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基改作物不利生態環境和生物多樣性 ?

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文 / Gene Ng

反對基改作物,其中一個主要理由是,擔心基改作物會對生態環境造成衝擊,或基改作物取代多樣作物,傷害生物多樣性。這些憂慮在學理上並非無的放矢,這也是美國國家科學院組成委員會在五月發表的最新報告所要探討的 [1]。

基改作物有害生態環境?

基改作物對生態環境的影響,有兩種可能性,一是有昆蟲毒素 Bt 的植物,其花粉可能傷害野生無害的昆蟲,1999年《自然》(Nature)期刊上發表的論文,聲稱用帶有基改 Bt 玉米花粉的一種雜草馬利筋葉片飼餵美國大斑蝶,導致四成幼蟲掛掉,由此引發基改作物環境安全性的爭論 [2]。可是後續研究發表在 2001 年,指出在田野裡偵測到的花粉濃度,其實不足以對斑蝶幼蟲構成威脅。

基改作物的種植會導致外來品種的基因傳播到野生物種中,並造成野生物種的基因污染。許多環境保護組織,包括綠色和平、世界自然基金會和地球之友等國際機構都持有該觀點。然而,基因污染的現象,並不侷限在基改作物,傳統育種也會產生新基因突變,「污染」野生物種改變後者的性狀。

不過,美國國家科學院的委員會,審查這十幾年的各種研究和論文,反而發現種植 Bt 基改作物的地區,昆蟲物種多樣性比施用農藥的還高。他們也指出,雖然基因流(gene flow)確實有發生,有野生物種被遺傳地「污染」,但他們並沒有發現不良效果的證據 [1]。

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延伸閱讀:基改食品究竟安全嗎?

基改作物不利生物多樣性?

反對基改的另一聲浪,主要是批評基改作物會取代許多多樣性的農作物品系。雖然這並非沒有道理,但非基改的傳統育種作物,也有相同的問題。過去幾十年,由專業農藝專家育種出來的糧食或經濟作物品系,逐漸取代由農民根據各地氣溫、土壤及口味等地方品系。然而美國國家科學院的委員會,並沒發現引進基改作物而導致農作物多樣性下降的證據 [1]。

由農藝專家育種出的作物品系,優點是生長快速、產量高,為了適應現代化的化肥、農藥和灌溉等管理。高產量品系的廣泛種植,讓農作物品系單純化,儘管有利農業管理,但若遇上新的病蟲害,會因遺傳過於均質化(homogenization)而抵抗力微弱的問題。

另外,過去著重的生長快速、產量高,雖然養了更多人口,避免馬爾薩斯陷阱(Malthusian trap),但是現在全球氣候變遷,以及過度灌溉或超抽地下水的海水倒灌,使得農作物面對過熱和土地鹽化的問題,加上工業化和環境污染,可耕地面積下降,未來農作物恐怕得面對需要耐熱、耐旱、耐鹽的問題。

種子銀行,就能夠提供大規模的遺傳資源保存,讓農藝學家再從中找到能適合環境變化的品系來進行育種。利用〈新基改技術更安全嗎?〉一文提到的精準基因體編輯技術,能夠準確地修改作物的基因體,但也需要有足夠的遺傳資源,來讓科學家尋找相關性狀的基因,所以遺傳資源保育對未來基改技術來說相當重要。

所以未來基改技術和多樣性保育必須並存。所以,無論基改作物或是傳統育種作物,種子銀行的建立和維持,是各國政府基於糧食安全的必須進行要務。另外,為何少數品系會取代多數品系而成為農業種植的主流,是因為現代社會追逐效率和產能,許多風味獨特的品系因種植面積縮水,導致飲食口味貧乏。

可是,若能夠利用未來基改技術,來改進風味獨特的品系,讓它們繼續被農民或莊園種植。試想,如果能讓更多品系高產,能夠被農民或莊園接受的品系就會變多,使得我們在飲食上有更多的選擇和多樣性。因此,若善用未來基改技術,在提高效率和產量的同時,亦能保存飲食文化傳統以及農作物的多樣性也不一定。

延伸閱讀:基因工程的倫理與道德 (一):基改作物與昆蟲 人類準備好了?

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參考文獻:

1. Committee on Genetically Engineered Crops: Past Experience and Future Prospects; Board on Agriculture and Natural Resources; Division on Earth and Life Studies; National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. Genetically Engineered Crops: Experiences and Prospects (2016). The National Academies Press. DOI: 10.17226/23395
2. Losey, J. E., Rayor, L. S. & Carter, M. E. Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature 399, 214 (1999).
3. Scriber, J. M. Bt or not Bt: Is that the question? Proc. Natl Acad. Sci. USA 98, 12328-12330 (2001).

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