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你知道世界上最大的食品企業是什麼嗎？…不是麥當勞，…不是稻米，…更不是咖啡企業。這個世界上最大的食品企業所出產的食物無所不在，有時讓你入口不知不覺。該企業有計劃地壟斷食物生產，以期控制這個地球的食物供需，那－就是基因工程食品企業，專門販售基因改造食品[GMF，genetic modified foods]，由基因工程技術所製造。 基因工程[GE，Genetic Engineering]這個時髦玩意兒就是把一段新的基因放進動、植物、細菌等細胞中，以結合某些生物特性的新科技。[基因是什麼？基因是所有生物各項特性的遺傳物質，「龍生龍、鳳生鳳、老鼠生的兒子會打洞」，就是龍、鳳有飛的基因，老鼠則有鑽洞的基因]。基因工程一開始就造成很大的轟動，各種期刊雜誌爭相報導，其中以一棵地上長蕃茄、地底下長馬鈴薯的象徵性植物的封面最為傳神，被稱之為科學怪物[Frankenstein food]。就如數十年前那部把張三的頭移植到李四身上的黑白電影一樣，基因工程令人驚愕稱奇，不知該讚賞還是譴責，因為它打破了生命的神秘感，人類竟然可以改造基因了。 一時大家對基因工程這個新科技無不充滿想像力，各國爭相成立生物科技中心，許多青年學子立志從事生命科學的研究，科學家們更對這技術寄予厚望。人們稱呼經過這技術修飾的動、植、微生物稱為基因改造生物[GMO ，genetic modified organisms]。九０年代開始，基因改造生物或加工食物也開始上市供人食用，稱為基因改造食品[GMF]。 基因改造生物或食品雖然是最新科技產物，各國政府和人民大眾仍持保守謹慎的態度，市面上許多產品更特別標示「非基因改造食品」以劃分界限。有許多人並不了解基因改造食品與一般食品有何不同，許多人不知不覺就吃進了基因改造食物，我們實在有必要對基因工程、基因改造生物、和基因改造食品做一番瞭解和思考。 遺傳物質的結構在一九五三年發現後，15 年內科學家就學會把一種生物的基因放到另一種生物內。譬如把人的胰島素基因放進細菌中，成為基因改造細菌[ GM 細菌]。細菌繁衍速度驚人，可以大量培養同時得到人類胰島素，純化後上市就是一種基因改造產品[基因改造人類胰島素]。基因改造科技較顯著的歷史進展如下： 一九八０年，製造出第一隻基因改造老鼠。 一九八三年，第一棵基因改造植物：基因改造煙草。 一九八五年，基因改造人類生長激素上市。 一九八五年，製出第一隻基因改造農場動物Beltsville 豬。 一九九四年，第一個帶殺蟲毒素[Bt菌毒素]的基因改造棉花開始種植。 一九九四年，第一個供人食用之基因改造食物Flavr Savr 蕃茄。 一九九六年，第一種抗除草劑的植物，基因改造大豆開始種植。 一九九六年，第一隻再製羊Dolly。 一九九七年，第一隻基因改造農場動物Polly。 一九九七年，第一隻基因改造乳牛Rosie。 一九九八年，MONSANTO公司製出「終結基因[Terminator gene]」。 一九九八年，英國UK超市拒絕基因改造產品。 一九九九年，基因改造固氮菌釋入土中以改善農作物的固氮作用。 二０００年，AQUA BOUNTY公司製出基因改造巨型鮭魚。 二０００年，由加拿大進口英國的油菜種子有改造基因的污染。 二００二年，耐高鹽份土壤的基因改造蕃茄。 二００三年，基因改造黃金米，加了beta-胡蘿蔔素，說是幫助身體製造維生素 A。 二００三年，去咖啡因的基因改造咖啡樹。 二００四年，許多國家發現各種植物被改造基因污染。 二００五年，英國種植基因改造油菜，發現野生生物和生態受損。 宣傳中基因的好處 基因工程技術很早就應用在醫藥方面。一九七八年美國GENENTECH公司開始上市基因改造人類胰島素，是由基因改造細菌生產再純化。一九八五年，基因改造人類生長激素Protropin角W市。 還有基因改造的 B 型肝炎疫苗、甲狀腺素。一九九七年的基因改造農場動物Polly，可生產人類蛋白 Factor IX，可幫助血液凝固，治療血友病。 一九九七年做出第一隻基因改造奶牛Rosie，生產人奶蛋白質alpha-lactalbumin，用於幫助早產兒發育。 在動物研究方面，研究方向譬如生長快、脂肪少、較強壯的牛羊豬雞，甚至無毛雞、抗寒鮭魚，日本有老鼠結合水母基因後產生螢光的研究等等。二０００年，加拿大AQUA BOUNTY公司做出的帶人類生長激素基因的巨型鮭魚，一年內就長到 2－6 倍大，生長太快太飢餓，開始吃起同類。一旦逃出可能會吃掉野生鮭，或與之交配而引起問題，譬如體型太大無法回游產卵，野生鮭或許將絕種消失，連帶的將會影響食物鏈，改變水中和陸上生態。帶人類生長激素的牛、豬、羊也是生長迅速，但是都有嚴重關節炎、脊椎變形、瞎眼、胃潰瘍、肝腎損壞等等問題。 在植物方面的研究，只有同種生物才能交配繁殖的遺傳定律早被打破了，取自細菌、病毒、昆蟲、動物及人類等各種基因都被放入植物細胞。研究方向朝製造出抗除草劑、抗病蟲害、抗乾旱、霜害、鹽分、熱等傷害、或增加產量、增加營養成份、以及製造醣類、蛋白質、疫苗等等的基因改造植物而努力。 如果基因工程在植物方面的研究目的是用來解決上百萬人飢荒和營養不良問題，尤其世界將突破 30 億人口，各國都需要餵飽眾多人民的肚皮，那麼修改基因，增加食物產量和營養，或許可造福大眾。譬如：耐鹽份的基因改造植物：二００二年，加拿大科學家 Hong-Xia Zhang 製出基因改造蕃茄，可在 50 倍鹽份的土壤上生長，果實風味正常。對全球四分之一耕地將因鹽份太高無法耕作的情況下，類似的基因改造植物將可在乾旱、高鹽份地區生長。 不需肥料的基因改造穀類作物：現代土壤惡化貧瘠，科學家借用豆科植物自給自足的特性修改重要穀物，讓穀物跟豆科植物一樣不用施肥。[豆科植物不用施肥是因根部分泌特別的物質，吸引固氮菌共生；反之，固氮菌拿空氣中的氮製成氨給豆科植物生長之用。現在美國已大量施用基因改造根瘤菌。] 抗乾旱的基因改造米：非洲植物 Selaginella lepidophylla能製造海藻糖，缺水時呈乾死狀態，有水時完全復甦過來，二００二年被紐約的Ray Wu和南韓用來修改米的基因，希望缺水地帶也可種植稻米。 高產能的基因改造稻米：米是非洲及亞洲人的主食，二０００年科學家借用玉米可從大氣中有效吸收二氧化碳、光合作用更有效、生長更快速的特性，成功的把玉米吸收二氧化碳的基因放到稻米內，使稻米產量增加百分之三十。 營養更豐富的基因改造馬鈴薯：印度人的蛋白質來源是蔬果類，價格較貴。二０００年代初，科學家開始用莧菜的基因修改馬鈴薯，讓其富含蛋白質。二００三年，在New Delhi，由Govindarajan Padmanaben領導的一組科學家成功地把莧菜基因放入馬鈴薯基因中。二００五年印度開始試吃，很快就會知道基因改造馬鈴薯是否讓印度兒童較健康。 基因改造疫苗植物：天花，小兒麻痺…等等疫苗須在實驗室製造，有使用期限需冷藏，又需醫藥人士施藥。落後國家除了一般傳染病，因缺水衛生條件差，寄生蟲、細菌、病毒等傳染疾病嚴重。一九九五年，美Charles Arntzen 想在食用植物中放入疫苗基因，希望就地種植疫苗植物讓孩童獲得免疫力。 為什麼基因工程會引起反對浪潮？ 看起來基因工程似乎能創造美好的未來，我們都應該頂禮膜拜，敞開大門歡迎這新科技的產物才是，為什麼它仍引起爭議？…其實，基因工程、基因修飾生物、和基因修飾食品的研究還有許多未知，我們目前的知識也不足以預測其後果。它們違反了生命進化的原則，破壞地球物種生態平衡，也有食品安全的顧慮，我們對基因工程科技實應更為謹慎。以下所敘述的僅是海面上冰山的一角： ◎基因修飾生物的新基因並不穩定也不單純： 基因工程科技給未來劃了個大餅，似乎任何基因都可拿出來利用。其實生物特性大多由多個基因一起作用，[譬如固氮作用牽涉細菌 17 個和植物 50 個基因]簡單的基因少之又少。 基因工程科技把所要特性的基因取出，放在不同生物的基因庫內。原本精巧緊密的遺傳結構被打散，與該特性基因混合後再進行篩選。同時要加上一小段來自病毒或細菌的遺傳物質當開關，強迫所選的基因表現出來。這整個過程將造成不穩定，會改變細胞功能或化學反應，產生新毒素、過敏原，或改變營養，結果無法控制與預料。 一九九四年CALGENE公司第一個供人食用之基因改造食物Flavr Savr 蕃茄，上市沒多久就悄悄撤退。這基因改造蕃茄成熟後應保有堅實的特性，可減少採收、包裝、運送的損失。結果發覺它的外皮極易擦傷，抗病能力也不如預期。 一項抗蟲害的基因改造玉米實驗，在抗蟲害特性之外，產能降低了百分之二十七，莖葉及穀粒銅含量減低。另一項基因改造酵母實驗，在增加發酵特性外，也多了百分之三十的有毒代謝物[methylglyoxal]，會傷害細胞。 ◎基因修飾生物含抗藥基因會讓人體和動物用的抗生素失效： 在做基因組合過程當中，為了篩選出帶有新基因的修飾生物，必需把新基因和一段抗藥基因連結，才能在含抗生素的培養環境中把它篩選出來[未帶新基因的細胞都被抗生素殺死]，所使用的抗生素都是人體和動物常用者。英國食物安全局[UK Food Standards Agent]在人體試驗發現含抗藥基因的改造食品被食入後，改造基因會由細菌轉移到人體腸道細胞中。又例如固氮菌在土中會被黴菌攻擊，所以基因工程技術給基因改造固氮菌加上抗鏈黴素的基因。基因改造固氮菌施放農地後，會把抗鏈黴素的基因轉送給環境中的微生物。 所以英國醫學會[British Medical Association]呼籲全面停止基因改造食品及作物，因為抗藥的基因釋出，擴散傳送給致病性微生物將產生超級抗藥性，人體一旦感染，沒有抗生素可用，恐怕神醫也束手無策。 ◎基因改造食品隱藏過敏原或有毒物質： 一九八九年，美國SHOWA DENKO公司用基因改造細菌製造大量L－色胺酸[L-Tryptophan，治療失眠的藥物]。上市後估計有5000人發生Eosinophilia Myagia Syndrome [神經系統疾病]， 37 人死亡，1500人終身受害，如癱瘓、神經、心臟及免疫系統問題。事件發生後不久就停止後續的追蹤，估計有更多人死亡，約波及 6 萬人。該批L－色胺酸並未標示為基因改造產品， 2－3 年後才追查到，含有微量有毒物質，後來全國產品撤回。 一九九四年，HI-BRED公司為了增加大豆蛋白質含量，加入了巴西胡桃[brazilnut]的基因。結果發現對巴西胡桃過敏的患者吃了這些基因改造大豆後也有過敏反應，有可能致死，所以產品全數撤回。對巴西胡桃過敏的患者都知道要避開巴西胡桃及某些食品，大豆內含有巴西胡桃成份，卻是防不勝防的來源。 基因組合技術使用細菌或病毒的遺傳物質，或將巴西胡桃的基因帶入大豆細胞等等的例子，讓人們擔憂基因改造食物的安全性。食品標示是否夠清楚，能否追蹤來源，成為人民健康的癥結所在。 ◎Bt基因改造加速害蟲抗藥性的產生，危及世界最重要的生物性殺蟲劑： Bt菌毒素由環境中常見的芽胞桿菌[BT，Bacillus thuringiensis]所製造，有機農業上用來殺死蛾、蚊、蠅、甲蟲等等蟲害，但是原以為對人類、環境、各種動物均無害，分解容易，不汙染水源，是己使用 60 年的有機殺蟲劑。其實不然化學殺蟲劑對人體及環境的危害讓Bt菌毒素的研究受到重視。基因工程的技術進一步將Bt菌毒素的基因放進農作物內，改造成為製造Bt菌毒素的殺蟲植物，會殺死吃食的昆蟲。一九九四年，美國MONSANTO公司製造出Bt棉花植株，後來又製造出Bt大豆、Bt玉米、Bt馬鈴薯等等農作物。但生物演化，適者生存，目前己發現抵抗Bt的蟲害diamondback 幼蟲[吃食高麗菜、芥菜、綠花椰等等]產生。 有機農業有大自然天敵的防衛，必要時才針對病株對症下藥。機械農耕則大量種植Bt作物，昆蟲一直處於毒害壓力下，只會加速抗藥性昆蟲的產生，只要幾年，恐怕世界最重要的生物性殺蟲劑將失效。 ◎基因改造生物危害環境生物： 現今許多基因改造生物被用來產生藥用、殺蟲及工業用化學藥劑，鄰近的動植物、昆蟲、和鳥類也會受到影響。 例如，基因改造細菌Klebsiella planticola被用於將農場的綠色廢棄物醱酵轉成乙醇當燃料用，殘餘物則散放當土壤改良劑。一九九四年，美國奧勒岡大學評估其對環境影響，發現一般Klebsiella planticola菌沒有毒害作用；經過基因修飾的Klebsiella planticola菌反而會殺死小麥草。如未有此測試，該基因改造細菌可能己批准商用。 上敘Bt農作物種植後，其他昆蟲屢屢遭受池魚之殃。例如每年飛行4800公里，遷移墨西哥及美國之間的Monarch 蝴蝶，其幼蟲因吃了沾有Bt玉米花粉的乳草[milkweed] 葉，在 4 天內死亡殆半，是傷及自然環境其他生物的著名例子。在瑞典，玉米害蟲[cornborer]吃食 Bt 玉米，重要的益蟲[草蜻蛉]吃了害蟲而連帶受害死亡。在蘇格蘭，有益的瓢蟲吃了Bt馬鈴薯的害蟲[蚜蟲]後，產卵減少，存活僅半。帶Bt毒素的作物殘株翻入土中也會影響土壤內的豐富生命。 現今美國及加拿大正面臨蜜蜂大量死亡問題[Colony Collapse Disorder]，禍及上百億水果及穀類作物。種植基因改造作物農場附近蜜蜂授粉率[等於果樹結果]偏低；不用基因改造作物的有機農場蜜蜂投粉率則照常。德國科學家Hans Hinrich Kaatz認為殺蟲劑殺死了蜜蜂只是因素之一，另一個因素為大量種植的Bt玉米。美國種植的玉米有百分之四十為Bt玉米，玉米花粉被食入後破壞了蜜蜂腸道，使之受害於寄生蟲，而造成大量死亡。地球上如沒有蜜蜂傳授花粉，植物將無法生長結果孕育種子，植物沒有了，動物、人類都無法生存了。 [下期待續] |
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