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增强生产力：转基因农作物
你好，我是仇子龙，欢迎来到《基因科学课》。
上一讲里我们说到增强生产力的第一个方面，基因工程可以让其他生物为人类生成蛋白质药物，甚至抗体药物来对付癌症。
这一讲，我们来说说第二个方面，那就是直接修改动植物的基因，改变它们的性状，为我们生产更多更好的食物。
让动植物为人类生产食物的过程就是人类经营了数千年的农业。对基因的操纵完全改变了农业的版图，现在人类社会的传统农业已经不复存在，升级到了转基因农业的阶段。
转基因农业是怎样为人类生产更多更好的食物呢？我们又怎么保证送上饭桌的转基因食物是安全的呢？
1.抗除草剂的转基因大豆
我们先用一个最常见的转基因农作物——大豆作为例子，来讲讲转基因农作物的原理。
转基因大豆含有什么转基因？抗草甘膦基因。
草甘膦是什么？一种常用的除草剂，用来在大豆农田里清除杂草。因为农田里肥料丰富，所以伴随着大豆一起生长起来的，就不可避免有杂草。而且杂草的生命力还比较顽强，会跟大豆争夺养分，所以必须清除，这就得用除草剂，比如草甘膦。
除草剂的原理是什么呢？原来，草甘膦这种除草剂的作用机理是对植物中一个叫做EPSPS的蛋白酶的活性进行抑制。
但问题来了，杂草和大豆都是植物，都有这个酶。如果大面积喷洒除草剂，不仅仅杂草被杀死了，大豆也扛不住。但是不喷洒除草剂的话，杂草生长的速度很快，很快大豆因为得不到足够的营养，也长不大。这左右为难怎么办？一般来说还是得大面积喷洒除草剂，大豆的产量肯定就受影响了。
那么怎么办呢？科学家发现，一些微生物也有这个EPSPS蛋白酶，而且是另外一个版本。它有个特点，可以换给植物用，但是不怕草甘膦的作用。
于是，科学家将这个不怕草甘膦的微生物EPSPS蛋白酶的基因转入到了大豆中，大豆生长继续，除草剂草甘膦再来，就不怕了，这个微生物的EPSPS蛋白酶的基因，仿佛给大豆穿上了一层不怕除草剂的防弹衣。
在农田喷洒草甘膦这种除草剂
别小看这层防弹衣，就是因为有了这层保护，农业操作可以在农田里大面积喷洒草甘膦而不影响转基因大豆。美国的转基因大豆种植面积已经超过了94%。
运用了转基因技术，就能够实现高度机械化的种植与收割，大豆的生产成本会大大降低。
你在商店里看到的大豆食用油，如果是用非转基因大豆生产的，肯定要比转基因大豆生产的豆油贵，就是这个原因。如果让你闭着眼睛来品尝里面的味道，我敢打赌你是分辨不出来的。转基因大豆只是多了一个微生物EPSPS蛋白酶的基因，对于口感完全没有影响。
2.抗虫的转基因棉花
说完转基因大豆，我们再来看另一种转基因农作物。你可能听说，某种转基因食物含有抗虫的基因，编码能毒死虫子的毒素，那人吃下去还得了？请注意，目前中国政府允许种植的抗虫转基因农作物只有棉花。
在棉花种植的过程中，太容易受到棉铃虫的毒害，棉铃虫引起的大规模棉花减产经常给农业和农民造成毁灭性打击。
棉铃虫是一种昆虫，不能用简单的抗生素来杀灭，只能大面积喷洒对人类也有毒的农药，所以农民在种植棉花的时候，经常容易遭受农药的威胁，危害健康。穿着纯棉衣衫享受舒适与温暖的我们可能不会知道，每年都有很多农民因为喷洒抗棉铃虫的农药而中毒。
怎么办呢？科学家给棉花转了一个细菌里的抗虫蛋白，这个蛋白质对棉铃虫确实是有毒的，棉铃虫一吃就会挂掉。但是这种抗虫蛋白对人体是无害的。而且这种抗虫蛋白在棉花里，也不会被人类吃掉。
有了抗虫基因，种植棉花就不用喷洒那么多农药了，一方面不再怕棉铃虫造成减产，一方面也保护了棉农的身体健康。
3.监管保证产品安全
从原理和技术看上去，转基因农作物没那么神秘，而且也非常安全嘛。
不过你可能还有些担心，对于转基因农作物生产的食品是否安全，好像不应该是生产厂家说了算。不错，食品和药物是否安全，当然不能只由生产厂家说了算。
世界各国都有食品与药品管理局，其中最权威最严格的，可以说是美国的食品药品监督管理局，就是我们熟悉的FDA。
为什么一定要有一个非常严格的监管部门来帮我们确保食品和药品的安全呢？就是为了以防万一。
作为食品和药品的生产方，商业公司的目标当然是赚钱，而且是赚的越多越好。但是食品是否安全，药品是否安全并且有效，谁来监管呢？万一厂家偷奸耍滑，那最后坑的不是我们老百姓么？所以各国的食品和药品管理机构肯定都是国家机构，负责保护国民利益。
我来举个例子吧。上世纪五十年代，欧洲一家药厂找到一种药物，沙利度胺，发现这种药物可以减轻孕妇的妊娠反应，好像也没有什么副作用。当时欧洲的药品监管机制还很不完善，没有要求这家药厂进行完整的药品毒理学试验，就批准了这个药品的上市。
所谓毒理学试验的意思，就是在动物上看看药品有没有毒性。
研究人员通过静脉注射的方式在兔子身上做毒理性试验
这个药品又被命名为“反应停”，能减轻孕妇难受的妊娠反应真是太好了，立马在欧洲风靡一时。
但是这个药品，一直没有通过美国FDA的上市批准。为什么呢？因为美国的要求非常严格，要求药厂完成一系列在动物身上进行的毒理学试验，证明对人体无害，而药厂因为已经在欧洲赚了大钱，所以根本不想再花钱继续做试验。
短短的两三年后，出事了，欧洲数万名吃了反应停的孕妇生出了畸形儿，后来进一步的试验证明就是反应停干扰了胎儿的发育。反应停在上市的四年后被药厂撤回。
这些悲剧怪药物本身么？不是，这个害人的沙利度胺确实是救人的药物，可以用于治疗人体免疫疾病，但是对孕妇有严重的副作用，危及胎儿的正常发育。药物本身并没有错，错在没有经过严格的监管就匆匆上市，被用在错误的人群身上。这些过程都是生物医药行业的教训。
现在，世界各国上市任何一款新药，都会经过非常严格的三期临床试验，对药品的安全性、有效性进行长达近十年的检测。而美国更是把食品和药品的监管放到一个机构负责，这就是FDA的全称“食品药品监督管理局”。
转基因农作物生产出来的食品已经有二十年了，经过了美国FDA和各国机构的严格监管，现在上市销售的转基因食品绝对安全。其实，美国的人民人均吃掉的转基因食品居全世界之冠。
转基因玉米
你可能会在网上或者微信上看到一些所谓转基因食品致癌的新闻，我可以负责任地说，那都是谣言，谣言止于智者。谣言不值得反驳，也没法反驳。目前没有任何一篇靠谱的科学研究证明转基因食品的安全性有过任何问题。
如果谁就是不相信现在的结论，吃了转基因食品一百年以后万一出现毒性咋办？或许我们可以做个极端的思想实验。如果这么说，我们每天吃的大米饭，也可能有毒啊，就算无数人吃了几千年，也说不定毒性几千年以后发作啊？所以，这些无谓的未知风险，是没有必要担忧的。
4.转基因农业与害虫进化
所以，从转基因的原理、技术和监管来说，转基因农作物生产的食品完全安全。但是现在大众对于转基因农业还有一些顾虑。其中有一个针对转基因农业的反方观点，我觉得很有意思，值得讨论一下。
这个观点是，根据演化理论，因为转基因大豆不怕除草剂，所以反复使用除草剂也没事。但如果反复使用同一种除草剂，除草剂就成了一种固定的选择压力，对于基因一直在变异的杂草来说，除草剂有可能会帮忙干掉怕除草剂的杂草，而让不怕除草剂的超级杂草脱颖而出。
同理，转基因棉花抗虫是挺好，但是棉铃虫自己也会进化，万一棉铃虫自己的演化出现了一种吃了抗虫棉也不死的超级棉铃虫。那么种满了抗虫棉的农田不就是这种超级棉铃虫的自助餐了吗？
让我们运用科学的思维来分析一下这种观点。
抗除草剂的转基因大豆大量种植会产生不怕除草剂的超级杂草，抗虫棉种植可能会筛选出不怕抗虫棉的超级害虫。这个担忧是很有道理的，因为物种确实会演化。但是我们是应该积极地寻找解决办法，还是要因噎废食呢？
科学家正在摸索对付超级杂草与超级害虫的办法，比如将转基因植株与非转基因植株相间种植等等，这样就能最大可能地减少转基因植物对自然界环境的改变。
魔高一尺，道高一丈，遇到问题，寻找解决办法，这就是我们科学家的应对方案。
总结
- 这一讲，我们讲了人类为了增强生产力而采取的第二种方法，直接修改动植物的基因。通过这种方式，我们提高了农作物的产量，让生活变得更美好。
- 转基因农作物经过了科学家的反复试验，以及非常严格的系统监管，安全性得到了很好的保障。
思考题
当你看到一则微信新闻，题目耸人听闻，比如“某某转基因食品惊爆安全性问题”，我们如何用科学的眼光来鉴别？这个新闻究竟是真新闻还是假新闻，这些信息究竟靠谱不靠谱呢？
欢迎在课后留言，与我互动。
下一讲，我们将要进入一个新的话题，讲讲人类怎么操纵基因，修复自身。