某些植物不能将它们的基因保持在体内，但这真的要紧吗？

恶梦般的景象可能是这样展开的：农民用经过遗传工程处理使之带有战胜害虫和病害的基因的作物来覆盖他们的农田。这些作物将它们的基因传递给了野生亲缘植物，将它们变成具有超竞争力的杂草，这些杂草将整个农村闹得天翻地覆，消灭掉稀有的和脆弱的物种。环境保护主义者全线反击。面对造成严重损害的诉讼，生物工程公司提出申请破产。

科林 • 梅里特对此感叹不已。在此以前他已经上千次听到过这样的说法，但他当时并不在意。“超级杂草”是这样一种带感情色彩的词汇，他说:“它还没有被彻底地全面考虑过。”

作为一个为美国的生物工程巨人——孟山都公司工作的科学家，他当然会这样说。这家公司从转基因作物赚了几十亿美元。这是他的职业，正如像反对生物工程的人会有与此截然相反的做法一样。他们用一件硕大无朋的保护衣将转基因作物农田保护起来，并小声抱怨诉说“遗传污染”的灾难性故事。

大多数人同意:对转基因由作物传递给杂草的可能性不能忽视。一个简单的理由是，这些作物往往是杂交的产物,在杂交过程中基因发生变化，而且有时产生可繁殖的幼苗。实际上，像欧洲油菜和燕麦这样的作物本身就是杂交的后代。

但同时，要求禁止大面积种植高技术作物却忽视了一个要点，那就是传统的作物同样也会将基因传递给野生亲缘植物,凭其本身的能力甚至还可能变成杂草。“一种作物是否经过遗传工程处理，并不能说明它是否会对环境造成威胁，”塞特郡弗尔泽布鲁克市陆地生态学研究所的一位生物学家阿兰 • 格雷说。“我们应该把注意力集中在物种上，研究特定的地区内的特定的作物中的特定的基因的生物学,”他强调说。

而且，按照提倡进行一种试验以支持转基因作物的商业发展的一些美国官员的说法，这些观点与正在发生的事情十分吻合。美国农业部科学服务办公室副主任阿诺德 • 福丁说：以大豆和棉花为例，这两种作物加在一起构成了美国种植的所有转基因作物总面积的90%。官员们之所以会相信它们所带的这些奇特的基因不会扩散并产生超杂草（superweeds）的原因很简单，那就是这些基因没有去处。“我们所有的绝大部分的作物都是从外面引进的，它们都没有野生的亲缘植物，”福丁说。

令人头痛的亲缘植物

如果一种作物除自身而外没有任何可与之匹配的其他植物的话，转基因就不大可能会扩散。然而，许多作物都生长在有大量的野生亲缘植物存在的地方，这些作物包括欧洲油菜、大米、玉米和甜菜。青草有极多的可与之匹配的亲缘植物，管理者应该如何处理这些植物呢？

一种选择是禁止农民在有野生亲缘植物存在的地方种植转基因作物。法国强行禁止的正是这种情况。加拿大已禁止种植转基因燕麦，因为它的亲缘杂草四处蔓延；这个国家的东部禁止种植欧洲油菜，也是因为有它可能与之杂交的亲缘杂草存在的缘故。

在边界的另外一边，情况略有不同。在美国，农民在一些地区种植高技术作物，如像欧洲油菜，尽管也有它的亲缘杂草存在。管理者较少采用严厉的办法，或者说更多的是采取一种放任自流的态度，这是基于这样一种观点，即对设计来测量基因从作物向杂草跃迁的可能性和它们可能引起的后果的试验更多的信赖。美国农业部年度预算的1%（100万~200万美元）用于资助关于转基因作物对环境的影响的研究。得克萨斯A&M大学的一位生态学家安德鲁 • 佩特森正在观察栽培的高粱同一种名叫约翰草（阿拉伯高粱）的亲缘杂草之间的基因迁移情况。佩特森说:“问题在于自然界中这种活动是否经常进行？”为了找出这一问题的答案，他和他的研究小组利用DNA特征来对广大地区中的几十亿颗高粱花粉粒的活动对约翰逊草的影响进行抽样分析，这是一项艰苦的任务。

生物工程产业对基因活动的估计，往往是低调的。在欧洲油菜中的情况像在其他作物中的情况一样，迄今为止，生物工程产业特别偏爱的改良办法，是导入基因以使作物获得对除草剂的耐性。为了弄清楚这种基因是否会传播给亲缘杂草，生物工程公司最典型的做法是将经过遗传工程处理的作物与杂草混种在同一块田里。在经过授粉、种子发芽和下一季度的生长之后，将整个农田撒上除草剂。那些仍然挺立的杂草必定带有耐性基因。

并非每一个人都会相信这些试验是适当的。“某些生物工程公司并没有进行过真正大规模的试验工作，”剑桥国家农业植物生态研究所的杰里米 • 斯威特说。例如孟山都公司在将工程作物商业性种植到一望无垠的大田里去之前，对它们进行的试验只限于网球场般大小的小块土地上。

斯威特应英国政府的要求，对生物工程公司自己所作的风险评估予以证实。“我们正在密切注视转基因作物在商业规模的大田里生长时的情况，”他说。而且事情在发生变化。例如，在大约20 x 20公尺的小块欧洲油菜田里，授粉距离很少超过3公尺，而在大到50公顷的更加商业规模的大田里，这一距离增加到大约2公里。“一旦我们在英国一个大规模范围内开始种植转基因欧洲油菜，授粉范围将会遍及全国每一个地方，”斯威特说。

至少是对欧洲油菜而言，花粉传播也并非是唯一令人担忧的事情，这种植物已变成一种遍及欧洲和北美洲的杂草。而且每次作物收获的时候，就会有许多种子散落在田里和四周，这样的残留种子可以存活达10年之久。这对那些将种植转基因作物转为种植传统性的欧洲油菜的农民来说，可能是一个坏消息，尤其是如果更严厉的食物需要标明的规定生效，情况更是如此。农民不能保证他们种植的传统性作物是不带“隐性的”转基因的作物，也找不到任何防止这些作物与传统性作物产生杂交的措施。

当然，任何剖开的种子都可能被动物或运货卡车带到更远的地方去。伦敦帝国大学的一位名叫麦克 • 克劳利的生态学家发现，伦敦的M25高速公路附近的野生欧洲油菜分布与运送种子的汽车经过的路线相吻合。

农业的事情很难办

换言之，农业往往是很棘手的事情。可以用某种方法使转基因作物能在相当好的隔离条件下生长的神话正是那样。如果转基因作物是在野生亲缘植物或同一种作物的非-转基因品种的花粉传播距离之内生长，那么，至少某些转基因的迁移似乎是不可避免的。“显然，转基因会逸出，”在Dundee作物研究所工作的杰夫 • 斯夸尔说：“一个大问题是，这要紧吗？”

“从基因的分离和食物需要标明的视角看，这显然是要紧的。但是，可能对环境造成的影响完全取决于是什么样的基因跃迁进什么样的杂草，而且又是在什么地方发生的，”芝加哥大学生物学家乔 • 伯格尔森说。1996年，丹麦Rofkilde里梭实验室托马斯 • 密克尔森和他的同事们的研究结果表明：除草剂耐性能迅速地从转基因欧洲油菜传播给它的一种亲缘野草，产生出一种具有除草剂耐性的健壮的杂草。如果同样的情况出现在农田里，正在生长的具有除草剂耐性的作物可能带来的经济效益就会很快丧失殆尽。

但是，在农田范围之外，会有什么样的事情发生呢？在一块喷洒过除草剂的农田里，对农药有耐性的作物和杂草，会超过缺乏这种基因的植物。而伯格尔森则想看一看，如果对除草剂有耐性的植物在从未喷射过除草剂的邻近的田野和排栽成树篱的灌木丛中长成野生植物时，将会有什么样的事情发生。

至少是对拟南芥菜来说，答案是“景况不妙”。在一块没有喷射过除草剂的混杂种植转基因的和非-转基因的作物的农田里，经过5代之后，转基因便消失了。伯格尔森从而得出结论:有除草剂耐性的蛋白质的产生，意味着这种作物必须消耗更多的能量,从而导致它在没有除草剂存在的情况下，在为生存而斗争中招致灭亡。研究表明，在许多其他的作物中情况也是一样的，包括烟草、欧洲油菜和水稻。如果它离开农田，这种耐除草剂的基因更可能会创造出一种微弱的杂草，而不是超杂草。

但是，对其他的转基因而言，情况可能会不一样。以为了获得对某种特定的害虫或病毒的抗性而进行过遗传工程处理的作物——玉米和棉花为例，它们带有一种含毒素的细菌基因，这种毒素可以防止毛虫的侵害。从理论上讲,这些基因可以带来一种对生长在农田外和农田里的植物的竞争优势。如果杂草获得了这些基因，它们就能变得对害虫和病毒具有免疫力。这要紧吗？如果这种特定的害虫或病毒是防止杂草生长的主要因素的话，那当然是要紧了。你问一问每一个美国人对野葛和野蔷薇有什么看法，他们都会向你证实没有天敌的或不带病原体的引进物种可能引起的混乱。

对生物工程公司来说，有幸的是生物系统天生的复杂性使人稍感慰藉。“在大多数情况下，有很多种因素限制着一个物种的传播，”安大略东方谷物和油菜研究所的苏姗娜 • 沃里克说。因此，一种对害虫和病毒具有抗性的单个基因能创造出超野草的可能性并不大。

但是，“不太可能”并不是说不可能。伯格尔森认为，在没有任何关于这样的基因野化引起的后果的资料的情况下，放松警惕是不明智的。另外，将来还会有越来越多的作物接受遗传工程处理以使其具有对几种不同的害虫和病原体的抗性。一种获得了多种抗性的杂草，真的可能会摆脱自然的控制。

“这种因植物引起的恶梦不会变成现实，”孟山都公司的梅里特说:“因为生物工程产业和它的管理者将继续限制病毒和害虫抗性基因只能用于那些没有亲缘杂草的作物。”在美国，他指出：“农民已被允许种植一种遗传工程处理土豆，这种土豆具有能抵抗病毒和科罗拉多土豆甲虫的基因，但这仅仅是因为这种土豆没有已知道的亲缘杂草”。

若杂草因作物基因的导入而最后变得更加强健、壮实，也并非新鲜事。由于传统的育种者的努力，作物对除草剂、昆虫和病毒的抗性实际上几十年来随处可见，而且已有16宗关于作物与它们的亲缘野生植物之间的基因转移的文件案例。例如在瑞士，培植的苜蓿经过一段杂交浪潮已大部分取代了纯种的开黄花的镰刀状的苜蓿。

假如说这些案例并没有引起多大的骚动，那么，为什么对高技术作物基因的野化会产生困惑呢？梅里特提出了这样的问题。像这一产业中的其他人一样，他认为公众得到的有关这方面的情况的信息是完全错误的。实际上，一种新的遗传工程作物要比用传统方法培育的品种的危险性小一些。例如在几年以前，育种者将燕麦同它的亲缘野生植物进行杂交以引人对霉病的抗性。这种试验引起的不仅是一种单一的抗性基因的转移，而且也是数千种其他基因的转移，所有这些情况都可能会增加作物发展成具有杂草特征的危险。梅里特说:“遗传工程对这种至关重要的事情来说就像是一把解剖刀，我们能对正在引起的变化要比对传统农业中的变化更有把握得多。”

那好，但是感情也会起作用。以玉米为例，就玉米棒子芯而论，要比它由之而培育出的野生植物来更粗大得多，但这并不要紧，因为它的所有基因都来自植物。在遗传工程中，一种作物可以从一只老鼠或一只蝎或一条鱼获得某种基因，不管你喜欢还是不喜欢，即使像这样的转基因品种还很少由实验室转向野外试验，即使上述的基因不会造成特别的安全问题，这种情况都会改变公众的观念。

而且，精确的论证并不总是站得住脚的。当伯格尔森对芥菜作物进行遗传工程处理以使它获得对除草剂的耐性时，她发现这种作物要比野生芥菜或为了获得对除草剂的耐性而用传统的方法培育的作物更混杂19倍。两个月前在《自然》杂志上报道这种效应时，伯格尔森推断：引入的基因破坏了影响授粉和繁殖力的基因。这一结果强调了这样一种事实:现代的遗传学家已经单单是通过将基因导入植物细胞并希望得到最好的结果，就生产出了转基因植物。其结果，使他们无法控制DNA在植物的染色体中的什么地方终止。

梅里特认为，这并没有什么要紧，因为“早在某种植物还没有被移置到农田里去的很久之前，这种效应就已经被检测出来了。”事情可能会是这样。但是，在下一次有更多的可控制的遗传工程技术出现的浪潮到来以前，而且只要遗传工程植物仍保持其繁育和杂交的能力，我们就不能够像种植传统作物的新品种时我们能够排除转基因对环境造成无法预测的影响的可能性那样排除这种可能性。“似乎每件事情都在正常进行，”斯威特说:“但是，谁又知道将来会有什么样的事情发生呢？”

自毁开关

为了所有这些理由，许多生物学家越来越相信，最终的解决办法是通过基因工程处理，使某些植物不再繁殖。他们相信，通过破坏或严重抑止某种植物开花或产生能生长发育的花粉或种子的能力，可以对这种植物做到一切，但不可能防止它的基因逃逸。借助一种病毒可能会找到一条唯一的出路，但这种情况出现的可能性微乎其微。

许多获得无性作物的遗传技巧已经在开发之中。最初的想法之一，是将基因导入细胞的叶绿体中而不是导入细胞核中。由于大多数植物种的花粉中缺乏叶绿体，因此可以排除转基因通过花粉传播而外逸的可能性。但是，并非所有的花粉都不含叶绿体，而且将基因导入几百个微小的叶绿体中的每一个，这在技术上是困难的。更有甚者，叶绿体工程并不能解决花粉从外界进入使植物受精的问题。

在过去几年中，将自毁基因同DNA联系起来的技术已获得了专利权，它们能够在花粉细胞内部启动，破坏它们的发育。获得专利权的还有建立在当杂交的种子试图发育时就将它们消灭的基因基础上的技术。某些公司甚至还想将作物的生殖变成一种能用喷射的方法来控制它的“开”、“关”的特性。“我们将会看到有更多的这样的技术出现，”福丁说。

目前，并不是所有的植物都适合作不育性工程处理。但是不可否认，如果加以完善的话，工程不育性可能是消除对转基因超杂草的恐惧心理的一种有效的方法。因此，对公司有利的事，可能也对环境有利。

这在某种程度上使生物工程的反对者们处于困境。他们将这种新的不育性技术看成是对农民千百年来节约和贮存种子的权利的一种攻击。他们还抱怨“遗传污染”的危险。

还没有人开始问的问题是，到底什么事情更要紧，是污染或是权利？

 [New Scientist，1998年10月]