前言
本文根据中国科学院上海生命科学研究院廖侃教授2018年11月11日在杭州虎跑的演讲录音及PPT整理而成。
关于转基因，大家有些争议，所以要讲一讲。
一、转基因是人类育种技术发展史上的新阶段
人类种植的作物和养殖的动物中最初阶段主要有这样几种：
1、自然物种经过人类的选择和驯化，成为作物品种。比如，野生水稻成为水稻。
2、自然界的两个品种自然杂交，形成新品种。比如早先只有桔、柚后来有了橙、柑，人们把好吃的留下来，继续种，又有了椪柑、葡萄柚等。
3、自然界的旧品种产生自然突变，比如麻鸭中产生了白鸭，人们把它筛选出来，就是后来的北京鸭。
自然物种经过人工驯化变成人类种植的作物往往要经过很长时间，比如野生水稻变成人类种植的水稻，是在数千年或一万年前开始的。完全依靠纯粹的自然杂交自然进化，速度也非常缓慢，千百年才产生那么一点点。像葡萄柚这样的品种出现，偶然性很大，可能几千年才结出一颗。怎样把自然进化的速度加快？于是就采取有目的的人工干预，明显加快了品种改良的进程。这就是：
1、人工杂交育种，比如果树的嫁接，我国北魏《齐民要术》就已经记录了这种方法。现代最著名的就是人工杂交水稻。脐橙也算一个，最初是人们发现加州的这种橙子好吃，都拿了这种枝条去嫁接，现在世界上很多地方都有种植了。
2、人工诱导产生的基因突变，比如通过太空射线辐射培育的太空番茄等。
在转基因技术出现以前，大多数优良品种都是通过这两种人工育种方法培育而成。而这两种方法，都是在有目的地改变原有物种基因，也许是替换掉一个基因，也许是加入一个基因，也许是改变某个基因的一段序列。
以上这些育种方法的本质都是改变生物的基因，只不过它们发生在同类物种或近缘物种之间，人们也都已习惯了，接受了。后来人们不满足于这些改变，尝试把两个不同类的物种的基因进行替换或重组，使物种获得更大的变化，这就发展成现在的转基因技术。
二、转基因技术就是基因工程育种技术
基因的概念产生于上世纪初，基因的结构发现于上世纪50年代，利用基因技术来改造作物开始于上世纪70年代。怎么实现呢？举个例子，设想有两株水稻，A水稻抗虫，B水稻高产。而我们需要的水稻品种，既要抗虫，又要高产。常规做法，就是把AB两株水稻杂交，从中尽量挑选一株既抗虫又高产的，等于把抗虫基因和高产基因合并。而转基因则是把高产的这段基因从这株水稻上切下来，插到抗虫的那株水稻的基因上，就完成了。问题人们在水稻里没找到抗虫基因，却在细菌里找到了抗虫基因。传统的杂交方法无法实现这两种基因的合并，而转基因技术可以将细菌里的抗虫基因挑出来，重组到水稻里。
这就是说，在任何生物中发现有用的基因，无论是动物、植物还是微生物，都可以挑出来进行人工基因重组。基因在物种间转来转去，就叫转基因，突破了生物自然界的界限。
经过最近几十年的发展，转基因已经有了好多种类型，主要是以下五类：
1、用别的生物中的同工酶基因替换掉作物现有的酶，使得作物获得某种特性。比如转基因大豆。
2、把别的生物中特有的基因导入到作物中，使其获得新的特性。比如抗虫玉米和抗虫棉花。
3、转入别的生物中的代谢酶基因导入到作物中，使其也具有别的生物的代谢作用。比如黄金大米。
4、用基因工程抑制作物基因表达，使其失去原有的功能。比如反义RNA抗软化番茄。
5、新的基因工程技术，比如基因编辑技术定向改变DNA序列，RNA干扰技术等。这类方法在动物上用得比较多。
三、几种常见的转基因作物
1、黄金大米
黄金大米就是含有beta-胡萝卜素的大米。大米原是白色的，植入胡萝卜基因后，使稻子能够合成胡萝卜素，大米就带有胡萝卜的颜色，变成了橙黄色。黄金米是在瑞士试验成功的，最初的目的是为了帮助缺乏维生素A的儿童。在美国，黄金大米也已经做完动物实验和人体实验，被认为是一种安全的食品，再由一个美国的华裔科学家介绍到中国来的。他选择在湖南的一个学校让学生试吃，结果闹得沸沸扬扬。
说吃黄金大米有害，那就好比说大米和胡萝卜一起吃都会有害，所以它是不会有害的。那问题出在哪里呢？主要是在湖南做这件事的程序不合法。好比一个医生没有你的同意和签字，就动了手术。但是这并不代表你签了字，他动的手术就是安全的，你不签字，他动的就是杀人手术。手术的内容，无论签不签字都是一样。这是只是一个监管方面的问题。又比如中国到现在还没有批准转基因大豆。但是，我敢肯定，那个使用龙达（也就是草甘膦）的人种的一定转基因大豆。
另一方面，中国水稻产量已经很高，胡萝卜很多也很便宜，所以黄金大米在中国没有推广价值。要补充胡萝卜素，直接吃胡萝卜就行了，没必要去吃黄金大米。但是，在中国不推广，并不代表黄金大米不安全。在非洲情况就不同了，在一些贫困地区，儿童缺少维生素A，黄金大米就受到了欢迎。
上图是黄金大米中的转基因beta-胡萝卜素的合成途径
2、抗虫玉米
控制害虫是农业生产的重要环节，目前主要有三种手段：
第一种是化学防治，也就是农药。农药有效，但是也有农药残留带的公害。
第二种是生物防治，养一些捕食性昆虫或青蛙等，或者是使用害虫致病菌制剂。用捕食性昆虫或青蛙防治害虫只能将虫害控制在一定范围，达到某种平衡，否则害虫吃光了，捕食性昆虫和青蛙也难以生存。害虫致病菌制剂的优点是专一性好，只感染其目标害虫，不影响别的生物，而且无毒、无公害，也没有农药残留，但缺点是作用比较慢。害虫致病菌制剂防治的机理是让虫子生病，虫子吃了致病菌以后，致病菌会损害虫子的肠道细胞，最后肠穿肚烂，慢慢死掉。虫子死之前还是要吃掉一部分作物的，作物的收成会有所降低，但是可以接受。这种方法也不产生公害。
第三种就是转基因，就是从害虫致病菌里提取抗虫基因，植入到玉米的基因，使玉米中也产生一种有毒蛋白，也就是害虫致病菌损害害虫肠道细胞的那种蛋白，从而使毛毛虫吃了玉米叶以后，就像吃了致病菌那样死掉。这样的玉米可以不用农药或少用农药。
那么有人就会担心，玉米产生的有毒蛋白，人吃了以后不也会肠穿肚烂吗？实际情况是，这些有毒蛋白已经被证明对人无害，它们只对虫子有毒。这是因为人肚子里的环境和虫子肚子里的环境不一样，对虫子有毒，不一定对人有毒。
还要说明的一点就是，科学家选择用于转基因的害虫致病菌是土壤里原来就有的，人类长期接触过这些害虫致病菌，已被证明对人无害。
另外，我们对于“有毒”的理解需要更加全面一些。比如，我们吃的黄豆和四季豆中都含有毒蛋白，对人体也绝对有害。为什么没炒熟的四季豆和没有煮开的豆浆吃了会中毒？就是因为这个原因，但这并没有阻止黄豆和四季豆成为我们的食物。而且，有没有毒也取决于如何加工。比如上海的中小学，不允许在食堂供应四季豆，因为大锅炒加热不容易均匀，一不小心就会中毒。但我们在家里、餐馆里吃干煸四季豆，依然吃得很香，因为那是小锅炒的，炒得很熟，就不会有毒。
抗虫玉米在多个国家获准种植，范围很广，美国也是主要种植国家之一，80~90%是抗虫玉米。美国大部分玉米是用来做饲料的。
3、抗除草剂大豆
目前美国、巴西、阿根廷种的都是抗除草剂转基因大豆。全世界大豆产量最高的四个国家分别是： 美国 9000万吨，巴西 6800万吨，阿根廷 5000万吨，中国 1500万吨。而中国一年大豆需求量超过9000万吨，每年从巴西、阿根廷和美国进口8000万吨左右。因此，我们消费的大豆中有多少是转基因，多少是非转基因，大家就可以估算了。对大部分人来说，转基因大豆已经是无法回避。我们家买油也从来不看是不是转基因。
如此规模的大豆种植，一种就是几万亩，依靠人工除草是不可能的，否则需要多少人力？现在农村劳动力也很贵，一天也要一两百块钱，根本雇不起。要么就不除草，但草就会和大豆争夺营养。原本一亩地产三四百斤的，不除草就只能收一两百斤。所以只能用除草剂，除草剂有各种各样，其中最常用的是草甘膦，它通过抑制合成芳香族氨基酸（酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸）过程中的酶（EPSP synthase，一种莽草酸合酶），从而使植物不能合成芳香族氨基酸，进而抑制蛋白质合成，这样杂草的新生芽就枯死了。那么有人就担心，草甘膦是否会对人体有害？这个大家可以放心，人体内芳香族氨基酸都是从食物中获得，不能自己合成，也就没有相应的酶。因此，草甘膦对于人的毒性非常低。经试验，草甘膦对兔子的半致死量约7g/kg，非常高了，所以安全。折合到人，70kg的人就要500g，人一次吃500g盐也受不了，但是吃肉毒素0.3mg 就可以致死。事实上草甘膦是美国的第一大除草剂，在世界上已用了四五十年了，并没有引起明显的疾病增加。
相较而言，毒性更大的还是百草枯，谁要是不小心误食了的话，那没得救了。不像老鼠药，吃了后肚子痛个把小时就死掉了，吃了百草枯要差不多半个月才死。而且这半个月人的脑子还挺清醒，人却越来越难受，医生也没有办法，所以现在禁止销售了。
但草甘膦对于大豆有一个问题就是，豆粒中最主要的是蛋白质，草甘膦影响蛋白质合成将严重影响大豆产量。为了既能使用草甘膦，又不影响大豆产量。我们从土壤的根瘤农杆菌中发现了一个对草甘膦不敏感的EPSP synthase，把它转到了大豆中，这种转基因大豆就不会受到草甘膦影响。
那么又有人会担心，这个基因是从土壤的细菌中提取出来的，对人体会不会有害。这种细菌是土壤中普遍存在的，我们小时候在泥地里打滚，都会接触到这种细菌。长久以来，人体对这种细菌已经形成了免疫。对人不致病的细菌，其蛋白质就更加无害了。
抗除草剂的作物还有甜菜、油菜。油菜加拿大种植比较多，他们吃菜籽油。
四、人类社会发展需要转基因育种技术
20世纪50年代以后发展起来的“突变+杂交”育种技术，曾使育种技术产生了一个飞跃，培育了大量的优良品种，达到了一个高峰。人类依靠“化肥+良种”，造就了20世纪后半叶的绿色革命。但是，随着地球上人口越来越多，对食品的要求也自然也越来越多。随着社会经济发展，人们对食品的要求也越来越高。传统人工育种技术已经难以快速提供更多更好的作物品种。
1950年全世界25亿人，生产6.3亿吨粮食。中国在2015年是13.6亿人口，人口数量50年代全世界的1/2，生产了6亿吨的粮食，这是因为我们吃了大量的副食品肉、鱼、蛋等。也就是说，中国一个国家消耗的粮食，相当于50年代全世界粮食的总量。同时我们也可以看到，那时候的6亿吨粮食，能养活25亿人，而现在只能养活一半的人。这是因为肉食在人类饮食结构中的占比越来越高，很多粮食用来做猪牛羊饲料的。而粮食与肉类之间还有一个换算比，1斤鸡肉需要2斤粮食饲料，1斤猪肉则需要5斤粮食饲料。牛肉消耗得最厉害，1斤牛肉则需要8斤粮食。
有一个数据，国内每年生产的牛肉700万吨，美国每年生产牛肉1000多万吨，欧盟每年生产牛肉700万吨。全世界每人每年的平均牛肉消耗量差不50-60斤，而中国人只有10斤，远远低于世界平均水平。假如想要再提高5斤，就要大量生产粮食，才能满足人类对于肉食的需求。2017年全世界已有70亿人口，那该需要多少粮食啊！人口越来越多，而且还要越吃越好，只能依靠转基因。
转基因技术的优点非常明显，一是解决了物种间不能杂交的问题，二是解决了杂交育种中优良性状难以整合，而不良性状又难以分离的技术难点，三是使得所有生物中的基因都可以被用于提高农作物的产量和品性。
打一个比方就是，人工杂交育种相当于，你喜欢一个姑娘但不能直接与那个姑娘结婚，而是要自己的整个家族与姑娘的整个家族结婚，才有可能生出一个最想要的孩子——比如一株既抗虫又高产的大豆。实际上这个概率是非常低的，你要不断不断地筛选，可能十年也找不出来，找不出那就是白忙。而基因工程育种（转基因）就是，喜欢哪个姑娘就和那个姑娘结婚，直接娶一个人，多方便。别人十年都选不出来的种子，你一年就可以。所以做转基因的人比传统育种的人，成果要多得多。
五、转基因技术和转基因食品的风险评估
转基因技术是对自然的一种人为干预，确实有可能产生难以预见的后果。各国政府、社会、科技界、法律界等各界人士都对此高度关注。但我们也要厘清一个观念，难以预见并不等于危害巨大。
我们应该全面地理解转基因安全与风险之间的关系。生活中充满各种风险，比如坐飞机，每隔几年全世界总会发生那么一两起坠机事件。但我们不能因为飞机有掉下来的概率，就把坐飞机当作危害巨大的事。我们虽然不知道飞机什么时候会掉下来，但坐飞机依然安全。我们在高速公路上开车，成千上万的车一起开，我们也不知道旁边那个司机会不会突然发神经把我们撞下去，确实存在这种风险，但不能因此说高速公路不安全。我们家家户户都通了电，每年全世界也会电死不少人，但是谁也不会说我家通了电，所以就不安全。转基因也是一样。
对于转基因，你能够想得出来的风险，比如癌症、中毒、不孕不育等等，科学家都已经做了实验，是没有害处的。转基因目前最大的问题是媒体的夸大，实际上成了恐吓宣传。在科学上，你证明了99.9%，还有0.1%你不能证明。那么这个不能证明的，就是危害巨大的。这样的宣传导致大家非常害怕。但我们仍然不能说转基因发生风险的概率就是0，所以只能尽量证明哪些风险不会发生。事实上那些能想到的风险，比如会不会致癌呀，会不会引起不孕不育呀，等等，科学家都试验证明过了。转基因玉米已经吃了二十多年了，目前没有发现任何害处。再坚持几年，至少再坚持五年，也许就可以认定它没事了。
事实上，转基因食品已经是所有人难以回避的问题。下面这张图是全世界各个国家对于转基因食品的态度，其中绿色是允许转基因食品或研究，红色是禁止。可以看到，红色的国家很少，而且也不属于很重要的国家，稍微大一点的国家，也就只有波兰。
禁止转基因有农业贸易保护的政治和经济因素。大多数的国家都在大规模种植转基因。之前我们也说了，全世界大豆产量排名前四的国家分别是： 美国 9000万吨，巴西 6800万吨，阿根廷 5000万吨，中国 1500万吨。我国每年需求9000万吨，需要从巴西、美国、阿根廷进口大豆8000多万吨，占大豆国际贸易的86%。如果我们说今天开始不吃转基因大豆，就算把剩下14%全买回来，也无法满足国内人口的需求。何况那剩下的14%里，大部分还是转基因。所以你要是看到在超市写着非转基因的豆油，多半是瞎扯。
六、转基因会成为武器杀人于无形吗？
有一种说法也是流传甚广，说转基因是针对中国人的一种生物武器。这个真的没必要，如果要做生物武器，可以随便找个致病细菌或致病病毒，岂不是容易得多，何必花那么大力气去整个转基因。还有人担心，万一科研人员在转基因的时候，把一个很毒的细菌基因转到食物里去，怎么办？理论上，这当然是有可能的。但这个东西一旦研究出来，刚开始可能会危害几个人，但后期肯定不会大规模推广。目前来看，转基因成为生物武器可能性很小。退一万步讲，就算转基因是生物武器，世界上有那么多杀人于瞬间的枪支炮弹，也有不少杀人于无形的细菌武器，人类都能把它们控制在一定范围内，难道还管不了转基因？
七、知情权是把双刃剑
最后我们来说说这个知情权的问题。转基因的知情权很像什么呢？前几年我父亲动手术，手术前要签家属知情同意书，同意书列了一系列手术风险。我一看，简直吓个半死，什么麻醉风险，什么手术风险，后遗症、并发症等等，感觉做完手术就要死翘翘了，还不如不做手术。但实际上，你就算知道了可能有后遗症，也还是要动这个手术。所以你知情不知情，对你来说都一样。只是法律规定要让你知情。手术有风险，但并不等于这就是一个杀人手术。
实际上转基因的知情权问题已经被夸大了。知情权的根本作用是为了保护你的利益不受到不法伤害。而现状却往往是，你知情，却不懂情；有了选择权，依然不会选择。举个例子，金龙鱼植物油前两年有个广告词：不含胆固醇。大家都知道，胆固醇是不好的，一听这句广告词，觉得金龙鱼很健康，觉得其他食用油都是含胆固醇的，都没有金龙鱼好。现在不允许这样宣传了，为什么呢？因为所有的植物油都不含胆固醇，植物本来没有胆固醇的，只有动物有胆固醇。而金龙鱼标出了“不含胆固醇”，打造了一个健康的形象，还比其他一样的油卖得更贵。在这里，商家就是钻了一个“知情权”的漏洞。
目前，世界各国对食品是否一定要标注“转基因“和“非转基因”的要求并不统一。吃不吃转基因食品是个选择问题，不是是非问题，不要太夸大了。
转基因大豆和玉米已经种了二三十年了，到目前为止也没有发现任何问题，所以他们的制成品可以放心的吃。
八、怎样看待崔永元和方舟子的论战
崔永元是一个实话实说的好人，他会去自己挖掘很多问题。一个批评者的存在，可以让行业发展得更好更完善。但崔永元最大问题是，他不是专业人士，他不懂。前几年他在复旦大学新闻系做报告，复旦大学的卢大儒教授和他有一番对话，这段视频流了出来。崔永元问，转基因水稻，转了几个基因？卢大儒说，转了两个基因。崔永元说，错，转了七个基因。于是台下啪啪鼓掌，觉得崔永元战胜了卢大儒。实际上是崔永元搞错了，他把基因里其他乱七八糟的东西都算进去了，所以说出了七个。事实就是两个，卢大儒是对的。我敢肯定，关于转基因，我知道的肯定比崔永元多，我讲的，也肯定比崔永元更符合科学事实。但是现实就是听他的人比听我的多，信他的比信我的多。所以，当一个不是从事这个领域的人，跳出来发表很多对这个领域的看法时，一定要小心。
方舟子和我是大学校友，我们都就读于中国科技大学生物系，他比我小了5届，我是79届，他是85届。方舟子是美国密歇根大学的生物化学博士，他的导师也很有名。他说的内容，从科学上来讲，是对的。但方舟子的问题在于，他总以对抗的形式来传播科学知识，搞得大家很不舒服。
比如方舟子说中国人坐月子是扯淡，老外是不坐月子的。大家一听，不坐月子，产假都要搞没了，恨不得一起跳出来反对他。实际上，这里面有一个传统的演变过程，坐月子在现在可能是不必要的，但在以前很有必要。比如中国人说，妇女在月子里不能洗澡，但老外顺产生完孩子第二天就能洗澡。这是为什么？你要考虑一下中国古代洗澡是怎么洗的——没有淋浴，只能在浴盆里坐着。洗澡的水，就算是最干净的井水吧，也不可能水烧开了以后等它凉了再洗，肯定是要往开水里掺凉的井水。凉的井水一倒，细菌又进去了，容易感染，那问题就多了。 所以现在条件好了，月子里可以洗澡是对的，古代卫生条件不好，月子里不洗澡也是对的。但方舟子掐头去尾，只讲一半，很容易引起大家的攻击。我以前碰到一个犹太人，犹太人有个饮食传统，就是不吃贝类。为什么？很简单，以色列以前是沙漠，用马车把贝壳从地中海运到沙漠，路上要走一两天，天那么热，等运到也烂得差不多了。吃下去，一小半人要拉肚子。所以那时候不吃贝类是对的，但如果现在还保持，就没有必要。
九、这些事情和转基因关系不大
1、番茄是不是转基因？
有些人说，现在番茄越来越硬是转基因的结果。确实，我们小时候吃的番茄只要一红了，马上就很软，味道也很好吃。但这样的番茄对超市来说就很烦，软番茄在运输上架的过程中，容易破皮，就没人买了，损失率是非常非常高的，农贸市场和超市不愿意销售软番茄。所以通过太空宇宙射线辐射育种等方法，硬化的番茄品种就被选育出来了。另外，为了降低损失率，番茄往往在没有成熟的时候就被采摘下来，这样番茄可以在超市里头放一个星期也没事，但是口感就远不如自然成熟的了。不过营养还是差不多的。
也确实有转基因番茄，但它并不比传统番茄更好，所以很少有人种。
2．我们吃的玉米是不是转基因？
糯玉米是中国特有的品种，不是转基因，甜玉米也不是转基因。另外紫薯也不是转基因的。紫薯里有花青素，主要是在皮中，含量也不是很高。
3、关于转基因动物
植物和人有天然隔离，植物的病不会传染给人。动物和人之间，有人畜共患的疾病，所以对动物的转基因管得更严。目前动物转基因形成商品的只有美国的三文鱼。在同样的时间里，转基因三文鱼可以比自然界的三文鱼长得三倍大。不过这样的三文鱼我们吃不到，我国进口的多是欧洲的三文鱼，不是转基因的。另外，武汉长江生物所早前搞过鲫鱼转基因，长得有鲤鱼那么大，但是没有得到推广应用。
有人问，能不能通过转基因让猪多长瘦肉？动物的转基因很难，目前还没有这样的本领。
4、我国是否从国外购买了很多种子？
确实，我国从国外引进不少种子，种畜种禽对国外也有一定依赖。对农民而言，进口一粒水上番茄种子可以结果一百多斤，用土番茄种子只能结果十多斤。所以农民还是宁愿花十元买一粒进口种子。我们在国外买的大部分种子都不是转基因的。但我们也确实在孟山都公司买了转基因大豆种子，而且还得买他的草甘膦，让孟山都赚了大钱。这是因为我国的种子公司规模大都偏小，而良种培育需要长时间、大投入，我们自己培育的良种难以满足需要。这需要我们今后调整生产关系去解决，需要自己掌握核心技术。
十、结束语
总之，转基因技术是农业技术发展上的的一个阶段，不是哪个疯狂科学家或不良奸商发明出来危害社会的牟利工具。转基因也并不是灵丹妙药，转基因育种也并不代表就一定比传统的优越。转基因品种一旦优势不再，同样会被淘汰。大家提的这些问题，说明目前存在一个现象：人们把很多非转基因食品当成转基因，看到以前没有见过的品种，就觉得是转基因；或者某个蔬菜水果味道没有以前好了，也认为是转基因。某种疾病多了，也有扯上转基因的。其实原因是多方面的，需要好好分析。
