穿越后，成为了农业之神 赵南元：转基因噩梦乃人为编造

《清华教授：转基因噩梦乃人为编造》

注意：这已经是二十几年前的文章。二十年前，科学界就认为转基因安全性没有争议。如果过去了二十几年，依然没有发现任何问题。转基因已经被科学家研发了60多年，早就滚瓜烂熟了。从科学原理，到毒理学实验，到后继追踪，到长期实践，都证明转基因作物没有任何问题。全球养殖场喂养动物也超过了1000代，也没有发现任何问题。

本文2002.9.29发表于《科学时报》。

如今转基因食品已成了公众身边既熟悉又陌生的一种产品。究竟什么是转基因食品？转基因食品是否安全？它是否存在长期的隐患？针对这些问题，我们采访了一些相关的专家学者，请他们从不同的角度就这些问题进行阐述。在这里，我们并不能就一些问题做出定论，只希望通过几位专家学者对这些问题的解答，促进公众对转基因技术及转基因食品的了解。

中国科学院王台教授：转基因技术不可阻挡

记者：“转基因”究竟是怎么回事？什么样的食品才算转基因食品？

王台：基因是控制生物遗传性状的基本遗传单位。在基因克隆技术建立之前，育种学家通过常规育种杂交等方法把某一植物中的优良性状的基因导入到所选用的作物品种中去，培养出许多优质高产的作物品种。现在随着生物技术的发展，科学家能够获得许多能用于改良作物品质的基因，例如控制蛋白质含量、抗逆抗病基因，将其连接到一个载体上，然后用含有目的基因的载体将基因转到植物的细胞中去，再通过细胞的培养等培育出转基因植株。那么含有转目的基因植株所生产出来的食品就是转基因食品。

记者：现在国内都有哪些转基因食品？例如现在市场上常见的小西红柿算是转基因食品么？

王台：目前国内转基因食品的范围很小，主要包括大豆，玉米等，我们现在从美国进口的大豆的一部分是转基因大豆。国内的转基因产品主要是一些非食品的产品，例如棉花等。你所说的小西红柿其实并不属于转基因食品，它是通过常规育种方法培育的。

记者：现在公众对转基因食品普遍存在一种恐惧心理，您认为这种心理是如何产生的？

王台：我想这主要是由于公众对转基因食品的制作过程不够了解。因为转基因是一种专业知识，普通百姓所了解的大都是一些转基因植物（食品）的负面消息，因此在心理上产生了压力。其实转基因食品主要是通过生物工程的办法来导入某个基因，就目前而言，还没有发现转基因食品对人类有害，但同时也缺乏证据证明它的无害性，因此产生了一些争论。过去主要通过杂交育种的方法来把某个基因转到目的植物体内，这个过程比较漫长，但它基本上是一个人为辅助的自然杂交过程。由于在人类发展的历史上，物种驯化和通过杂交等技术进行的作物品种的选育一直伴随着人类的发展而存在，所以人们对常规遗传育种方式生产出来的食品没有异议。转基因主要是通过生物技术的方法来加快传统育种的过程，例如过去要通过10年才能选育出一个品种，但通过转基因方法可能只需2－3年就可以完成。

许多人怀疑转基因食品的安全性主要是涉及到转基因载体。因为转基因的过程中必须要把目的基因连接到一个载体上，这个载体也就起到我们生活中运输车辆的作用，基因须借助载体才能插入到生物的染色体中，这样才会进行遗传。因为这个载体的组件通常不是植物体的内源基因，而是通过人为构建形成的，特别是很多选择标记都是抗生素，这就有可能在植物体产生一些抗生素，而这些抗生素是否会对人体有害是人们关注的问题。现在科学家们已经意识到这一点，开始选择一些生化产物取代过去的抗生素选择标记。

记者：刚才您提到过美国的转基因大豆，像这类食品是否可能会引起人体的过敏反应或其他不适症状？

王台：还没有这种现象发生。美国的转基因食品产量很高，在大豆的总产量中有一半以上都是转基因大豆，目前欧洲比较抵制美国的转基因食品，这主要有两方面的原因，一是来自绿色和平组织的抵制，他们是完全自然主义者，认为转基因改变了生物经长期进化形成的稳定的内在遗传机制；另一方面主要是国际贸易的影响，因为美国转基因食品的竞争力很强，可能有一些贸易方面的问题。

记者：目前国外的转基因食品在上市过程中主要有哪些具体措施？

王台：欧美国家的转基因食品都是贴标签上市的，也就是说要告诉消费者他所购买的是转基因食品。对于公众来说，在转基因食品的商品化过程中，一是应该让他们正确了解转基因食品的制作过程及其安全性，二是应该告知该食品是通过转基因技术生产的，我认为这种“知情权”是应该提倡的。记者：转基因食品的发展前景如何？

王台：我想通过转基因技术来改良作物的品质是一个不可阻挡的趋势，因为现在有许多问题是无法通过常规育种来解决的，特别是耐旱、耐贫瘠等作物品种的培育。例如非洲的沙漠地区，如果按照现在的育种手段，它的粮食产量根本不可能满足基本生活保证，人们现在寄希望于通过转基因技术生产一些比较耐旱、耐贫瘠的作物，以解决因为土地可耕面积的减少而给人类带来的压力。另外转基因技术可以改良作物的营养成分，现在非常知名的一个例子就是GOLD RICE，金色大米，它是通过将胡萝卜素合成途径的关键基因转到水稻中去，生产出的大米是金黄色的，这种水稻含有维生素A的合成原料，在解决吃饭问题的同时有助于治疗因缺乏维生素A而导致的眼睛失明等疾病，这对于发展中国家非常重要。 因此转基因技术还是具有广阔的发展前景的。

（王台，博士，中国科学院植物研究所研究员，中国科学院研究生院教授，目前的研究涉及植物分子生物学、生物技术等。）

清华大学教授**元：转基因噩梦乃人为编造

记者：转基因食品在宗教、伦理等方面会不会带来问题？

**元：这是某些伦理学家编造出来的故事。有伦理学家声称，应该在转基因食品上贴标签，否则可能伤害某些消费者的宗教感情。譬如佛教徒是忌食肉的，如果让没贴标签的、转入了牛的基因的西红柿上市，那些人不知情买来吃了，就可能伤害他们的宗教感情。这种故事是荒谬的。所有生物都是同源的，它们均有一定量的完全相同的基因，譬如水稻的30％的基因能在人体中找到。能不能讲我们吃饭时吃了30％的人肉？如果吃“30％的人肉”是可以容忍的，现在改吃“30.0001％的人肉”又有何不妥。这些伦理学家啊，他们在人为制造恐慌！

记者：但公众是不是应该有知情权？听说国外要求在转基因食品上贴标签。

**元：欧盟国家特别强调贴标签，这里面夹杂了一些国家的政治、经济考虑。为什么要这样？很简单，在转基因食品的研究和生产方面美国走到了欧洲的前面，美国的相关产品的质量更好，冲击他们的市场啊。怎么办？强制要求贴标签，然后在老百姓心目中煽动一种对转基因食品的不信任感，这样人家就不买了，于是就制造了一种非关税壁垒。我国也有人在考虑用贴标签方式缓一缓美国带来的压力。但这东西是个双刃剑，真宣传大了，将来我们自己的转基因产品也没法卖了，最后倒霉的还是我们自己──这种宣传会防碍自己的转基因研究，使我国在相关科技方面更加比不上人家。所以是谁宣传谁倒霉！

记者：既然在安全、伦理等方面都没有问题，为什么有不少人仍对基因工程食品存在一种天然的恐惧感？

**元：这种恐惧感不是天然的，而是人为制造出来的。当前世界上有各种各样的思潮，其中一条是极端环保主义思潮。他们美化自然，认为自然是神圣的，一切自然的都是好的，一切人工的东西都是坏的。这类反科学思潮对于科学、技术的发展从心底里头有一种仇视态度。毫无根据地鼓吹科学将毁灭世界，科学正形成一种霸权，科学会把人变成一种工具，总而言之，科学正促成人的异化。

许多广告也有这样的效果。譬如有这样的广告词：“本品采用全天然材料，绝不含任何化学元素”。不含化学元素，又有什么东西不含化学元素？真是荒谬绝伦。但它们也使得人对于人工的、技术的、科学的东西产生一种厌恶感。

普通公众没有多少科学基础，能够分清是非的人可以说是凤毛麟角。所以对于转基因食品和其他科学成果，人们很容易受一些反科学思潮的影响，持一种恐慌、反对的态度。

但这种思潮是完全错误的。自然并不神圣。自然决不像他们所想象的那样温柔，那里面有毒蛇、毒蜘蛛、毒蘑菇、有毒植物等，有毒的东西多得很。我们现在生活在城市中，它确实不自然，但它比原始环境或古代环境要安全得多，美好得多。后者确实自然，但并不友好。大家都在美化自然，好像它是母亲怀抱似的东西。实际上不是那么回事，自然那东西绝对是非常残酷的。

（**元，清华大学自动化系教授，信息工学博士，研究认知科学、进化生物学、伦理学等。兼职为互动百科科学顾问。）

《清华教授：转基因与图灵机》

本文2002年发表于人民日报。

本文设定的读者对象是对转基因感兴趣的人，不包括反转人士。据我观察，反转人士对于基础的科学知识所知甚少，不足以理解本文，读本文纯属浪费时间。鲁老爷子曰：“浪费他人时间是无异于谋财害命的。”谋财害命罪莫大焉，故此事先声明，勿谓言之不预也。如果有人说：“用电锯锯木头盖房子会塌。”你信吗？

不管你信不信，反正我不信。

为什么不信？

因为道理讲不通。

房子会不会塌，取决于设计、材质、加工精度等因素，与锯子的动力种类无关。

所以，即便你在我眼前做实验，用电锯锯木头盖了一百栋房子全塌了，我也不承认你能证明“用电锯锯木头盖房子会塌。”这个命题，就因为道理讲不通。

同样的理由也适用于转基因。

如果有人说：“吃转基因食品有害。”你信吗？

不管你信不信，反正我不信。

为什么不信？

还是因为道理讲不通。

食品有害无害，取决于食品原料生物的性状和加工方法。生物性状取决于基因，而与造就该基因的育种方法无关。

所以，就算你当着我的面做实验，一百个人吃了转基因食品当场倒毙，我也不承认你能证明“吃转基因食品有害”这个命题，这也同样是因为道理讲不通。

如果上述论述对于实质等同还嫌不够充分，那么下面我们给出一个更强的证明，称之为“吧狗定理”。吧狗定理的内容是：只要知道目标基因的排序，就可以从现实物种出发，通过变异选择的传统育种方法，获得目标基因和与之对应的目标品种。也就是说，现在我们如果对吧狗进行基因测序，完全掌握了其基因排列，即使吧狗灭绝了，我们也可以用突变选择的手段，从狼出发重新培育出吧狗。这种可以用变异选择得到的基因排列，当然包括但不限于用转基因方法可以得到的基因序列。换句话说，所有转基因作物，都可以用变异选择的传统育种方式获得。进一步的推论是，不可能用基因测序的方法区分转基因与非转基因品种。

初看起来，吧狗定理有些骇人听闻，甚至违反生物学的常识，需要仔细的论证。

听众会说，吧狗就是从狼出发通过变异选择培育出来的，再来一次也不稀奇。但是，吧狗的出现也有很大的偶然性，我们讲的是一种更有把握的育种方法。何况，这种方法可以用变异选择的方法培育出和转基因相同的作物品种，这就超出靠普通的生物学常识想象的范围了。为了实现这种育种，我们需要“基因选择”的概念。

自古以来，生物自然进化和人工育种的原理都是变异选择，选择的根据是生物的性状。这种选择可以称为“性状选择”。在基因测序技术出现之前，人们育种只能根据性状进行人工选择，所以也不需要“性状选择”这个词汇。基因测序技术的出现，为我们提供了按照基因进行选择的可能性，使得我们可以创造出“基因选择育种”这个词汇与“性状选择育种”相区别。当然，万变不离其宗，选择的标准是育种者自由决定的，但它们都是“选择”。

为了说明基因选择如何进行，我们还需要引进一些有用的概念。

先介绍一下图灵机。

图灵机是图灵提出的一个理论模型。由有限状态的控制器、磁头和无限长的磁带三部分组成。控制器可以控制磁头在磁带上移动和读写符号，并根据读出的符号改变状态。图灵机虽然简单，却可以模拟一切自动机器，如今的计算机也是它的子集。而且用图灵机也可以模拟进化和育种过程。

模拟育种的图灵机是这样的：把基因看成磁带，磁头可以沿磁带移动，可以在磁头所在的位置左侧插入一个字，也可以删除磁头所在位置的字并且把左侧的磁带拉过来接上。磁头能写的字包括A、T、C、G四种。这些动作都不是图灵机的基本动作，但都是图灵机可模拟的，使用过文字处理软件编辑文章的人都知道这些动作是编辑的基本动作，而文字处理器也是图灵机可模拟的。

这是进化和育种的一个理论模型。制造这个模型的第一个用处是可以用来定义两种基因之间的“距离”。为此，把上述育种图灵机的删除和插入统称为“操作”。显然，一个基因序列可以通过操作变成任意其他基因序列。

两个基因序列之间的距离是这样定义的：两个基因序列之间的距离是从一个基因序列变为另一个基因序列所需的最少操作次数。

容易证明，此距离定义满足距离公理。

距离为0意味着两个基因序列完全相同。

显然，两个基因序列之间的距离不小于二者碱基数量之差，不大于二者碱基数量之和。

有了基因序列之间距离的概念，就可以给出一个程序，从任意基因序列出发，只使用随机变异和选择，得到另一个任意基因序列。

育种程序如下：

1，从原始品种出发，测出其基因序列。确定目标品种的基因序列，计算二者距离。

2，经由诱变或自然突变得到下一代。

3，对下一代各个个体进行基因测序，计算其与目标品种的距离。

4，各个个体与前一代比较距离，将距离增大的淘汰掉。5，如有距离为零的个体则育种完成，没有则重复2。

因为基因距离是有限的，所以上述让距离逐步缩小的程序最终一定能得到距离为零的结果。由此就证明了吧狗定理。当然这只是个理论证明，实践起来还有很多具体问题。

例如，按照这个程序，理论上可以把任何生物培育成任何生物，例如，从猫出发培育出小麦，这显然不太可能，至少这个距离只能减少的程序会遇到问题。很容易想到的问题是，动物变成植物不仅基因有变化，细胞本身也有变化，如果基因突变而细胞没有相应变化，生物个体不太可能存活。但是，由于所有生物都有共同的祖先，从一种生物变成另一种生物，只要沿着进化树上溯到分歧点，在沿着进化路径，是一定可以到达的，当然还需在适当的时点适当改变细胞构造。不过这只是理论上的可能性，实践会有很大困难。

尽管如此，从上面分析距离过大所引起的困难可知，在距离很小时困难也很小。至少吧狗定理运用于转基因时，我们可以很有把握地说，转基因可以做到的，用上述逐步减少距离的变异选择育种程序也可以做到。

另一个容易想到的问题是效率问题，例如用转基因方法育种一年可以完成的事，用上述程序可能需要1000年，而且基因测序也价格不菲。不过这个问题无需考虑，理论模型只用于理论证明，和效率无关。图灵机的效率和天河二号有天壤之别，而且至今无人制造过一台图灵机，但是图灵机模型帮我们奠定了计算理论的基础。

我们说逐步减少距离的育种程序效率低也只是与转基因相比而言，而且是在有基因可转的条件下。如果从计算复杂度的角度看，这个程序的算法计算复杂度是很低的，育种时间随基因距离成调和级数变化，增速低于线性关系，与二次方、三次方甚至指数爆炸的情况比都是非常高效的。比起自然界的进化，也更加高效。

我们从理论上证明了任何转基因的结果都可以靠变异选择的方法得到，也就意味着区分转基因和非转基因是没有意义的。也就是说，用基因测序的方法无法区分是否是转基因作物。这个结论是非常违反常识的，大家会说，事实上我们现在可以检测出转基因的存在呀。

没错，转基因可以检测，但有前提条件。首先，要检测转基因，必须知道被转的基因是什么，然后才能在基因图谱中检查有没有这个基因。由于被转的基因大多申请了专利，基因是公开的，检测起来比较容易，甚至可以利用该基因所产生的特定蛋白质，找到更简单的检测方法。但是，这些检测，只能检测出某个基因的存在，却不能告诉我们这个基因的生成过程。过去我们认为这些基因的来路只可能是转基因，但是在我们业已证明可以用变异选择的方法达到和转基因相同目的之后，至少在理论上无法排除这个基因是由变异选择产生的可能性。

如果我们定义文章中由“复制”、“黏贴”得到的部分为抄袭，而用键盘逐字敲进去的无论什么内容都不算抄袭，那么只看文章我们是无法辨别抄袭与否的。当然，变异选择不是逐字敲进去，更贴切的比喻是：让猴子随意敲键盘，人在旁边看着操纵开关，敲对了的放过去，敲错了的挡住，效率虽低，终有一天能按人的意愿修改成所要的文章。

“怀疑探索者”有话说：

**元，1946年生，毕业于清华大学自动控制系，1994年任清华大学教授，主持过多项国家自然科学基金及其他基金项目，专着《认知科学与广义相对论》获得第九届中国图书奖。其父是清华大学副校长、数学教育家赵访熊。2012年，**元担任互动百科科学顾问。2020年10月19日，不幸因病逝世。

**元是我走上科普道路的第一领路人，多年前我在科普媒体科学公园网站上偶然看见一篇**元先生的《“科学主义”是一顶用谎言编织的帽子》，当时就叹为观止，没想到中国还有思想性这么高的知识分子。**元教授对我帮助很多，对我的很多文章都予以点评和鼓励，给予了很多指导意见。我个人的意见认为，仅论思想水平，我个人认为，**元是中国改革开放50年以来第一科普作家。

现在迷信思想是社会风气的主流，我们的科普工作，面临着严峻的挑战，希望中国多一些**元教授的人，不要画地为牢！