基因安全──山重水复与柳暗花明

     2001年6月22日，美国研究人员一项发表在《自然》杂志上的研究结果似乎给一直担心转基因危害人体和环境的人们吃了一颗定心丸。研究结果表明，致病菌或其他生物的有害基因是不可能直接转移到人体的。

而对于转基因动物，如转基因猪，人们对基因污染的关注一点不亚于转基因食品，甚至关注的程度更高。因为，转基因猪不仅涉及人们的食用，而且涉及对它的产品的使用，如用猪的器官供给人作器官移植。所以基因工程安全性的第一个典型的山重水复始于英国PPL公司于2000年3月14日宣布生产出的五头转基因猪，当时专业界和媒体普遍认为，在不久的将来可以使用转基因猪供器官移植。

但马上就有研究人员指出，猪体内的微生物或其某些基因成分可能进入人体，因而可能造成对人的伤害。

不过就在人们失望之余，事情似乎又呈现柳暗花明。2000年8月底美国马萨诸塞州生物移植公司的研究人员宣布，他们已经培养出了一种新型转基因猪，猪体内固有的猪生逆转录病毒(PERV)不会传递给人。这一声明似乎给人们利用转基因动物器官的安全性做了某种保证。但是研究人员最后也谨慎地说，他们一是还不知道PERV不感染人细胞的深层机理，二是PERV的无感染性还需通过活体动物的试验才能进一步确认。实际上也就是说科学家对转基因动物的安全性，即动物体内的微生物基因能否转移到人体并对人造成伤害也不敢打包票。

第二个山重水复来自于人类基因组计划。2001年2月人类基因组计划完成后，研究人员称，人类有223个基因与细菌相同，是在进化的过程中来自于细菌。这一结论意味着自然界的其他生物，尤其是微生物在一定条件下是可以将自己的基因转移到人身上的。基因工程为这样的转移创造了条件，比如移植转基因猪的器官，或吃转基因食品。

然而不久，研究进展马上又给人柳暗花明的感觉。美国葛兰素·史克制药公司的研究人员认为，细菌不可能直接向人类转移基因，人类也不可能直接从细菌那里获取基因。

但是，布朗等人的这一结论主要是基于用计算机分析人类基因组排序数据而得出的。所以有的研究人员认为这并不能说明在活的生物体和环境中的生物与生物之间基因共同影响和相互交流的真实情况。比如，研究人员早就推测，生物与生物之间的最直接和亲密的联系是基因联系，而最典型表现就是微生物之间互相“偷窃”基因。细菌的耐药性实际上就是细菌之间互相偷窃基因的结果。这一假说最近得到了直接的证实。

西班牙的研究人员对一名男孩治病时发现其血液有严重感染，致病菌是一种金黄色葡萄球菌。他们对男孩使用甲氧苄青霉素治疗，时间达一个月之久。可是仅仅在这一个月中男孩体内的金黄色葡萄球菌就产生了耐药性。奇怪的是这名男孩在治疗期间并未接触过任何可能带有耐药菌株的人和物品。于是研究人员再次对男孩进行化验和治疗，发现男孩体内还有另一种葡萄球菌，它携带有一段称为mecA的基因，正是这种基因对青霉素具有抵抗力。而mecA基因又包含在一个有40000碱基对的DNA片断中。耐药菌株拥有40000碱基对的DNA片断，而非耐药菌株则没有这个DNA片断。但是这个DNA片断可以在不同的细菌之间转移，或者说没有这个DNA片断的细菌可以从有这个DNA片断的细菌那里“偷窃”这一DNA片断，由于有了mecA基因，不耐药的细菌也就有了耐药性。

虽然这一结果证明细菌之间的互相偷窃基因或基因转移是可能的，但还没有证明实际生活中细菌与人之间转移基因的事实，只能是怀疑，人与微生物之间的基因转移也是有可能的，尤其是当人们为不同种属的生物基因创造互相亲近并“培养感情”之时，如植物中转入细菌基因。

另一方面，对于转基因是否对人和环境安全的关注也许不应忽略另一个应当考虑的问题，这就是基因与环境的一致性和协调性。我们都知道，生物是适应环境而生存的。各种生物的性状，小如表面性状，如金钱豹的花纹、斑马的条纹，大到人与动物的根本性功能区别，如直立行走，都是生物在环境中进化的产物，同样也在细胞DNA中积累了各种各样的控制这些特点和功能的功能基因，如控制高矮、性状、颜色等的基因。既然基因是与环境结合的产物，它们要发挥作用也必然要与环境互动才能起作用，换句俗语来说应当是内因与外因的结合。

现在的转基因只是转移基因本身，而没有考虑环境的作用，那么这样的结果要么是转基因的功能在几代以后得不到保障(因为没有环境的支持)，二是不安全的因素便增大了(同样也是没有配套的环境支持)。所以美国《华盛顿邮报》2001年6月4日的一篇文章转引塔科马帕克能源和环境研究所研究人员阿尔希·马希贾尼的观点说，生命的遗传物质与它们所在的生态环境的关系是深刻而变化的。摆弄基因可能使环境及生活在环境中的动植物出现混乱，其方式远远比人们想像的更复杂，更广泛。

马希贾尼甚至说，基因组是它所生活的生态环境的内部体现。如果单个基因组结构与它们的生态系统如此密切相关，那么搞乱基因组会对整个生态系统产生影响。比如把细菌的基因与玉米的基因结合起来抗病虫害，这样的玉米对周围生态系统的危险本质上要高于普通玉米。当然，尽管马希贾尼和其他一些研究人员可以这样怀疑，但在美国广袤的田野上如今正生长着7500万公顷转基因玉米，迄今它们还没有表现出对人和环境的重大损害。不过只是还不能担保未来会不会有问题。

所以尽管迄今为止的所有事实和研究结果表明基因工程的安全性是可以有积极和正面的结果，但更多的事实表明人们对基因工程的安全性还是忧虑大于肯定，山重水复多于柳暗花明。而且迄今没有一位科学家敢于保证转基因作物和动物对人和环境是安全的。当然这样的结果并不是要否定甚至不让搞基因工程，而是恰恰相反，提醒人们要利用科学的手段去探索基因工程的安全性，在安全的基础上创造基因工程产品。这样的产品才是公众所能接受的。

英国最早研究并培育转基因猪时，就有研究人员发现，猪体内的一些细菌对猪无害，但对人可能有害。由于这个原因，英国曾一度中止过转基因猪的研究。如今转基因猪的技术问题获得了突破，PPL公司也获得了五头转基因猪，那么人们的担心也就再次出现了：用转基因猪的器官会不会把猪体内的微生物或其他物质传播给人和危害人？

英国自然环境委员会在2000年7月底发表一项报告说，研究人员发现，引起癌症的罪魁之一——逆转录病毒比较容易在野生动物之间传播，猪是容易染上逆转录病毒的一种主要动物。另一方面，研究人员也证明了人极有可能被这两种病毒感染。一是在实验室中动物逆转录病毒可以在人体细胞中生长。另一点便是这两种病毒可以在野生动物之间轻易地传播，如同艾滋病病毒首先是在猴子体内存在，最后通过与人的接触传染给人一样。另一位研究人员罗宾·韦斯——第一个证明猪病毒可以感染人体细胞的病毒学家说，异体移植似乎并不会构成对人的重大威胁，但是当初刚刚发现艾滋病病毒和疯牛病的时候人们也并没有想到它们会对人们构成重大威胁。显然大家必须非常谨慎。

由于有这样的研究结果与事实，人们利用转基因猪的希望似乎破灭了。受这一结果的影响，美国和英国一些投资于PPL公司研究转基因猪的风险投资者纷纷撤回资金，PPL公司也不得不遗憾地宣布暂停转基因猪的研究。不过就在人们失望之余，事情似乎又柳暗花明。

    2000年8月底美国马萨诸塞州生物移植公司的研究人员宣布，他们已尼培养出了一种新型转基因猪，猪体内固有的猪生逆转录病毒(PERV)不会传递给人。猪体内的逆转录病毒在进化的过程中已经与猪的基因结合在一起，是猪基因一种有效组成成分，无法去除，也可以在野生动物之间传播，所以有人怀疑这种病毒也可传染给人。但是该生物移植公司的研究人员说，经过高度近亲繁殖和许多次试验表明，猪细胞中的PERV不会将毒性传染给人体细胞。当然这一研究结果还是初步的。一是科学家还不知道PERV不感染人细胞的深层机理，二是PERV的无感染性还需通过活体动物的试验才能进一步确认。

显而易见，基因工程的发展如果要想有重大突破和造福于人类，就必须解决两个重要问题，一是安全性，二是技术突破。