【山间道农按：这几天与新浪网友真善美闪金光有过几番辩论，他认为现在人类对基因的认识还很肤浅，转基因技术是在基因理论不成熟的基础上进行的。今天他又提出了几个理由，可以看出这位网友确实是很认真地在对待这个问题，不断地在查资料证明他的观点。针对他的理由我做了一些解释，因为写着写着太长了，就干脆成了一篇博文。】

真善美闪金光2010-04-14 09:01:59[回复] [删除] [举报]
我查了一些资料，总体感觉基因理论目前还不成熟,理由有：
1、目前对基因功能普遍不了解；
2、目前对基因调节和基因表达机制基本不了解；
3、目前对基因重组机制的认识还停留在假说阶段。
基因重组的假说有很多，转座子是其中的一种。xx环境下的转座概率很低，如xx转座子Tn10的转座频率约为10^-7/拷贝，即在 10^7个xx世代中Tn10只有一次转座。最近的一些实验证明，在高等生物中，某些转座子（特别是和逆转录病毒类似的转座子）的移动方式与原核生物的转座子（如Tn3）很不同。例如酵母中的Ty成分首先要转录成为RNA，再用逆转录合成DNA。这个新的DNA考贝然后与宿主染色体上的一个新位点发生重组。其详细机制尚不清楚。
我们知道人不能经常暴露在高辐射的环境中，如经常在在烈日下暴晒或者经常受X射线照射可能诱发部分基因突变，当人体不能自动修复时就产生病变。
现在对生物的分子研究基本上要用电子显微镜来观察，电子显微镜发射的高能电子束（比紫外线和X射线能量还要高）对观测样本的轰击本身就是观测样本基因突变的原因之一，加上实验室极端的人工环境加快了基因的变异速度。
生物体内部的基因重组机理尚不清楚，用外源基因进行转座插入，导致的结果自然更不清楚，存在的风险自然只能靠长时间的实验来评估。

我的看法：

    1.关于“目前对基因功能普遍不了解”，这确实是事实。基因组测序的结果呈现在我们面前的是一本天书，如何破译这本天书是现在以及未来生物学研究的一个重点，所谓的破译，就是去搞清楚基因组中有些什么基因，它们都在起着什么作用。现在已经了解清楚的基因，确实是沧海一粟，并且，即便是已经了解最清楚的基因，也没有人敢说已经xx研究透了，总有我们还不知道的东西。

    很多人把这一点当做反对转基因的论据，认为在这种普遍不了解的情况下就对生物体的基因妄加改造是一件非常危险的事情，但是我不这么认为，原因有三。

    {dy}，在任何历史阶段，人类的认识都是有限的，这是必然的规律，我们不可能等到对一个事物认识xx透彻了才去利用和改造它，那是不可能实现的，人类认识自然是为了改造自然以更利于自身的生存，在改造自然的过程中才能更深入地认识自然，这两个过程是相辅相成的，而不是相互独立的。

    第二，准备用于生产的转基因事件，所涉及到的外源基因是已经研究较为清楚的，知道它是什么功能，参与什么代谢途径，对作物性状有何改变等等，什么都不清楚的基因，不会拿来应用。

    第三，即使我们不知道这个庞大的基因海洋里面有些什么东西，但是对某一个转基因事件的后果我们是可以预测和评估的。我前面已经提到过，对于一个转基因事件的后果，首先要看它是不是达到了我们的目的和要求，我们要的那种效果出现了没有，这个问题比较好解决，只要与我们预期的目标相比较就行了。其次要看它是否会出现一些我们不想要的后果，这就是安全性评价，包括食品安全性和环境安全性。

    一般说来，转基因食品的安全性评估包括：(a)直接健康影响（毒性）；(b)引起过敏反应的趋势（过敏性）；(c)被认为有营养特性或毒性的特定组成部分；(d)插入基因的稳定性；(e)与基因改良有关的营养影响；以及(f)可由基因插入产生的任何非预期影响。对环境有重要关系的问题包括：转基因生物逃脱和潜在将人工基因导入野生种群的能力；在转基因生物获得之后基因的持续性；非目标生物（如非害虫类昆虫）对基因产物的敏感性；基因的稳定性；其它植物系列的减少，包括生物多样性的丧失；以及在农业中增加使用化学品。转基因作物的环境安全性问题因地方条件而有相当大的差别。目前的调查集中于：对有益昆虫的潜在有害影响或更快诱发具抗性的昆虫；新植物病原体的潜在产生；对植物多样性和野生生物的潜在有害后果和在某些地方情况下减少使用重要的作物轮作方法；以及抗除草剂的基因转移到其它植物。（以上引自世界卫生组织《关于转基因食品的20个问题》）在研发中的转基因作物的数量要远远高于能够获准上市的，因为很多转基因事件在这重重考验的过程中出现了一些我们不想要的不良效应而被放弃，目前在国际市场上的转基因产品均已通过由国家当局开展的风险评估，只有无害的才会获得批准。

    2.关于“目前对基因调节和基因表达机制基本不了解”，这一点是你的误解。同样的，我们不能说对基因调节和基因表达机制了如指掌，但也绝不是一无所知，实际上我们现在xx可以对基因的表达模式进行判断和利用。比方说转基因BT水稻，我们知道虫子啃的是水稻的茎叶部分，而我们人吃的是米，也就是水稻的胚乳部分，既然人们很忌讳吃这种能够毒死虫子的毒蛋白，那么有没有办法让这转进入的bt基因仅在茎叶部分产生毒蛋白，而在胚乳部分不产生这种蛋白呢？有！下面简单介绍一下方法：

    首先通过基因芯片的方法我们可以获得全基因组的表达谱——即可以获得绝大部分基因的表达特点，知道它们是在哪些发育时期或者组织部位表达（所谓表达，通俗一点讲就是在起作用。基因转录出RNA，再翻译成蛋白质，这个过程称为基因的表达，{zh1}是通过蛋白质或者有些时候是RNA来发挥作用的）。通过大量数据的筛选，我们可以找到在茎叶部分有表达而不在胚乳部分表达的基因。

    这个基因可能功能未知，或者不是我们想要的，我们感兴趣的只是造成它不能在胚乳中表达的机制，而这个机制往往就存在于这个基因本身的序列当中。一个基因的结构一般包括蛋白质编码区和非编码区，也就是说，在一个基因的整个序列当中，有一部分序列能够指导蛋白质的合成，另一部序列则是用来控制这个基因的表达特点。通过分子生物学的技术方法，我们可以找到控制这个基因仅在茎叶中表达而不在胚乳中表达的序列，然后把它拿出来，放到我们要用的这个BT蛋白的基因中去，然后检测BT基因是不是也变成仅在茎叶中表达而不在胚乳中表达，如果是，那就成功了。

    所以，利用我们现在已经掌握的知识和技术，我们已经有能力影响甚至控制目标基因的表达，而我们所做的只不过是对自然界早就存在的现象加以发掘和利用罢了。

    3.关于“目前对基因重组机制的认识还停留在假说阶段。基因重组的假说有很多，转座子是其中的一种。”我想你是看的遗传学书上的重组和转座的一章吧（或者是从网络上获得的信息）？这一章就是讲的重组机制和重组的一种特殊形式——转座，但是我觉得你显然理解错了。重组的机制确实还不是很清楚，但是千百年来人们一直在利用重组的现象，不说转基因，就说常规育种手段。

    比方说现在有水稻品种A和品种B，A的特点是高产，米质好，但是容易染病，而B的特点则相反，低产，米质差，但是不容易染病，把这两个品种杂交，得到的后代（称为F）可能产量不高不低，米质一般，但是也不容易染病。抗病了，但是产量和米质下降了，怎么办？把F再和A杂交，得到的后代再和A杂交……不断地把后代与A杂交（专业地讲应该叫回交），直到若干代之后得到的后代在产量和米质上与A相同，在抗病性上与B相同，这样就得到了一个新品种，产量高米质好而且不容易染病的C。

   仔细想想C是怎么来的？其实就是把B的抗病性导入到A里面去产生的，从基因的角度来看，就是把B的抗病基因导入到A的基因组里面去，利用的就是基因重组的现象。为什么要不断地回交？就是因为最初在A和B杂交的过程中B有一半的基因跑到A里面去了，严重影响了A的优良品质，要把来自B的其它杂七杂八的基因都剔除，就得拿A的基因组不断地跟这个后代的基因组进行重组交换（这个过程中还需要人工的选择，因为重组交换可能又把抗病基因换不见了），直到{zh1}只有一个B的抗病基因还留在A的基因组里面。

    可以说从农业诞生以来，人类就在利用基因重组的现象，几千年以后才提出了“基因重组”这个概念，虽然现在对它的机制还不甚清楚，但这丝毫不影响我们对它的利用（所以，是不是要把所有机制都研究透了才能讲应用呢？我看就未必吧？），只是随着认识和理解的深入，我们对它的应用也越来越深入，越来越广泛。

    {zh1}还有一点，我觉得你对生物学研究手段太不了解，因为你觉得“现在对生物的分子研究基本上要用电子显微镜来观察”，我看到你有一篇博文也是讲电子显微镜和转基因的问题，大概你对生物学研究的印象就是天天在看显微镜底下的细胞，或者其它东西。这一点不能怪你，所谓隔行如隔山，我有很多朋友也很困惑我天天在实验室干什么，是不是就盯着水稻生长，或者对着显微镜瞄？

    不是的！我05年秋就进实验室，至今用显微镜的时间加起来可能不超过15天，这是受不同课题的影响，也有些人要经常用显微镜。有些课题是田间劳动型的，需要你天天跑到田里做杂交，观察性状，筛选突变的植株等等；有些课题是计算机型的，啥活不用干，就给你一大堆数据，每天就坐在电脑前，尝试用各种算法，试图算出一些道道来，看能不能找到些什么规律或者解释某些生物学现象；有些课题是实验型的，或者操作DNA，或者操作RNA，或者操作蛋白质，或者其它，要用到很多仪器设备，比如离心机、电泳仪、DNA测序仪、PCR仪、摇床、超净台、通风橱、培养箱、切片机、显微镜、体视镜、酶标仪、液相色谱等等等等，还会用到很多种试剂，用于生物大分子的抽提、纯化、检测、鉴定、定量等等。

    还以前面提到的例子为例，如何找到控制某个基因仅在茎叶中表达而不在胚乳中表达的序列？我就简单的罗列部分实验过程，对涉及到的专业名词不做详细解释，有兴趣可以自己去百度，不然三天三夜都说不完。

    首先需要获得这个基因的序列，这个在很多数据库中可以很方便地查到，只要一台能上网的电脑就能搞定。然后对这个基因的序列进行分析，对其中含有的调控元件进行预测，同样有很多数据库和网站提供这样的服务，你要做的就是把序列贴到网站上，点击查询。得到分析结果之后，就得运用你的思想来判断了，了解前人相关的研究成果会有很大帮助，然后选择合适可行的方法，设计实验。再然后开始实验，先要分离基因组，通过PCR扩增得到目标基因的片段，对想要研究的序列段进行剪切和连接，放到合适的载体上去，与能够发光的GFP蛋白融合，然后转化到农杆菌体内，再让农杆菌侵染水稻愈伤组织，{zh1}分化得到相应的转基因植株，把这些植株的各个部位（根茎叶穗子胚乳等等）取回来在紫外灯和体视镜下看哪些部位有GFP荧光，符合我们要求的仅在茎叶中表达而不在胚乳中表达的那个片段可能就是我们所要找的。

    如果你有机会进入分子生物学实验室，你会发现大部分东西你可能都没有见过，更别说叫得出名字或者知道是干什么的，你认识的大概就是显微镜了。“电子显微镜发射的高能电子束（比紫外线和X射线能量还要高）对观测样本的轰击本身就是观测样本基因突变的原因之一”，这也是一个错误的说法，因为显微镜观察的样品大都是死的，即使是活体观察也没指望观察之后它还能继续活着。所谓的样品，就是我们取回来做实验的，不指望它再回到自然界了，所以实验对样品造成的伤害跟自然界没有任何关系，你去医院化xx，你不会跟医生说化验完了再把血给我输回去，一样的道理。“实验室极端的人工环境加快了基因的变异速度”，我不知道这是从哪来的理论，我除了一日三餐和睡觉，都在实验室度过，照你这么说，我现在该突变成什么样了？