隨遇而安
人生境遇不可選擇，心態可以選擇
前一陣， 由於 農業部 頒發了 轉抗蟲基因水稻 “ 華恢 1 號 ” 及雜交種 “Bt 汕優 63” 的安全證書。 一 時 間引起 國內的激烈討論。 一虎一席談還專門做了 一期節目討論這個問題。 質疑的聲音大致可以歸納成如下幾個問題：
1． 被轉基因的 作物除了表達被轉的基因外還有什麽其他的改變？
2． 吃了轉基因作物對人體有什麽影響？
3． 大麵積種植轉基因作物對生態有什麽影響？
4． 轉基因作物的大麵積種植是一種商業行為。 會不會有人或組織可以從中牟取暴利，從而見利忘義， 在科學還不成熟時拔苗助長，過早推廣轉基因作物？
5． 頒發轉基因作物的安全證書會對農民及農業產生什麽影響？
本文從分子生物學的角度，用淺顯的語言，以 BT 蛋白基因轉基因水稻為例，對前兩個問題進行探討。 後麵三個問題由於不是我的 專長，就不詳細討論了。 希望可以起到科普的效果， 解答一些不懂生物的老百姓會有的常見問題，讓老百姓能把質疑的火力集中到關鍵的問題上。 同時 ，我也有一些疑問，請真正做轉基因植物的專家予以指點。
首先談一下 BT 蛋白的殺蟲原理。 BT 蛋白的基因是從蘇雲門金芽杆菌裏提煉出來的 。 BT 蛋白對鱗翅目昆蟲有特異性殺傷功能。 BT 蛋白被表達出來後形成一種結晶，是沒有毒的，像是包著有毒蛋白的一個膠囊，叫做原毒素。 昆蟲吃了以後，到了昆蟲的腸道， 在昆蟲腸道的特殊環境下（主要是酸堿性）被昆蟲體內特有的蛋白酶切割，類似於膠囊被溶解， 釋放出有毒的那部分蛋白。 這一過程稱作激活 — 把本來無毒的蛋白激活成有毒的蛋白。 與昆蟲體內特有的受體（也是一種蛋白質） 結合，造成對昆蟲腸道的破壞。 以下進入核心問題的討論：
第一， 轉基因對植物是否有不可預知的影響？
BT 蛋白本身對植物不大可能有什麽影響。 它在被激活前是不暴露活性位點，而且即使被激活也隻與特定的蛋白質受體相互作用。 用實驗來說話，它在植物亞細胞結構中的分布主要分布在細胞質和細胞膜與細胞壁間隙，應該不會與 DNA 有相互作用，不會直接影響其他基因的表達。 如果吹毛求疵的話，現在的技術應該可以測量植物表達的 BT 蛋白有沒有與其它蛋白或其他成分有相互作用，如果有，是什麽成分。
再說一下轉基因水稻的開發過程。 BT 蛋白先要被克隆到一種叫質粒的 DNA 中去。 質粒是可以在細菌體內大量複製的一圈ＤＮＡ。 克隆就是把這圈ＤＮＡ在特定的地方切開，把 BT 蛋白放進去，再合上。 然後把合成的質粒打入到細菌體內，篩選出有含有 BT 蛋白質粒的細菌，大量複製，再提純出一定量的質粒。 轉了這麽個圈放到細菌體內再提出來實際是用細菌做複製機器，剝削細菌，製造出大量質粒。 不過所謂大量，也就是幾十到幾百微克而已。 把提出來的質粒打入到植物細胞體內(這個過程叫轉化，以後會多次用到這個概念)，篩選出載有 BT 蛋白的植物細胞，再經培養，培育長成專基因植物。
質粒裏除了 BT 蛋白至少還有兩個基因。 第一個是用來篩選含質粒細菌的抗生素基因，多為抗氨苄青黴素基因，還有可能有做藍白菌實驗的乳糖苷酶基因。 這兩個都不用擔心，因為它們都有細菌特定的啟動子（告訴細菌把 DNA 轉譯成 RNA 的標記），不會 在高級生物如動物植物中表達。 第二個是抗潮黴素基因（ hygromycin resistant gene) ，在篩選含有 BT 蛋白基因的植物細胞時用到。 我對這個有點疑問 , 不知道這個基因是否含有特定的啟動子，隻在篩選培養細胞時誘導表達，而在植物成長過程中不表達，還是植物通用的啟動子，在長成的植物中也表達。 如果是後者，就需要考慮抗生素對擴散對環境的影響了。
另外一個問題， BT 蛋白基因是插入到植物 DNA 中間的，這就造成了破壞原有植物基因的可能。 這有兩種情況，第一種情況是 BT 蛋白插入到植物基因裏，直接破壞了植物某基因，使之不能再表達。 這在實驗操作過程中有可能，但是既然破壞了植物細胞原有的基因，絕大多數情況下，這樣的細胞是活不了的，就算是細胞能活得了，也很難長成植物。 第二種情況是， BT 蛋白基因插入到植物基因與基因的間隙。 對於高等生物，基因與基因的間隙要比基因本身大的多，所以第二種的情況的可能性也比第一種大得多。 雖然沒有對植物基因直接破壞，但是這種情況也有可能對植物產生影響。 因為在基因間隙的 DNA ，雖然自己不表達成蛋白或 RNA— 以前被稱作 junk DNA ，但是有可能包含調控基因表達的調控元件，影響植物某個基因的表達，甚至如果這個基因也是細胞信號鏈的元素，會產生連鎖反應，影響更多基因的表達。 從這個方麵看，有讓我不擔心的理由，也有讓我擔心的理由。 不擔心的理由是， BT 蛋白基因隊植物基因組再怎麽影響，也不會讓植物讓植物多出個基因產生以前從沒產生過的物質。 讓我有點擔心的是，有些蛋白， RNA, 脂肪，糖類也許在植物某個階段或細胞內曾經表達過，但完成功能後會被降解，或被加工。 如果植物 某個基因表達受到了影響， 也許不能完成對某些物質的降解或加工， 會保留某些物質， 不能完全排除這些物質對動物的毒性。
對於這個問題，可以用兩種實驗確認，第一是做 microarray, 比較轉基因植物與非轉基因植物所有蛋白的表達情況, 但要想控製誤差不是很容易的事。 第二，現在的技術應該可以做到轉化以後，確定BT蛋白基因到底插到了植物基因組的哪裏。 對照植物基因組圖譜，確認BT蛋白基因不會植物基因表達有影響。如果這兩組實驗都做過了，大致可以判斷BT蛋白基因的轉化對植物沒有影響。
這裏要說明一下，我並不認為，這個問題不得到 100% 解決就不應該推廣轉基因水稻，留到下篇討論。
未完待續
謝謝你用淺顯易懂的語言為我們解惑。
希望繼續你的研究成果。
謝謝！