農業是世界上最古老的實踐之一，如今突然發現自己與現代醫學糾纏在一起。想象一下：在您孩子預約常規疫苗接種時，醫生遞給您一根基因工程改造的香蕉，其中含有疫苗，並說：“讓她吃下這個，明天早上給我打電話。”雖然這仍然是天方夜譚，但這種情況正越來越接近現實，首批植物製造的藥物——透過基因改造玉米、大豆、油菜甚至水果（如西紅柿和香蕉）等作物來生產抗病藥物和疫苗——現在正處於早期臨床試驗階段。
將外源基因拼接到植物中已不是什麼新鮮事——生物學家已經這樣做了大約 25 年。支持者表示，使用該技術生產基於蛋白質的藥物可能會徹底改變製藥行業。與目前使用動物細胞培養的方法相比，植物本身更安全，後者存在傳播動物病原體的風險；植物還提供了一種更便宜的生產方式。但人們擔心這些“藥用作物”會汙染食物供應，這給該技術的前景蒙上了一層陰影。
問題在於，控制轉基因植物的基因似乎比科學家預期的要困難。最近的資料表明，生物工程基因的傳播範圍比之前認為的更廣。憂思科學家聯盟 (UCS) 二月份釋出的一項初步研究發現，超過一半的本土玉米、大豆和油菜品種都含有低水平的 DNA，這些 DNA 來自於經過基因改造以賦予抗除草劑性的菌株。三月份發表的一項分析表明，儘管墨西哥六年前禁止種植轉基因作物，但轉基因玉米還是透過某種途徑進入了墨西哥。美國國家科學院去年對生物改造生物體進行的一項重大審查強調，需要開發更好的限制技術。這些發現和其他發現說明了一個專家們開始承認的現實：照目前的情況來看，維持轉基因植物零汙染水平可能是不可能的。
支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保未來能夠繼續報道關於塑造我們今天世界的發現和想法的有影響力的故事。
藥用作物洩漏事件也曾發生過。兩年前，美國農業部 (USDA) 檢查員在內布拉斯加州和愛荷華州的兩起獨立事件中，發現含有豬疫苗的實驗玉米植物生長在附近的傳統田地裡。負責這些事故的德克薩斯州生物技術公司 ProdiGene 因違反許可證而被處以重罰，並被責令銷燬 50 萬蒲式耳大豆和 155 英畝玉米植物。但也許更重要的是，洩漏事件動搖了公眾對該技術的信心。到目前為止，還沒有人表明目前的轉基因作物會帶來任何健康風險。但藥用作物，新一代轉基因植物，提高了安全風險：拼接進這些植物的蛋白質是專門選擇用於靶向生理功能的。
負責監管農作物的美國農業部動植物衛生檢驗局 (APHIS) 對 ProdiGene 事件做出了回應，修訂了其藥用作物種植法規。公司現在必須使用指定的裝置進行種植和收穫，為種植者提供更好的作物遏制培訓，並且每年至少接受五次檢查。新規則還要求藥用玉米必須種植在距離任何其他田地至少一英里的地方，並且必須在周圍玉米作物種植前至少 28 天或之後種植。生物技術產業組織 (BIO) 發言人麗莎·德萊 (Lisa Dry) 表示，新規則使得藥用作物生產與商品作物生產截然不同，未來的汙染是可以預防的。事實上，為了避免任何進一步的負面宣傳，該行業非常重視汙染問題。根據 APHIS 生物技術監管服務部門監管專案主管尼爾·約翰遜 (Neil Johnson) 的說法，許多（如果不是大多數）正在進行藥用作物田間試驗的公司目前都在比政府法規更嚴格的限制下運營。
但即使行業嚴格遵守規定，基因流動的科學也可能無視 APHIS 的規則。玉米尤其如此，它約佔正在測試的藥用作物的三分之二，具有很強的異花授粉傾向。“玉米是世界上最不適合做這件事的生物，”加州大學河濱分校植物遺傳學家、生物影響中心主任諾曼·埃爾斯特蘭德 (Norman Ellstrand) 說。“當我聽到這件事時，我的第一個想法是，‘他們當時在想什麼？’”玉米花粉的活力僅持續幾天，28 天的隔離要求為防止汙染提供了很大的額外保護。但埃爾斯特蘭德指出，問題在於關於基因可以傳播多遠的實際資料很少。
“我們正在根據 20 世紀 50 年代的研究制定隔離標準，”愛荷華州立大學種子科學榮譽退休教授約瑟夫·伯里斯 (Joseph Burris) 宣稱，他現在擁有一家專門從事基因遏制問題諮詢的公司。“很多事情都發生了變化。”最近的工作開始表明，基因的傳播距離可能比以前認為的更遠。去年 11 月在第一屆歐洲轉基因作物與傳統和有機作物共存會議上提交的一份報告發現，可存活的玉米花粉在高達 6,550 英尺的大氣中。研究人員表示，如果花粉存在於如此高的高度，如果對流足以使其保持在高空，則可能傳播數十公里。“我們的田地是沒有圍牆的工廠。我們無法控制環境，”伯里斯斷言。“隔離距離為 [1 英里]，我們出現問題的機率大大降低，但並未消除。”
另一方面，總部位於芝加哥的生物技術公司 Chromatin Inc. 的邁克爾·保利 (Michael Pauly) 表示，目前用於檢測基因汙染的技術，例如測量 DNA 水平的 PCR，可能對我們自身不利。（Chromatin 正在開發一種將藥物生產基因插入植物的新技術。）“您可以檢測到實際上並未反映風險的 DNA 水平，”他解釋道。事實上，人們和動物每吃一個漢堡包都會攝入外源 DNA。“問題的關鍵不是核酸，而是蛋白質，”他說，因為具有生物效應的是蛋白質，而不是 DNA 本身。伯里斯也指出，檢測技術的進步基本上重新定義了汙染。“我們對零汙染的理解已經變得非常抽象。我什至不知道那是什麼意思，”他說。
包括憂思科學家聯盟、美國食品生產商協會和消費者聯盟在內的許多研究人員和團體認為，確保藥用作物零汙染的唯一充分措施是避免在可能進入人類或農場動物胃中的植物中開發該技術。但生物技術行業對這一建議表示不滿，反駁說，油籽作物（如玉米）不僅為獲得高水平的非常純淨的蛋白質提供了最佳媒介，而且因為它們經過充分研究，所以也更安全。“這些作物構成了我們文化、我們文明、我們經濟的基礎。這是我們的知識庫，這從根本上來說是賦能的，”保利堅持認為。
在人們應該對汙染有多擔心的問題上，似乎不太可能在不久的將來達成共識。當談到藥物進入食物供應的風險時，埃爾斯特蘭德說：“我不會說對所有藥物都零容忍，因為如果其中一些藥物進入食物供應，大概是完全無害的。”他建議，那些可能並非無害的產品，“應該放入非食品中，在建築物內種植，或者根本不應該在植物中製造。”憂思科學家聯盟 (UCS) 食品生物技術專案負責人瑪格麗特·梅隆 (Margaret Mellon) 不同意。“我們不能制定一項只允許安全藥物進入我們食物的政策。必須是零藥物。”