第一章 基因改造是什麼?
2015年1月16日,媒體出現投書〈我用基改奶粉餵我的孩子〉哭訴,「兩個幼兒……直到我開始懷疑玉米澱粉、麥芽糊精似乎也是基改時,為時已晚…… 如果不喝基改奶能喝什麼?……不健康的基改玉米澱粉……基改黃豆粉……是人能喝的嗎?」
上述這位母親,只是許多害怕基改食品的民眾之一,甚至,基改恐慌已經攻克大多數民眾,亦即,當今社會瀰漫害怕基改食品風潮。基改食品是歐美舶來品,害怕與抗爭也是;風吹草偃,社會失序。
為何害怕基改食品?它真的有害嗎?是道聽塗說的?或是「有所本」?為何台灣出現不少反基改先鋒?他們的認知或立論到底多正確?他們一直宣稱基改傷身、要求禁止攝食,例如,營養午餐不可含基改食品等。
我們需要明確的科學證據,這是科學議題,不能「想當然爾」。此外,有趣的是,對於基改食品,一些人棲棲惶惶,但另些人則泰然自若。為何各人的認知「南轅北轍」?
橫看成嶺 側成峰
影響各人風險認知差異,主要原因包括(1)知識:各人的知識水準不同。(2)個性:不同的個性反映「緊張」程度。(3)經濟:物質的富饒或匱乏,富有易挑食。(4)政治:社會運動團體的建構,人多勢盛引發注意。(5)文化:生活方式或文化型態。
生活中的風險
美國哈佛大學風險專家出版的書《風險:你週邊真正安全和真正危險的事物》,提到比較「撞機vs.車禍」的風險,則前者更嚇人,但實際上後者更可能。同理,「謀殺vs.意外事故」,亦然。為何民眾更害怕較低風險的事物呢?因為我們面對恐懼時,更傾向情緒和直覺。
加拿大作家賈德納(Dan Gardner)的書《販賣恐懼:脫軌的風險判斷》(Risk: the science and politics of fear),指出人們易於曲解風險,例如,對賽車和抽大麻的態度:美國全國運動汽車競賽協會的車賽,在五年間超過三千次撞車事故,但政府仍允許協會車手冒此風險,而大眾也認為車賽為適合闔家大小的娛樂。但如果車手想在賽後抽根大麻放鬆,就會因持有違禁品而被逮補拘禁。
「天有不測之風雲,人有旦夕之禍福」,人生隨時有風險,但風險不易預測,而且也有高低,這就讓一些人風險意識超高(又無法區分輕重緩急),而且到處散佈,弄得人心惶惶。
不能在家,也不能不在家
有人認為,風險評估是以「冰冷的」統計數字(機率)衡量;但民眾的認知則是主觀直覺的利害關係,反映於「一旦罹病就是零與一的差別,而非幾億分之一的問題」、「不要跟我講機率,一旦降臨都是百分之百的災難」,就看似理直氣壯,實則理盲情濫,因為日常生活的事故機率比億分之一更高:不能吃東西(因噎廢食),也不能不吃東西(會餓死);不可呼吸(空氣中有毒物質),也不可不呼吸(會腦死);不能在家(若地震會被塌屋壓死),也不能不在家(出門會車禍)。通常我們想到的風險為媒體傳播甚至鼓吹的,而其描述往往不符合實際的風險。
心弦深處
人們較可接受自願風險,例如滑雪、賽車、爬山。許多人較願接受經常的小災難,而對少見大災難更恐慌,即使前者累積總量相當大於後者總量,但是這對前者多出的亡者實在無法交待。
美國普林斯頓大學心理學教授康納曼(Daniel Kahneman,2002年諾貝爾經濟學獎得主),出書《快思慢想》指出,我們有兩個相當不同的思考系統,其一是感覺(直覺),利用內建的經驗法則和習慣性模式,不經意識迅速評估風險,由此我們會突然體驗到預感或恐懼。系統二為理性,以意識(理性的心智)檢驗證據緩慢做出估計和決定,但能解釋決定的推理根據。
風險認知受到個人情緒狀態影響,正面情緒導致樂觀的風險認知、負面情緒則讓人更悲觀;喜歡時,就高估福祉與低估風險,不喜歡時,則相反。風險認知往往與直覺、經驗想法、情緒等有關;結果,錯誤的「歸因」,就會導致誤判。
人易受陳述方式影響,例如,對同一人事,正面讚揚或負面貶抑的觀點,會影響聽眾的好惡。人會模擬,若想像最壞的可能,則引起恐慌。
一樣米養百種人反對者想到的是「可能的」效應、預警、害怕;其實應想想科學原則、證據,也比較福祉和風險。
也許,民眾「不理性」的部分原因是不解科學,畢竟有些科學遠超乎「普通常識」之外,而且當今知識專業分工細而艱深,確會隔行如隔山。可理解地,「無知導致恐慌」。例如,由統計可知,我國每人一生罹癌機率約為25%(每百人中,約25人會罹癌)。因此,癌症相當普遍,面對之道是與癌症和平共處,而非恐慌,更不要隨便歸罪。
受到傳言影響嗎?
一些名人具有「光環」,影響多人接納其意見、風險觀。例如,民眾認為環保人士愛護生命與環境,傾向於更相信其論調。又如,大學教授具有權威,連帶地,非其專業的觀點也受到傳誦。
一些媒體經常報導某一風險,影響民眾的風險認知,接著要求民代施壓政府以改變法規、挹注政府經費方向。民代往往缺乏科學素養,「民之所欲常在我心」,因此,投民所好而扭曲事實與政策。
近來,網路影響力越趨明顯,單一主張即可瞬間傳遍許多人。部落客與網路媒體業者,比較在乎是否吸睛,而非發布消息的真假,越具爭議性的議題,越能炒作;部落客尋求人氣,一旦議題在網路上發酵,主流媒體開始報導後,作者的客戶等於得到了免費的宣傳。部落客或媒體報導消息時,會擷取最具爭議處,再加油添醋地散播。真相是什麼並不重要,重要的是大家都這麼認為,畢竟人是群居動物,群體意見讓人有安心依賴感。
聳動的科學新聞讓人「寧可信其有」以自保。1995年,美國國家醫學院院士聶爾金(Dorothy Nelkin)出書《行銷科學》(Selling Science),提到諸如民眾(包括記者),不易理解科技,也難辨識其正誤,而傾向於誇張的認知與報導;另外,迷信和偽科學也常在「次文化」圈中流傳。許多人從媒體學科技知識,當作生活的指引,就如網路謠言「空腹吃水果」。
科技不易理解
科學是垂直累積的學問,例如,要學好化學,才方便學習有機化學,然後才方便學習分子生物學,進而為基因改造等知識。又如,數學方面,普通數學基礎上,方便發展微積分,然後才方便學習偏微分。這些科目均需花費相當心力研習。
對於基改科技,它不易直覺瞭解,因為需要相當的科技知識。
我們公平地對待每一篇論文,不論來自基改公司或反基改者,均需經獨立嚴格檢驗,支持基改的論文不一定來自基改業者資助,其實,至少半數這樣的研究,來自政府資助,也包括歐洲(激烈反基改地區)。
民眾很可能拿某科學家的某篇期刊文章,就認為是支持某立場的證據。其實,在科學上,單一個案或說法,還需要驗證,以便確認其正確度。或說,其「證據權重」還不足。
即使正式發表的研究論文,還不一定能「當真」,需是同儕審核過、經得起驗證的。即使經過同儕評審,品質不見得有保證,還要看反映期刊品質的「點數」,例如,《自然》、《科學》,但即連此兩國際超級明星,也會看走眼,每年撤銷幾篇已登文章。
「預警」、「自我應驗的預言」
預警原則意指:「當任一活動有對人類健康與環境產生傷害的風險時,即使其科學上的因果關係尚未完全建立,亦應採取相應措施以避免此一風險。」1960年代起,逐漸為環保人士推廣。歐盟對基改風險評估是採取防範未然的預警原則,其「預防」以「程序」為依據,和美國以最終「產品」為依據不同。
因此,所有的基改產品在歐洲皆須納入規範,包括轉殖基因來自相同物種也不例外。美國和加拿大則反對,因為根據此一預警原則,進口國可「自由」宣稱基改可能對環境或人類健康有害,即使缺乏科學根據,就可拒絕基改產品進口。
世界衛生組織認為預警原則的目的,在引入科技之前,預測和回應可能的威脅;但也承認預警原則相當受爭議,因為缺乏明確定義,詮釋預警原則的意義時,會有混淆。例如,「即使缺乏有害的證據,但也不表示其為無害,必須證明無害後才能將其引入。」英國物理學家與皇家學院院士竇伊契(David Deutsch)認為預警原理是盲目的悲觀主義,妨礙知識的發展。如何避免激進人士濫用此一原則?
四十萬年前,人類發現火時,可想見贊成和反對兩派爭論用火的風險,若反對派贏了,今天文明就改觀。其實反對新科技或產品(的風險),同時就是拒絕其優點(或福祉);應用預警原則就是注意某些風險,而忽視其他風險,這不就表示我們無法適應風險嗎?提議預警原則者認為不實施新科技,就會無風險嗎?例如,害怕基改者謝絕基改,以為就無食品風險嗎?其實,他們不但妨礙科技創新及其潛在福祉,也延續傳統農作食物對人與環境的傷害。
反基改者常焦注在假設的風險,其過度審慎也是風險、成本。
期望實現預言
「自我應驗的預言」(self-fulfilling prophecy)指對人的期望,往往成為被期望者實現的預言,是美國社會學家莫頓(Robert Merton)1948年提出的心理學現象。人們先入為主的判斷,將或多或少影響到人們的行為,以至於這個判斷真的實現,亦即,人的潛意識影響預言成為現實。
最著名的實驗在1968年:專家測試中學生智商,告訴老師一些學生的智商非常高,讓老師相信這些學生在來年的學習成績中將會飛躍成長(但事實上未必)。結果,那些被老師認為高智商的學生,後來成績確實突飛猛進。
反基改者認定基改有害,傾向於只看到有害的研究結論,又物以類聚地「互相取暖」,強化信心。這就是國內反基改者只會引用世界上反基改言論(幾無權重)因多錯誤,卻看不見世界衛生組織與美國國家科學院等的聲明(甚大權重),類似「只見秋毫,未見輿薪」。
反基改者若只想到各式可能的風險,則不論風險真假或程度,全被歸為事實。例如,反基改者散播恐慌(導致修法或減預算)、阻擋基改(破壞田間實驗等),然後,宣稱民眾均反對基改、質疑基改沒啥進步。
反基改者易於將各式疾病歸罪於基改(更廣而言,反科技者易將禍害歸因於其害怕的某項科技),甚至導致「積憂成疾」。
《販賣恐懼:脫軌的風險判斷》提到,當我們相信某事,就會對看到的其他事實,以有色眼鏡過濾,以支持我們相信的論點。人們易於團體極化,因共同信念者聚在一起,就便得更堅定該信念,而且觀察方式變得更極端。
基改的來龍去脈
基因是什麼?
古人說:「龍生龍、鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞」,反映遺傳的觀念,但如何遺傳?近代科學知道攜帶遺傳訊息的是基因。
生物細胞核內含有特定數目的染色體(人有四十六個染色體,或說二十三對),染色體內有核酸,核酸內有去氧核糖核酸(DNA),DNA內含基因。人類約有兩萬至兩萬五千個基因。每個基因由成百上千個核酸組成,一個DNA分子可以包含幾個乃至幾千個基因。DNA的雙螺旋結構是1953年美國生物學家華生(James Watson)與英國物理學家克立克(Francis Crick)發現的,得以闡釋基因的複製、轉錄、表達、調控等功能。此發現具有劃時代的意義,開創分子生物學的新紀元。
生命有共同遠祖
三十多億年前,地球開始出現生物,後來的生物出自同一源頭。人的基因體和老鼠相似(我們和黑猩猩的差異度只有1%);人和其他生物的相似性讓我們更體會生命的統一性,畢竟生物來自同一源頭。生物細胞均具共通處,例如,分裂時均複製DNA。各種生物基因的運作規則一樣(基因轉錄成RNA,再轉譯成蛋白質),不同生物蛋白質的相似性,反映生物細胞執行許多相同的反應,而且顯示生物之間演化的關係。
諾貝爾生醫獎1965年得主賈寇布(Francoi Jaco6)指出,生物均由差不多同樣的分子組成,從人類到酵母均具類似分子執行共同的功能(細胞分裂、傳遞訊息等),因為控制基因運作調節的差異,就出現這麼多不同的外形。因此可說,人類和豌豆(魚、蕃茄……)的差異主要並非在於基因,而在於基因如何、何時、何地運作和布局蛋白質。魚類與哺乳類的外觀差異大,因為幾個調節基因系統上有差異,這些調節基因就是決定在何時、以何種基因開始運作的指揮者。生物個體很不同,但胚胎發育時主導基因很類似,就是這樣,透過演化才得以產生複雜的生物。
沒有「蕃茄基因」或「細菌基因」
英國倫敦國王學院生技教授摩西(Vivian Moses)指出,就像表達同一意思的一個字可用在許多文章中,基因為一段資訊而可用在許多不同的生物體內。所有的生物體互相關連,而分享相同的基礎遺傳系統,因此,一個生物體的基因也可在另一生物體內發揮功能。你可將魚的一個基因放在水果內,或相反地,將水果的一個基因放在魚內,魚的基因只是片段的資訊,而沒貼著標籤寫著「我來自魚」。
形成基因的方法包括「分子拼湊」(DNA片段的複製或整個基因的複製)、排列組合已有的片段(馬賽克般的基因)。整個生物世界就像個巨大的積木,可一塊塊拆下,再以不同方式組合,產生不同的外形。例如,控制細胞分裂的基因體在酵母和人類中相同、控制動物脊椎前後軸的細胞功能在人類和蒼蠅的基因相同。幾億年來演化過程中,生物保存了功能和結構;有些基因和蛋白質經過複製,出現小差異,能執行新的功能。新物種或新現象往往來自舊的基本單位出現全新的組合方式;大自然的複雜度由少數量的單位組成。
看上去並不相關的生物之間轉移基因之所以可行,是因為所有活的生物都有相同的DNA編碼、蛋白質合成、其他基本的生命機能。因此,表面上看起來也許很不相同的生物,實際上非常相似,至少是在分子層次而言。對所有生物而言,相似性大於相異性,這也是看似完全不同的生物之間能夠轉移基因的原因之一。
來自魚的基因不會讓蕃茄變得「魚腥味」
基因並不獨屬於它的生物來源,因此,並沒有所謂的「蕃茄基因」或「細菌基因」;無論蕃茄還是細菌,它們都是由基因體合作而不是由單個基因構成的。許多物種只是因為有很小比例的基因不同而相異,即使蕃茄和細菌也都有很多共同的基因。蕃茄和細菌曾經有過共同的祖先,它們經過了漫長的演化過程。
研發將來自魚的基因放入蕃茄中,2002年在加拿大多倫多民眾示威,甚至穿魚與蕃茄形狀衣服招來媒體注意。但其實該研發並未商品化,社會只是捕風捉影。該基因來自北極比目魚,可保護魚生存於冰冷水中。
其實許多生物均具有抗冷基因,例如,甲蟲、冬裸麥、胡蘿蔔、龍葵等,所產生蛋白質的保護方式基本上一樣,但有效度各異。因為轉錄和轉譯DNA的規則適用所有生物,不管魚或甲蟲或蕃茄中的基因表現的胺基酸系列,則均一樣。來自魚的基因並不會讓蕃茄變得「魚腥味」。
基因的改變是演化的基礎
因為許多生命所需的蛋白質,不但出現在較原始的細菌,也出在複雜的哺乳類體內。這些蛋白質的核心部分在不同生物中保有相似的構造與功能,而較複雜的生物具有較多的蛋白質次單位,以調控更複雜的蛋白質相互作用。
所有的生物均因共同的傳承而互有關係,這是分子相似性的來源,諸如有利的突變等的成功演化就會代代相傳,並且隨著生命的多樣化而出現在大量的物種中,例如,酵母的蛋白質約有46%也出現在人類。在時序上,酵母(真菌類)譜系和後來造成人類的譜系,約在十億年前分開;亦即,酵母與人類的共祖開始分化,已經歷十億年的演化,在此期間,存在於共祖中的那組蛋白質只有些微改變。
拯救實驗
比較不同生物的基因體可得出蛋白質的演化過程;從人類蛋白質中辨識出來的結構,約有九成也見於果蠅和蠕蟲的蛋白質,因此,人類特有的蛋白質可能只是果蠅的蛋白質重新排列的結果。生物體之間基本的生化相似性,反映於「拯救實驗」,亦即,當某一物種的某蛋白質失效時,可拿其他物種的相對應蛋白質來「拯救」;例如,人類與牛的胰島素實驗顯示,人類與牛的胰島素非常相似,我們的糖尿病患無法製造胰島素,就可拿牛的胰島素當替代品。
生物族群裡的遺傳性狀(基因的表現)在世代之間的變化即為演化。天擇能使有利於生存與繁殖的遺傳性狀變得更為普遍,並使有害的性狀變得更稀有,因為帶有較有利性狀的個體,能將相同的性狀轉移到更多的後代。亦即,英國達爾文提出的天擇論與奧國孟德爾提出的遺傳論結合,連結演化的「機制」(天擇)與演化的「單位」(基因)。
至於傳統育種就是人擇,針對特定性狀選拔栽種,使這些性狀的表現逐漸強化,而不想要的性狀則逐漸消匿。達爾文以發生在馴養動物的人擇過程來闡述演化的天擇機制。人類只是自然界的一部分,因此人擇與天擇並無明確的分別。
馴化:人類改變物種基因的歷程
物種的混合或增減,從有生物以來就持續進行,五億年前寒武紀大爆發以來,直到六千多萬年前的白堊紀,已發生過五次生物大滅絕,亦即,生物起伏循環地興亡。因此,基因隨時大轉換。
在人為方面,史上有些著名的基因混合或消長,例如,1972年,美國歷史學者克羅斯比(Alfred Crosby)出書《哥倫布大交換》(Columbian Exchange)指出,1492年哥倫布首次航行到美洲大陸,引發各種生態上的巨大轉變,東半球與西半球之間生物、傳染病等的大交流,或稱「哥倫布大交換」,探險者將玉米、馬鈴薯和蕃茄等帶回歐亞大陸,把蘋果、大麥、黃豆引進美洲。目前,世界上產量最大的20種作物,首5種(玉米、馬鈴薯、木薯、蕃茄、番薯)都是源自美洲,當然,這些作物早已基因大改變。
玉米原產於中美洲,原本是體型很小的「大芻草」(teosinte)。公元前2500年起,玉米開始傳播美洲各地。16世紀時傳入中國,明朝嘉靖39年(西元1571年)《平涼府志》稱作「番麥」(音如台語)。玉米是全世界總產量最高的糧食作物。大部份歷史學家認為玉米是在墨西哥馴化。
物種一直演化,基因一直改變
栽培稻的祖先種為普通野生稻,是經過人擇過程,才轉變成現今稻的特性。稻及秈稻為最主要的兩個亞種,差異相當大。DNA分析推論,秈稻與稻應是由不同區域的野生稻馴化而來,秈稻由印度與中南半島,而稻則在中國南方馴化。
不論「哥倫布大交換」,或其他小規模的物種交流,也不管物種流動與混合,是來自大自然的力量(天敵、天災……)或人為,物種一直在演化中,亦即,基因一直改變中,包括基因混合或消失。反基改者如美國環保活躍份子瑞夫金(Jeremy Rifkin)於1998年出書《生物技術的世紀》,倡導「基因汙染」,為了指責基改,以為基改就是弄亂基因、就是有害。綠色和平組織創始人之一摩爾(Patrick Moore)認為「基因汙染」為政治(而非科學)用語,那是「販賣恐懼」的範例!
基因改造:人擇與天擇
上述的人擇與天擇,其實就是基因改造(基改),其實就是改變基因。例如,人類依喜好改造狗,培育吉娃娃、聖伯納、獵腸狗等。農業社會創造的動植物成千上萬種。