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未來的醫學與古文明醫學的交會(三十九)現代文明病-與基因改造種子有關係嗎?
未來的醫學與古文明醫學的交會(三十九)
現代文明病-與基因改造種子有關係嗎?

改良植物的品種是由來已久的事,古老的改良植物品種的方法就是雜交育種不同的植物,讓它們在自然的環境下產生我們所需的特質。特質可能是產量大、不怕病蟲害或是新的口味。一旦配種產生了所需特質,這個「新的品種」,當然也可說是「有了不同的基因」,可以傳給下一代。這也是在不斷的嘗試與錯誤更正後才能漸漸配出希望的品種。這可以說是農業的改良法。

在我們人類工業化之後,就有了工業化的改良品種方法。目前並未被稱作改良,而稱為改造-「基因改造」或是「轉基因」。因為究竟良不良,還有爭議。現代科技的改造植物法,是將含有所需要的基因的物質,也許是植物種子粉,也許是含有細菌或病毒的植物或土壤,用物理如離心機或用化學品酵素等方法破壞此動植物的細胞壁萃取出基因,再將這些基因用細菌或是病毒帶入種子,也可以用微型槍打入種子。所以不是自然交配而是強迫性的侵入或打入的改造植物。

目前全球最具知名度的植物種子改造公司,也就是所謂的植物基因改造公司,是孟山都公司(Monsanto)[1],它生產了全球百分之90的基因改造種子。孟山都本來是一家化學公司,過去就很有名氣,生產了一些世界上最具爭議性的物質:農藥噴劑DDT(美國一九七二年起已經禁用),多氯聯苯(毒性高的工業用冷卻絕緣液體美國一九七九年起已經禁用,若用在食物工廠機器中難免會漏出),橙劑(Agent Orange此名稱來自裝這種化學品的容器是橘色大桶,這是一種殺植物劑與落葉劑,用途是在越戰中讓敵人沒有農作物餓死,也沒有濃密樹蔭可以躲藏)還有糖精(爭議是因為實驗證明會造成老鼠膀胱癌)。行為方面也有一些名氣,包括對農民訴訟以及被指控不公平交易等行為。該公司目前生產的農達除草劑(Roundup) 以及配合農達除草劑不會被此除草劑殺死的抗農達基因改造種子乃是目前美國的大豆,玉米,甜菜和油菜籽種子的主要來源。除草劑和基因改造種子的配對銷售就是孟山都公司的主要收入。

根據報導,孟山都每一個種子成功上市都需要至少十年的研究,需要遺傳學家,工程師,農夫的共同合作,以培養出完全符合預期需要的種子。所以他們的種子賣的貴一點是合理的。

他們改造的步驟如下:

第一步:找出所需特質的來源

我們會想要改造植物,當然是因為想要它有不怕病蟲害,容易種植,產量大,好吃等等特質。例如因為現在大家說omega-3脂肪酸對身體好,所以孟山都已經研究了十年想要發展有omega-3油的大豆。最後找到了一種阿拉斯加野花,一種在印尼烹飪用的霉,可以令大豆產生一種先導脂肪酸,然後我們的身體會轉化為omega-3。

當然,找尋的過程,並不容易。除了不斷地努力找尋,還要靠一些運氣。找尋能用的基因,不見得要從植物,只要是其他生物中有這種特性,都可以試著取用。這也是引人爭議之處,因為不知道動植物基因相配,是否對人體有害。孟山都測試了數百種花卉和菌類,最後終於找到了在報春花(primrose)和一種稱為neurospora的霉之中,有製造脂肪酸的酵素,可以做到這件事。

當然,要被改造基因的植物本身,也要挑選出最適合最強健的株種。孟山都也發明了一些技術,以幫助其科學家找出最合適的實驗植物。

第二步:抽取出基因

以往,研究種子的遺傳密碼是要先種下種子,培育植物到一定大小,然後用打洞機取葉子的樣本。因為這樣過於耗費時間和資源,所以孟山都決定直接研究種子而且是只取一小片,並不毀壞整顆種子,以便這顆種子若確定合用就還可以拿去種植。孟山都的工程師於是發明了一種只在種子上削取一小片的削片機,然後磨碎這一小片來分析基因。原來的種子剩餘部分就仍然可以留下來用於未來種植和栽培。所以孟山都認為他們在種子種入地下之前就知道種子內的基因了。

削片後,此機器會用強風將種子與削片分離,還有條碼系統,確保以後可以從削片的部分找回種子本體。這機器約是美國的家用冷氣機的大小,削一片種子只需要一秒。削下來的小片研磨成細粉,再用高通量自動化的基因分型系統進行分析,這都是孟山都自行研發的機器。

黃豆削片容易,因為種子形狀屬於規則的橢圓形。玉米形狀不如黃豆規則所以削片比較困難,容易削錯位置而殺死胚芽。孟山都的玉米削片機使用相機和目標辨識演算法來排列好種子再進行適當的削片。新一代削片機,處理甜瓜等水果類,更有可每秒拍攝100,000次的相機,這都可以幫助遺傳學家更快找到新的植物特點。

當然,不論是想用動物如細菌或病毒還是植物的基因,都需要分離萃取出基因,也許是用離心機,也許是用化學品或酵素等打破細胞壁取出基因。

第三步:將特質植入

一旦得到想要的基因,下一步就是將它們植入或可說是插入植物中。使用的方法之一是「基因槍」,是用槍把基因射入植物。極小口徑的槍子彈就是金屬顆粒塗上基因。這可說已經落伍了,新的生物科技是用細菌或病毒將基因帶入植物。前面提到的omega-3的黃豆,孟山都是先加熱黃豆幼苗,讓它們處於一種外來壓力,也可以說是降低黃豆的免疫系統,使它們容易被一種稱為根癌農桿菌的細菌入侵。該細菌的特長就是入侵植物的基因並欺騙植物生產糖和氨基酸來餵養這種細菌。科學家們就是利用這細菌能欺騙植物的能力,將新的基因插入植物的染色體。該植物等於被這細菌欺騙,將這外來的的基因也就是蛋白質當作自己的蛋白質於是成功插入。

如此一來這新的基因就在植物的幹細胞層次了,植物的花粉會在其基因組中含有這基因,所以,當植物發生授粉事件,創造出新的種子,這新的性質就會推進到下一代了,這樣就成功的造出此植物的第一代基因改造版本。

第四步:在生長室中測試

是否照以上步驟進行就會得到想要的結果呢?我們可說「當然不是」,因為以上的方法並不是我們真的看得見過程中的每一個基因,然後可以如樂高積木一般的將新的基因插入植物基因鍊上一個我們看得見的位置,最初是否取到我們想要的正確良好的植物或動物基因?插入時是否成功插入?植物是否真正接受了這外來基因?這些過程我們都可以做,但是成功與否我們看不見。再加上自然是充滿變數的,其實可以說我們永遠不知道真正種植後的成果是如何[2]。一切都要等到真正種下去成長後才能確定。而且要種一大堆然後選出表現最好的。

目前最令人反對的變數就是植物會有許多無法預期的變化,可能產生副作用,例如實驗發現有基因改造的玉米令實驗中的老鼠無法生育[3]之類的情形。因為並沒有用人類長期測試,證明其安全性。

前面所說的黃豆改造是經過近兩年的測試,才篩選出了可以用的種子。上市之前還有許多法律障礙擺在面前。孟山都對此並不陌生,通常他們都可以如願上市。因為反對歸反對,基因改造公司所持的理由就是傳統的品種改良種子也沒有用人類測試多年後才上市。

孟山都在二○一一年就有108個氣候控制生長室,26個溫室和250個實驗室佔地150萬平方英尺,而且還繼續投資了六千五百萬美元升級所有的設備。

這些生長實驗室是有無數幼苗在做耐旱,耐鹽,抗病蟲害等測試。要對根部照相觀察檢驗可用性,相當的耗費人力與資源,所以孟山都在大量改為自動化。例如正在測試一種自動萌芽系統,會吸入單一種子,種入土中,將根部土吹散,檢查是否健康,也自動施肥提供營養物質。這種自動化並不是只有基因改造公司在做。目前有機農產品需求量大,因此產生了許多溫室種植的有機農產品,也有人投資蓋大樓,在大樓中以自動化有機農耕法種植。這些農產品可以說是實驗室中溫室的花朵,是否真的有生命力,是否真的營養,相信時間可以證明一切。

第五步:種植

最後當然是要真正進入農地,農人才是真正的種植、照顧、收成的人。這一步孟山都也有許多科技與客戶服務幫助推銷其產品。例如它們的GenV播種機,可說是個有衛星定位功能的會播種的拖拉機,可以給農民精密的播種數據。其實也有很多種子推銷的中間商在負責推銷和諮商,這些人才是真正的基因改造推手。

孟山都行銷時,提供了有關株距,水和化肥用量,不同植物的配合種植方法等詳細說明。孟山都的播種機會自動根據這些資料實施播種。該機因為衛星定位知道它自己的位置,精密度在9英寸範圍內,可以全天候工作,必要時還可在夜間播種。它有五個獨立的種子箱,並且可以分辨出不同的雜交品種,它會記住在何處種了什麼植物,於是孟山都的農學專家就會得到這些數據。孟山都也與美國知名農用機器的大廠約翰迪爾公司共同研究開發種植技術,包括考慮種植環境,推薦種植間距,化肥等等。

總之它們根據農場的營利與方便做了各種行銷的努力,而且他們宣稱種子會增加產量,耐蟲害,耐殺草劑等等,這些都會幫農場賺更多的錢,在初期這些承諾也都有實現,所以他們在種子市場上的佔有率也不是偶然。

只要是非有機農耕,不論是種基因改造或非基因改造,對環境的破壞都是必然。但是這並不會讓農場改為不用基因改造,或是不用農藥殺草劑,重點是要讓農場賺更多錢,才有可能改變市場走向。在這方面,有一個好消息,就是有農場已經發現基因改造的種子和配對的殺草劑對蟲和雜草已經漸漸無效,所以農場自動改回種植傳統種子。一位農民(Christ Huegerich)說道「五年前,基因改造種子有效。用了Bt基因改造玉米種子就沒有根蟲,也少用了農藥。現在,蟲適應了環境,又回來了,雜草也有了抗藥性。大自然是會自動適應的」[4]。這就是時間可以證明一切的最佳說明。而且現在市場上農產品的買家也提高了非基因改造的農產品的價格。所以如果大眾都有知識不接受基因改造,基改就會自然消失了。例如日本和歐洲的德法等國就是完全不接受基因改造的食物與植物進入他們國內的市場的。

第六步:看基因的表現

對農人而言,孟山都種子的賣點就是可以抵抗除草劑和害蟲。

孟山都號稱基因改造種子可以讓農民自由地在整個生長季節噴灑該公司的農達殺草劑植物都不會被殺死。該公司表示,這樣殺草不用挖地,所以可以防止土壤蝕化。不過反對者則提出農達除草劑的活性成分,草甘膦(Glyphosate),對生物對土地的傷害都已經有實驗證明[5]。

「抗農達」的植物基因的來源,是一種細菌,是在農達殺草劑的工廠發現的。(可見大自然就是會產生抗藥的細菌)然後研究人員用大腸桿菌複製了該性狀的基因。然後,他們再用根癌農桿菌將基因導入植物的染色體。

Bt基因改造品種棉花和玉米則是用另一種細菌金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)這細菌會產生一種化學物質,可毒死害蟲。農民需要種植「避難區」也就是不用基因改造種子的區塊,使害蟲還是有地方可以繁殖,這樣是希望避免害蟲產生抗藥性的品種。Bt殺蟲是破壞細胞壁,讓害蟲胃部爆裂,毒性其實很高,所以也有不少爭議[6]。

一九九六年,基改黃豆進入市場,其次是苜蓿,玉米,棉花,油菜(Canola並非傳統食用油菜的品種),甜菜和冬季油菜。市場迅速發展,目前美國超過90%的大豆和70%玉米都是有抗殺草劑基因。但雜草也會進化,以抵抗殺草劑,去年春天在22個州至少發現10種抗殺草劑的雜草。所以孟山都也發展了新的殺草劑與能抵抗不同的殺草劑的種子。

基改反對者認為基因改造作物對環境的影響還沒有充分研究就上市是危險的。研究證明抗農達基改玉米對老鼠腎與肝有毒性;還有Bt玉米毒害了大王蝶的毛蟲;基改作物也鼓勵農民隨意噴灑化學品,破壞環境等。

不過農夫就是要收入,環境的衝擊將是農夫的次要考量,目前的基改種子配農藥加化肥的種植法,對土質的傷害是必定的。只是土質的改變,也許不是一代之間就可以看出來。美國地大物博,土質蝕壞也許換取其他地方的土就可以解決,農夫也不會太在意。也就是理想不會令農夫不用基改產品,只有如我們前面所說的例子,農夫自己發現基改沒有幫他賺更多錢,如此農夫就自然會改回傳統種子了。

孟山都並不是唯一的基改公司。競爭對手杜邦(Dupont)公司也有他們先鋒牌(Pioneer)的基因改造種子,瑞士先正達公司(Syngenta)也是知名業者之一。而且基改工業的市場行銷做得很好,會令人認為基改是未來的趨勢,宣稱基改有著改善世界飢民的未來,產量會提高,耐旱,提高氮素吸收,等等好處來吸引大眾認同。所以著名的比爾和梅林達‧蓋茨基金會和霍華德‧巴菲特基金會也資助了四千七百萬美元幫助非洲的公司與孟山都合作發展他們自己的品種,理論上新種子可以在乾旱的西非地區茁壯成長。先正達公司也說他們的基改金牌米會有較高濃度的維生素A,可以幫助改善開發中國家維生素A缺乏症(如夜盲症)。而杜邦公司則說能夠產生更健康的高油酸大豆油(沙拉油)會減少反式脂肪又可以省去氫化取油的過程。

基改在夏威夷有一個爭議的例子。基改行銷團體廣告說基改拯救了夏威夷的木瓜農業因為基改解決了夏威夷木瓜嚴重的圈點病毒(PRSV Papaya RingSpot Virus)的問題。但是沒有公之於大眾的就是,這個新品種會比較容易得到蕈類感染,其中一種是黑點蕈(Blackspot fungus)。還有,基改的方法是將這病毒植入木瓜種子,可是這個病毒的基因蛋白質與許多目前所知的過敏原相同。但是並沒有用人實驗去測試這一點。所以目前也有一群擔心的農民與居民,組織起來,要讓夏威夷沒有基改植物。

所以基改到底好不好?我們可以很邏輯的分析,基因是如何改造的?它是降低種子免疫系統的力量,然後用細菌或病毒對種子強迫侵入而植入了外來基因,造成一種基因突變,基因是強行植入的,而且是將動物與植物的基因綜合。改造中所用的細菌或病毒是否會造成我們的健康問題也是未知數。我們在此看到了動植物可以互相影響結合,那麼,我們吃了基因突變的植物,是否也可能造成我們人類這種動物的基因突變。癌症就是一種基因突變,這兩者是否可能有所關聯?基因突變會造成免疫系統功能下降,因為它本來就是在植物免疫系統功能下降受外來侵害之下發生的,現代許多怪病既然都歸咎於免疫系統的問題,這兩者是否可能有所關聯?這應該都是我們可以深入思考的問題。

 

本文主要參考以下文章:

[1] How To Genetically Modify a Seed, Step By Step http://www.popsci.com/science/article/2011-01/life-cycle-genetically-modified-seed

[2] How are genes engineered?

http://www.psrast.org/whisge.htm#Methods

[3] New study finds GMO corn makes rats infertile http://naturalsociety.com/new-study-finds-gmo-corn-makes-rats-infertile/

[4] American Farmers Abandoning Genetically Modified Seeds: “Non-GMO Crops are more Productive and Profitable”

http://www.globalresearch.ca/american-farmers-abandoning-genetically-modified-seeds-non-gmo-crops-are-more-productive-and-profitable/5366365

[5] Glyphosate   https://en.wikipedia.org/wiki/Glyphosate

[6] What is Bt toxin   http://www.globalhealingcenter.com/natural-health/what-is-the-bt-toxin/

 

 

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