在關於轉基因 (GM) 食品和作物的激烈辯論中，很難分清科學證據的界限，以及教條和猜測的起點。自從近 20 年前轉基因作物技術首次商業化以來，其應用得到了顯著普及。倡導者表示，它們使農業生產增加了超過 980 億美元，並估計減少了 4.73 億公斤農藥的噴灑量。但批評者質疑它們對環境、社會和經濟的影響。
研究人員、農民、活動家和轉基因種子公司都極力宣傳自己的觀點，但科學資料往往是不確定的或矛盾的。長期以來，複雜的真相被激烈的言辭所掩蓋。“我感到沮喪的是，這場辯論沒有進展，”荷蘭瓦赫寧根大學和研究中心的農業社會經濟學家多米尼克·格洛弗說。“雙方說著不同的語言，對哪些證據和問題重要持有不同的看法，”他說。
在此，《自然》雜誌審視了三個緊迫的問題：轉基因作物是否正在助長抗除草劑“超級雜草”的興起？它們是否正在 driving 印度農民走向自殺？轉基因作物中的外源轉基因是否正在擴散到其他植物中？這些有爭議的案例研究表明， blame 如何轉移，迷思如何傳播，以及文化上的不敏感如何激化辯論。
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轉基因作物滋生了超級雜草：屬實
傑伊·霍爾德是佐治亞州阿什本的一位農業顧問，大約五年前，他首次在一位客戶的轉基因棉花田中注意到帕爾默莧草 (Amaranthus palmeri)。帕爾默莧草對於美國東南部的農民來說尤其痛苦，因為它會與棉花爭奪水分、光照和土壤養分，並能迅速佔領田地。
自 20 世紀 90 年代末以來，美國農民廣泛採用了轉基因棉花，這種棉花經過基因改造，可以耐受除草劑草甘膦，草甘膦由位於密蘇里州聖路易斯的孟山都公司以農達品牌銷售。除草劑與作物的結合效果非常好——直到它失效。2004 年，在佐治亞州的一個縣發現了抗除草劑莧草；到 2011 年，它已蔓延到 76 個縣。“情況變得如此糟糕，以至於一些農民損失了一半的棉花田給這種雜草，”霍爾德說。
一些科學家和反轉基因團體警告說，轉基因作物透過鼓勵大量使用草甘膦，正在刺激許多雜草產生抗除草劑性。自 1996 年推出耐農達作物以來，已鑑定出 24 種抗草甘膦雜草。但無論農民是否種植轉基因作物，抗除草劑性都是一個問題。例如，大約有 64 種雜草對除草劑莠去津具有抗性，並且沒有作物經過基因改造來抵抗它（參見“超級雜草的興起”）。
儘管如此，耐草甘膦植物可以被認為是其自身成功的受害者。農民曆來使用多種除草劑，這減緩了抗藥性的發展。他們還透過犁耕和耕作來控制雜草——這些做法會消耗表土並釋放二氧化碳，但不會助長抗藥性。轉基因作物使種植者幾乎完全依賴草甘膦，草甘膦的毒性低於許多其他化學品，並且可以在不犁耕的情況下殺死多種雜草。農民年復一年地種植它們，而不輪換作物品種或改變化學品以阻止抗藥性。
圖片來源：Nature 雜誌
孟山都公司聲稱，如果正確使用除草劑，草甘膦抗性不太可能在雜草中自然發展，這種策略得到了支援。遲至 2004 年，該公司還在宣傳一項多年研究，該研究表明，輪換作物和化學品無助於避免抗藥性。孟山都公司當時的雜草管理技術主管裡克·科爾在行業期刊廣告中說，當以孟山都公司推薦的劑量施用時，草甘膦能有效地殺死雜草，“我們知道死去的雜草不會產生抗藥性”。該研究於 2007 年發表，因其使用的地塊太小而受到科學家的批評，以至於無論採取何種措施，抗藥性發展的可能性都非常低。
國際抗除草劑雜草調查主任伊恩·希普說，現在已在全世界 18 個國家發現了抗草甘膦雜草，對巴西、澳大利亞、阿根廷和巴拉圭產生了重大影響。孟山都公司已經改變了其對草甘膦使用的立場，現在建議農民混合使用化學產品和犁耕。但該公司不承認自己在造成問題中扮演的角色。“對該系統的過度自信，加上經濟驅動因素，導致除草劑使用的多樣性降低，”科爾告訴《自然》雜誌。
總的來說，抗除草劑轉基因作物對環境的破壞小於工業規模種植的傳統作物。一項由英國多切斯特的諮詢公司 PG Economics 進行的研究發現，在 1996 年至 2011 年間，耐除草劑棉花的引進節省了 1550 萬公斤除草劑，比傳統棉花使用的量減少了 6.1%。PG Economics 的聯合主任兼這項行業資助研究的合著者格雷厄姆·布魯克斯說，轉基因作物技術使環境影響商數提高了 8.9%——環境影響商數是一個考慮了農藥對野生動物的毒性等因素的指標，許多科學家認為這項研究是該領域對環境影響最廣泛和最權威的評估之一。
問題是這些好處還能持續多久。到目前為止，農民們透過使用更多的草甘膦、輔以其他除草劑和犁耕來應對抗性雜草的擴散。賓夕法尼亞州立大學公園分校的植物生態學家戴維·莫滕森的一項研究預測，到 2025 年，由於轉基因作物的使用，美國除草劑的總用量將從 2013 年的每公頃約 1.5 公斤增加到每公頃 3.5 公斤以上。
為了向農民提供新的雜草控制策略，孟山都和其他生物技術公司，如位於印第安納州印第安納波利斯的陶氏益農公司，正在開發與不同化學品配合使用的新型抗除草劑作物，他們預計將在幾年內將其商業化。
莫滕森說，新技術也將失去其效力。但魏茨曼科學研究所的雜草科學家喬納森·格雷塞爾說，完全放棄化學除草劑不是一個可行的解決方案。使用化學品控制雜草仍然比犁耕和耕作土壤更有效，並且對環境的破壞更小。“當農民開始將更可持續的耕作方式與混合除草劑結合使用時，他們遇到的問題就會減少，”他說。
轉基因棉花導致農民自殺：不實
在 3 月的一次採訪中，來自印度的環境和女權主義活動家範達納·席瓦重複了一個令人震驚的統計資料：“自從孟山都進入印度種子市場以來，已有 27 萬印度農民自殺，”她說。“這是一場種族滅絕。”
自 2002 年孟山都公司開始在印度銷售轉基因種子以來，這一說法基於 20 世紀 90 年代後期全國自殺率的上升，已成為一個經常被重複的企業剝削故事。
圖片來源：Nature 雜誌
Bt 棉花含有一種來自蘇雲金芽孢桿菌的基因，可以抵禦某些昆蟲，但一開始並不順利。種子的最初成本是當地雜交品種的五倍，這促使當地貿易商以較低的價格出售含有 Bt 棉花和傳統棉花混合物的包裝。假種子和關於如何使用產品的資訊誤導導致了作物和經濟損失。毫無疑問，這給長期以來一直承受著信貸系統壓力的農村農民帶來了更大的壓力，這種信貸系統迫使他們向當地貸款人借款。
但是，格洛弗說，“將農民自殺完全歸咎於 Bt 棉花是無稽之談”。雖然經濟困難是印度農民自殺的一個驅動因素，但自從引進 Bt 棉花以來，農民的自殺率基本上沒有變化。
華盛頓特區國際糧食政策研究所的研究人員證明了這一點，他們查閱了關於印度 Bt 棉花和自殺的政府資料、學術文章和媒體報道。他們的研究結果於 2008 年發表，並於 2011 年更新，結果表明，印度人口每年的自殺總人數從 1997 年的不到 10 萬人增加到 2007 年的超過 12 萬人。但同期農民的自殺人數一直徘徊在每年約 2 萬人左右。
德國哥廷根大學的農業經濟學家馬丁·凱姆說，自從其艱難的開端以來，Bt 棉花已經使農民受益，他過去 10 年一直在研究印度 Bt 棉花的社會和經濟影響。在對印度中部和南部 533 個棉花種植戶家庭進行的一項研究中，凱姆發現，由於蟲害造成的損失減少，2002 年至 2008 年間，每英畝產量增長了 24%。由於產量增加，同期農民的利潤平均增長了 50%（參見“悲劇的穩定比率”）。凱姆說，考慮到利潤，現在印度種植的棉花有 90% 以上是轉基因的，這並不奇怪。
聖路易斯華盛頓大學的環境人類學家格倫·斯通說，缺乏 Bt 棉花產量增加的經驗證據。他對印度 Bt 棉花產量進行了原始田野調查並分析了研究文獻，他說，大多數報告 Bt 棉花產量增加的同行評議研究都側重於較短的時間段，通常是在該技術上線後的最初幾年。他說，這引入了偏差：首先採用該技術的農民往往更富有、受過更好的教育，並且他們的農場已經生產出高於平均水平的傳統棉花產量。他們之所以獲得了 Bt 棉花的高產，部分原因是他們用細心的照料和關注來對待昂貴的轉基因種子。斯通說，現在的問題是，印度幾乎沒有留下任何傳統的棉花農場來比較轉基因的產量和利潤。凱姆同意，許多顯示經濟收益的研究都側重於短期影響，但他 2012 年發表的研究控制了這些偏差，並且仍然發現了持續的收益。
格洛弗說，Bt 棉花並沒有導致自殺率飆升，但它也不是產量提高的唯一原因。“籠統地得出該技術是成功還是失敗的結論缺乏正確的細微差別，”他說。“這是印度一個不斷發展的故事，我們尚未得出明確的結論。”
轉基因擴散到墨西哥的野生作物中：未知
2000 年，墨西哥瓦哈卡山區的一些農村農民希望為他們種植和銷售的玉米獲得有機認證，以期獲得額外的收入。當時在加州大學伯克利分校擔任微生物生態學家的戴維·奎斯特同意提供幫助，以換取他們土地的使用權，用於一個研究專案。但奎斯特的基因分析發現了一個驚喜：當地生產的玉米含有一段 DNA 片段，該片段用於刺激孟山都公司耐草甘膦和抗蟲玉米中轉基因的表達。
轉基因作物在墨西哥未獲準商業生產。因此，轉基因可能來自美國進口的用於消費的轉基因作物，並被當地農民種植，他們可能不知道這些種子是轉基因的。奎斯特當時推測，當地玉米可能與這些轉基因品種雜交，從而吸收了轉基因 DNA。
當這一發現發表在《自然》雜誌上時，一場媒體和政治鬧劇席捲了瓦哈卡。許多人譴責孟山都公司汙染了玉米的歷史原產地——玉米被認為是神聖的地方。奎斯特的研究因技術缺陷而受到抨擊，包括用於檢測轉基因的方法存在問題，以及作者關於轉基因可以片段化並散佈在整個基因組中的結論。《自然》雜誌最終撤回了對該論文的支援，但沒有撤稿。一篇 2002 年發表的對該研究的評論的社論腳註寫道：“現有證據不足以證明原始論文的發表是合理的。”
自那時以來，關於轉基因流入墨西哥玉米的嚴格研究很少發表，主要是由於研究經費匱乏，而且它們的結果喜憂參半。2003-04 年，俄亥俄州立大學哥倫布分校的植物生態學家艾莉森·斯諾從瓦哈卡州的 125 個田地中抽取了 870 株植物樣本，發現玉米種子中沒有轉基因序列。
但在 2009 年，由墨西哥國立自治大學（位於墨西哥城）的分子生態學家埃琳娜·阿爾瓦雷斯-布伊拉和現任加州大學伯克利分校的植物分子遺傳學家阿爾瑪·皮涅羅-納爾遜領導的一項研究發現，在 2001 年從瓦哈卡州 23 個地點採集的三個樣本中，以及在 2004 年從這些地點採集的兩個樣本中，發現了與奎斯特相同的轉基因。在另一項研究中，阿爾瓦雷斯-布伊拉及其合著者在來自墨西哥各地 1765 戶家庭的少量種子中發現了轉基因的證據。在當地社群內進行的其他研究更一致地發現了轉基因，但發表的研究很少。
斯諾和阿爾瓦雷斯-布伊拉都認為，抽樣方法的差異可能導致轉基因檢測結果的差異。“我們取樣了不同的田地，”斯諾說。“他們發現了，但我們沒有。”
即使墨西哥正在努力決定是否批准 Bt 玉米的商業化，科學界在轉基因是否已滲透到墨西哥玉米種群中仍然存在分歧。
“轉基因流入當地玉米作物似乎是不可避免的，”斯諾說。“有一些證據表明這種情況正在發生，但很難說它有多普遍或後果是什麼。”阿爾瓦雷斯-布伊拉認為，轉基因的傳播將損害墨西哥玉米的健康，並改變對農村農民來說很重要的特性，例如品種的外觀和味道。她說，一旦轉基因存在，即使不是不可能，也很難擺脫它們。批評者推測，隨著時間的推移，在當地玉米種群基因組中積累的轉基因性狀最終可能會透過消耗能量和資源或透過破壞代謝過程等方式影響植物的適應性。
斯諾說，到目前為止，還沒有負面影響的證據。她預計，如果現在使用的轉基因漂移到其他植物，它們將對植物生長產生中性或有益的影響。2003 年，斯諾和她的同事表明，當 Bt 向日葵 (Helianthus annuus) 與其野生同類雜交時，轉基因後代仍然需要像其栽培親本一樣精心的照料，但更不容易受到昆蟲的侵害，並且比非轉基因植物產生更多的種子。斯諾說，由於擁有該技術權利的公司通常不願意讓學術研究人員進行實驗，因此很少進行類似的研究。
在墨西哥，這個故事超越了潛在的環境影響。墨西哥埃爾巴坦國際玉米和小麥改良中心的作物科學家兼遺傳資源專案主任凱文·皮克斯利說，在這個國家為轉基因技術辯護的科學家們錯過了一個關鍵點。“大多數科學界不瞭解玉米對墨西哥人民的情感和文化歸屬的深度，”他說。
贊成或反對轉基因作物的整潔故事總是會錯過更大的圖景，這個圖景是細緻入微、模稜兩可且不可否認地混亂的。凱姆說，轉基因作物不會解決發展中國家或發達國家面臨的所有農業挑戰：“它不是萬能藥。”但妖魔化也是不合適的。真相介於兩者之間。