基因热
在讲述转基因生物这个可能被认为是农工业史上最大阴谋之一的起源之前，我们最好先来追述一下令人难以置信的基因工程神话。
这一历史开始于1953年。当时，美国人詹姆斯·沃森和英国人弗兰西斯·克里克破译了DNA(脱氧核糖核酸)分子的双螺旋结构，该分子包含着该生物的遗传密码。这一发现为这两位遗传学家和生物化学家赢得了1962年的诺贝尔医学奖，并确立了一门新学科的产生：分子生物学。它也促使了一种“信念”的产生—— “生命是一台机器”，它完全依赖于各自独特的基因，而基因成为理解生命机制的最终关键所在。换言之，以生命体功能为特征的每一个生物反应，均由一个基因所控制，该基因通过起动某一特定蛋白质产生某种功能。
自20世纪60年代初开始，分子生物学家们致力于研究这样一种技术，这种技术使他们能够制造自然本身不可能制造出来的、想象出来的有机体。为此，他们绞尽脑汁去剪切和拼接DNA片段，复制和繁殖基因，目的是为了将其从一种生物转移到另一种生物中去。这一基因修补往往会得到一种高尚的、人道主义视角的辩护，正如孟山都负责研究事务的副总裁霍楚瓦特所说的，“通过在分子水平对遗传信息的操纵，像水稻这样的植物可以被‘教会’去制造出更高含量的蛋白质，从而为缓解饥饿与营养不良带来了一个奇迹，这一做法是完全可以接受的”。
1972年斯坦福大学，保罗·伯格成功实现了DNA“重组”，也就是说，将来自不同生物的两个DNA片段拼接为一个杂种分子。不久之后，他的同事斯坦利·科恩宣布成功地将取自蟾蜍的一个基因转移到一个细菌的DNA中，而细菌能够大量复制这一“入侵者”。这一发现打破了在当时被认为不可触犯的法则，即不可能跨越所谓“种属屏障”，这既在国际科学界内部引起了强烈的兴奋，也带来了极大的不安。当保罗·伯格宣布他有意将一个来自猴子体内的致癌病毒SV40嵌入到大肠杆菌细胞——一种定居于人体消化道的细菌中，这一不安就转变成为了抗议。“如果受到基因操控的生物不幸从实验室中泄漏出来，那将会发生什么呢?”包括致癌病毒学家在内的一些在科学界很有影响的人物如此担忧道。
基因修补的胜利
恩斯特·亚沃尔斯基，于1952年进入孟山都公司。这是一位草甘膦专家，他有一个在同事们看来似乎很荒唐可笑的想法：与其研究制造一种新的除草剂，为什么不创造某种选择性植物——通过操纵该植物的基因型，以使其恰好能够在除草剂的喷洒之下幸存?
1972年，约翰·汉利被任命为孟山都CEO，他也深信生物学意味着化学的未来。受到约翰·汉利的鼓励，亚沃尔斯基开始在一间加拿大实验室进行植物细胞培养，管理一个由30名研究人员组成的研究小组，这个小组的成员是一些野心勃勃的青年分子生物学家。“这些年轻的遗传学家们的确相信他们的工作是有利于地球的，有可能生产出更多食物，同时降低农业对化学产品的依赖。”相反，公司的怀疑者们将这帮狂热的年轻人看做是缺少经济责任感的怪人，并冠之以“亢奋者”的绰号。
这群研究者的研究计划包括三个阶段：首先操纵DNA以提取可能有某种用处的基因——它因此得名“目的基因”；然后将这些基因转移到植物细胞中；最后，进行组织培养，以复制并促使受到操纵的胚胎细胞生长。
第二步基因转移，与19世纪中叶以来选种者们所做的系谱选择毫无共同之处。以往的种子公司只是将农民们世代相传的做法合理化与系统化：自一万年前农业产生以来，农民们将收获物中最好的种子保留下来以备来年播种。职业选种者的贡献在于诱使两种因具有某种农学品质(例如谷物的抗病性或产量)而被挑选出来的作物——即系谱亲本——进行杂交，以期后代因遗传法则而表现出同样的特征。这时人们会选出第二代中最好的样本，进行再杂交，如此几代。系谱选择建立在自然规律，具体来说是植物的有性繁殖的基础上，而人类的行为只是力求在同一个遗传库中改良，“改良”归根到底还是由大自然在田间创造出来的。农艺学方法与基因操控技术不能混为一谈，后者远非尊重植物发育的自然规律的做法，而是用尽各种方法去打破自然规律。
事实上，分子生物学家很清楚地知道，植物有机体拥有负责击退异物入侵的防御机制，它当然也能够击退来自其他生物物种的基因。从一开始，这些生物学家们就知道，如果不借助于一个能够搬运被选中的基因并使其通过外力进入靶细胞的媒介，或者说一个“载体”，基因操控就不能实现。因此他们只好找了一种在土壤中繁殖迅速的细菌——根瘤农杆菌，它能够将它的某些基因嵌入到植物细胞中从而引起肿瘤（根瘤农杆菌导致了植物冠瘿病，它侵害某些植物的根部，从而引起根部发生肿瘤）。换言之，这个细菌是一种病原体，它通过感染细胞来修改它们的基因遗传型。
1974年，一个比利时的研究小组成功识别出质粒(一种环状DNA)，它相当于一个载体，通过它，诱发肿瘤的基因可以从细菌转移至植物。研究者们试图分离质粒中那些诱发肿瘤的基因，并代之以“目的”基因。通常用到的一个基因，它来自“花椰菜花叶病”的病毒，与乙型肝炎病毒性质相似，某些反对毫无限制地进行基因修补的人们的担忧正来源于此……
但这还不是全部：假如诱发肿瘤的基因被去除，人们如何知道质粒的确已起到作用，将替换基因嵌入到了植物细胞中呢?研究者们所找到的唯一方法是在基因构建上加上一个“筛选标记”，在这个个案中是一个抗生素抗性基因——通常是卡那霉素抗性基因。为了检验转移的确发生了，这些细胞会被浇上抗生素溶液，经受此休克法而能幸存的就是“当选者”。这引起了对于公共卫生的另一重担忧(人们担心抗生素抗性基因会被寓居于人类肠道菌群的细菌吸收，从而降低对传染性病原体的抵抗力)。
1983年，三间实验室(一个来自比利时，两个来自美国，其中包括孟山都公司的霍许实验室)同时宣布，他们成功地把一个基因构建——一个卡纳霉素抗性基因——插入矮牵牛花或烟草(两种根瘤农杆菌易感植物)的细胞中。三个实验室都为他们的同时发现提交了专利申请。对于孟山都公司来说，重大的事情开始了，战斗的时刻真的来临了……
1993年：抗农达大豆的“人工基因盒”
由于受到前所未有的压力，亚沃尔斯基的研究小组明白，实验室的成功是一个关乎生死的问题，一场失败就等于向固守陈规的化学家们签字认输。从那时起，所有的研究人员都集中精力研究抗农达（世界销量最大的除草剂）作物的生产。这使亚沃尔斯基非常高兴，因为归根到底这正是他一开始的想法：操纵植物以使它们能够在除草剂的喷洒中幸存，这样一来，在任何时间都可以给作物——玉米、大豆、棉花或油菜、小麦喷洒除草剂，而仅仅清除掉杂草。
1985年，孟山都公司的研究者们唯一萦绕于心的问题是找到对农达免疫的植物细胞。由于始终找不到这种不寻常的基因，亚沃尔斯基的研究人员们一直在原地打转。
这一寻找持续了两年多，一直到1987年的一天，工程师们想到了在孟山都位于卢灵的工厂的垃圾箱中进行搜寻。在这家沿密西西比河延伸的工厂里，孟山都公司每年生产出数百万吨的草甘膦。清污池被认为是用来处理生产废料的，这些残渣废料中的一部分污染到了周围的土壤和池沼。为了获得无数微生物，以便检测到其中能在草甘膦中自然存活的微生物，并辨识出赋予它们这种宝贵的抵抗力的基因，研究小组在此进行了采样……用了两年时间，他们最终取得了难得的收获。
但此时距离胜券在握还差得远，研究小组得找到能让基因在被导入植物细胞后发生作用的基因构建。这里选定的植物细胞来自大豆。
将基因导入大豆细胞，孟山都的研究人员的确遇到非常多的困难。他们不得不放弃根瘤农杆菌这个媒介，因为他们总是遇到相同的问题：每当他们将细胞浸入抗生素，那些未捕获基因盒的细胞确实会死掉，但它们毒化了那些“好细胞”。
面对这一来自自然的抵抗性，研究人员准备尽全力将选中的DNA强行穿入靶细胞，这也是生物技术与旧的系谱选择技术并无关系的证据。一些研究者使用显微针；还有一些研究者则使用电荷在细胞壁上穿出小孔，以使DNA能够进入细胞……但都毫无作用!最终研究小组决定搬出重炮：“基因枪”，当他们想到这个点子作为最后一搏的武器时，被当做疯子看待。它的原理是：将基因构建固定在金质或钨质的微型炮弹上，然后将其射入胚胎细胞培养环境。难题在于基因枪导入DNA是随机的，射击数万次才得到几十种看来似乎有希望的植物。在对这些样本进行田间试验三年后，唯一一系基因操纵大豆脱颖而出了。它能够耐受得住强剂量的草甘膦，正如温室试验所证实的那样。1993年，孟山都宣布了它的成功。
研究小组花费了“70万小时和8000万美元的投资”取得了结果：一个基因构建，这包括目的基因、来自花椰菜花叶病病毒的启动子以及另外两个来自矮牵牛花的DNA片段，它是用来控制蛋白质产生的。
“抗农达大豆的基因盒完全是人造的，”名古屋大学的日本生物学家川田雅治指出，“它从未存在于自然的生命世界中，也不可能发生任何的自然进化。”
阿诺·阿波斯克在《草莓里面有鱼腥》一书中强调：“在征服自然的意愿中，人类运用战争工艺以迫使细胞接受其他物种的基因。对于某些植物，人类使用化学武器或细菌武器，从而用细菌或病毒使细胞受到感染；对另一些植物，他们则仅限于使用传统武器，比如基因枪。1000个细胞中平均有一个吸收了外源基因，存活，并有可能生成一个转基因植物。”
无论如何，1994年，孟山都公司提交了一份将其抗农达大豆投放市场的申请，它是第一种大规模种植的转基因生物。
（摘自《孟山都眼中的世界——转基因神话及其破产》，上海交通大学出版社2013年8月版，定价：55.00元）
（本版编辑 石佳 联系电话：010-67078727）
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