糟糕的育种
育种活动所引起的变化中存在一种奇特的失察:虽然小麦和其他作物的基因组成发生了巨大的改变,各个机构(包括IMWIC)却没有在新创造的遗传品系上进行任何动物或人类的安全测试。增加产量的努力是如此急切,植物遗传学家对于杂交产生出可供人类食用的安全产品是如此自信,解决世界饥饿的事业是如此紧迫,以至于这些农业研究的产物从未经过人类安全的考量就进入了食物链中。
人们只是简单地假设,因为杂交和育种所产生的植物在根本上仍然是“小麦”,所以食用者也能很好地接受新的品种。事实上,农业科学家们嘲笑并且不相信杂交可能会产生对人类有害的品种。毕竟杂交技术(以更加天然的形式)应用于作物和动物的时间已有数百年之久。使两个品种的番茄交配,你得到的仍然是番茄,不是吗?有什么问题呢?动物或人类安全测试的问题从未被提出过。对于小麦,人们也是这样假设的,麸质含量和结构的变种、其他酶和蛋白质的修改、产生针对各种植物疾病的敏感性或抗性的特质,都会在毫无影响的情况下为人所用。
根据农业遗传学家的研究发现,这样的假设可能是毫无根据且完全错误的。如果对比分析小麦杂种与其双亲品系所表达的蛋白质,就可以看出,虽然后代表达的约95%的蛋白质与双亲是相同的,但还有5%是独特的,这部分蛋白质没有出现在双亲中的任何一方。5特别是小麦麸质蛋白,这种蛋白在杂交过程中经历了相当大的结构改变。在一项杂交实验中,我们在后代中鉴定出了14种在其小麦植株双亲的任何一方中都没有出现过的新麸质蛋白。6不仅如此,与100年前的小麦品种相比,现代普通小麦品种所具有的与乳糜泻相关的麸质蛋白的基因数量更加庞大了。7
变坏的好谷物
现代小麦与其进化前辈之间的基因差距已经演化得如此之大,我们是否有可能在食用像单粒小麦和二粒小麦这样的古代谷物时不被其他小麦产品所具有的有害效应所影响?
我决定测试一下单粒小麦,我把两磅全谷物磨成了面粉,随后用这些面粉来做面包。我还磨了一些常规有机全谷物的面粉。我用这两种面粉分别做了面包,只放水和酵母,没有添加糖或者香料。单粒小麦面粉看起来很像常规全麦面粉,但是当水和酵母加进来的时候,区别就变得明显起来:它那浅棕色的面团更没有弹性,更不柔软,比常规面团更黏,并且缺乏常规小麦面团的可塑性。面团的味道也不尽相同,单粒小麦面团闻起来更像是花生酱,而非标准面团的中性味道。它比现代面团膨胀得小很多,相比于现代面包翻倍的体积来说只会膨胀一点。而且正像艾丽西瓦·罗格撒所说的那样,最终面包成品的味道也确实不同:单粒小麦面包更厚重、有坚果香,还有一种涩嘴的余味。
我可以想象这块粗糙的单粒小麦面包出现在公元前3世纪亚摩利人或美索不达米亚人餐桌上的情景。
我有小麦过敏症。所以,为了科学,我做了自己的小实验:第一天食用4盎司单粒小麦面包,而第二天食用4盎司现代有机全麦面包。我做了最坏的准备,因为我过去的反应是很不愉快的。
除了观察我自己的生理反应之外,我还在吃了每种面包之后进行了手指针刺血糖化验。两者的差距令人震惊。
初始血糖是84mg/dl。在吃了单粒小麦面包后,血糖是110mg/dl。这大致符合食用碳水化合物后的反应。但是在此之后,我没有感觉到任何负面效应——没有瞌睡、没有恶心、没有痛苦。简单来说,我感觉不错。耶!
第二天,我重复了这个过程,用4盎司的常规有机全麦面包来代替。初始血糖是84mg/dl。吃了常规面包之后,我的血糖是167mg/dl。除此之外,我很快就感觉恶心,差点连午餐都没吃进去。这种反胃的感觉一直持续了36小时,与之伴随的还有胃痉挛,从刚吃完开始一直持续了数小时。当晚的睡眠断断续续,中间还穿插着生动的梦。我无法正常思考,第二天早上也不能理解我想要读懂的研究论文,于是我不得不重复阅读了四五遍。在整整一天半之后,我才感觉又恢复正常了。
我熬过了自己的小麦实验,但对实验结果很是震惊,我对古老小麦和现代小麦制成的面包的反应差别如此巨大,这里面肯定有蹊跷。
当然,我的个人经验并不满足临床试验的标准。但是这个实验却能引发一些有关古老小麦和现代小麦之间潜在差异的问题,在两者相隔1万年的时间跨度中,人类对小麦进行了基因干涉。
把这些变化乘以数万次小麦杂交,你就得到了植物特性(比如麸质结构)发生巨变的可能性,因为这些特性都是由基因决定的。请注意,对于小麦植株本身来说,杂交所产生的基因修饰在根本上是致命的,因为这上千种新型小麦品种无法独立生长在野外,它们必须依靠人类的帮助才能存活。8
小麦增产的新农业最开始受到了第三世界的怀疑,反对的声音主要基于守旧思想:“我们以前不是这么做的。”小麦杂交的英雄博洛格博士通过谴责世界人口爆炸式的增长和倡导高科技农业的“必要性”来回应对高产小麦的批评。备受饥饿困扰的印度、巴基斯坦、哥伦比亚以及其他国家的粮食产量的巨大增长很快就使反对者闭了嘴。粮食产量的指数级增长把短缺变成了盈余,并且让小麦产品变得廉价且易于获得。
你能埋怨农民偏爱高产的矮杆杂种植株吗?毕竟很多小农场主在经济上很窘迫。如果他们能让亩产增长10倍,生长期更短而且作物更易收割,他们为什么不这样做呢?
在未来,基因修饰的科学还有潜力进一步改变小麦。科学家们不再需要培育植株、默默祈祷,然后期待正确的染色体交换出现。利用科学的方法,单独基因可以被有目的地插入或者移除,我们可以为抗病、抗虫、耐冷、耐干或其他任何由基因决定的特征来培育品种。不仅如此,人们还可以用基因定制新的植株,让它们适应于特定肥料或者杀虫剂。对于像嘉吉、孟山都以及ADM这样的大型农业综合企业兼种子和农药生产商来说,这是一种在经济上颇具回报的方法,因为具体种子的品系会受到专利保护,于是与之匹配的化学处理就可以进行溢价和促销。
基因修饰的构建前提是:一个单独的基因可以被插到正确的位置,而不会扰乱其他特性的基因表达。虽然这个概念听起来很合理,但实际情况不总是这样干净利落。在基因修饰的最初十年中,转基因植物不必接受动物或安全测试,因为人们认为这种操作和看似无害的杂交操作之间没什么区别。公众压力后来迫使监管机构[比如美国食品药品监督管理局(FDA)的食品控制分支]做出要求:转基因产品在进入市场之前,必须经过测试。然而基因修饰的批评者援引了许多鉴定出基因修饰作物具有潜在问题的研究。被喂食了耐草甘膦大豆(被称为抗农达,这些豆子在基因上被培育成允许农民自由喷洒除草剂农达而不伤害作物的品种)的测试动物相比于食用常规大豆的动物表现出肝细胞、胰腺细胞、肠细胞以及睾丸细胞上的变化。我们认为这种变化来源于基因插入点周围意料之外的DNA重排,这种变化使食物中被改变的蛋白质具有潜在的毒性作用。9
直到基因修饰出现,才让“对基因改造植物的安全测试”的概念进入公众视野。公众的呼吁敦促国际农业社会制订了指导方针,例如成立了国际食品法典委员会,该组织是联合国粮农组织和世界卫生组织共同努力的结果,其作用是确定哪些新型转基因作物需要接受安全测试,应该进行什么类型的测试,以及应该测量什么指标。
但是几年前,当农民和遗传学家开展数万个杂交实验时,却没有这样的呼吁。没有人会质疑意料之外的基因重排可能会产生一些理想的属性,比如更好的抗旱性或生面特性,但是这些变化可能会伴随着眼睛、鼻子或者舌头所感知不到的蛋白质改变,而当时几乎没有任何人关注这些副作用。杂交实践还在继续,培育着新的“合成”小麦。虽然杂交在精确的基因修饰技术的对比下相形见绌,但是它仍然有可能不小心“打开”或“关闭”与预期效果无关的基因,产生独特的特性,然而并非所有这些特性在目前都可以鉴定。10
所以,对人类可能造成不良影响的小麦改变并不来源于基因插入或者删除,而来源于先于基因修饰出现的杂交实验。于是在过去的50年中,几千种新品系在未经任何安全测试的情况下进入人类商业食物供应中。这是一个会对人类健康造成巨大影响的事件,所以我要再重复一遍:尽管人们用遗传改造方法修改了成百甚至上千种由基因决定的现代小麦的特性,使现代小麦进入了全世界的食物供应中,但人们甚至连一个类似“这种食物是否适合人类食用”的问题都没问过。
因为杂交实验不需要动物或人类测试的记录,所以我们不可能精确定位具体杂种可能在何时、何地并以何种方法放大小麦的有害影响。我们也不知道是只有一部分还是所有小麦杂种都会对人类健康造成潜在的不良影响。
每一轮杂交引入的渐进式基因变异都可能大不相同。就拿人类男性和女性来说。虽然男性和女性在基因内核上大致相同,但是两者的差异使得男女之间的关系变得微妙,甚至有“男女搭配,干活不累”这样的说法。人类男性和女性之间的一系列关键性差异就来源于一个单独的染色体,小小的男性Y染色体和它的几个基因。有了男女间的这些差异,才有了几千年来人类的生活和死亡、莎士比亚的戏剧,以及《辛普森一家》(The Simpsons)中辛普森夫妇之间的鸿沟。
这种由人类设计出来的被我们称为“小麦”的禾草就这样延续了下去。上千次人类设计的杂交所产生的遗传差异造成了小麦成分、外观以及特性上的实质差异,这些差异不仅对主厨和食品加工业来说很重要,对人类健康来说也具有潜在的重要影响。