随遇而安
人生境遇不可选择，心态可以选择
前一阵， 由于 农业部 颁发了 转抗虫基因水稻 “ 华恢 1 号 ” 及杂交种 “Bt 汕优 63” 的安全证书。 一 时 间引起 国内的激烈讨论。 一虎一席谈还专门做了 一期节目讨论这个问题。 质疑的声音大致可以归纳成如下几个问题：
1． 被转基因的 作物除了表达被转的基因外还有什么其他的改变？
2． 吃了转基因作物对人体有什么影响？
3． 大面积种植转基因作物对生态有什么影响？
4． 转基因作物的大面积种植是一种商业行为。 会不会有人或组织可以从中牟取暴利，从而见利忘义， 在科学还不成熟时拔苗助长，过早推广转基因作物？
5． 颁发转基因作物的安全证书会对农民及农业产生什么影响？
本文从分子生物学的角度，用浅显的语言，以 BT 蛋白基因转基因水稻为例，对前两个问题进行探讨。 后面三个问题由于不是我的 专长，就不详细讨论了。 希望可以起到科普的效果， 解答一些不懂生物的老百姓会有的常见问题，让老百姓能把质疑的火力集中到关键的问题上。 同时 ，我也有一些疑问，请真正做转基因植物的专家予以指点。
首先谈一下 BT 蛋白的杀虫原理。 BT 蛋白的基因是从苏云门金芽杆菌里提炼出来的 。 BT 蛋白对鳞翅目昆虫有特异性杀伤功能。 BT 蛋白被表达出来后形成一种结晶，是没有毒的，像是包着有毒蛋白的一个胶囊，叫做原毒素。 昆虫吃了以后，到了昆虫的肠道， 在昆虫肠道的特殊环境下（主要是酸碱性）被昆虫体内特有的蛋白酶切割，类似于胶囊被溶解， 释放出有毒的那部分蛋白。 这一过程称作激活 — 把本来无毒的蛋白激活成有毒的蛋白。 与昆虫体内特有的受体（也是一种蛋白质） 结合，造成对昆虫肠道的破坏。 以下进入核心问题的讨论：
第一， 转基因对植物是否有不可预知的影响？
BT 蛋白本身对植物不大可能有什么影响。 它在被激活前是不暴露活性位点，而且即使被激活也只与特定的蛋白质受体相互作用。 用实验来说话，它在植物亚细胞结构中的分布主要分布在细胞质和细胞膜与细胞壁间隙，应该不会与 DNA 有相互作用，不会直接影响其他基因的表达。 如果吹毛求疵的话，现在的技术应该可以测量植物表达的 BT 蛋白有没有与其它蛋白或其他成分有相互作用，如果有，是什么成分。
再说一下转基因水稻的开发过程。 BT 蛋白先要被克隆到一种叫质粒的 DNA 中去。 质粒是可以在细菌体内大量复制的一圈ＤＮＡ。 克隆就是把这圈ＤＮＡ在特定的地方切开，把 BT 蛋白放进去，再合上。 然后把合成的质粒打入到细菌体内，筛选出有含有 BT 蛋白质粒的细菌，大量复制，再提纯出一定量的质粒。 转了这么个圈放到细菌体内再提出来实际是用细菌做复制机器，剥削细菌，制造出大量质粒。 不过所谓大量，也就是几十到几百微克而已。 把提出来的质粒打入到植物细胞体内(这个过程叫转化，以后会多次用到这个概念)，筛选出载有 BT 蛋白的植物细胞，再经培养，培育长成专基因植物。
质粒里除了 BT 蛋白至少还有两个基因。 第一个是用来筛选含质粒细菌的抗生素基因，多为抗氨苄青霉素基因，还有可能有做蓝白菌实验的乳糖苷酶基因。 这两个都不用担心，因为它们都有细菌特定的启动子（告诉细菌把 DNA 转译成 RNA 的标记），不会 在高级生物如动物植物中表达。 第二个是抗潮霉素基因（ hygromycin resistant gene) ，在筛选含有 BT 蛋白基因的植物细胞时用到。 我对这个有点疑问 , 不知道这个基因是否含有特定的启动子，只在筛选培养细胞时诱导表达，而在植物成长过程中不表达，还是植物通用的启动子，在长成的植物中也表达。 如果是后者，就需要考虑抗生素对扩散对环境的影响了。
另外一个问题， BT 蛋白基因是插入到植物 DNA 中间的，这就造成了破坏原有植物基因的可能。 这有两种情况，第一种情况是 BT 蛋白插入到植物基因里，直接破坏了植物某基因，使之不能再表达。 这在实验操作过程中有可能，但是既然破坏了植物细胞原有的基因，绝大多数情况下，这样的细胞是活不了的，就算是细胞能活得了，也很难长成植物。 第二种情况是， BT 蛋白基因插入到植物基因与基因的间隙。 对于高等生物，基因与基因的间隙要比基因本身大的多，所以第二种的情况的可能性也比第一种大得多。 虽然没有对植物基因直接破坏，但是这种情况也有可能对植物产生影响。 因为在基因间隙的 DNA ，虽然自己不表达成蛋白或 RNA— 以前被称作 junk DNA ，但是有可能包含调控基因表达的调控元件，影响植物某个基因的表达，甚至如果这个基因也是细胞信号链的元素，会产生连锁反应，影响更多基因的表达。 从这个方面看，有让我不担心的理由，也有让我担心的理由。 不担心的理由是， BT 蛋白基因队植物基因组再怎么影响，也不会让植物让植物多出个基因产生以前从没产生过的物质。 让我有点担心的是，有些蛋白， RNA, 脂肪，糖类也许在植物某个阶段或细胞内曾经表达过，但完成功能后会被降解，或被加工。 如果植物 某个基因表达受到了影响， 也许不能完成对某些物质的降解或加工， 会保留某些物质， 不能完全排除这些物质对动物的毒性。
对于这个问题，可以用两种实验确认，第一是做 microarray, 比较转基因植物与非转基因植物所有蛋白的表达情况, 但要想控制误差不是很容易的事。 第二，现在的技术应该可以做到转化以后，确定BT蛋白基因到底插到了植物基因组的哪里。 对照植物基因组图谱，确认BT蛋白基因不会植物基因表达有影响。如果这两组实验都做过了，大致可以判断BT蛋白基因的转化对植物没有影响。
这里要说明一下，我并不认为，这个问题不得到 100% 解决就不应该推广转基因水稻，留到下篇讨论。
未完待续
谢谢你用浅显易懂的语言为我们解惑。
希望继续你的研究成果。
谢谢！