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科技英语Geneticallymodifiedfoods
基因改造食物安全吗?
-鼓吹基因改造作物的人说,这类作物不像传统作物,需要的有毒农药较少,对环境有利。
但令批评者担忧的是潜在的风险,他们想知道所谓的利益究竟有多少。
到底基因改造作物是环保美梦的实现,还是一场正在形成中的灾难?
科学家正积极寻找答案。
GENETICALLYMODIFIEDFOODS:
AreTheySafe?
-Aregeneticallymodifiedcropsanenvironmentaldreamcometrueoradisasterinthemaking?
Scientistsarelookingforanswers
人们对基因改造食物的态度,似乎愈来愈壁垒分明,一边的人支持,另一边的人则是畏惧。
支持者宣称,种植基因改造作物对环境伤害较小,而食用这种农作物制成的食品也完全无害。
它们还说,基因工程让农作物在贫瘠的土地上也能生长,或可培育出更营养的食物。
在不久的未来,全球人口快速膨胀,还得靠这方法解决粮食问题。
持怀疑态度者则反驳,基因改造作物对生态环境或人体健康都有极大的风险,令人忧心,不该贸然接受。
许多欧洲国家抱持这种态度,因而限制基因改造作物的种植与输入。
主要的争议,集中在基因改造食物的安全性。
然而,最近的科学研究又是如何看待基因改造食物的危险呢?
答案,往往迷失在各种报导的争议中;但是在接下来的篇幅里,它们将呈现在你的眼前。
Theworldseemsincreasinglydividedintothosewhofavorgeneticallymodified(GM)foodsandthosewhofearthem.Advocatesassertthatgrowinggeneticallyalteredcropscanbekindertotheenvironmentandthateatingfoodsfromthoseplantsisperfectlysafe.And,theysay,geneticengineering-whichcaninduceplantstogrowinpoorsoilsortoproducemorenutritiousfoods-willsoonbecomeanessentialtoolforhelpingtofeedtheworld'sburgeoningpopulation.SkepticscontendthatGMcropscouldposeuniqueriskstotheenvironmentandtohealth-riskstootroublingtoacceptplacidly.Takingthatview,manyEuropeancountriesarerestrictingtheplantingandimportationofGMagriculturalproducts.Muchofthedebatehingesonperceptionsofsafety.Butwhatexactlydoesrecentscientificresearchsayaboutthehazards?
Theanswers,toooftenlostinreportsonthecontroversy,areservedupinthepagesthatfollow.
两年前,一群生态骇客冲进苏格兰爱丁堡的一块农田,捣毁了种植的油菜。
去年,美国缅因州一处白杨树实验林遭“夜半突袭队”闯入,砍倒了三千多株树。
在加州圣地牙哥,抗议人士破坏了高粱作物,并且在温室的墙上喷漆示威。
这些暴行都是针对基因改造作物而来的,但是抗议人士的行动适得其反,因为他们所破坏的,全都是传统农作物。
在每个案例里,那些行动派都把一般作物误认为基因改造过的品种。
原因不难理解。
世界上已有4400万公顷土地(相当于台湾面积的12.3倍)种植了基改作物,可是从某个角度来看,那些作物都是隐形的。
植入农作物的基因,你一个也看不见、尝不出、摸不着,或察觉它对环境的影响。
光凭外观,你无从知道含有外源基因的花粉粒是否会毒害蝶儿,或是传播到几公里外使其他植株受精。
最令人担忧的正是它的“隐形”。
基改作物究竟如何影响环境?
我们何时才会注意到这些影响呢?
鼓吹基因改造(或基因转植)作物的人说,这类作物不像传统作物,需要的有毒农药较少,对环境有利。
但令批评者担忧的是潜在的风险,他们想知道所谓的利益究竟有多少。
“我们对这类作物有太多的疑问,”纽约大学土壤微生物学者史达兹基说,“我们不知道的多着呢,必须找出答案来。
”
由于基因改造作物在大地上占据的面积不断倍增,已经有数量空前的科学研究人员散入田野,搜集资讯,填补我们的知识鸿沟。
他们最近的发现,有些令人心安,有些则教人不得不提高警觉。
TwoyearsagoinEdinburgh,Scotland,eco-vandalsstormedafield,crushingcanolaplants.LastyearinMaine,midnightraidershackeddownmorethan3,000experimentalpoplartrees.AndinSanDiego,protesterssmashedsorghumandsprayedpaintovergreenhousewalls.
Thisfar-flungoutragetookaimatgeneticallymodifiedcrops.Buttheprotestsbackfired:
allthedestroyedplantswereconventionallybred.Ineachcase,activistsmistookordinaryplantsforGMvarieties.
It'seasytounderstandwhy.Inaway,GMcrops-nowonsome109millionacresoffarmlandworldwide-areinvisible.Youcan'tsee,tasteortouchageneinsertedintoaplantorsenseitseffectsontheenvironment.Youcan'ttell,justbylooking,whetherpollencontainingaforeigngenecanpoisonbutterfliesorfertilizeplantsmilesaway.Thatinvisibilityispreciselywhatworriespeople.How,exactly,willGMcropsaffecttheenvironment-andwhenwillwenotice?
AdvocatesofGM,ortransgenic,cropssaytheplantswillbenefittheenvironmentbyrequiringfewertoxicpesticidesthanconventionalcrops.Butcriticsfearthepotentialrisksandwonderhowbigthebenefitsreallyare.“Wehavesomanyquestionsabouttheseplants,”remarksGuentherStotzky,asoilmicrobiologistatNewYorkUniversity.“There'salotwedon'tknowandneedtofindout.”
AsGMcropsmultiplyinthelandscape,unprecedentednumbersofresearchershavestartedfanningintothefieldstogetthemissinginformation.Someoftheirrecentfindingsarereassuring;otherssuggestaneedforvigilance.
土壤中的毒药可以少些?
FewerPoisonsintheSoil?
根据估计,美国农夫每一年要喷洒44万公吨的农药,主要是对付昆虫、杂草以及真菌。
但是农药残留在农作物上或附近土壤中,然后渗入地下水,流入河川,最后进了野生生物的腹中。
这一化学药剂的涓涓之流,早就令环保人士忧虑了。
农产公司自1990年代中开始宣传基改种子,向农友保证可降低有毒农药的用量。
如今大部分基改作物都含有抗害虫或耐除草剂的基因,以大豆、玉米、棉花及油菜为主。
植入抗虫基因的作物会自行制造杀虫剂,因此可望减少化学药剂的喷洒。
耐除草剂的基改作物可耐受广效性除草剂,农人就可以摒弃针对特定杂草且毒性更强的化学药剂。
农人总是希望尽量少用比较危险的农药,不过基改作物之所以吸引人,是因为劳作手续简化了(降低施用农药的频率及复杂程度),甚至可使产量增加。
但是所谓的“对环境有好处”却不易证实。
事实上,还没有任何一篇经过同行专家审查的报告,讨论过那些好处,因为植物不同、地点不同,结果必定随之而变。
不过还是有些资讯可供参考,根据美国农业部统计,耐除草剂的作物不见得会降低农药的喷洒量,不过农人将使用比较温和的混合药剂。
例如,农人要是种植了耐除草剂的大豆,就会避免使用最毒的杀草剂,而改用毒性弱、分解快的苷磷除草剂。
作物植入抗虫基因,也产生了优劣参半的后果。
目前,抗虫害的特性是取自土壤中杆菌苏力菌(Bacillusthuringiensis,下文简称Bt)的一个基因。
这个基因会促使细胞制造一种晶体状蛋白质,对某些昆虫来说是毒药,尤其是啃食作物的毛毛虫和甲虫,却不会伤害其他生物。
不同的苏力菌菌株,各有不同的毒基因,影响的昆虫也不同,所以种籽生产商可以针对特定的作物,选用最适合的抗虫基因。
在所有植入Bt基因的农作物中,农药喷洒量降低的幅度以棉花最为可观。
根据美国环保署的资料,1999年大量种植Bt棉花的各州,杀虫剂的喷洒量比往常减少了21%。
环保署病虫害防治部门的行政人员强森说,那个数字“非常戏剧性,让人印象深刻”。
通常在一个生长季中,农人要在棉花田里喷洒7~14次杀虫剂,“如果你种的是Bt棉花,你或许只需施用少量刺鼻的化学药剂,甚至根本就用不着了!
”他指出。
然而Bt玉米和Bt马铃薯就少有农药减量的情况,一部分的原因是:
这两种作物的农药用量本来就比较少,而且它们所遭受的虫害不一定严重。
要界定基改作物对环境的害处,似乎比评估优点更为困难。
多亏了几份负面的报告,目前大众注目的焦点集中在Bt作物;管理当局也正积极评估基改作物的风险。
美国环保署于2001年已针对Bt作物发布重要的新规定,要求种籽生产商进一步证明这些作物的安全性,并能在农场中监控。
由于消费者的疑虑如排山倒海般而来,科学家正加速研究Bt和其他基改作物对环境的影响。
他们想要知道的有:
Bt作物如何影响“非目标”生物,例如无害的甲虫、鸟儿、蠕虫以及其他恰巧路过的生物?
基因改造作物是否会授粉给周遭的植物,使抗虫基因流入野地,创造出不受控制的超级野草?
以基因工程技术植入的抗虫与耐除草剂能力万一失效,使基改作物突然变得异常脆弱,这种机率又有多大?
Everyyearu.s.growersshowercropswithanestimated971millionpoundsofpesticides,mostlytokillinsects,weedsandfungi.Butpesticideresidueslingeroncropsandthesurroundingsoil,leachingintogroundwater,runningintostreamsandgettinggobbledupbywildlife.Theconstantchemicaltrickleisanoldworryforenvironmentalists.
Inthemid-1990sagribusinessesbeganadvertisingGMseedsthatpromisedtoreduceafarmer'suseoftoxicpesticides.TodaymostGMcrops-mainlysoybean,corn,cottonandcanola-containgenesenablingthemtoeitherresistinsectpestsortolerateweed-killingherbicides.Theinsect-resistantvarietiesmaketheirowninsecticide,apropertymeanttoreducetheneedforchemicalsprays.Theherbicidetoleranttypessurvivewhenexposedtobroad-spectrumweedkillers,potentiallyallowingfarmerstoforgomorepoisonouschemicalsthattargetspecificweedspecies.Farmersliketolimittheuseofmorehazardouspesticideswhentheycan,butGMcropsalsoholdappealbecausetheysimplifyoperations(reducingthefrequencyandcomplexityofpesticideapplications)and,insomecases,increaseyields.
Butconfirmingenvironmentalbenefitistricky.Virtuallynopeer-reviewedpapershaveaddressedsuchadvantages,whichwouldbeexpectedtovaryfromplanttoplantandplacetoplace.Someinformationisavailable,however.AccordingtotheU.S.DepartmentofAgriculture,farmerswhoplantherbicidetolerantcropsdonotnecessarilyusefewersprays,buttheydoapplyamorebenignmixofchemicals.Forinstance,thosewhogrowherbicide-tolerantsoybeanstypicallyavoidthemostnoxiousweedkiller,turninginsteadtoglyphosateherbicides,whicharelesstoxicanddegrademorequickly.
Insect-resistantcropsalsobringmixedbenefits.Todate,insectresistancehasbeenprovidedbyagenefromthesoilbacteriumBacillusthuringiensis(Bt).Thisgenedirectscellstomanufactureacrystallineproteinthatistoxictocertaininsects-especiallycaterpillarsandbeetlesthatgnawoncrops-butdoesnotharmotherorganisms.ThetoxingeneindifferentstrainsofB.thuringiensiscanaffectdifferentmixesofinsects,soseedmakerscanselecttheversionthatseemsbestsuitedtoaparticularcrop.
OfallthecropscarryingBtgenes,cottonhasbroughtthebiggestdropinpesticideuse.AccordingtotheEnvironmentalProtectionAgency,in1999growersinstatesusinghighamountsofBtcottonsprayed21percentlessinsecticidethanusualonthecrop.That'sa“dramaticandimpressive”reduction,saysStephenJohnson,anadministratorintheEPA'sOfficeofPesticidePrograms.Typically,Johnsonsays,afarmermightsprayinsecticidesonacottonfieldsevento14timesduringasinglegrowingseason.“IfyouchooseaBtcottonproduct,youmayhavelittleornousefortheseprettyharshchemicals,”henotes.GrowersofBtcornandpotatoesreportlessofapesticidereduction,partlybecausethoseplantsnormallyrequirefewerpesticidesandfacefluctuatingnumbersofpests.
DefiningtheenvironmentalrisksofGMcropsseemsevenharderthancalculatingtheirbenefits.Atthemoment,publicattentionismosttrainedonBtcrops,thankstoseveralnegativestudies.Regulators,too,aresurveyingtherisksintensely.ThisspringorsummertheEPAisexpectedtoissuemajornewguidelinesforBtcrops,orderingseedproducerstoshowmorethoroughlythatthecropscanbeplantedsafelyandmonitoredinfarmfields.
Inthefaceofmountingconsumerconcern,scientistsaresteppingupresearchintotheconsequencesofBtandotherGMcrops.Amongtheirquestions:
HowdoBtcropsaffect“nontarget”organisms-theinnocentbugs,birds,wormsandothercreaturesthathappentopassbythemodifiedplants?
WillGMcropspollinatenearbyplants,castingtheirgenesintothewildtocreatesuperweedsthatgrowunchecked?
Whataretheoddsthatthegeneticallyengineeredtraitswilllosetheirabilitytoprotectagainstinsectsandinvasiveweeds,leavingGMplantssuddenlyvulnerable?
野外生物要付出什么代价?
AtWhatCosttoWildlife?
1998年瑞士的一份研究报告激起了广泛的疑虑,大家担心Bt作物可能会在无意中伤害运气不好的生物。
研究是在实验室中进行的,科学家以玉米螟幼虫喂食蚜狮幼虫,发现吃Bt玉米长大的玉米螟会使蚜狮死亡,而普通玉米则否。
一年之后,美国康乃尔大学的昆虫学者洛西等人提出报告,他们以沾有Bt玉米花粉粒的马利筋叶喂食大桦斑蝶幼虫,结果那些幼虫都死了。
疑惧之火再度燃起。
“这是压垮骆驼的那根稻草。
”康乃尔另一位昆虫学者皮门特尔说。
一时之间,所有的目光都集中在那些大口嚼食基改作物叶片、小口品尝基改花粉的生物,或在基改作物下的土壤中蠕动的生物──牠们是维持植物族群恒定的重要角色。
2000年8月,另一个关于大桦斑蝶的研究,也发出了警讯。
然而,实验室可不比农田,许多科学家怀疑这些先期实验有何用处。
他们指出,昆虫在实验室里摄取的Bt毒素,远超过牠们在外面的真实世界所摄取的量。
因此研究人员亲下田野,到栽种基因改造作物的玉米田里测量花粉中的毒素,估计有多少毒素会飘落到马利筋之类的植物上,最后还需确定蛾、蝶幼虫的毒素接触量。
大部分调查已经在2000年的生长季里完成,随后会向环保署提出报告。
不过当局透露,针对两种最常见Bt玉米(由诺瓦蒂斯与孟山都两家公司出品)的初步调查结果显示,大桦斑蝶幼虫的确会在马利筋叶片上接触到Bt玉米花粉粒,但花粉数量很少,所以不至于有毒性。
然而,有毒的是什么?
环保署估计,即使马利筋叶片上每平方公分有高达150颗的玉米花粉,昆虫食用后也没有明显的危害。
最近在美国马里兰州、内布拉斯加州和加拿大安大略省的玉米田所作的研究发现
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