4mm单钩雷蛙（解剖jrry86博文虫吃了会死）

文章很长，但内容很丰富，且都附有参考文献（不是撤稿的文章，不是不入流的期刊），不知有多少亲能细心的读完。且看评论既可知晓！

近日，jrry86在其博客上发表博文“虫吃了会死，人吃了没事？”，质疑Bt杀虫蛋白以及转Bt基因作物的安全性。该文章看似旁征博引，论据充分，一时间引得不少“吃瓜群众”连连叫好，短时间内已经转发过万，点击量数百万。但实际上在稍有一点专业知识的业内人士看来，这篇博文不过是东拼西凑，漏洞百出的垃圾文，里面的观点都是几年甚至是十几年以前的一些陈词滥调。

先说jrry86这篇“熊文”的开头部分就煞有其事对Bt毒蛋白的定义：“Bt毒蛋白是由苏云金杆菌分泌的一类毒蛋白，能杀死多种鳞翅目、鞘翅目、双翅目等等的标靶害虫，巴拉巴拉”。看起来很专业，其实稍微对苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis， 简称Bt）和Bt杀虫蛋白有所了解的人都知道，转基因Bt作物中表达的Bt蛋白一般是Bt菌在芽胞形成过程中产生的伴胞晶体蛋白，这些具有杀虫活性的晶体蛋白（crystal delta endotoxin）以Cry命名，也就是jrry86博文中说的Cry1、Cry2、Cry3等。请问这些蛋白在Bt菌内都结晶，怎么可能分泌出来，难不成Bt菌自己破一个洞让结晶的Cry蛋白出来。光看文章开头就知道jrry86最多是个半吊子。

不过jrry86这篇博文有点价值地方就是把多年来关于转基因作物特别是Bt作物相关的各种谣言来了一个大汇总，笔者正好可以一次全部澄清。在开始之前，本文首先要澄清的“Bt毒蛋白”这个说法。在英文文献中有将Bt杀虫蛋白写为“Bt toxin”，翻译过来就是“Bt毒素”。但其含义是指Bt蛋白针对其靶标害虫具有毒性，而非对所有生物都具有毒性。事实上，Bt蛋白的杀虫活性非常专一，对非靶标生物包括人、畜安全无害，所以本文统一采用“Bt蛋白”这一说法。

此外本文中的“Bt蛋白”特指Bt菌来源的杀虫晶体蛋白（即Cry蛋白），毕竟Bt菌表达的具有杀虫活性的蛋白不止Cry蛋白一种。比如Bt菌在芽胞形成之前（即营养生长阶段）还可以产生另外一种具有杀虫活性的蛋白，称为杀虫营养蛋白（vegatative insecticidal protein），简称Vip蛋白。笔者很怀疑jrry86是否知道Bt杀虫蛋白既有Cry蛋白，也有Vip蛋白。因为转Vip基因的抗虫作物也实现商业化了，但jrry86的博文完全没提到过Vip蛋白。其实除了Cry和Vip，Bt菌还可以产生一种叫Cyt的杀虫蛋白，但由于其没有商业化应用，本文就自动忽略了。

不过，绝大部分商业化的转基因抗虫作物中表达是Cry蛋白，表达Vip蛋白的转基因抗虫作物比较少。因此，除非特别申明，本文中Bt蛋白和Bt作物均仅仅指Cry蛋白和表达Cry蛋白的作物。

鉴于jrry86博文的错误、漏洞甚至是谣言多如牛毛，本文不打算也对其一一驳斥，而是针对其总结的15个所谓的“事实”进行澄清，并提供相应的研究论文和资料作为证据。

1. Bt蛋白的杀虫机制明确

近二十年来，围绕Bt蛋白作用机制这一科学问题，已有逾百篇科研论文发表于多个世界权威科研期刊(1-6)，Bt蛋白的杀虫机制已有定论。所以，关于“Bt蛋白杀虫机理不明”的说法纯属子虚乌有，迷惑大众。所有的实验结果都指明，Bt杀虫蛋白通过特异的破坏靶标害虫中肠柱形细胞，而使害虫致死。Bt蛋白对靶标害虫中肠细胞的杀伤作用可以通过两种方式来完成： Bt蛋白与靶标害虫中肠细胞膜表面的特异性受体结合，从而激活细胞响应，并诱发细胞程序化死亡；或者Bt蛋白插入细胞膜形成孔洞，引起细胞内环境失衡，导致细胞死亡。Bt蛋白本身携带对物种特异性受体的识别结构，因此，对于靶标物种的识别具有极高的物种特异性（7-8）。

参考文献：

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6）Atsumi, S., Miyamoto, K., Yamamoto, K., Narukawa, J., Kawai, S., Sezutsu, H., Kobayashi, I., Uchino, K., Tamura, T., Mita, K., Kadono-Okuda, K., Wada, S., Kanda, K., Goldsmith, M.R., Noda, H., 2012. Single amino acid mutation in an ATP-binding cassette transporter gene causes resistance to Bt toxin Cry1Ab in the silkworm, Bombyx mori. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, E1591–E1598.

7）Adang MJ, Crickmore N, Jurat-Fuentes JL. 2014. Diversity of Bacillus thuringiensis crystal toxins and mechanism of action. Adv Insect Physiol. 47: 39–87.

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2，Bt毒蛋白杀虫活性专一，不存在广泛的非标靶效应

Jrry86在其文中说“一直以来都不断有科学研究证明Bt毒蛋白（包括单个种类的Bt毒蛋白和多种Bt毒蛋白的混合物）以及转基因Bt抗虫作物对标靶害虫之外的生物带来危害”。事实上，该论述根本没有科学依据。

科研工作者在转Bt基因抗虫作物对非靶标生物影响方面做了大量的研究，但截至目前，没有一例科学试验“真正”证明的Bt蛋白对非靶标生物产生显著负面影响的例子。目前已有多篇综述论文针对已有的海量研究数据进行了系统分析，最终得到结论是：Bt蛋白对靶标害虫非常专一，对非靶标有益生物不会带来显著的负面影响（1-6）

而所谓“Bt蛋白对非靶标生物具有危害的报道”，目前为止最典型也是流传最广的有两个例子“帝王斑蝶事件”和“普通草蛉事件”。事实上，这两个例子随后都被大量的科学研究证实是错误的。

1）帝王斑蝶事件：美国康奈大学Losey等1999年在《Nature》杂志上发表文章，声称取食含有Cry1Ab蛋白的抗虫玉米花粉帝王斑蝶死亡率显著提高（7）。事实上，帝王斑蝶属于鳞翅目昆虫，其幼虫本身是Cry1和Cry2类蛋白的靶标昆虫，对Cry1Ab蛋白敏感是意料之中的。但取食含Cry1Ab蛋白对大帝王斑蝶有害并不意味着该类转基因抗虫玉米的种植会对该类昆虫种群具有显著影响。后续大量研究表明，帝王斑蝶幼虫在自然条件下可能通过取食Bt玉米花粉而暴露于Bt蛋白的剂量十分低，远未达到可以影响帝王斑蝶种群的程度。因为玉米花粉大而重，扩散距离十分有限，在田间所有花粉只落在玉米地10米范围以内；在距玉米地5米远处的马利筋杂草上（帝王斑蝶幼虫主要寄主植物）, 每1 cm²叶片上平均只能发现1 粒玉米花粉；即使在玉米田内部，平均每cm²马利筋叶片上也只有171颗转基因玉米花粉，远远达不到可以威胁帝王斑蝶幼虫的剂量。因此，科学家们通过大量的研究最终得出的结论是，Bt玉米对于帝王斑蝶种群的影响可以忽略不计（8-13）。

2）普通草蛉事件：瑞士科学家Hilbeck等1998年连续发表两篇论文报道转cry1Ab基因玉米以及纯Cry1Ab蛋白对普通草蛉幼虫具有毒性（14-15），在国际上一度引起人们对转基因抗虫作物的恐慌。但后续多个实验室研究开展了一系列研究，共发表30多篇相关文章，结果表明Cry1Ab及其他已经商业化应用的Cry蛋白对草蛉幼虫没有任何毒性。针对相关研究，瑞士科学家Romeis博士于2014年发表综述论文，系统阐明了Cry1Ab蛋白对草蛉幼虫的安全性，并指出了Hilbeck博士论文中出现错误结论的原因（16）。

参考文献：

1) Marvier M, McCreedy C, Regetz J, Kareiva P. 2007. A meta-analysis of effects of Bt cotton and maize on nontarget invertebrates. Science 316:1475–77

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10) Pleasants JM, Hellmich RL, Dively GP, Sears MK, Stanley-Horn DE, Mattila HR, Foster JE, Clark PL, Jones GD. 2001. Corn pollen deposition on milk weeds in and near cornfields. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98(21): 11919-11924.

11) Stanley-Horn DE, Dively GP, Hellmich RL, Mattila HR, Sears MK, Rose R, Jesse LCH, Losey JF, Obrycki JJ, Lewis L. 2001. Assessing the impact of Cry1Ab-expressing corn pollen on monarch butterfly larvae in field studies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98(21): 11931–11936

12) Sears MK, Hellmich TL, Stanley-Horn DE, Oberhauser KS, Pleasants JM, Mattila HR, Siegfried BD, Dively GP. 2001. Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly populations: a risk assessment. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98(21): 11937-11942.

13) Zangerl AR, McKenna D, Wraight CL, Carroll M, Ficarello P, Warner R, Berenbaum MR. 2001. Effects of exposure to event 176 Bacillus thuringiensis corn pollen on monarch and black swollowtai caterpillars under field conditions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98(21): 11908-11912.

14) Hilbeck A, Baumgartner M, Fried PM, and Bigler F. 1998a. Effects of transgenic Bacillus thuringiensis corn-fed prey on mortality and development time of immature Chrysoperlacarnea (Neuroptera:Chrysopidae). Environ. Entomol. 27: 480–487.

15) Hilbeck A, Moar WJ, Pusztai-Carey M, Filippini A and Bigler F. 1998b. Toxicity of Bacillus thuringiensis Cry1Ab toxin to the predator Chrysoperlacarnea (Neuroptera:Chrysopidae). Environ. Entomol. 27, 1255–1263.

16) Romeis J, Meissle M, Naranjo SE, Li Y, and Bigler F. 2014. The end of a myth—Bt (Cry1Ab) maize does not harm green lacewings. Front. Plant Sci. 5:391.

3. Bt蛋白安全性有定论，目前商业化应用的Bt作物中的Bt蛋白可被人类快速消化

目前人类对Bt制剂的使用有70年以上的历史，对Bt作物的大规模种植也有超过20多年的历史。毫无疑问，科学家对Bt蛋白的安全性包括其消化特性已反复进行过研究，并有明确的结论。

参考世界经济合作与发展组织（OECD）2007年发表的“表达Bt抗虫蛋白转基因植物安全信息的共识”，利用胃、肠模拟液实验表明，几乎所有商品化的Bt蛋白（CryAb、Cry1Ac、Cry3A、Cry1F、Cry2Ab2、Cry3Bb1、Cry34Ab1/Cry35Ab1）都易被人类消化（1）。此外，根据农业部公开的华恢1号安全评价资料（http://www.moa.gov.cn/ztzl/zjyqwgz/spxx/201307/t20130702_3509313.htm），华恢1号内表达的Cry1Ab/Cry1Ac蛋白在模拟胃液或模拟肠液中15秒内迅速降解，不具备消化稳定性。

家禽、猪和牛进行的短期饲喂/毒性试验发现，虽然Cry1Ab的基因片段和蛋白片段存在于动物肠内容物和排泄物中，但是无论在动物组织或是周围血液中都没有发现残留的DNA和蛋白片段，也没有发现与该研究结果相关的任何风险（1）。

综合来看，对Bt制剂和Bt植物在实验室和田间的大量研究可以明确Bt蛋白的总体安全性（1）。

参考文献：

1. OECD 2007 Consensus document on safety information on transgenic plants expressing Bacillus thuringiensis-derived insect control protein.

4. 多抗转基因Bt作物与单抗转基因Bt作物一样不具有非标靶效应

Jrry86声称“大量研究表明，这些不同的Bt毒蛋白之间会产生协同毒性效应”，但不知其所谓的大量研究究竟是指哪些研究?事实是，目前的大量研究都可以证明，Bt蛋白杀虫谱窄，对靶标害虫专一性强，对非靶标生物没有毒性。已有的研究也证明不同Bt蛋白不会对非靶标生物产生协同毒性效应，比如Raybould等2012发表一个研究就证明表明表达多个Bt基因的玉米表达单个Bt基因的转基因玉米对非靶标生物同样安全（1）。而且从理论上讲，也不会出现多个Bt基因聚合的作物导致更强的非靶标效应，因为没有产生非靶标效应的基础。Bt蛋白本身对非靶标生物没有毒性，多个Bt蛋白在一起又不会发生化学反应并产生新的物质。

参考文献：

1) Raybould A, Graser G, Hill K, Ward K. 2012. Ecological risk assessments for transgenic crops with combined insect-resistance traits: the example of Bt11×MIR604 maize. J Appl Entomol 136:27–37

5，监管机构对转基因Bt作物安全性的评估严谨

关于转基因作物安全评价最重要原则就是实质等同原则和个案分析原则。

对于转基因食品食用安全性评估的内容很多，主要内容包括关键成分分析、营养学评估、毒理学评估与致敏性评估等。其中，毒理学评估是转基因植物食用安全性评估的重要内容，主要包括对外源基因表达产物的毒理学评估与全食品毒理学评估。全球对于外源基因表达的新蛋白的评估均有评价指南，例如《现代生物技术来源的食物的安全评价原则》、《转基因植物及其食品的安全性评价指南》等（5-9）。这些成为各国制定转基因植物安全性评估与管理的指导性文件。在进行化学物质的急性毒性分析时采用纯物质进行评价，不是“转基因公司认为的”，而是国际通用的方法。在我国，按照农业部1485号公告-17-2010《转基因生物及其产品食用安全检测--微生物表达外源蛋白与植物表达蛋白等同性分析方法导则》要求，会对微生物产生的蛋白进行进行实质等同性分析，即采用大量的技术包括SDS-PAGE，ELISA，Western 印记，N-末端氨基酸序列、糖基化和生物活性（寄主范围）测定等检测该蛋白与植物表达的蛋白是否具有一致性，。采用微生物表达的纯蛋白进行急性毒性分析，结果表明，小鼠经口服3760-5220 mg/kg 高剂量的Bt蛋白后，均未发现不良反应（10-11）。

另外，对于转基因植物的食用安全评价中还包括对全食品的毒理学评价。除了FAO/WHO针对转基因植物食用安全性评估的推荐方法——大鼠喂养90天亚慢性毒性试验外（12），我国对于抗虫转基因水稻华恢1号及其衍生品系的安全评价中的动物喂养试验，还包括遗传毒性试验、三代繁殖试验、慢性毒性试验，而这些所有的安全评价实验所用的都是转基因产品，而并非纯蛋白。多项结果表明所评价的转基因水稻大米和对照非转基因大米具有相同的安全性（12-16）。欧洲食品安全局（EFSA）也评价了Bt玉米的食品安全性，认为和对照非转基因玉米具有相同的安全性（17-20）。

对于转基因作物的安全评价是按照“个案分析原则”，即表达一个Bt蛋白，还是多个Bt蛋白，都是作为不同的转基因事件，并且按照“个案分析原则”的。例如EFSA对MON810 和 MON863杂交种中Cry1Ab 和Cry3Bb1均进行了风险性分析（17，20）。对于协同毒性效应问题，在本文前面已有讨论，在此不做赘述。

权威机构对Bt作物的安全性进行过研究评估和全面跟踪研究。2002年世界经济合作与发展组织（OECD）联合世界卫生组织（WHO）、粮农组织（FAO）召开专家研讨会，申明“目前上市的所有转基因食品都是安全的”； 2005年，WHO认为，“目前尚未显示转基因食品批准过的广大民众食用转基因食品后对人体健康产生了任何影响”； 2010年，欧盟发布报告称，“历时逾25年、500多个独立科研团队参与的130多个科研项目工作得到结论，即生物技术特别是转基因技术，与传统育种技术安全性相当”（1）；2016年，英国皇家学会出版报告称，“与传统农作物相比，转基因农作物不会对环境造成危害，食用转基因农作物是安全的”（2）；同年，美国国家科学院、工程院和医学院依据历时2年研究、分析30年来900项基因工程技术研究资料，联合发布报告：“没有发现确凿证据表明目前商业种植的转基因作物与传统方法培育的作物在健康风险方面之间存在差异，没有发现任何疾病与食用转基因食品之间存在关联，没有发现确定性因果关系证据表明转基因作物会造成环境问题”（3）；2017年，由全球8200多名科学家组成的毒理学学会发布声明，确认了转基因作物的安全性，指出在近20年里，没有任何可证实的证据表明转基因作物对健康产生了不利影响（4）。过去22年，全世界28多个国家/地区批准种子、43个国家/地区批准进口，累计种植了23亿多公顷转基因作物，共计71个国家和地区几十亿人吃过转基因食品，迄今未发现一例被科学证实的安全问题，实践同时证明转基因产品是安全的。所以，转基因产品是迄今研究最为深入、检测最为全面、监管最为严格的一类农产品。通过科学严谨的安全评价、获得政府批准的转基因产品，是安全的。

参考文献：

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2）Baulcombe D, Dunwell J, Jones J, et al., GM plants Questions and answers, 2016

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16）Song H, He X, Zou S, et al. A 90-day subchronic feeding study of genetically modified rice expressing Cry1Ab protein in Sprague–Dawley rats. Transgenic Research, 2015, 24(2):295-308. DOI: 10.1016/j.yrtph.2016.02.001

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19）EFSA. 2005b. Opinion of scientific panel on genetically modified organisms on a request from the commission related to the notification (Reference C/EC/01/01) for the placing on the market of insect-tolerant genetically modified maize 1507, for import, feed and industrial processing and cultivation, under part C of directive 2001/18/EC from Pionner Hi-Bred Internationl/Mycogen Seeds. The EFSA Jounral [Internet] 181:1-33

20）EFSA. 2005c Opinion of scientific panel on genetically modified organisms on an an application (Reference EFSA GMO DE 2004 03) for the placing on the market of insect-tolerant genetically modified maize MON 863 x MON 810, for food and feed use, under Regulation (EC) No 1829/2003 from Monsanto. The EFSA Jounral [Internet] 252:1-23

6. “超级害虫”纯属捏造概念，且Bt生物杀虫剂一样可以引起靶标害虫抗药性的发生

从jrr86的叙述来看，所谓的“超级害虫”应该指的是害虫对Bt杀虫蛋白的抗药性种群。自杀虫剂被广泛应用于害虫防治以来，害虫对各个种类的杀虫剂产生抗药性案例屡见不鲜，具有杀虫剂抗药性的害虫种群数以千计（1-3），并没有科学家称这些种群为“超级害虫”。因此，“超级害虫”的说法属捏造概念，故意制造恐慌。害虫抗药性种群的发生机制早已明确，害虫抗药性治理策略也已完善，并被写入教科书之中（4，5），因此，害虫抗药性种群完全在可预测、可治理的范畴之内。同其它杀虫剂一样，Bt生物杀虫剂一样可以引起靶标害虫抗药性的发生（6-9），妄谈Bt生物杀虫剂不会引起害虫的抗药性是极其无知的言论。

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7．转基因Bt抗虫作物是导致次生害虫泛滥的直接原因吗？

jrry86提出转Bt抗虫作物的种植导致次生害虫的泛滥观点主要以中国的盲蝽蟓和印度的粉虱（实际应为烟粉虱）暴发为依据，那么其如何歪曲事实，让我们逐一剖析之。

在棉花上发生的盲蝽蟓类害虫和我国种植的转Bt抗虫棉花主要靶标害虫棉铃虫一样，为除为害棉花外同时为害其它作物的多食性害虫。在华北地区6月份，盲蝽蟓和棉铃虫一起迁入棉田为害。转Bt抗虫棉花使用之前，由于防治主要害虫棉铃虫而大量使用广谱性杀虫剂，在控制棉铃虫的同时也控制了盲蝽蟓的发生。而转Bt抗虫棉花种植之后，由于Bt棉花直接控制了棉铃虫而大量减少了化学农药的使用，但非靶标害虫盲蝽蟓则在无化学农药的情况下趁机逐渐发生严重。吴孔明院士团队根据多年的研究结果于2010年在《科学》杂志上系统详细的报道这一现象，指出盲蝽蟓暴发的主要原因为转Bt棉花大量种植后的化学农药使用减少有关（1）。同时以上报道提出在推广转基因抗虫作物的同时，要系统考虑和进行对非靶标害虫尤其是像盲蝽蟓这类多食性危险害虫的生态安全性评价。因此，认为Bt棉花种植是导致次要害虫暴发的而直接原因是不科学的。

在jrry86的《盘点那些转基因作物》博文中提出吴孔明院士说道“就像任何其他的新技术，转基因Bt棉在害虫控制上发挥重要作用的同时，可能引起无法预计的后果或风险。我们对大规模种植Bt转基因作物对生态环境带来的潜在影响缺乏经验”，无论在吴院士发表的《科学》论文中，还是jrry86所谓引用的《南方周末》报道中，均未找到相关原话或意思。

再来说另一种重要害虫烟粉虱，其暴发与Bt抗虫棉花的种植关系就更不确定了。近年来。烟粉虱不仅仅在印度，在中国，澳大利亚等地的棉花，蔬菜和花卉等作物上均有暴发的报道。这些地区大发生的烟粉虱主要为原产自地中海地区的B型或Q型烟粉虱，是重要的入侵害虫，其大发生主要与可以抑制本地烟粉虱种群繁殖，抗药性强等因素有关（2, 3）。而在jrry86的《盘点那些转基因作物》中仅根据中国轻纺原料网中一篇印度旁遮普邦2015年烟粉虱暴发报道而认为Bt抗虫棉花种植导致烟粉虱暴发的观点绝对是捏造事实。

参考文献：

1) Lu YH et al. (2010) Mirid Bug Outbreaks in Multiple Crops Correlated with Wide-Scale Adoption of Bt Cotton in China. Science 328:1151-1154

2) Liu SS, De Barro PJ, Xu J, Luan JB, Zang LS, Ruan YM, Wan FH (2007) Asymmetric mating interactions drive widespread invasion and displacement in a whitefly Science. 318:1769-1772

3) Wang ZY, Yan HF, Yang YH, Wu YD (2010) Biotype and insecticide resistance status of the whitefly Bemisia tabaci from China. Pest Manag Sci 66:1360-1366

8，Bt作物整个生长期表达的Bt毒蛋白远远低于能取代它的外用杀虫剂的用量

Jerry博文说“Bt作物整个生长期表达的Bt毒蛋白远远超过理论上它能取代的外用杀虫剂的用量” 。如果通过表达的Bt蛋白可以取代外用杀虫剂（化学农药），对于农民而言可以减少成本，而对于消费者而言，可以在食品中极大的减少化学农药的残留，并且提高购买产品的性价比。何乐而不为？当然，Jerry可能会说他不在乎农民是否可以减少成本，减少劳动力，更加不在乎施用化学农药，导致普通消费者的食品中的农药残留问题，因为他有钱任性，可以食用由生物农药Bt管理种植的作物。

另一方面，在表达Cry1Ab/Cry1Ac的转基因水稻华恢1号中，Cry1Ab/cry1Ac的表达量为可溶性蛋白的0.01%，即0.1μg/g。因此即使Bt植物在整个生长季节均表达Bt蛋白，也比整个生长季节一直使用Bt制剂要少的多。在生物农药Bt的使用说明中，写明对于棉铃虫、稻种卷叶螟稀释浓度为250-500倍，百株卵量达20粒时开始施药，以后每隔3-4天施药1次，每代施药2-3次。大发生年份还需适当增加施药次数，这样一算大家一看就明白了，Jerry的说法纯粹是信口雌黄。

9，转Bt基因抗虫作物自身安全且能够减少杀虫剂的用量，因此显著降低环境污染

德国哥廷根Georg-August大学Klumper和Qaim（2014）通过关键词利用ISI Web of Knowledge, Google Scholar, EconLit和AgEcon Search搜索1995年至2014年3月用英文发表的有关转基因的研究，共24709篇。通过题目、摘要、全文3个层次的筛选，最后确定147篇全球各地基于农场调查和田间试验原始数据、报道了转基因大豆、玉米和棉花产量、农药使用和/或农民利润的原始研究作为分析对象，进行平均效益分析，用总汇回归分析检验影响结果的因素。所得的结果是，平均而言，转基因技术减少农药用量36.93%，降低农药成本39.15%，应用转基因技术的农民平均效益增加68.21%。下图是抗虫、抗除草剂和所有转基因作物的平均效益。

下图是2005-2012年种植各种转基因性状作物减少农药用量的情况。转基因技术在1996-2012年间累计减少农药用量5.03亿公斤农药活性成分，其中抗虫棉花减少2.05亿公斤农药活性成分，减幅8.8%。这相当于欧盟27国2年用于所种植作物的农药活性成分的总用量，这使种植转基因作物的土地使用除草剂和杀虫剂对环境的影响降低了18.7%。其中，抗除草剂玉米减少2.03亿公斤农药活性成分，抗虫玉米减少0.576亿公斤农药活性成分，抗除草剂棉花减少0.183亿公斤农药活性成分，抗除草剂油菜减少0.15亿公斤农药活性成分，抗除草剂大豆减少0.047亿公斤农药活性成分。

这就是1996年以来全球转基因作物种植面积以每年增长30%的高速连续19年持续增长的根本原因。2013年转基因技术使全球增产6400万吨农产品，农民增收204亿美元，2012年减少农药用量约3万吨活性成分。

10. 转基因Bt作物不直接增产，主要益处是减少投入并保护环境，但也有显著间接增产的效果

首先，转基因Bt作物其主要的益处是替代或减少化学杀虫剂的施用降低生产成本，并保护环境和种植者的健康。从统计数据看，抗虫转基因作物产生了很好的经济和环境效益，达到了预期效果。根据英国PG Economics公司的统计，种植抗虫转基因玉米和抗虫转基因棉花使得农户在2015年分别增收44.64亿美元和32.67亿美元，在1996-2015年期间分别累计增收459.6亿和502.7亿美元。1996-2015年期间由于抗虫玉米的应用，杀虫剂用量（按活性成分计算，下同）累计减少8710万公斤，相应环境影响指数下降了57.7%；使用抗虫棉花，杀虫剂用量累计减少2.69亿公斤，相应环境影响指数下降31.5%（1）。

抗虫转基因作物因为更好的控制了害虫，也有间接增产的效果。比如，根据黄季焜课题组的调查估算，种植转基因抗虫水稻比常规水稻可以增产6-9%同时减少80%的杀虫剂使用量（2）。根据美国农业部（USDA）2014年发表的报告《美国转基因作物》（Genetically Engineered Crops in the United States）中的统计数据，2010年美国的Bt玉米比传统玉米每英亩增产26.5蒲式耳，即大约增产20%（3）。

如前所述，德国哥廷根Georg-August大学Klumper和Qaim在2014年发表的研究，也证实转基因技术平均提高单产21.57%，且发展中国家产量和利润的增加多于发达国家。

参考文献：

1) Graham Brookes, Peter Barfoot. 2017. GM crops: global socio-economic and environmental impacts 1996 – 2015. PG Economics Ltd, UK.

2) Fernandez-Cornejo J, Wechsler S, Livingston M, and Mitchell L. Genetically Engineered Crops in the United States, ERR-162 U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service, February 2014.

3) Huang J, Hu R, Rozelle S, Pray C. 2005. Insect-Resistant GM Rice in Farmers’ Fields: Assessing Productivity and Health Effects in China. Science 308: 688-690

11，转基因Bt抗虫作物表达的Bt蛋白与有机农业使用的Bt制剂没有本质区别；Bt蛋白的杀虫特异性很高。

（1）Bt作物中所表达的不是Bt蛋白前体，而是已经被剪裁截短的预活化的活性蛋白。其实，对于Bt蛋白来说，其Bt蛋白前体形态与激活形态没有本质区别，比如Cry1A对敏感昆虫（如小菜蛾）的杀虫活性是一样的等量级^[1,2]。从蛋白质的活性来看，生物体内的多数蛋白都需要进行加工剪切后才发挥活性。Bt杀虫剂中的杀虫蛋白是以蛋白质结晶颗粒（伴胞晶体）形式存在的，当敏感昆虫取食伴胞晶体后，在昆虫肠道的碱性环境下释放出晶体蛋白（即Bt蛋白前体），Bt蛋白前体再在胰蛋白酶的作用下切除掉羧基端一半和氨基端少部分，剩下的就是激活的Bt蛋白^[3,4]。这个激活过程在敏感昆虫体内是很容易且快速实现的^[1]。

（2）Bt杀虫蛋白的活性特异性很高，难以突破“目”的界限。目前商业化的Bt制剂主要有三类，分别防控鳞翅目、双翅目和鞘翅目昆虫，但不能防控这三个目以外的其他昆虫^[5]，即Bt杀虫蛋白只对少数“目”中的昆虫有活性。昆虫共有340多个目，很多目中的害虫还没有找到能有效防控的Bt蛋白，比如农业上对作物危害严重的蚜虫类（同翅目）害虫 ^[5-7]。

对同一个“目”中的不同昆虫，Bt也有严格的宿主范围，如Bti可以用来防控蚊虫，而对于同处于“双翅目”的家蝇和韭菜蛆却没有效果^[6,7]。此外，Bt蛋白对同一害虫的不同发育时期的活性也有严格的专一性。如防杀鳞翅目和双翅目的Bt制剂只能杀死幼虫，而对于其成虫却没有活性^[6,7]。

拓展Bt杀虫晶体蛋白的活性范围是一件很难的事。Bt杀虫剂作为生物杀虫剂具有安全和不污染环境的美誉，本质是因为其杀虫谱窄、靶标范围小、专一性强的特点。而这些优点有时候又成为它的缺点，即Bt制剂对大多数昆虫杀不死，许多害虫防不了，推广难度大。因此，Bt制剂在杀虫剂市场的占有率不足10%^[5，^8]。因此Bt研究者们一直以来都梦想着创造出杀虫谱更广的杀虫蛋白。尽管人们做了大量努力，但至今没有产生所谓的“超级毒素”。如果真的能创造出扩大昆虫靶标范围的 “超级Bt毒素”，那不仅不是坏事反而将是人类的福音。因为这将使Bt制剂逐步或大规模替代化学农药成为可能。

参考文献：

1）孙明，喻子牛. 1996. 苏云金芽孢杆菌中华亚种CT-43菌株伴胞晶体蛋白的特性. 微生物学报，36:303-306.

2）Andrews RE Jr, Bibilos MM, Bulla LA Jr. 1985. Protease activation of the entomocidal protoxin of Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki. Appl Environ Microbiol. 50: 737-742.

3）Pardo-López L, Soberón M, Bravo A. 2013. Bacillus thuringiensis insecticidal three-domain Cry toxins: mode of action, insect resistance and consequences for crop protection. FEMS Microbiol Rev. 37:3-22.

4）Jurat-Fuentes JL, Crickmore N. 2017. Specificity determinants for Cry insecticidal proteins: Insights from their mode of action. J Invertebr Pathol, 142:5-10.

5. Schnepf E, Crickmore N, Van Rie J, Lereclus D, Baum J, Feitelson J, Zeigler DR, Dean DH. 1998. Bacillus thuringiensis and its pesticidal crystal proteins. Microbiol. Mol. Biol. 62: 775–806.

6）van Frankenhuyzen K. 2013. Cross-order and cross-phylum activity of pesticidal proteins. J Invertebr Pathol. 114:76-85.

7）van Frankenhuyzen K. 2009. Insecticidal activity of Bacillus thuringiensis crystal proteins. J Invertebr Pathol. 101:1-16.

8）Glare T, Caradus J, Gelernter W, Jackson T, Keyhani N, Köhl J, Marrone P, Morin L, Stewart A. 2013. Have biopesticides come of age? Trends Biotechnol, 30: 250-258.

12. 果实中表达或不表达Bt蛋白对人类的健康没有任何影响

因为目前所有商业化应用的Bt作物所表达的Bt蛋白对人类都是安全的（详见本文前面的论述），所以Bt作物的果实中是否表达Bt蛋白对人类的健康均没有影响。

CaMV 35s启动子是目前为止科学家研究最为透彻的启动子，其序列中的各个元件功能已被清晰验证。此外，在保持其核心序列的基础上，科学家还根据自己的需要改造出了众多的不同的CaMV 35s启动子的衍生启动子（1）。启动子的功能就是驱动目标基因表达，且科学家从未发现CaMV 35s启动子可以编码什么病毒蛋白，jrry86所谓的“（CaMV 35s启动子）本身还编码了某些病毒蛋白，被称为病毒第VI基因”是十分荒谬可笑的。

1）Marc Somssich. 2018. A short history of the CaMV 35S Promoter. PeerJ Preprints. （https://doi.org/10.7287/peerj.preprints.27096v2）

13. 美国环保署（EPA）对转Bt基因作物按“植物内置式杀虫剂”进行管理，并依据美国联邦法规对其认定是否符合“豁免”条件

转Bt基因抗虫作物在美国作为一类特殊杀虫剂，即“植物内置式杀虫剂”（plant-incorporated protectant，PIP）而受到美国环保署（EPA）的管理，但不与jrry86所说的“化学农药残留”有任何关系。如果把表达Bt蛋白的植物划为农药，那也应该与Bt制剂一样划为生物农药，因为通过植物表达与化学合成是两个完全不同的概念。不过有一点jrry86理解的没错，即华恢1号表达的Cry1Ab/Cry1Ac获得美国EPA豁免就意味着该Bt蛋白在食品中的最大残留不设限量。很显然，EPA敢于豁免华恢1号，就意味着EPA认可华恢1号中的Bt蛋白绝对安全。

因为Bt制剂和Bt作物安全性好，所以美国的联邦法规（Code of Federal Regulations, CFR）规定了很多的Bt制剂和Bt作物在食物和饲料中的最大残留限量都可以“豁免”。也就是说美国EPA认定华恢1号中的Cry1Ab/Cry1Ac蛋白可以豁免是依据的联邦法规，具体来说就联邦法规40 CRF 174.510的相关条款，而绝不是jrry86所谓的“华农的华恢1号所表达的融合蛋白Cry1Ab/1Ac获得美国环保署豁免，估计也是借了别人的东风”。有兴趣的读者可以直接到EPA网站看看美国联邦法规40 CRF 174部分相关条款（https://www.ecfr.gov/cgi-bin/retrieveECFR?gp=&SID=e681bf0f07f125a9613b5e4a927c623c&mc=true&n=pt40.26.174&r=PART&ty=HTML）对哪些Bt作物做了豁免规定。目前很多的Bt蛋白被联邦法规豁免，比如Cry1Ab和Cry1Ac在所有植物中都可以豁免，其他很多Bt蛋白比如Cry1F、Cry3A、Cry34Ab1、Cry35Ab1等可以在特定植物中豁免。

14，转基因科学家能够解释转基因Bt抗虫作物的非预期效应

实际上布基纳法索曾在转基因Bt抗虫棉花的推广中获得了巨大的利益。布基纳法索自从2008年开始种植孟山都公司研发的抗虫棉后，抗虫棉种植的面积逐年激增，2013年达到了其棉花种植总面积的70%。种植抗虫棉后，布基纳法索农药使用量从每个生长季节由平均6次减少到2次，平均产量增加了20%左右。源于农药应用的显著减少以及产量的增加棉农利润增长51%，农药使用量的下降也降低了农药中毒的发生率，并有效保护了环境。布基纳法索2015年棉花产量超过了70万吨成为非洲最大的产棉国。因此自2008年引进抗虫棉以来，布基纳法索已经接待了来自至少17个不同非洲国家的代表团学习抗虫棉的商业化经验(1，2)。

至于孟山都开发的抗虫棉与布基纳法索原产品种相比，纤维长度出现了一定降低的原因，目前已经清楚。首先抗虫棉的受体种质资源为美国的细绒棉，与布基纳法索原产的棉花品种如FK290，FK37和STAM59A等长绒棉和粗绒棉存在明显差异。此外，抗虫棉在布基纳法索种植的过程中，收获方式发生了改变（以前为手工采摘而现在多为机械收割）。这两个原因影响了布基纳法索抗虫棉的质量，但是与转基因技术和Bt蛋白无关。

该问题出现后，孟山都公司已找到了相应的解决方案，即将Bt棉花的受体品种换为上述的3个布基纳法索本地棉花品种（3）。

参考文献：

1）Vitale J D, Vognan G, Ouattarra M, et al. 2010. The commercial application of GMO crops in Africa: Burkina Faso's decade of experience with Bt cotton. Ag Bio Forum, 2010：13(4).

2）Traoré H, Héma S A O, Traoré K. 2014. Bt Cotton in Burkina Faso Demonstrates that political will is key for biotechnology to benefit commercial agriculture in Africa. Biotechnology in Africa. 2014:15-36.

3）Dowduribe, B. and M. A. Schnurr. 2016. Briefing: Burkina Faso’s reversal on genetically modified cotton and the implications for Africa. African Affairs. 115(458)

15. 对转基因Bt抗虫作物破坏生物多样性的回应

生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础，生境丧失、生物入侵、气候变化、人类过度开垦与放牧及农药化肥过度使用等因素均与生物多样性破坏相关（1）。转基因Bt抗虫作物大量种植后，在生物多样性方面担心主要有品种单一化和基因漂移污染传统作物等方面。从1996年开始种植转基因Bt抗虫作物到现在，并没有发现其破坏生物多样性的报道。反而在吴孔明院士团队2012年发表在《自然》杂志的报道中指出，随着转Bt抗虫棉花在我国的大量种植，随着化学杀虫剂的使用减少，棉田及周边作物上蜘蛛等天敌数量明显上升，一定程度上保护了农田的生物多样性（2）。

首先关注网络上误传的印度转基因Bt抗虫棉花大量种植后，本土传统棉花品种几乎消失的报道。印度自2002开始推广种植利用孟山都公司Bollgard^TMⅠ转化事件育成的3种杂交Bt棉花品种，到2014年市场上已经有1167种杂交Bt棉花品种销售，这些品种除了大部分利用孟山都公司的2个转化事件外，其它品种利用的是包括印度自主研发的4个转化事件（3）。这些推广利用的Bt棉花品种，绝大部分为印度本土公司研发的品种以适应不同印度棉区的种植，这些品种相同点为含有Bt杀虫蛋白基因（4）。作为同样种植Bt棉花的大国，根据中国农业科学院棉花研究所的监测报告，我国2016年的276个棉花播种品种中，包含转Bt基因棉171个和其他常规或优质棉品种（中国棉花网，http://www.cncotton.com/sy_59/gnmh_1388/rdxw/201702/t20170215_567574.html）。因此，转Bt抗虫作物种植后促使品种单一化的观点纯属造谣。

关于转基因作物大量种植后，其可能对野生近缘种带来基因漂移是大家关心其安全性的一个重要方面。因此，在推广种植转基因作物之前，无论美国或中国，相关管理部门对转基因作物基因漂移的安全性进行审核是批准其应用的一个重要环节。

参考文献：

1) Vitousek PM, Mooney HA, Lubchenco J, Melillo JM (1997) Human domination of Earth's ecosystems. Science 277:494-499

2) Lu YH, Wu KM, Jiang YY, Guo YY, Desneux N (2012) Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease promotes biocontrol services. Nature 487:362-365

3) Choudhary, B. and Gaur, K (2015) Biotech Cotton in India, 2002 to 2014. ISAAA Series of Biotech Crop Profiles. ISAAA: Ithaca, NY.

4) Thutupalli A, Iizuka M (2016) Catching-up in agricultural innovation: the case of Bacillus thuringiensis cotton in India. Ind Corp Change 25:923-940

(文：陈浩 周菲 马伟华 李云河 赵景 李昌焱 林拥军 授权在头条发表）

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