基改對我們的影響,除了考慮生物技術本身,還牽涉如何應用在農業生產的學問,甚至對農業環境、農村經濟學等的影響。

隨著生物科技快速發展,「基因改造」不再是科幻小說裡的陌生情節,而就在你我的餐桌上。像是基改黃豆的豆干、豆腐;基改玉米製作的麥芽糊精、或是高果糖漿;基改大豆當飼料生產的雞、豬、和牛肉等,基改生物早已成為人類生活的一部分。 但在我們享受基改的帶來的好處時,也同時承受相當程度的風險,例如大面積種植基改作物,單一種類除草劑的大量施用,使得田間雜草開始產生抗藥性;又或者跨國企業壟斷基改種子,影響農民生計的案例。許多綜合了環境、政治以及社會的問題正不斷發生,因此民間一波波的反基改的聲浪也從不間斷。 無論支持與反對,我們都必須了解:「基改」是跨領域的議題,包含生命科學、農業科學、與社會科學。身為消費者除了認識基改技術之外,了解基改技術對人類的影響也是很重要的。以下列出常見基改農業迷思,希望能讓大眾對基改農作物有更清楚的認識。 台灣好吃的水果是基改水果嗎?

台灣好吃的水果絕對不是基改水果。 根據食藥署「食品衛生管理法」,基因改造生物的定義是:透過基因技術,而不是以自然增殖及或自然重組的方式產生的基因重組生物。然而,同科物種間的細胞及原生質體融合,或是傳統育種的雜交、誘變、體外受精、體細胞變異及染色體倍增等技術,不能算是基因改造。 目前市面上的好吃水果,通常是從傳統育種方式產生基因重組,再經過選拔,加上純熟的栽培改良技術,才能生產出這麼好吃的商業品種。以生命科學角度而言,無論是傳統育種或是基因改造,這兩個技術都是讓生物產生基因重組的方式。 農民種植抗除草劑的基改大豆可以減少噴農藥? 雖然種子公司認為種植抗除草劑的大豆,能減少農藥使用,但效果並不如預期的好。雖然總施藥量減低,但只使用單一種類的藥劑(嘉磷賽)的結果,反而造成田間的雜草產生抗藥性,必須使用更多劑量更高、或是更多種類的除草劑才能完全達到防除雜草的效果,這些「超級雜草」也是目前種子公司與農民面對的頭號敵人。 2016年2月在歐洲環境科學的報告[註1]指出:嘉磷賽已經成為全球使用量最多、最廣泛的農藥,內文也提出了大量使用嘉磷賽可能增加腫瘤發生的風險。 此外,大面積種植同一種作物的結果,還可能導致田間生物多樣性下降,現今基改作物的栽培模式,遠遠背離農業永續發展的方向。 基改大豆可以減少除草劑的成本,因此較便宜? 基改作物的生產成本比較低,原因不是來自於農藥使用量減少(如前文所說),低成本來自於更簡單的田間管理。由於只需要施用一種農藥,因此降低大面積栽培的困難度,搭配機械化噴藥設施,大幅降低人力成本。比起一般大豆田的需要更多人力管理,基改大豆生產成本自然較低。

有機磷除草劑——嘉磷賽(Glyphosate)。

 

使用基改技術產生新品種作物比傳統育種有效率?

相較於傳統育種,需要等待更多時間讓來讓作物互相雜交,基改技術能夠直接將目標基因直接轉殖至作物中,得到人類想要的新品系。就技術層面而言,基改的效率比傳統育種快速。但是新品系要能成為商業化的品種,還需要當由地政府進行生物安全性評估,判斷這個新的作物是否對環境有不良影響,才能准許上市。以商業化角度而言,傳統育種的作物,通常經由自然產生的基因重組品系,其安全性試驗的所需要的時間遠比基改作物來的少。因此,生產基改商業品種沒有比傳統育種來的有效率。

為什麼那麼多科學家支持基改?

基改技術最大的好處是:突破跨物種的基因交換限制,讓不同物種生物也能有互相交換基因的機會,甚至直接修改基因序列,創造人類想要的新品系。這些新品系是基礎科學研究非常好的材料,例如研究影響腫瘤發生的基因,研發可能的癌症治療方式。

此外,基改技術也能進行「生物健化」生產高營養成分的作物,比方高胡蘿蔔素含量的黃金稻米,或是可以預防貧血的高鐵鋅稻米[註2]。而 2015 年最熱門的基改鮭魚,就是突破了種間雜交的限制,讓原本生長速度緩慢的普通食用鮭魚變身成又肥又大的基改鮭魚,有效減低鮭魚的養殖成本。

基改對我們的影響,除了考慮生物技術本身,還牽涉如何應用在農業生產的學問,甚至對農業環境、農村經濟學等的影響。正確的了解基改技術帶給人類的利與弊之後,才能更堅定自己「餐桌上」的選擇。

你我原來都是基改人

你我原來都是基改人

基因改造的問題總是層出不窮,各方對於基改也爭論不休,但驚人的是,最新研究顯示,我們人類自己,竟也有從其它物種移轉過來的基因,也就是說,今天的人類全都是「基改人」。

近年來,基因改造作物引起健康和物種倫理的極大爭議。但很令人訝異地,我們人類自己,老早以前就會從其他物種身上盜取基因,換句話說,今天的你我,全都是「基改人」。

基因改造作物的反對者常會說,在物種間移轉基因不合自然。但事實上,只要有機會,大自然界裡,有些基因就自然會從一個物種移到另一個物種身上,這稱作基因水平轉移。基因水平轉移曾被視作低等生物身上的古怪現象,但驚人的是,最新研究顯示,我們人類自己,竟也有從其它物種移轉過來的基因。

劍橋大學克里斯普(Alastair Crisp)和波切蒂(Chiara Boschetti)團隊的研究結果顯示,人類至少有145個基因源自其他物種。的確,人類總計擁有2萬個左右的基因,145個只佔不到1%,但人類身上確實有源自細菌、真菌和海藻的基因,可能還是會讓不少人十分訝異。

克里斯普博士和波切蒂博士不只研究人類,還檢視了9種靈長類、12種果蠅和4種線蟲;後三個群體的研究顯示,自然基因轉移十分普遍。平均來說,線蟲有173個水平轉移基因,果蠅有40個,靈長類有109個。因此,人類的水平轉移基因比靈長類的平均還要多。

許多轉移基因的用途目前仍舊不得而知,不過,部分人類身上的轉移基因,卻也有著驚人的熟悉感。定義了基本血型的ABO抗原系統,可能出自細菌;脂肪及肥胖相關基因,似乎是出自海藻;還有一組與玻尿酸合成有關的基因源自真菌。

研究者總計找到了2個外來胺基酸代謝基因、13個外來脂肪代謝基因,與修改大型分子有關的則有15個。此外,研究者還找到了5個負責製造抗氧化物的外來基因,以及7個屬於免疫系統的基因。

這實在相當驚人,如果基因工程師將類似的東西植入玉米或牛隻,必定會引來嚴重批評;然而在人類身上,它們表現得相當不錯。確實,許多外來基因似乎已經與人類和人類先祖共生了數百萬年,雙方都有足夠的時間調適;不過,曾經有那麼一刻,它們是陌生的外來之物,就像大豆裡的抗除草劑基因。

參考資料

  • (1)、Monsanto’s glyphosate now most heavily used weed-killer in history, Science Daily, 2016.2.2
  • (2)、柴幗馨編譯,〈高鋅鐵的基改超營養水稻,讓你遠離隱性飢餓〉,科技農報,2016.2.25

 

文章來源:泛科學 幗馨、The Economist Newspaper Limited 2015

圖片來源:shutterstock、Roger Luo、Yikrazuul, CC0, wikimedia commons、pixabay、flickr@woodleywonderworks CC BY 2.0

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