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基因是生物體的遺傳功能單位，它在細胞核染色體上占據特定的位置，是實實在在的物質。基因本質上是一種化學物質，叫做脫氧核糖核酸（DNA），DNA經常是兩條呈螺旋狀盤繞的長鏈聚合體，俗稱“DNA雙螺旋結構”。DNA長鏈聚合體的基本單位是脫氧核苷酸，它由堿基、脫氧核糖以及磷酸根組成。一個生物體全部的基因都散布在DNA長鏈上，一個基因在DNA鏈上的跨度從幾百對脫氧核苷酸（或直接用堿基對，簡稱bp）到幾百萬個堿基對，統計結果表明每個基因的平均長度為3000bp。人類的DNA總長度為億堿基對，而全部萬多個基因占DNA長鏈長度不足2%，而且成簇分布。其余98%的DNA序列被認為沒有編碼功能。
基因組一般指某種生物體細胞核內染色體和核外線粒體或葉綠體上所有DNA的綜合。所謂基因組DNA全序列測定，就是把A（腺嘌呤）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）四種核苷酸的排列次序逐個弄清楚。以人類基因組為例，如果把人類基因組序列印成書，每頁1萬個字母，這本書將超過30萬頁。而科學家們能夠看懂的只是某些零散的句子和段落，不足全書內容的萬分之一。
轉基因植物的培育過程
植物轉基因技術是通過各種物理、化學和生物的方法將從動物、植物及微生物中分離的目的基因整合到植物基因組中，使之正確表達和穩定遺傳并且賦予受體植物預期性狀的一種生物技術方法。通過植物轉基因技術，一些來自于動物、植物及微生物的基因（將來甚至可能包括人造基因）已被轉化到農作物中以改良現有的農作物和培育新的農作物品種。以DNA重組技術為基礎的植物轉基因技術極大地擴展了基因信息的來源，打破了遠緣物種間自身保持遺傳穩定性的屏障。
目標基因，也就是所研究的基因對象通常被稱為“靶基因”，據美國國家生物技術信息中心基因數據庫2006年公布的數據，靶基因數量達300多萬種。
目前已經有多種方法把外源基因導入植物，但是，從技術上說，人類還無法將轉基因整合到指定的位置上，即無法做到定點整合，其后果是引起受體生物內源DNA不同程度的突變，包括DNA堿基的變化、重復、缺失、移位和重排等不希望出現的負面結果，進而可能出現轉基因生物個體的畸形或死亡，有些不正常生理狀態在個體發育的后期才開始出現，其對遺傳的影響更是無法在一代個體評估。
轉基因的風險
對于轉基因帶來的風險，“瘋牛病”可以給我們一定的警示。因為現今科技發展水平有限，人類對基因的活動方式了解還不夠透徹，我們沒有十足的把握控制基因重組后的結果。因此，人為地用基因技術改變生物會打破生態平衡，所使用的DNA可能取自一些攜帶病毒、細菌或抗生素的動植物，可能引發出許多不知名的疾病。例如近年來席卷西歐各國，造成了巨大經濟損失和政治恐慌，并且至今仍糾纏不休的“瘋牛病”。起初人們認為將動物骨粉和臟器經過高溫消毒后作為畜用飼料是安全無害的，但若干年后突然冒出一種不受核酸控制、不怕高溫滅菌、可以傳染的“瘋牛病”蛋白質因子，導致多人死亡。“瘋牛病”從某種程度上說明生物的復雜性和不確定性，說明人類現在對生物的認識還很不全面，如果在短期內沒有翔實的證據證實某種因素不會對人類和環境造成不利影響，那么以后的某個時期它就非常有可能突然造成一些無法預料的災難性的后果。
轉基因生物是原來自然界并不存在的特殊外來種，是人為打破生物進化的進程，利用生物技術在幾年、幾個月甚至幾個小時達到自然界上千年甚至上萬年才能完成的進化，把中間進化的過程全給省略而制造出來的物種。轉基因技術對動物、植物、微生物甚至人的基因進行相互轉移，轉基因生物已經突破了傳統的界、門的概念，具有普通物種所不具備的優勢特征，若釋放到環境中，會改變物種間的競爭關系，破壞原有的自然生態平衡，導致物種滅絕和生物多樣性的喪失。一般來說，普通自然界存在的外來種進入新的生態環境，對生態環境或生物多樣性造成的威脅或危險要經歷相當長的一段時間才會顯現出來，有時需要1~2代人或更長的時間。而人類生產的轉基因生物，其商品化生產最久的也還不到1代人的時間。在這么短的時間內，已經有多種轉基因生物已表現出相當顯著的危害和風險。轉基因生物對原有生物多樣性的影響應該引起高度關注。
在這樣的情況下，任何對轉基因生物的安全打保票的行為，都是荒唐的偽科學。僅轉基因植物在野外大量種植所引發的一系列生物安全事件就應該引起我們的警惕。
1.轉基因油菜在加拿大失去控制
抗除草劑轉基因油菜中的抗除草劑基因（目的基因和外源性基因）可以通過“基因漂流”或“基因逃逸”，特別是通過昆蟲或風力作為媒介傳播花粉，在一次雜交、一次回交的過程中轉到其野生近緣種中，從而出現“基因污染”，危及生物多樣性安全。在加拿大等國發現了一種含有由抗草甘膦、抗固殺草（草銨膦）和抗咪唑啉類除草劑等三種轉基因堆積而成的“廣譜抗除草劑基因”（HT基因）的canola油菜，它是不同耐除草劑轉基因品種間基因多重交流而自生異交的結果。這種多抗性怪異油菜的種子爆莢，體眠期長，種子很小，硬而光滑，可隨風傳播到相當遠（800米以外）的距離，很容易造成“基因污染”和擴散，而且一般除草劑對其無可奈何。基因污染是比化學物質污染更難以對付的污染，因為化學物質隨著時間的推移會不斷降解，但是轉基因不行，轉基因污染不像化學污染那樣在短期內可以消失。
2.抗蟲和抗病類轉基因植物對環境中許多有益生物的不利影響
蘇云金芽孢桿菌（Bt）是一種能夠產生殺蟲晶體蛋白（ICPs）的常見土壤細菌，于是人們從Bt中分離出合成ICPs的編碼基因，經修飾改造后導入植物細胞，使其自身產生ICPs而有了耐蟲性，目前已經獲得了棉花、玉米、馬鈴薯、煙草、水稻、番茄等40多種高劑量表達ICPs的基因改造生物（GMO）。然而，由于Bt—GMO不能區分靶標昆蟲和非靶標昆蟲，故Bt—GMO除對靶標昆蟲致毒外，對非靶標昆蟲也有害，對天敵以及土壤生態系統都會有不同程度的影響。1996年，美國康奈爾大學的等在《自然》上發表了一篇Bt轉基因植物對昆蟲的影響的報道，引起了全球的關注。他們在實驗室中用加有Bt轉基因玉米花粉的馬利筋葉片來喂飼大斑蝶幼蟲，結果大斑蝶幼蟲第二天死亡10％以上，4天后死亡44％，而對照組（喂飼加普通玉米花粉或不加玉米花粉的馬利筋葉片）全部存活。此外，對加有Bt轉基因玉米花粉的馬利筋葉片攝取量小的幼蟲生長緩慢，重量只有喂飼無玉米花粉馬利筋葉片幼蟲的一半。由此可見，Bt轉基因植物確實能對非目標生物產生影響。Bt轉基因玉米對大斑蝶物種生存的威脅轟動美國，也波及全球，在《自然》報道之后，歐盟即宣布禁止轉基因玉米和轉基因大豆進口。Bt—GMO除了對非靶標昆蟲有害，還有可能造成環境污染。《自然》上還有一報告，其中研究者稱他們種下Bt轉基因玉米25天后，Bt毒素通過根部滲出物進入了周圍的土壤，且保持了很強的活性，仍能殺蟲。研究人員認為，滲入土壤的毒素可能助長一些害蟲對殺蟲劑產生抗藥性，對土壤生態環境產生長遠的負面影響。
3.轉基因可能退化
轉基因作物本身的穩定性存在問題。《21世紀經濟報道》2009年9月30日報道，江蘇省轉基因棉推廣進入第5個年頭后，曾因轉基因“優勢”而產生的“增量”隨時間延長被消耗殆盡，轉基因棉花退化于2009年集中爆發，除了產量下降外，其質量也出現了嚴重下降，表現尚不如普通棉。
此外，轉基因生物產品作為商品對人體健康可能帶來的影響，一直是人們關心的問題。轉基因生物作為食品進入人體，很有可能出現某些毒理作用和過敏反應。德國報道過轉基因豬的情況，轉基因豬雖然比正常豬大一倍，出肉量也多一倍，但都百病纏身，患有胃腫瘤、肺炎、心力衰竭和關節畸形，因此人食用后也存在患病的可能。人食用轉入生長激素類基因的動物可能對人體生長發育產生重大影響。這些影響一般需要經過很長時間才能表現和監測出來。另外，轉基因微生物可能與其他生物交換遺傳物質，產生新的有害生物或增強有害生物的危害性，最終引起疾病的流行。
轉基因食品（Genetcally
Modified Foods，GMF）的安全性是轉基因生物（Genetically Modified
Organisms，GMO）安全的核心問題之一，也是影響轉基因產品貿易的第一因素。轉基因食品的生物安全問題主要表現為轉基因食品中基因修飾的營養學、毒理學變化和過敏反應，新基因的編碼過程造成現有基因產物水平的改變，新基因或現有基因產物水平改變對作物新陳代謝產生直接或間接影響，基因改變可能導致基因突變。具體來講，人們對轉基因食品的擔憂主要有：
①轉基因食品對人體是否有毒?
②轉基因食品是否會造成過敏反應?
③轉基因食品中的標記基因對于人體來說會不會有危險?
④一些抗性基因是否會通過食物鏈進入人體內而影響人體健康?
⑤外源性目的基因轉入移植后是否會產生新的有害遺傳性狀或不利于健康的因素?
⑥轉基因食品對人類的生殖遺傳是否有影響，有什么影響?
⑦所有這些安全性問題要通過哪些實驗與評估才能充分證明其安全性是可靠而有效的?
目前還沒有充分的科學依據足以排除人們的這些擔憂。特別是很多轉基因食品的安全性試驗都是由生物公司自己做的，缺乏足夠的公正性、客觀性、可靠性和有效性。更何況試驗和商品生產的間隔時間還太短，暴露生物安全問題所需要的時間尚不夠長，在人類遺傳變異等問題上還必須對其后代追蹤觀察。因此，對于轉基因食品對人類健康的影響，還很難做出肯定的結論，至于轉基因食品對人類后代遺傳的影響更是無法回答。總之，在轉基因食品的安全性問題還有很多的不確定性。
對“實質等同”原則的具體分析
“實質等同”原則是說，若某一轉基因食品和傳統食品具有實質等同性，則認為是安全的；若某一轉基因食品與傳統食品除引入的新性狀外具有實質等同性，則需進行嚴格的安全性狀評價，包括對轉基因產物的結構、功能和專一性的評價及由轉基因產物催化產生的其他物質（脂肪、碳水化合物或小分子化合物）的安全性如何；若某一轉基因食品和傳統食品不具有實質等同性，則應從營養性和安全性角度進行全面分析。
但是1999年發表在《自然》雜志上的評論認為，“實質等同”概念事實上是為了能對轉基因食品做生化和毒理學檢驗而創造出的一個理由，從而具有天然的反科學性。歐洲消費者聯盟（BEUC）認為，“實質等同”對于消費者是一個有爭議和易于引起誤導的術語，它損害消費者權益，不應該在法規決策過程中使用。他們認為關鍵是要系統地檢測GMO組成的意外改變，因為這些改變可能與毒理學、免疫學和營養學有關，是GMO的核心課題，也是對消費者權益至關重要的焦點，而“實質等同”掩蓋矛盾，侵害消費者權益。“實質等同”似乎頗合理，卻常常掩飾了很多嚴重的潛在的危害與隱患，使消費者處于信息不完全或受蒙蔽的狀態，剝奪了消費者的知情權。事實表明，從1993年以來，在“實質等同”概念的掩飾下發生了一系列的轉基因事件，對全球生物多樣性和生態環境以及公眾健康造成嚴重和無法挽救的危害。
基于對轉基因食品安全性的懷疑，目前人們對于轉基因食品基本上采取抵制措施。如麥當勞、漢堡王、品客等眾多食品公司抵制轉基因馬鈴薯，美國市場普遍不接受轉基因馬鈴薯；歐洲市場的主要零售商和食品制造商，如家樂福、沃爾瑪、雀巢、聯合利華、亨氏等都積極支持抵制GMO食品；現在世界上有不少國家都對GMO實行嚴格管制，并堅決執行標簽制度，在市場體現“事先知情同意”原則，讓消費者有知情權和選擇權。由于歐洲人對GMO的抵制，美國出口到歐洲的玉米從1996年的億美元跌落到2001年的180萬美元。
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