ANDREW POLLACK 2014年01月30日<br/><br/>孟山都在探索利用RNA干涉技术杀死一种螨虫，后者可能对蜜蜂的相继死亡负有责任，<br/><br/>科学家和生物技术公司正在开发的一种技术，有可能成为人类与害虫战争中的下一个强大武器。这项技术应用了一个获得诺贝尔奖的发现，可以通过让害虫和病原菌的基因失效来杀灭它们。<br/><br/>通过打击某个物种的一个独特基因序列，该技术具有既杀灭害虫，又不伤害益虫的潜力。相对于化学农药而言，这是一个巨大的进步。<br/><br/>“如果使用神经毒素，它会不分益虫害虫全部杀死，”肯塔基大学(University of Kentucky)昆虫学家沙巴·瑞迪·帕利(Subba Reddy Palli)说，他正在研究这项被称为“RNA干扰”(RNA interference)的技术。“但是，这项技术却可以精准打击目标。”<br/><br/>但是一些专家担心，把基因失效剂施放到农田里，可能不利于益虫，特别是具有共同基因组成的益虫，而且甚至有可能影响人类健康。这种争议呼应了已经持续多年的转基因作物大辩论。<br/><br/>“我们现在对它还不了解，在这个阶段就试图使用这种技术简直比在20世纪50年代使用滴滴涕(DDT)更加莽撞，”美国蜜蜂顾问委员会(National Honey Bee Advisory Board)在会议前提交给国家环境保护局(EPA)的意见中说。国家环境保护局的会议中心位于弗吉尼亚州阿灵顿。<br/><br/>孟山都(Monsanto)正在开发的“RNA干扰”技术让蜂农很感兴趣，因为它可能用来杀灭一种特定害虫，人们认为这种害虫对近年来蜂群的大规模死亡至少负有部分责任。<br/><br/>孟山都已经向监管部门申请批准该公司的一种转基因玉米，这种玉米使用一种简称为RNAi的技术进行基因工程改造，以便杀灭西部玉米食根虫(western corn rootworm)，它是造成经济损失最大的农业害虫之一。孟山都还在开发一种喷剂，用来恢复其“农达”(Roundup)除草剂的除草效力，灭除已经对“农达”产生了免疫力的杂草。<br/><br/>一些蜜蜂专家递交的测评声称，他们欢迎使用RNAi技术来挽救蜜蜂。代表玉米、大豆和棉花种植户的组织也支持这种技术。<br/><br/>全国玉米种植者协会(National Corn Growers Association)表示，“RNAi商用技术将为美国农业带来全新一代的工具，它前途无量。”<br/><br/>玉米种植户需要新工具。过去10年，他们一直通过种植所谓的BT作物来抗击玉米根虫，BT作物是一种转基因作物，它能产生一种毒素，在根虫啃食玉米时杀死这种昆虫。<br/><br/>或者，至少这种毒素理应能杀死根虫。不过现在，根虫进化出了能够抵御至少一种毒素的抗体。<br/><br/>RNA干扰是一种由双链RNA引发的自然现象。<br/><br/>构成基因的脱氧核糖核酸(DNA)通常是双链的，也就是著名的双螺旋结构。然而，细胞的信使RNA，通常由代表基因码字符的单链化学单位组成。<br/><br/>因此，当一个细胞感觉到了双链的RNA，它就会做出好似遇到病毒的反应。它会启动一种机制，抑制与双链RNA序列同源的任何基因。<br/><br/>科学家们迅速了解到，他们几乎能关闭任何基因，方法是用相匹配的序列合成双链RNA片段。<br/><br/>多种转基因作物已经利用RNAi来自行抑制作物的基因。其中包括能产出更健康的豆油的大豆和一种不会变成褐色的苹果，后者看来已接近获得联邦政府的批准。这项技术还被用于通过转基因来让木瓜等作物产生病毒抗体。<br/><br/>但是一般情况下，这些农作物都是利用改变DNA的手段来发展出来的。人们知道这种办法有用，只是当时还不知道它与RNAi技术有关。孟山都能杀死根虫的新玉米品种，是首批通过改变基因来产生双链RNA的农作物之一。有了双链RNA，就可以使一种叫做Snf7的基因停止活动，这种基因对于根虫体内的蛋白质运输至关重要。孟山都总部位于圣路易斯，它希望能在2020年前把这种叫做SmartStax Pro的玉米推向市场。<br/><br/>然而，有些科学家也呼吁人们应该提高警惕。农业部的两位昆虫学者在去年发表的论文中说，因为很多生物体都有同样的基因，所以RNAi杀虫剂可能会对其他虫类造成伤害。<br/><br/>例如，肯塔基大学(University of Kentucky)和内布拉斯加大学(University of Nebraska)的科学家通过实验室研究发现，旨在使一种根虫类的基因失效的双链RNA也对瓢虫的基因造成了影响，并造成了这种益虫的死亡。<br/><br/>中国南京大学2011年的一篇论文也引起了人们对它给人类健康所造成的影响的关注。他们表示，从食用过某种大米的人类和老鼠的血液中，可以检测出这种米自然产生的RNA成分，这种成分甚至还会对控制胆固醇的基因产生影响。这种交叉影响相当令人不可思议，因而受到了怀疑。随后至少有三项研究对这些结果进行了挑战。<br/><br/>国家环境保护局的科学家在为周二的会议准备的论文中说，RNAi体现了“生态风险评估所面临的独特挑战，这些挑战是传统化学杀虫剂评估所不曾遇到的”。<br/><br/>翻译：土土、张薇、陈柳

关于现有转基因农作物的生态危害，我简单说一下：<br/><br/>1，孟山都是垄断了全球70%以上（一说90%）转基因技术的转基因霸主企业，其现有的投入使用转基因技术，主要分为两种。其一是从细菌中提取的Bt基因，理论上只对鳞翅目（主要是各种飞蛾，是昆虫中第二大目，而昆虫是地球上种类最多的）昆虫有毒。另一种是抗除草剂草甘膦（国内又翻译为农达）基因，使转基因作物能够在高浓度除草剂下能够幸存。<br/><br/>2，Bt基因理论上可以减少农药的使用量，因为鳞翅类害虫一贯是害虫中的优势种群。实际情况是，种植此类转基因作物前两年确实能够不打农药，但第三年开始，因为鳞翅类害虫灭绝，其他传统劣势害虫迅速崛起，而传统农药有广谱灭杀能力，但对鳞翅类害虫效果最佳，当鳞翅类害虫灭绝，非传统优势害虫崛起后，Bt转基因作物的抗虫性能立刻消失，而传统农药对劣势害虫效果很低（也可以认为以前是鳞翅类害虫通过自然竞争消灭了绝大部分劣势害虫），因此反而需要多打农药才能维持产量。所以转基因农作物的抗虫和节约农药的优势一般只能保持两年，第三年反而造成滥用农药的生态危机。<br/><br/>3，Bt基因其实是产生一种在碱性消化道中有毒的蛋白质。人的胃酸是强酸（盐酸），理论上会破坏该蛋白质，所以理论上对人无毒，且人吃食物一般经过加热，有毒蛋白质会变性，所以其安全性是有双保险的。不过全球仅有一个特例是加拿大魁北克发现一个孕妇和肚子里的胎儿血液中均发现了Bt蛋白质，原因未知（但检查并未发现病理性症状）。<br/><br/>4，草甘膦除草剂是一种广谱除草剂，原理是破坏土壤中的微生物平衡，灭绝有益微生物，使土壤中的根霉菌崛起，破坏所有植物的根系。而孟山都的抗除草剂基因使植物可以抵抗根霉菌，所以能够抵御草甘膦。理论上该转基因也是安全的，但草甘膦却是有毒的农药。问题主要体现在能导致严重肠胃炎、子宫畸形、猪和牛的流产率提高到50%左右、胎儿畸形、破坏肠道微生物平衡使动物肠道内产生肉毒素发生中毒（在德国有毒死整个牧场牛群的案例）、在植物上产生不明种类的新病菌等问题。此外，美国科学家（细菌战专家胡伯博士）称在一公顷土壤上喷洒20～30克草甘膦，会让植物对锰的吸收率降低70%～90%。这是因为草甘膦与金属离子发生螯合反应，所以草甘膦有广谱破坏土壤肥力和抗化肥性能。<br/><br/>5，孟山都是世界上最主要的草甘膦除草剂生产厂家，同时生产转基因作物专用化肥（因草甘膦能使土壤彻底贫瘠和常规化肥失效）。<br/><br/>6，转基因作物的花粉能够轻易污染非转基因作物。研究显示，季风可以使农作物花粉横越整个美国。记得是2005年，浙江检验检疫局检测发现，出口欧盟的特供水稻有27%左右（记得是26.5%？）含有张启发的转基因水稻基因。然而张启发主要在湖南湖北等省非法出售转基因水稻种子，由此可见转基因作物的花粉污染能力之强。<br/><br/>7，农业部（农业部副部长是转基因厂家杜邦先锋的顾问，所以对转基因食品的进口大开绿灯）在其官方网站“转基因权威关注”上称，因为国内不种植食用的转基因农作物，所以美国、阿根廷产的转基因大豆玉米中的除草剂草甘膦残留只是免检的。与之对比，日本、欧盟、美国对机会所有的农产品都规定了严格的草甘膦限制。美国甚至对饮用水中的草甘膦限值都做了严格规定。因此世界上所有除草剂超标（超美标、日标和欧标）的转基因大豆玉米只能销往天朝。<br/><br/>=============================<br/><br/>孟山都的新技术可以视为是对Bt基因的一种补充，因为Bt基因杀虫能力不够广谱。我本人只反对抗草甘膦基因，对Bt基因无意见。

你的第二条，似乎不会变得更糟。之前是农药抑制鳞翅目，鳞翅目抑制劣势害虫，现在把农药换成Bt基因，之所以破坏了原有的平衡，是因为对鳞翅目的抑制太高效了。所以只要少加点Bt基因，使鳞翅目保持农药下的种群，应该可以不用农药而恢复原有的平衡。

其实只要化工厂肯下大力气研究专克非鳞翅类的高效能低成本低毒农药，与Bt基因配合使用，相对于非转基因作物还是更环保的。<br/><br/>因为孟山都垄断了农作物的转基因技术，他不想减少Bt蛋白的产量。因为他的转基因种子比常规种子贵得多，如果不宣传可以完全不用农药，新用户不太乐意去买。<br/><br/>而老用户？坊间一直传闻，种了转基因作物后，土地就不能种传统作物了。这虽然在旁人看来毫无道理，其实是上面第四点造成的——种了转基因作物，用过草甘膦后，土壤内的金属离子（锰、钼、钾离子等）都基本与残留的草甘膦螯合，新施化肥也会无效。你转种常规作物，却不用转基因作物专用化肥，自然玩蛋。所以老用户种过两年转基因（或者说用过两年草甘膦）后，发现他只能一直种转基因作物才能确保收成（传统作物加转基因专用化肥你必然亏钱）。<br/><br/>其实转基因最大的好处在于耐除草剂，所以可以避免人工除草，极大降低人工成本，农药费用的高低问题不大。当然美国已经产生了耐草甘膦的“超级杂草”（据称能长到1米多高，一天就能长20公分……），这是自然进化规律不可阻挡。

超级杂草用作生物质燃料不错。<br/><br/>机器人除草在技术上应该能够实现了。成本也应该不比人高。

其实工厂化纯机械种植必然是未来农业的主要形态。现在我们这里（杭州市萧山区）已经有以色列引进的工厂化种植无公害蔬菜卖。<br/><br/>采用在全密封玻璃厂房内无土栽培（人工配置植物营养液，但不是化肥，所以理论上也是有机的），LED补光（植物对红光和蓝光的利用率最高，LED的发光效率也不错）。老板是签长期供应协议出售的，大概20多块钱一斤，蔬菜种类根据季节和生长期随机发，一次发3种蔬菜。据说供不应求，全被我党机关包下了。<br/><br/>几年后收回厂房、管道、自动控制系统等方面的投资后，我猜蔬菜其成本也就不到10块钱一斤，不比有机农场种的蔬菜贵。<br/><br/>因为有机农场照规定需要经过3年不打农药和施化肥的过渡期（农药自然降解）才能获得审批。据说京东卖的几十块钱一斤有机大米都是在3年过渡期内的假有机，算上土地三年闲置的成本，真正的有机大米要100多块钱一斤。

补充一下，厂房内全封闭全自动种植，农药和除草问题都不需要考虑了。

化肥对大米有什么影响？种大米也不需要打农药吧？我总觉得“有机”是商业噱头。[edit]2014-01-31 00:50:01.596622[/edit]

影响总是有的。<br/><br/>比如说，化肥之间相互有抑制效果——这与根系细胞的搬运能力和渗透速度有关，生物体的细胞内外由细胞膜隔离，部分小分子化合物能够自然渗透进细胞，一些细胞内多余的物质细胞能将其搬出去（高血压就是因为盐，也就是钠离子吃得太多），而细胞急需的物质细胞又能主动搬进去。当某一种营养物质太多时，植物根系的细胞会忙于将多余的营养物质搬出细胞外，其他有益的营养物质就没空搬进去了。因此我们在施化肥时，一种化肥如果施用过量，其他几种也得相应过量施用，各自都加强渗透来进行平衡。<br/><br/>就如盐是人类必须的营养物质，但吃太多会造成多种疾病一样，化肥，尤其是氮肥施用过多也会造成植物体内合成多种有害物质。其他不说，过量施用氮肥（特指化肥）就会导致植物体内亚硝酸盐含量异常升高（尤其是在收割后储存过程中，我猜想可能与植物失水后体液浓度过高有关）。此外，我们可以想象，植物内过量的氮肥，磷肥，钾肥之类的化肥总不是人所需的营养元素吧？

种大米不需要打农药？不可能吧？我虽然不是农民，但想来不太可能。<br/><br/>或许以前大米不容易遭虫害。但现在如果周围农田都在喷农药，你自己种的大米却不喷，那么害虫就算不喜欢吃水稻，也会聚集到没有农药的水稻田里面去。毕竟要不是迫于无奈，害虫也不喜欢吃农药。

哦，忘了补充，也有英国人搞的研究认为高血压与血液中的氯离子关系更大，钠离子是被冤枉的——如果的确如此，那么所谓的健康钾盐毒性更大（因为钾盐不够咸，需要多放一点，氯离子无意中吃得更多了）。

哦，搜了一下，种大米是需要打农药的。。

你说的是化肥施用不平衡的问题。植物吸收了化肥是要代谢的，不是吸收了尿素尿素含量就高。再说人体也需要氮磷钾这些元素啊。

人有进化完善的消化道——我们肚子里消化系统（及相关）的器官占了大半体积。我们吃的食物，其营养吸收主要靠小肠的主动搬运进行吸收。但水、无机盐和酒精等物质还是非常依赖渗透（因此我们吃盐多了会得高血压，喝水太多会导致电解质失衡休克等等）。<br/><br/>植物的根部功能结构很简单，对渗透吸收的依赖性更大，所以存在更严重的过量吸收问题。而植物体内的代谢能力相当有限——这是进化造成的，水稻之类的植物从在地球上出现为止，从未面临过氮、磷、钾等无机肥全面超标的情况，没有进化出快速将多余矿物质代谢的功能。此时，多余的矿物质只能堆积在其体内。其实人也一样，我们盐、水、维生素、脂肪等营养元素或者重金属，致癌物等吃多了也会堆积在体内。<br/><br/>至于氮肥超标与植物体内亚硝酸盐超标问题，据我所知是所有植物的共有问题。不过不同类型的氮肥在植物体内合成亚硝酸盐的数量不同：<br/><br/>http://d.wanfangdata.com.cn/periodical_shandnykx201011016.aspx

用营养液种出来的没有无机盐积累问题？[edit]2014-01-31 13:25:49.893277[/edit]