生命科技中之生態處境（二）：
基因工程與生態環境
趙榮台教授（行政院農業委員會林業試驗所研究員兼副所長）
在2000年9月18日，美國的「遺傳工程食品警訊聯盟」(包括地球之友、有機消費者協會等七個環境及食品團體)於媒體上披露了一則驚人的消息：根據他們的檢驗，消費者食用的Kraft牌墨西哥玉米捲皮(tacoshells)中含有非法的、遺傳工程的「星聯玉米(StarLink corn)」，消息一出，舉國譁然。星聯玉米的醜聞上了報章的頭條，美國的消費者這才赫然發現未經測試、沒有標示的遺傳工程食品早已充斥了全國的超市！
其實在此之前的8月27日，我國的環境品質文教基金會也曾公佈了國內的食品檢驗報告：在16件市售的食品樣本中，竟有11件含有改基因的成分。改基因食品的管理及相關問題頓時成為媒體相爭報導的焦點。
什麼是遺傳工程的玉米(或作物)呢？什麼是改基因食品呢？「遺傳工程的」英文是「genetically engineered，簡稱GE」，而「改基因的」英文則是「genetically modified，簡稱GM」。所謂遺傳工程的(或改基因的)作物，簡單地說就是利用現在生物技術(克服自然生理繁殖或重新組合障礙，且並非傳統育種和選種中所使用的技術)將遺傳基因改造過了的作物；而遺傳工程(或改基因)食品則是含有遺傳工程(或改基因)作物或其衍生物的食品。由於翻譯名詞尚未大一統，除了「遺傳工程(的)作物」、「改基因(的)作物」之外，你還會在報章雜誌上看到「基因轉殖(的)作物」、「轉基因(的)作物」、「基因改造(的)作物」、「基因重組(的)作物」、「遺傳修飾(的)作物」等各種中文翻譯，其實它們都是一樣東西。有人為了省事兒，乾脆中英夾雜，直接稱GE作物或GM作物。最後還有一個新名詞，就是所謂的GMO(genetically modified organism)。當GE作物和GM作物還是活體的時候，它們稱之為「改基因活生物體」(GMO)，GMO又名LMO(living modified organism)，即「改性活生物體」。
改性活生物體為什麼這麼風行呢？原因就在於今天的生物技術有辦法打破物種的藩籬，使生物具備的特性不再傳統，例如今天我們可以讓一隻魚的身上帶一段植物或病毒的基因。透過改性活生物體改善作物、家畜、家禽的遺傳組成，以提高其生產量與營養，早已不在話下；生產含有疫苗的香蕉、馬鈴薯或增加免疫力的蛋，也不再是神話；不久的未來，生物藥廠植物(biopharm plant)會在市場出現，也就是說，將來生產疫苗和藥物成分的地方不是工廠，而是植物了。此外，以基因轉殖之林木有效縮減提煉紙漿所需的林木，可以改善人類生產、製造過程對環境所造成的破壞。同樣，含有抗蟲基因的改基因作物，具備了更高的抗蟲能力，應該也能減少殺蟲劑的使用，進而保護環境。
例如蘇力菌(Bt)是一種能夠產生毒素、殺死昆蟲的細菌，它早已成為商品化的生物藥劑，用來取代傳統的化學殺蟲劑。不過，科學家又想了一個更有創意的點子：如果能動些手腳，把一段蘇力菌產生毒素的基因剪接(轉殖)到作物上的話，那麼作物本身就具備殺蟲的能耐，從此不必再勞駕農藥、甚至蘇力菌之類的生物藥劑來防治害蟲了，這樣一來不但生產成本會大為降低，農藥造成的環境污染以及它對人類健康的威脅也通通煙消雲散。就這些觀點而言，帶有蘇力菌毒素基因的作物簡直是農業生產的一大福音！
早在1980年代，美國的國家科學基金會已經投資大量的經費與人力，進行改基因作物的研發這個做法，一則領先科技，再則延續美國在全球糧食供應市場上的主導地位。另一方面，遺傳工程產品的應用看在商人的眼裡，蘊含著無限商機，誰掌握先機誰就能搶食市場大餅，因此全球生物科技公司也莫不卯足全力，研發新的改基因作物。
1997前改基因作物的耕地面積為1,100萬公頃，到了1998年激增為2,780萬公頃。生產這些作物的國家有9個，以美國的74%為最大宗，其餘包括阿根廷(15%)、加拿大(10%)、澳洲、墨西哥、西班牙、法國、南非和中國(合計1%)。改基因作物種類則有大豆(52%)、玉米(30%)、棉(9%)和Canola(9%)。1998年改基因作物的全球銷售額為150萬美元。這個金額雖然不高，但值得注意的是它在1995-1998年期間已暴增了20倍。如果以此速度增長的話，有人預計2000年全球改基因作物的銷售額將高達美金30億，2005年可達80億，2010達到美金250億。
在這個生物科技發展的洪流中，一家法國與德國聯合大企業的子公司Aventis首先開發出剪接了蘇力菌毒素基因的星聯玉米，星聯玉米也在1998年經美國環保署核准商業栽培。不過，當初環保署指核准星聯玉米作為動物飼料，並沒有核准它做為人類食品的成分，其中的原因之一就是因為這種經過遺傳工程改造過的星聯玉米含有一種所謂的Cry9C蛋白質，這種蛋白質具有熱穩定和抗消化液降解的特性，兩者都是過敏反應的重要指標。
Cry9C固然對動物無害，但卻可能引起人類發燒、風疹塊或腹瀉等過敏反應。更糟的是這個品系比其他剪接了蘇力菌毒素基因的玉米品系引起過敏的效力高50~100倍。把這個帶有Cry9C蛋白質的品系做為食品，著實令人擔心。
多年來不斷有科學家警告將外來的蛋白質剪接到一些糧食產品上可能會產生的種種危險。這剪接的蛋白質是過去的人類從沒吃到過的蛋白質，有可能引起可怕的食物過品反應，其癥狀從發燒、起風疹塊、腹瀉以及過敏性休克甚至猝死。美國食品藥物署承認全美有8%的孩童食物過敏，而且這個百分比還有上揚的趨勢。營養學家則懷疑食物過敏可能和氣喘有關。就連不輕易表態的知名學術期刊的「新英格蘭醫學報」(New England Journal of Medicine)都在1996年3月份的期刊中警告，沒有標示的遺傳工程食品是「不確定的、不可預測的」食品。
改基因作物遭致另一批評與自然生態有關。在北美，每年九、十月間有數以百萬計的帝王蝶(Monarch butterfly)從加拿大、美國交界處的五大湖區千里迢迢飛到墨西哥越冬，翌年春天，帝王蝶才再度北返五大湖區。帝王夜唯一曲時的植物叫做馬力筋(milkweed)。位於帝王蝶遷徙路線的明尼蘇達洲，帝王蝶不僅在非農業區繁殖、取食，而且也在玉米田活動，因為許多馬力筋都長在玉米田中。玉米的生長期間，到處可見取食馬力筋的帝王蝶。換句話說，當Bt玉米是放有毒的花粉時，整個中西部玉米種植帶數百萬的帝王蝶剛好也在馬力筋上取食。實驗室和田間試驗都證明Bt玉米花粉會毒害帝王蝶。為此，生技產業以自1999年起致力於研究如何使Bt花粉不致對帝王蝶造成嚴重的風險。
蘇力菌不但殺死帝王蝶還會殺死有益土讓的微生物，從而破壞整個土壤物網。此外，蘇力菌也殺死諸如草蛉和瓢蟲之類的有益昆蟲。科學家警告說蜜蜂吃下了含有蘇力菌毒素的花粉，鳥類吃下了含有蘇力菌毒素的昆蟲，都會受到傷害。全球從事有機農業的農民(其中三分之二的農民在美國)都以噴灑傳統的蘇力菌防治害蟲，他們早已察覺作物害蟲很快就會對蘇力菌產生抗性，因此剪接了蘇力菌毒素的改基因作物總有一天會造就出具有超級抗性的蟲害，使有機農業更加難以施展。
除了Bt以外，孟山多(Monsanto)公司的Roundup殺蟲劑也是對帝王蝶產生威脅。Roundup事一種專門噴灑在改基因的大豆和其他改基因作物上的殺草劑，可是科學家發現這種殺草劑也會殺死馬力筋。馬力筋是帝王蝶幼蟲唯一賴以維生的食物，這在一次說明改基因作物和相關農業操作所導致的複雜生態效應。基於上述問題，綠色和平組織、糧食安全中心以及有機消費會協會等組織正準備訴訟，將所有含有蘇力菌毒素基因的作物逐出市場。
回到星聯玉米事件。生物科技產業、Kraft等公司和美國環保署對報章媒體披露的消息一開始的反應是否定「遺傳工程食品警訊聯盟」的實驗測試報告。不過，在民眾施壓之後數日，Kraft這間美國最大的食品公司終於決定回收250萬箱的墨西哥玉米捲。緊接著Aventis公司在9月26日將所有含有Cry9C的種子的販售叫停。10月9日美國農部正式下令回收全美35萬英畝(相當於14.2萬公頃)種植的星聯玉米(星聯玉米在1998年的種植面積為1萬英畝，1999年激增為25萬英畝，到2000年已超過35萬英畝)。然而「遺傳工程食品警訊聯盟」卻沒有就此罷手。他們進一步在10月11日及25日發佈消息說在數千個超市的其他品牌中也偵測到星聯玉米，因此要求回收Safeway和Western Family牌的墨西哥玉米捲以及Million Food公司的玉米產品。這一招立刻產生效果，美國最大的食品和飼料公司(Kellogg、CanAgra、Archer、Daniels Midland和Tyson等)不是暫停其穀物工廠就是宣佈要檢測含有Cry9C的玉米。只是到了10月底，這些反覆的動作已經嚴重動搖了美國消費者對GM食品安全性的信心。
美國政府目前對改基因仍採「不標示」、「不必安全性測試」的政策，這個政策讓消費者感到恐慌。有人宣稱如果不能好好管理生技產品的話，隨時會發生一場生物技術的轍諾比事件，這樣的風險的確很高，問題祇是什麼時候發生而已。
面對社會各界的指責，數以千計的農民和穀物起重機作業員對Aventis以及生物技術產業深表憤怒。愛荷華州首席檢察官指責Aventis和種子經銷商沒有告知農名應將星聯玉米與人類的食物鏈分離。10月25日一位愛荷華洲穀物起重機作業員告訴華盛頓郵報說：「我認為這只是冰山的一角，我根本不知道起重機裡有什麼玩意兒，我們一直以為這些玉米是已經通過檢驗的玉米！」
全球最大的穀物公司Cargill和其他大穀物家工商先前一直不看好傳統穀物的市場需求，然而迫於時勢，ADM，ConAgra及Cargill不得紛紛回歸到傳統作物的市場。Cargill甚至宣佈該公司將擴大其傳統玉米的生產與市場契約，並在其美國及歐洲的加工廠嚴格把關，確實分離傳統玉米和改基因玉米。Cargill的動作也確認了伊利諾大學布拉克(David Bullock)教授所言，美國的穀物加工商只要指定特定的穀物起重機、加工廠和運輸設施給改基因穀物，就可以簡單、經濟地分離改基因穀物和傳統穀物，這種分離工作絕非像美國政府所說的那麼困難。
然而據估計，將傳統玉米中的星聯玉米分離出來要花費1億到10億美金，美國農部計劃從種植星聯玉米的農民手中收購31萬5千公畝的玉米。Archer Daniel Midland(ADM)公司的加工廠為了監測其玉米貨品中是否含有星聯玉米，每天要負擔1萬美金。誰該負責賠償農民、起重機的駕駛、經銷商、加工商、零售商外銷公司等玉米食物鏈上的相關人員呢？1999年一些律師事務所的聯盟代表農民上訴聯邦法庭，控告孟山多和其他農產公司為了壟斷全球玉米和大豆市場，枉顧環境影響和人體健康，未經充分評估，即將改基因生物匆匆上市。假如這場官司打贏了，孟山多等公司就要賠償對環境的破壞，對公共衛生的影響以及對農民造成的損失。
一項擁護生物技術的「新科學家雜誌」(New Scientist)也質疑這次星聯玉米事件為什麼是由「地球之友」這個民間團體揭發出來，而不是由政府管理機關發現呢？食品工業生產技術公司和美國食品衛生署實在責無旁貸，他們應該共同努力，把星聯玉米之類尚未核准的品系趕出市場、趕出食物鏈。否則當下一代的生物藥廠植物商品化時，如果對信任他們的消費者產生傷害或毒害，麻煩可就大了。
在國際方面，歐洲的消費者、環保人士、媒體和社會團體早就要求其政府檢討歐洲各國生技產品的管理系統。他們反對世貿組織和世界智慧財產組織所推動的生技產品相關規定。歐洲暫時延緩生技產品的入口許可，使得美國每年外銷歐盟的產品損失高達2億美金，引起歐美的貿易摩擦。星聯玉米事件爆發之後，歐盟質疑美國分離核准和未核准產品的能力，更得理不饒人了。
美國外銷的玉米中，30%由日本採購，其價值約15億美金。日本的消費者聯盟在東京宣佈他們發現日本店家販售的零食和進口動物飼料中都含有星聯玉米，10月24日日本政府就檢驗出美國進口玉米含有星聯玉米，隨即退回5萬5千噸的玉米貨品。美聯社10月25日報導，日本警告美國不得再將星聯玉米輸入日本。這個動作不但震驚了日本的進口商，而且餘波盪漾到南韓和臺灣。
日本每年的糧食中有60%是進口的，其中大部分來自美國。1999年日本從美國進口1590萬公噸玉米，其中1,080萬噸做為飼料，其餘510萬噸則做為食物之用(主要是做玉米粉)。南韓每年從美國進口8000萬公噸的玉米，日韓的消費者聯盟都呼籲暫停進口一切改基因食品，而日本82%的消費者都反對基因工程食品，反應激烈居全球之冠。有些日本進口商已經開始尋求從其他國家(中國、南非、阿根廷)進口玉米，即使增加成本也在所不惜。
根據外電，我國政府也在10月17日宣佈台灣將與其他亞太國家同步，強制所有含有遺傳工程成分的食品加上標示。官員表示這個標示的規定將在2001實施，實施的方式大致和南韓、日本相同。台灣是美國第五大榖類輸出國。我們實用的小麥、玉米百分之百全部來自美國。1999年從美國進口台灣的玉米高達450萬公噸。據新聞表示，政府決定主要受到蓋洛普民調的影響，民調顯示74%的台灣民眾認為政府應該要求改基因食品標示。台灣最大的食品公司統一集團(年銷售額高達26億)不但承諾遵行標示的要求，而且更進一步決定在其經營的飼料，’乳酪產品、冷凍食品、速食麵及飲料使用非遺傳工程產生的成品。
星聯玉米的醜聞也傳到墨西哥和拉丁美洲，綠色和平組織在墨西哥城的高消費超市把含有改基因玉米的產品劃上了一個”x”，代表「實驗(experimental)」的意思。玉米粉是墨西哥脆片(tortillas)的主要成分。綠色和平組織宣佈450家墨西哥脆片的工廠將採用本地產的玉米做為原料。墨西哥是全球玉米多樣性的中心，全國至少有2萬5千種不同的玉米品系。環境科學家擔心改基因玉米的花粉可能會導致墨西哥原生玉米品系的污染，同時危及到墨西哥越冬之帝王蝶。
在過去，孟山多公司成功地說服了阿根廷84%大豆農民種植改基因大豆，可是歐盟的市場一但關閉阿根廷加工的黃豆油和動物飼料，巴西的傳統大豆便會在歐盟和亞洲市場迅速擴張，使阿根廷產品居於劣勢。因此阿根廷這個全球僅次於美國的改基因作物生產國在改基因大豆和玉米的全球市場崩盤之後，也開始猶豫未來走向了。
生物技術公司和他們的支持者都說我們需要靠改基因作物提高產量，餵飽全球的人口。綠色革命之父勃拉克(Norman Borlaug)就是農業生物技術的擁護者，他認為我們非得靠基因作物來為飽全球大幅成長的100億人口不可。可是沒有一篇文獻告訴我們，改基因作物的產量高於傳統作物，相反地，許多改基因作物的產量反而較低。至於人口成長也不是問題，根據聯合國的估計，自1960年起，人口成長即已趨緩。到2040年全球人口將達77億，然後再2150年時降至36億，這個人口才不過是現今人口的三分之二。而聯合國世界糧農組織的最新報告也指出，以目前的農業技術，即使不假手改基因作物，也足以生產因應人口成長所需的糧食。事實上，全球的飢荒問題根本不在於糧食生產不足，而是出在糧食分配不均。
以上的論點只是強調改基因作物在現階段還不成熟，安全性堪慮，但是消費者倒也不必把改基因作物、生物科技當成洪水猛獸。我們要的只不過是確保人類享受生物科技所帶來的好處，盡量降低它所帶來的風險而已。其實，這正是「生物安全」的基本精神。誠如英國遺傳學家Peter Saunders和Mae-WanHo所建議的，我們應該繼續鼓勵分子遺傳學研究，著重改基因結構物安全性的研究，以及如何更精確、更安全地修飾現有的基因，而不只是汲汲營營地轉殖基因。所有這些研究都應該先在嚴格控制的封閉狀況下執行，以免改性活生物體溜進自然環境，難以收拾。另一方面，我們也不應放棄研究傳統育種、有機農業和低能源輸入的農業，已開發更好的作物品系。
至於農業生展方面，也得做些調整。鼓勵農民種植、販售適應當地條件的作物，而不是向農民施壓，要他們種植全國甚或國際的外銷作物品系。以外銷為導向的工業化農業往往消耗大量化石燃料，導致氣候變遷和環境污染。而逐漸減少農業的使用，更能減少致癌和相關疾病的可能。以上這些做法絕不會讓我們失去任何遺傳工程所可能帶來的好處，假以時日，前景可期。目前唯一的輸家是生技產業，因為他們已經等不及了。然而整個社會無論在科技層面還是非科技層面都還沒有準備好，倒履相迎半生不熟的改基因作物，所為何來呢？