舟子玩濫了的陳芝麻爛穀子。我懶得一一駁斥（因為沒有用處），幹脆第三次貼自己的博文：《基因工程的理論基礎已經崩潰》（片段）。
不是騾子是好馬，上來遛遛吧，請顏暘把下麵的6點一一駁倒。
在“生物工程”技術大發展的30年裏，生命科學領域中也有日新月異的發現。僅下麵談及的幾項重大發現；就已經全麵顛覆了30年前的生命科學的前沿理論。
（1）可變剪接（Alternative Splicing）
轉基因技術剛開始時[1]，生物學家以為，真核生物 (如植物、動物、和人) 的基因編碼規律，與原核生物(如細菌) 是一樣的，即：一個基因隻編碼一個特定的蛋白質。但是，“可變剪接”原理表明：在真核生物中，一個基因可以編碼多個不同的蛋白質。[2]但是，一直到2000年以後，對於“可變剪接”現象在真核生物中的廣泛性和普遍性才被充分確認；而此時轉基因農產品如抗除草劑的大豆已經“育成”，其大規模商業化生產和出口的一切準備都已就緒，在隨後極短的幾年時間內，就形成了史無前例的生產能力和出口規模。
（2）內含子（Intron）不一定無功能
一個基因中包含內含子（Intron）和外顯子（exon）。假設有一個完整信息為“inXXXXforXXmaXXXXXtion”的“基因”，其中能夠編碼蛋白質的序列為“information”，嵌在編碼蛋白質信息的基因段之間的、非編碼部分，“XXXX”或“XX”，是“內含子”，編碼蛋白質部分的基因（in–for–ma－tion）叫做“外顯子”。需要我們注意的是：基因組序列中90%以上的序列都是不編碼基因“內含子”。
轉基因專家曾經認為，內含子是基因的無用段、是“垃圾基因”。現在已沒有人再這樣看，因為部分內含子有重要功能[3]。但是，時至今日大部分“內含子”的功能尚不清楚，即它們在生物的生長和發育中是否有作用、怎樣發生作用，現在仍然不知道。在“轉基因”的過程中忽略了內含子的作用，或者在不同程度上對內含子造成幹擾、破壞，會引起什麽後果？誰也不知道。
（3）基因“有”次序（Gene Order）
1985年之前，分子生物學家認為：基因是互為獨立的一係列微單元。而更新了的基因學理論認為：基因次序並非隨機的。[4]對於“基因次序”內在聯係的破壞，將是有後果的。“增加”一個基因，或“減掉”一個基因，或對某一個基因動手術，所引起的改變並不僅僅在於這一個基因本身。而現有的、功能非常有限的檢測手段，僅僅是檢測被“增加”進去的那一個基因本身，其他問題根本無法觸及。
（4）橫向（水平）轉基因（Horizontal Gene Transfer）
在上世紀70年代和80年代，研究者普遍認為，通過“橫向轉基因”導致外源基因進入哺乳動物的消化道，是不會發生的。這一理解對當初評估轉基因食物的“安全性”起了根本性的作用。[5]而後來，當科學家開發了更為精密的檢測技術後，才發現一個顯著比例的DNA並沒有被消化係統摧毀。轉基因技術所采用的外源基因材料，甚至可能透過胎盤進入胚胎[6]、轉移進入成人的性細胞，由此影響到遺傳。
橫向轉基因是生物工程技術的目標和結果。生物工程技術可以去除內含子，使橫向轉基因這個目標得以實現。[7] 正常植物基因中都有內含子（見上第2條），含有較長內含子的食物植物基因就不容易轉移入腸道細菌中；即便偶然進入了，由於細菌沒有一種除去除內含子段的功能，因而這個偶然進入的基因就不會被表達。然而，轉基因作物大部分外源插入基因的編碼段中是沒有內含子的，有時為了使導入的外源基因在轉基因植物或動物中高效表達，不僅要在編碼區前使用強啟動子，還要在編碼區中加入內含子，這時內含子呈現這樣的狀態：XXXXXinformation——這會使轉入細菌的外源基因更容易被表達。
於是，“橫向轉基因”便成了一個全新的問題，它的直接後果，就是無法預知的安全風險。
（5）蛋白質錯誤折疊（Protein Misfolding）
根據陳舊的遺傳學理論，一旦氨基酸順序確定了，蛋白質便總是會按正確的方式折疊。轉基因作物的研發便是基於這樣的原理。而更新了的遺傳學理論指出：蛋白質折疊需要有蛋白伴侶（chaperone）來協助進行。千百萬年以來，每一種植物的蛋白伴侶與它所折疊的特定的蛋白質一起，經曆了漫長的進化而相互適應。當一種外源細菌基因被插入植物時，這一植物的蛋白伴侶就會遭遇完全陌生的異類蛋白，它們間將如何互動，是無法預料的。假如這種尷尬的遭遇使得蛋白質折疊發生錯誤，後果將是錯綜複雜的。
瘋牛病就與“蛋白質錯誤折疊”有關。
（6）基因微陣列芯片測試（Micro-array gene chip study）
基因微陣列芯片是一種相對新的技術，目前還沒有被廣泛應用。這項新技術應用於轉基因作物的檢測時發現，僅僅一個外源基因的插入，就可能導致5%受體基因改變它們本身的基因表達。[8]這種改變的結果，可以是農作物原有營養成分的丟失，也可以是意外毒素表達程度升高。[9]所以，轉基因作物的風險並不僅僅來自於所轉的那個外源基因，問題比那一個基因更多，更大。
另外，新近發現的“第二套遺傳密碼”(即RNA係統，DNA-基因被稱為第一套遺傳密碼)，更揭示了基因間相互聯係的高度複雜性。而30年前生物工程技術——轉基因技術發端之時，生物科學界對以上問題還一無所知。
顏暘：吃轉基因Bt蛋白安全嗎？2011-12-08 12:06:07 南方周末
http://www.infzm.com/content/65960
討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。 ——題記
在全世界，目前種植麵積最大的轉基因作物，是轉基因Bt玉米和棉花以及抗除草劑的轉基因玉米和大豆（美國沒有種植任何轉基因抗蟲大豆）。其中，轉基因Bt玉米所生產的轉基因Bt蛋白具有殺蟲作用，並有可能直接進入食品。在目前有關轉基因的爭論中，吃轉基因Bt蛋白是否安全，就成了一個焦點。要回答這個問題，首先要了解Bt蛋白為什麽能抗蟲，也就是說，它的毒性從何而來。
Bt是蘇雲金芽孢杆菌的拉丁學名Bacillus thuringiensis的縮寫。蘇雲金芽孢杆菌是生活在土壤中的一種細菌。在有關轉基因的討論中一般所說的Bt蛋白，特指該細菌所生產的兩類蛋白：一類是該細菌孢子（生殖細胞）內的一類通稱為Cry的結晶體蛋白，另一類是該細菌在營養生長期生產的叫做Vip3的分泌性毒蛋白。第一代Bt玉米品種隻含有Cry蛋白，而第二代Bt玉米品種則可能兩類都含。
值得一提的是，Cry蛋白並不是由蘇雲金芽孢杆菌本身的DNA編碼的，而是由該細菌所帶的一種叫做質粒的病毒性小顆粒的DNA編碼的。因此，不同的蘇雲金芽孢杆菌株可攜帶含不同Cry基因的質粒。而含Cry基因的質粒也可被其它近源細菌所攜帶。目前已知的Cry蛋白有好幾十種。
細胞表麵都有一脂質雙層膜，它能保護細胞的完整性，並維持細胞內外化學物質的平衡。Cry蛋白的毒性是它能在目標細胞的表麵脂質膜上，打上一個小孔（生物化學上叫離子通道），從而改變脂質膜內外的離子平衡，結果使過多的水分進入細胞內部。這樣，這些受損的細胞就會因水分內滲過多而膨脹並最終爆裂而死亡。
Cry蛋白被昆蟲幼蟲或線蟲吃進體內後，在強堿性的腸道中，被蟲自己的蛋白酶部分消化成再不能被消化的小顆粒。這些有功能的Cry蛋白小顆粒能聚合成一個小管，再嵌入昆蟲腸的上皮細胞的表麵脂質膜內，形成離子通道，從而導致該蟲因腸道被破壞，在一兩天內死亡。也就是說，Cry蛋白在被吃進嘴裏並被部分消化成有功能的小顆粒之前，是沒有毒性的。值得一提的是，同一種Cry蛋白，在昆蟲幼蟲或線蟲體內，有可能被部分消化成幾種大小不等的小顆粒。其中，隻有那些功能結構沒有被破壞的才有毒性。
不同的Bt玉米品種，因其所生產的轉基因Cry蛋白不同，而抗不同的蟲害。比如，目前常用的轉基因Cry1Ab蛋白主要針對歐洲玉米三化螟、西南玉米三化螟和玉米穗蟲等。它們對玉米根蟲就無毒性。而轉基因Cry34Ab1蛋白毒殺對象是幾種玉米根蟲，對歐洲玉米三化螟等就無效。因此，有些第二代Bt玉米就同時含有這兩種轉基因Bt蛋白。
目前生產上所使用的轉基因Bt蛋白，在被吃進肚子裏並被部分消化之前，是沒有毒性的。它們需要在強堿性的環境中被分解成小顆粒後才能生成毒性，而且，它們的毒殺對象也是很專一的，隻是對特定的細胞才有毒。而人畜的腸道環境是中性偏弱堿性的，也沒有這些轉基因Bt蛋白所認識的腸道壁細胞。所以它們對人畜一般是無毒的。
由於一個轉基因蛋白的毒性與它的蛋白結構的完整性有直接關係，因此，檢驗它是否會具有潛在的食品安全危險，就主要是看它的蛋白功能結構，在經過食品加工或吃食過程後，還是不是完好無損。所以，美國聯邦轉基因監管機構判斷一個新的轉基因蛋白是否會有潛在的食品安全危險，主要是看它被加熱到一定溫度後是否會被分解（熟食品加工），以及能否被強酸降解（胃酸消化）。
美國環保局的文件表明，根據其二十多年來所積累的大量數據顯示，美國目前生產上栽種的Bt玉米所生產的各種轉基因Bt蛋白，熱穩定性都很差。現有熟食品加工用的溫度，都可破壞它們的結構。而且，它們進入胃液後，在兩分鍾內就會被完全分解並被徹底消化掉，不會有具有功能的小顆粒進入腸道。因此，認為這些轉基因Bt蛋白，在合理的劑量範圍內，經口服對人畜不具有毒性。
許多人會對異蛋白過敏。因此，就食品安全而言，對轉基因蛋白的考慮不僅是它的毒性，而且還要看它是否是潛在的過敏原。一個蛋白是否會引起過敏，也是同它的氨基酸序列有關。因此，對一個新的轉基因蛋白，美國聯邦轉基因監管機構除了看它的熱穩定性和酸降解度外，還要看它的氨基酸序列是否同已知蛋白過敏原的氨基酸序列有足夠的相似性。如有任何疑問，這個轉基因蛋白就被認為是有潛在的食品安全危險。
根據美國環保局的資料，目前經批準在美國生產上栽種的Bt玉米，所含的轉基因Bt蛋白都不是潛在的過敏原。美國以前生產上栽種的Bt玉米曾有些是含有疑似過敏原的轉基因Bt蛋白的，如Aventis公司的品種Starlink。這些Bt玉米都隻能做飼料用，目前也已停止栽種。
總之，討論轉基因Bt蛋白的毒性，就應該具體到某個特定轉基因Bt蛋白，不能以偏概全。不能一聽說某一實驗表明，所測試的某種轉基因Bt蛋白對某一受試動物有毒或無害，就引申為所有的轉基因Bt蛋白對所有的動物或人都有毒或無害。也不能一聽說某一轉基因能對實驗動物產生設計之外的有害性或無害性，就引申為所有的轉基因都有可能產生設計之外的有害性或無害性。
如果吃的是目前美國生產上栽種的轉基因Bt玉米所產生的轉基因Bt蛋白，對絕大多數人來講應該是安全的（但這並不等於說大家都在吃或大家都要吃）。因為他們都是經過嚴格的檢驗，在合理的劑量內（正常食用），被證明對人畜一般是無毒害的。如果你要吃其它的轉基因Bt蛋白，或吃任何其它的轉基因蛋白，安全不安全，要等對它進行了嚴格的測試後，才能下定論。當然，如果您要超量吃，您吃什麽都有害，哪怕是人參燕窩。
其實，Bt轉基因作物的問題，主要還不是食品安全，而是它們對毒殺對象所產生的選擇壓力，從而產生的對生態環境以及生物多樣性的影響。對這一問題，筆者將另文詳細討論。
順便談一下，有一種說法認為，美國種的玉米很難控製是當飼料還是當食品。是的，玉米在美國市場上是不標記是否是轉基因的，也沒有法規禁止你把飼料用玉米當糧食吃。但是，美國的轉基因玉米從種到收都是有記錄的。在不該混的時候就不能混。如果在銷售合同裏講明了不要轉基因玉米或不要哪一種轉基因玉米，那就得保證沒有。為了保證這一點，各個流通環節都要由第三者來抽查並留有記錄。在美國也因此養活了不少專做這門生意的轉基因檢測公司，增加了不少就業。筆者的朋友中，就有不少是幹這行的。
（作者係美國南達科他州立大學生物及微生物係教授）
[1]見Brackett, B. G., W. Baranska, W. Sawichi and H. Koprowski. 1971. Uptake of heterologous genome by mammalian spermatozoa and its transfer to ova through fertilization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 68:353-357.
[2]見Chow LT, Gelinas RE, Broker TR, Roberts RJ (1977). "An amazing sequence arrangement at the 5' ends of adenovirus 2 messenger RNA". Cell 12 (1): 1–8.
[3] 例如酵母（一種真核微生物）線粒體中編碼細胞色素b基因(cob基因，又稱BOX基因)的第二個內含子參與編碼RNA成熟酶（RNA maturase）；參見《分子遺傳學》（孫乃恩、孫東旭、朱德煦 編著，南京大學出版社出版，1990年8月第一版）P228-231；免疫球蛋白（Ig）基因表達所需要的三個DNA序列之一—B細胞特異性的增強子即存在於mu重鏈和kappa輕鏈基因的內含子中，參見《分子遺傳學》P358。
[4]見Laurence D. Hurst, Csaba Pal and Martin J. Lercher, The Evolutionary Dynamics of Eukaryotic Gene Order, Nature Reviews Genetics 5 (2004): 299-310。
[5]見“Ricarda A. Steinbrecher and Jonathan R. Latham, “Horizontal gene transfer from GM crops to unrelated organisms”, GM Science Review Meeting of the Royal Society of Edinburgh on “GM Gene Flow: Scale and Consequences for Agriculture and the Environment”, January 27, 2003
[6] 加拿大魁北克附近小鎮，30名孕婦調查，毒理學雜誌，2011-2.
[7] 部分來源於真核生物的基因是包含啟動子的，有時為了使導入的外源基因在轉基因植物或動物中高效表達，不僅要在編碼區前使用強啟動子，也在編碼區中加入內含子——此處添加的內容來自一位批評者。
[8]見Srivastava, et al, “Pharmacogenomics of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) and the cystic fibrosis drug CPX using genome microarray analysis”, Mol. Med. 5, No.11 (Nov 1999):753-67
[9]見 David Schubert, “A Different Perspective on GM Food”, Nature Biotechnology 20, No.10 (October 2002):969。
關鍵字： 南方周末 顏暘 轉基因
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