前所未有的推动作用和深远的影响 , 同时也可能产
生未知的后果或风险 , 尤其是当人类不能确保对技
术的正确 , 有效地运用时 , 其造成的灾难将是令人
触目惊心的。生物技术作为一种迅速发展起来应用
于环境领域的高新技术 , 也具有利弊双重性 , 在创
造显著经济效益、社会效益和环境效益的同时 , 也
存在环境安全性问题。事实上 , 生物技术确也曾对
环境造成负面影响。如用雪花莲凝集素 ( GNA) 基
因的马铃薯喂大鼠 , 引起器官生长异常 , 破坏免疫
系统的 Pusztai 事件 , 和普累克西普斑蝶食用转 Bt
基因玉米后引起 44 %死亡的斑蝶事件等。自 70 年
代基因工程出现以来 , 生物技术活动本身及其产品
对人类和环境的安全问题引起人们的高度关
注

[ 15 - 16 ]

, 而基因工程更是争论的焦点。

11 　基因转移扩散带来的环境问题

科学工作者选择标记基因必须考虑的问题之一

是转基因生物中标记基因的转移扩散。自然环境中
基因转移扩散在生物体之间是广泛存在的 , 如作为
植物遗传修饰的基本工具根癌土壤杆菌 (Agrobac

terium tumefaciens) 能够在自然状态下将 DNA 转入

(受伤的) 植物细胞中

[ 17 ]

, 高等生物甘蓝型油菜与

同属野草 Brassica adpressa 在自然环境下的有效杂
交

[ 18 ]

等。这种基因的转移扩散可能对环境构成严

重威胁。特别是用于改良作物的除草剂抗性基因进
入环境 , 一方面可能形成新的物种包括杂草 , 另一
方面抗性基因转移到野生植物后可能产生超级杂
草 , 将给农业环境带来不利的影响

[ 19 ]

。例如 , 转

基因水稻与近源的野生种在同一区域时野生稻可能
变成超级杂草 ; 栽培萝卜 ( R. sativus) 与同属野
生萝卜 (R. raphanistrum) 的近缘杂交亦产生杂草
种

[ 20 ]

。

12 　生态安全性问题

生态系统是一个动态平衡系统 , 有一定演替规

律。转基因生物引入后可能会干扰生态系统。首
先 , 转基因生物干扰生态系统的种群结构 , 如给蚜
虫喂饲料转基因马铃薯后 , 天敌瓢虫死亡较早 , 生
殖率降低 38 % , 不能孵化率高出 3 倍 , 导致蚜虫
大量繁殖而变得更为猖獗

[ 21 ]

。

其次 , 干扰生态系统的演替进程。转基因生物

引入环境后可能加速有害生物进化 , 产生更加有害
的生物。如 Bt 抗虫基因就有这种潜在可能性。同
时有害生物中原先一些次要种可能上升成为主要
种 , 改变生物种群物种的地位。再次 , 基因工程是
一门新技术 , 目前的科学水平还不能精确地预测转

基因生物可能产生的所有表现型效应 , 转基因生物
在某些环境下可能具有良好的表现型效应 , 一旦被
引入另一环境中可能产生不同表现型而对环境不
利。如百慕大草 (Cynodon dactylon) 在一些地区是
重要的草皮草和饲料 , 而在美国的许多地方却是最
不受欢迎的杂草之一

[ 22 ]

。

13 　资源遗传多样性问题

在自然生态系统中 , 随着转基因生物个体的释

放 , 通过种间婚配 , 转移基因将逐渐掺入整个生态
系统的基因库。可育转基因个体的引入增加了种间

的竞争水平和系统种群的遗传负荷 , 提高了基因突
变速率和遗传致死速率。当一种基因型个体比另一
种基因型个体繁殖较少后代时 , 往往导致遗传致死
现象

[ 23 ]

。结果使一些稀有物种可能面临灭绝的危

险 , 不利于生物遗传多样化。同时 , 通过基因改良
出高产、优质和抗性强的优良品种 , 淘汰大量旧品
种 , 可能加剧生物遗传资源的均一化和贫乏化 , 也
不利于物种资源多样性的保护利用。

14 　对人类健康安全性问题

转基因生物的研究应用是为了生态系统良性发

展和遗传资源多样化 , 最终服务于人类。但许多转
基因生物具有利弊双重性 , 即对生态系统良性发展
和遗传资源多样化起促进作用的同时 , 对人类健康
也构成了潜在威胁。虽然目前尚未发现转基因生物
作为食物危害人类健康的确切证据 , 但这种可能性
不是不存在的。如具有抗除草剂或杀害虫功能的基
因可能通过食物链进入人体内 ; 基因转入后也有可
能产生新的有害遗传性状或不利于健康的因素。据
报道

[ 24 ]

, 美国科学家研究表明转基因玉米可引起

蝴蝶大量死亡 , 出于对人类健康安全考虑 , 欧盟禁
止进口美国转基因玉米。

3 　展望

现代生物技术是当今高新技术革命的重要组成

部分 , 是以集科学化、集约化、商品化、环保化和
国际化于一体为基本特征的高新技术群体。作为高

新技术的一个重要领域 , 现代生物技术已步入产业
化轨道 , 并成为知识经济的一部分。21 世纪是生
命科学的世纪 , 新的科技革命给人类带来了发展的
机遇 , 但与此同时 , 人类仍未彻底摆脱所面临的食
物短缺 , 能源匮乏和环境污染的严峻挑战 , 现代生
物技术为解决这三大问题蕴藏着巨大的潜力。可以
预料 , 现代生物技术的迅猛发展及其在环保领域的
广泛应用必将成为解决食物、能源和环境问题的有
利手段 , 必将对社会产生深远的影响。

—

现代生物技术与环境保护 : 现状和展望　　宋稳成