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/“舌尖上”的辯證法(I)-—生命能級與半衰期李萬源(煙臺wanyuan-y)摘要:從食品引發(fā)的“舌尖上”的安全問題出發(fā),在對生命的能級高低進行科學劃分的基礎上,指出現(xiàn)代醫(yī)學的人為干涉會導致人類機體多代能級退化,使得各種現(xiàn)代病發(fā)病率增加.生命的能級和半衰期應隨著正常條件下的進化步驟來變化,而轉基因技術加速了生命的能級和半衰期變化,必然帶來一系列危害和風險.關鍵詞:食品安全;發(fā)病率;能級;半衰期;不確定性;實驗1.由“舌尖上”的安全所引發(fā)的問題“國以民為本,民以食為天.”食物是人類賴以生存和發(fā)展的基本物質條件,也是國家安定、社會發(fā)展的基本物質保障。健康、平衡的飲食是人體健康的必備因素,不合理的飲食則被認為是使健康出現(xiàn)問題的根源.改革開放以來,伴隨著經濟的持續(xù)高速增長,中國的“溫飽”問題已經基本解決,而如何保證“舌尖上”的安全,已成為社會普遍關注的問題。隨著社會經濟的發(fā)展、城市化進程的加快以及物質生活日益變好,人類各種慢性病的發(fā)病率卻持續(xù)攀升,出現(xiàn)“井噴”現(xiàn)象,以心血管疾病、糖尿病、惡性腫瘤和慢性阻塞性肺疾病等為主的慢性病已經成為了威脅我國乃至全球人群健康的主要公共衛(wèi)生問題。根據2012年衛(wèi)生部和WHO聯(lián)合發(fā)布的《中國慢性病報告》和《預防慢性病-一項至關重要的投資》報告顯示,非傳染性慢性病嚴重威脅著發(fā)展中國家人民的健康和生命。在我國,慢性病的發(fā)病和流行態(tài)勢非常嚴峻,目前中國確診的慢性病患者已超過2.6億人,因慢性病導致的死亡占總死亡的85%。而膳食不合理、吸煙、過量飲酒、身體活動不足等行為危險因素,超重和肥胖、血壓升高、血糖升高、血脂異常等生物因素已被認為是慢性病共同的危險因素。這些危險因素在人群中普遍存在,有些危險因素還在不斷上升,使得慢性病的疾病負擔越來越重.人們?yōu)榱俗非箫嬍车目诟卸故澄锔哂?、高糖、高鹽,即人們舌尖上的高脂食品、垃圾食品、煙、酒等已成為慢性病最主要的危險因素之一,現(xiàn)代人慢性病的發(fā)病率遠遠高于50年前。全國腫瘤登記中心發(fā)布的《2012中國腫瘤登記年報》數(shù)據顯示,目前我國腫瘤的發(fā)病率為285.91/10萬,平均每分鐘有6人被診斷為惡性腫瘤,每年新發(fā)病率為350萬;高血壓人群已超過2。6億,且高血壓在成人中的發(fā)病率為20%,兒童患高血壓的比例也在逐年提高,其中繼發(fā)性高血壓占到60%-80%;全國30歲以上的成年人中間,高血脂癥的發(fā)病率在10%-20%左右,高血脂癥患者人數(shù)高達9000萬,血脂異常在各行業(yè)人群中患病率達46.83%;2010-2030年,由于人口老齡化與人口增長,中國心血管疾病發(fā)生數(shù)上升幅度將超過50%,血壓、膽固醇以及糖尿病的增長趨勢導致心血管的發(fā)生數(shù)將額外增長23%,如果不加以控制,那么在2030年,中國心血管病患者將增加2130萬,心血管病死亡人數(shù)將增加770萬;肝硬化在世界范圍內的年發(fā)病率約為100(25~400)/10萬,發(fā)病高峰年齡在35~50歲,男性多見,出現(xiàn)并發(fā)癥死亡率高;乙肝患者和病毒攜帶者2.3億人,有20%的人將發(fā)生癌變或硬化;我國糖尿病的發(fā)展速度驚人,2013年我國30歲以上人群糖尿病患病率達11。6%,全國有1。39億糖尿病患者,數(shù)量居世界之首。此外,由于環(huán)境污染在食物鏈中的累積、各種新化合物(農藥、獸藥、化肥等)和藥物、煙酒等對人體的損害,也進一步提高了現(xiàn)代病的發(fā)病率。再如,據世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據,全球范圍內食源性疾病的爆發(fā)都在急劇增加.世衛(wèi)組織估計,即使在一些發(fā)達工業(yè)國家,每年也有至多30%的人口患上食源性疾病;發(fā)展中國家的患病率更高.例如,英國約有1/5的腸道傳染病是經食物傳播的;上海市1988年因食用毛蚶造成近30萬人的甲型肝炎大流行;不法商販用工業(yè)酒精兌制白酒引起甲醇中毒死亡事故,以及近年的“蘇丹紅”、“毒大米”、“毒奶粉”、“地溝油”、“瘦肉精”等事件,其對人體健康的損傷都無法計量.吸煙者的死亡率要比非吸煙者高2。5倍,在工業(yè)發(fā)達的國家中有四分之一的肺部癌癥者,吸煙的占90%;死于支氣管炎的,吸煙的占75%;死于心肌梗塞的,吸煙的占25%。長期飲酒則大大會增加動脈粥樣硬化的發(fā)病率。以上數(shù)據讓人感到觸目驚心,然而更令人擔憂的是,除了上述人類已經掌握的事實之外,還有許多尚無法準確預測的因素可能會成為“舌尖上”的潛在危害,例如轉基因食品、食品包裝、食品加工及食品添加劑等的安全性。以轉基因食品為例,轉基因食品是人類利用科學技術改變生命本質和自然進化路徑的產物,出現(xiàn)的時間短,不確定的因素很多,與人類社會整體的健康及生活環(huán)境密切相關,其潛在風險非常大,例如對人類來講存在著潛在毒性、過敏反應、抗藥性以及對靶標生物和非靶標生物的影響可能會引發(fā)生態(tài)危害、基因漂流、基因污染和生物多樣性減少等,因此,一旦造成了危害,往往是毀滅性的、不可逆轉的。轉基因食品的發(fā)展不能僅僅以減少生產成本、提高糧食產量、增加經濟效益為目的,而是應該以人為本,高度重視轉基因食品的安全問題,將人民的身體健康和生態(tài)環(huán)境放在首位。無論哪種先進的科學技術,其謹慎使用、嚴格管理將會給人類帶來福祉,但一旦使用不當或者其它條件誘發(fā)科技本身潛在的風險,那帶給人類的將是巨大的災難.本文試圖從不同視角對以上事實進行分析,使讀者對“舌尖上”的安全及由此引發(fā)的高科技風險等各種問題有客觀全面的了解,給人類一些啟發(fā)和警示。2.生命科學中的能級概念2.1能級含義能級概念源于物理學,是指電子只能在特定的、分立的軌道上運動,各個軌道上的電子具有分立的能量,這些能量值即為能級。電子吸收能量可以從低能級躍遷到高能級,或者從高能級躍遷到低能級從而輻射出光子。能級概念延伸到生命科學中,是指生物機體內各種生理生化反應進行的程度和速率的水平。在有機分子范圍內,各種細胞、基因、蛋白等生物分子都對應著各種能級。例如,免疫細胞對不同病原的反應程度、不同氨基酸的代謝速率等可依據其程度高低和速率快慢劃分為不同能級。生命不同層次的結構均可劃分為不同能級,如種族能級、群落能級、個體能級、器官能級、細胞能級、基因能級等。追根溯源,基因能級是決定生命各層次結構能級的根本原因.2。2基因能級基因的能級是指基因的工作能力.不同人、不同細胞的基因能級不同(0~1),造成身體的不同狀態(tài)和各種疾病的不同發(fā)生率。2.2.1低能級基因-—基因能級有高低之分,低能級的基因可稱為易感基因。易感基因是各種損害積累的結果,也是造成各種疾病的根源?;蚴艿礁鞣N正常與非正常電學量和非電學量的干涉,如果基因頻率難以與周圍環(huán)境中過快過急的干涉相協(xié)調,或被過量的電學量和非電學量所干涉,即進化率小于環(huán)境變化率,就會造成基因易感。例如,新物質會造成新的電學量和非電學量的增加,如各種食品添加劑、農藥、化肥、有機合成物、大氣污染物、環(huán)境變化等,都有一定的干涉作用,對基因的損害具有累積性,故造成基因疲勞而發(fā)生易感??梢?,科學發(fā)展速度過快并不是細胞進化的福音,而會使正?;蚝瓦z傳的能級受損,從而造成易感基因的隱患,反之,要想使易感基因轉變?yōu)檎;蛞彩欠浅ky的.由于細胞和基因處于開放狀態(tài),環(huán)境干涉對生命基因能級都會產生或多或少的影響,而這種影響的積累最終變?yōu)橛泻Φ囊种坡?在后代中逐漸積累并顯現(xiàn),最終會在人類生理、病理、遺傳等方面以突變的形式顯現(xiàn)出來.基因控制蛋白質的合成,故基因能級改變直接影響蛋白能級的變化。對于組織蛋白,基因能級改變會直接表現(xiàn)為性狀的改變,即基因能級對生物性狀的直接控制;若是非組織蛋白(如酶),基因能級的改變則不直接體現(xiàn)為性狀,而是通過控制酶的合成速率來影響生命活動,并實現(xiàn)對性狀的間接控制。因此,易感基因影響蛋白質的合成,進而影響器官或系統(tǒng)代謝等生命活動.2.2.2基因能級退化造成基因的易感。每一代生命的體細胞都是當代環(huán)境條件的攝像頭或存儲器,而遺傳則是存儲器的翻版,其中包括各種利與害的干涉.遺傳疾病的發(fā)生是基因能級退化的表現(xiàn),即非基因突變的遺傳病源自易感基因的能級差異.例如,易發(fā)糖尿病者在發(fā)病前與發(fā)病后的基因并沒有什么區(qū)別,區(qū)別在于基因的能級降低了。各種患遺傳病、癌癥、心血管疾病的父母,有可能將病患遺傳,也可能不遺傳。正?;蚓喟l(fā)病基因的距離(即“度”)有多遠無法測到,此“度"為測不準區(qū)。例如,一個肥胖者從超重到出現(xiàn)臨床癥狀需要一個過程,在超過正常范圍的體重增長過程中,身體內的各系統(tǒng)器官在不斷加重負擔,能級不斷下降,直到超負荷而發(fā)生糖尿病、心腦血管疾病等。2.2.3在沒有人類科技介入的天然條件下,弱者(即基因弱者)會被淘汰,易感基因也都會被清除。隨著人類科技的發(fā)展,高科技治療使得具有基因缺陷的人也可以存活,親代有病被治愈且繼續(xù)繁衍,從而使各類弱勢基因都保留在人群中,這些弱勢基因造成后代基因的易感性,將疾病遺傳下去,使后代基因的能級每況愈下。由于無法測得今天人類遺傳病的程度(即無參照物)及未來的發(fā)展趨勢(后果),幾十年或百年后人類的基因狀態(tài)將堪憂.在沒有人類科技介入的天然條件下,弱者(即基因弱者)會被強者食、被淘汰,易感基因也都會被清除,而高科技保留了人類的弱勢基因、弱勢遺傳,人類遺傳趨勢可能是一代更比一代弱,這也是由于人類的非自然選擇所使,此系原因之一。再如因醫(yī)學進步,病患死亡率降低,故免疫系統(tǒng)較弱的人也可以活下來。遺傳子代超重、早產、某些有先天性缺陷的嬰兒等都可以存活,這些原本絕對致死的因素,隨著嬰兒存活率接近100%,出生時的自然選擇也就消失了,但這些致病基因也會遺傳下來;有些疾病雖可通過高科技的預防和治療手段終身控制,但這些病的易發(fā)基因會代代相傳,而且愈演愈烈。各類低能級的易感基因都保留在人群中,造成多代能級退化,最終引起物種特性的病理改變,即疾病變異,如糖尿病、癌癥、心腦血管等疾病,在科技不發(fā)達的古代社會基本沒有或很少見,但如今卻進入高發(fā)疾病的行列,這也是人類非自然選擇的結果。由此預測幾十年或百年后,人類的基因狀態(tài)堪憂.由于基因能級不斷降低,導致心腦血管疾病、頸椎病、泌尿消化系統(tǒng)病、慢性病等多種疾病逐漸低齡化,如以前糖尿病都屬于老年病,而如今青少年兒童糖尿病患者的隊伍正在以前所未有的驚人速度發(fā)展。這種多代能級退化無法預測,因而前景堪憂。在科技不發(fā)達的古代社會,由于生活貧困、勞動強度高、食物短缺、營養(yǎng)供小于求,故而如糖尿病、癌癥、心腦血管等疾病基本沒有或很少見,但如今卻進入高發(fā)疾病的行列,除此之外,這些還與人類非自然選擇具有相關性。3.半衰期概念及其與能級的關系半衰期在物理學中指一個樣本內放射性原子衰變至原來數(shù)量的一半所需的時間,在化學中指符合一級動力學的化學反應中反應物消耗一半所需的時間,在藥代動力學中指藥物在血漿中最高濃度降低一半所需的時間。從無機界到有機界,任何物質在一定時間內都有衰變過程,但在各種因素的干涉下其衰變速度會不斷發(fā)生變化,導致半衰期也隨之變化。生命體的半衰期與其能級有著密切聯(lián)系,例如,某生物個體的健康能級高,則其半衰期就長。半衰期與能級都具有差異性和條件性。3.1能級和半衰期的差異性3。1.1人體從生物分子、基因、細胞、器官到生命整體的不同層次都存在衰變,衰變周期的長短一般用半衰期來衡量.從頻率概念上看,半衰期不同即頻率差異決定了物性的差異。同一蛋白分子在不同生命體中生產的衰變周期也不同,體現(xiàn)為功能差異。細胞周期即細胞衰變周期,它是細胞生命活動的基本過程.細胞在周期時相的變遷中進入增殖、分化、衰老和死亡等生理狀態(tài),故機體內的各器官、細胞都在不斷進行自我更新。各種器官細胞的衰變周期不同,例如肝細胞5個月完全更新一遍,肺細胞為2到3周,腸絨毛細胞為2到3天,心臟細胞為20年,,紅血球細胞為4個月,味蕾細胞為10天,等等。同一系統(tǒng)中不同細胞的半衰期(細胞周期)也有很大的差異.例如小鼠的消化系統(tǒng)中,食管上皮細胞的半衰期是115小時,十二指腸上皮細胞為15小時.在人體中,血液中的白細胞半衰期為幾小時,腸粘膜細胞為3天,肝細胞為500天,而腦與骨髓里的神經細胞為幾十年,同人體壽命幾乎相等。在整個人體中,每分鐘有1億個細胞死亡,人體細胞相當于每2。4年更新一代.而衰變周期最長的大腦神經細胞,具有高的細胞能級,其神經沖動傳遞速度超過400公里/小時。人腦有幾百億個細胞,其中98.5%—99%的細胞處于休眠狀態(tài),大約有1%~1.5%的細胞參加腦的神經功能活動.每個人的腦中活動的細胞數(shù)量多少和活動的頻率決定了大腦能級,亦決定著每個人的聰明、記憶程度和反應速度。不同生命體內的蛋白分子能級與衰變周期不同,故機體新陳代謝的速率不同,壽命也就不同。從某種意義上說,壽命長短與生物的細胞分裂次數(shù)及生物大分子的衰變周期有關。3.1.2能級差異(0~1)主要表現(xiàn)在特性差異,不同能級狀態(tài)的特性不同,如同0℃~99℃的水,不同溫度對應不同性質,又如大國、強國的公民常具有一種性格行為,小國、弱國的公民則往往具有另外一個性格行為,等等。生物個體及各層次結構的能級各不相同,能級與頻率相對應,能級不同則頻率不同,對應的性質亦不同。生物體的生命力、健康狀況、新陳代謝情況、反應速度、精神狀態(tài)、工作能力等各方面乃至身體局部的合成、分泌、消化、吸收等生理狀態(tài),都對應著不同的能級。能級陰陽差異率(-1-0—1)主要表現(xiàn)在各種電學量和非電學量的干涉下,各系統(tǒng)器官的陰陽能級都在以0為平衡點的附近呈現(xiàn)陰陽波動。當機體各系統(tǒng)場的能級均處于平衡點時,即機體能級處于穩(wěn)態(tài),為無病健康狀態(tài);而超出正常范圍內的正負能級波動都為亞健康狀態(tài),即能級升高(正能級)為陽證,能級降低(負能級)為陰證(虛證、寒證等).這種亞健康狀態(tài)若不及時通過藥物或心理調整使能級歸零,長期下去就可能會出現(xiàn)不可逆的能級異常,即疾病狀態(tài)。能級有兩種表示方法,如圖1所示.圖1基因能級陰陽平衡差異示意圖以蛋白分子的能級差異為例,其具體表現(xiàn)為:其一,不同個體的蛋白能級不同。自身能合成的氨基酸是依靠體內響應的中間產物和轉氨酶所合成的,而不同生物體內響應的中間產物和轉氨酶的能級不同,故自身合成的氨基酸能級不一樣,即蛋白質能級也不一樣。從進化角度上看,不同個體長期攝取的食物不同,體內合成代謝酶類的能級也會有所不同,故每種生物在進化過程中都通過不同的基因能級表達不同的蛋白質,從而體現(xiàn)生命的不同特征,即不同能級的蛋白進化出不同的結構和功能。從細胞和生物體層次上來看,不同個體受到來自環(huán)境的不同刺激,機體細胞會翻譯成不同的蛋白質,這些不同能級的蛋白質,有些是直接作為身體的有機材料用來建造生命結構的結構蛋白,有些則是作為建造各種不同生命結構的動力(酶類)和調節(jié)因子(激素)等,去完成其他的生命建造活動,從而創(chuàng)造出各種不同的細胞、組織、器官、系統(tǒng)、生命結構形態(tài)。例如食肉動物與食草動物的消化系統(tǒng)所合成的消化酶能級不同,即植物類的營養(yǎng)成分相對較低,且纖維素含量很高,故需要特殊消化酶(纖維素酶)消化纖維素,而食肉動物的消化系統(tǒng)則合成多種蛋白酶.人類中不同個體的消化酶(包括消化系統(tǒng))能級不同,消化率亦不同,即不同個體的消化吸收的能力有強有弱。再如中醫(yī)學不同程度的氣血、陰陽、虛實之間的差異皆為能級差異。其二,相同個體不同的細胞基因制造的蛋白分子能級不同.比如同一玉米植株上下兩端種子的遺傳力不同,這與不同部分的細胞基因能級有關;同一株黃豆植株上結出的種子大小不同,即遺傳與細胞能級皆不同。再如,人體的肌肉主要是由蛋白質構成的,但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同,這是因為構成肌細胞的蛋白質分子結構和能級不同。其中,骨胳肌的自主收縮可以移動身體且能夠被精細地控制,而不同部位的活動量不同,即蛋白能級不同,如上肢前臂是小肌肉群,蛋白能級低,故上肢比較靈活;而下肢是耐力型的大肌肉群,蛋白能級高,故力量比較大,且下肢骨骼長的粗壯。同時,不同肌肉部位的蛋白能量大小或能級高低與用進廢退也具有相關性。不同轉氨酶的功能差異影響合成物的速度和能級的差異等,這些都是放大鏡所難以辨別的。其三,同一生命體不同時期的蛋白能級不同,即相同的蛋白分子雖然結構相同,但隨時間變化其能級和半衰期皆不相同,故功能亦存在一定的差異性。如人體衰老過程皆與蛋白能級和半衰期相關,即生物都要經過生長、發(fā)育、成熟、衰老及死亡的衰變過程,同一生命體不同年齡段的細胞基因和器官能級和半衰期不同,且合成蛋白分子的能級和半衰期也不同.例如,人類的生長發(fā)育在20~25歲達到成熟期,個別器官成熟較晚,約在30歲左右,至成熟期各種生理功能達到最高能級的功能儲備、活力及潛力狀態(tài),此后,由于細胞分子能級逐漸降低,各種生理功能、代謝功能及形態(tài)結構亦逐漸出現(xiàn)生物衰老表現(xiàn)。如不同年齡段的精子活性和質量不同,其蛋白活性也不同,其精子活力平均每年降低5%;人一生中青年、中年、老年等不同時期免疫系統(tǒng)的能級高低不同(免疫力不同);中年后期以后,隨著蛋白分子能級下降,人體胃腸道合成各種消化酶的質與量逐漸降低,即唾液中淀粉酶、胃蛋白酶、十二指腸中胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶均隨年齡增加逐漸減少分泌,故消化和吸收功能亦逐漸減弱;隨年齡增加,一般40歲以后,由于蛋白質能級降低,其角膜及晶體屈光能力亦發(fā)生變化,晶體外包膜變硬,失去彈性,眼的遠近調節(jié)能力減退,致出現(xiàn)老視眼,若晶體及其包膜發(fā)生蛋白質變性,出現(xiàn)混濁而影響視力,即所謂的老年性白內障。在病理過程中,發(fā)病期與能級相一致,即不同發(fā)病期的能級高低不同:發(fā)病初期的病理分子能級低,通過少量的藥物便能夠治愈;發(fā)病后期的病理分子能級最高,僅通過藥物往往是無法快速治愈的。因此,早期發(fā)現(xiàn)病癥則容易治愈,在發(fā)病的初期要盡早切斷病情的進展,可防止病重后服用更多藥物的毒素在體內積累,甚至無法治愈而死亡。例如在感冒初期剛有癥狀時便口服一片止痛片,可阻止感冒的發(fā)生;在癌癥早期放療、化療治愈效果明顯,而當發(fā)現(xiàn)癌癥已處于晚期時,一般無法治愈.3.2能級和半衰期的條件性細胞能級和半衰期都與條件有關,即細胞壽命和能力大小受內因(遺傳)與外因(環(huán)境、生活習慣、生長發(fā)育周期等)的影響。造成生物能級與半衰期差異的源頭是各種電學量和非電學量的干涉。在不同電學量和非電學量的干涉下,生命會根據環(huán)境的刺激信息去調整基因表達和蛋白質合成等生命活動的半衰期。例如,溫度降低,可以使酶的活性降低,使細胞的代謝活動減緩,故細胞周期延長;帶到太空中去的種子,經過負壓強(主因)、太空輻射、微重力等等條件的干涉,會縮短育種的周期;人為補充三支鏈氨基酸,可以幫助生物體增強肌肉獲得更多能量,對于患有以細胞能級降低為特征的疾病的人,比如心力衰竭或慢性肺病患者等有療效.動物的行為學表明,行為受激素的調節(jié),而激素是由蛋白分子合成的。性成熟早的動物,衰變周期短,壽命就短,若能抑制性激素的分泌或推遲性成熟,即延長衰變周期,壽命可能會相應延長。例如,科學研究發(fā)現(xiàn),酵母細胞中促進衰老的兩個核心基因為IR和SCH9基因,其中IR基因通過抑制整段的基因組來控制壽命長短,SCH9基因主要控制細胞將營養(yǎng)轉化為能量,專門向細胞通告現(xiàn)在食物是否充足。如果生物體內缺乏這兩種基因,細胞就會“認為”儲備的食物即將耗盡,應該將主要的“精力”放在延續(xù)生命上,而不是繼續(xù)生長和繁殖.通過抑制IR和SCH9這兩種基因的正常工作,可將酵母菌的壽命由自然狀態(tài)下的1個星期延長到6個星期.4.人體系統(tǒng)重建與能級人體由消化系統(tǒng)、神經系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等不同的系統(tǒng)組成,不同系統(tǒng)又由器官、組織、細胞、細胞合成物等不同的子系統(tǒng)組合而成。由于任何物質的合成與分解都需要不同酶的參與,且不同物質(包括酶)的代謝渠道也不同,因此形成了子系統(tǒng)差異。例如,消化糖、淀粉、纖維素、脂肪等物質所需酶不同,消化渠道亦不同,由此造成了消化系統(tǒng)內的子系統(tǒng)皆不相同,其合成相應酶的結構也不相同。任何不同蛋白和非蛋白的代謝途徑皆不相同,即路和渠道的差異性,造成各種蛋白與酶的差異性,繼而形成了差異性組織、器官、系統(tǒng),這也是生命萬能的基礎。由此可見,當一種新物質進入人體后,它的代謝必須是通過新建立的代謝渠道來完成,機體需要合成新的酶來參與新物質的代謝,這便是新適應和新進化的基礎。機體的適應程度和重建能力具有能級的差異。正常情況下,人體對常見的干涉量是比較適應的,即對攝入的食物按照已設定好的程序進行消化、吸收和代謝。而當人體遇到新物質或新電非電量時,體細胞基因便開始進行識別,并重建和調整各系統(tǒng)的配合,建立新的代謝途徑,將新物質消化,此即適應能級的系統(tǒng)性、調整性和重建性。例如疫苗的作用并非只是識別的問題,還關系到系統(tǒng)的重建,即疫苗保留了病原菌刺激動物體免疫系統(tǒng)的特性,當動物體接觸到這種不具傷害力的病原菌后,免疫系統(tǒng)的基因便在預謀的前提下產生一定的保護物質,如免疫激素、活性生理物質、特殊抗體等,建立起新的免疫機制;當機體再次接觸到這種抗原時,免疫系統(tǒng)便啟動已建立的新免疫機制,即依循其原有的記憶,制造更多的保護物質來阻止抗原的傷害。不同個體能級不同,其適應的調整性和重建性的能力也不同。例如,不同個體對酒精的代謝能級不同,即酒精代謝能級低的人,由于體內缺少乙醛轉化酶,酒精在體內轉化到乙醛后,就不能再轉化為乙酸排到體外,造成乙醛中毒,人就會表現(xiàn)為各種過敏癥狀;而酒精代謝能級高的人(俗稱酒量大),即抗醉酒能力強,體內的乙醛轉化酶多,能夠迅速將乙醛轉化掉,避免出現(xiàn)中毒癥狀,也就不會醉酒。生命體內的細胞或基因都與環(huán)境條件中的各種干涉相適應.不同的環(huán)境條件對應不同的代謝系統(tǒng),生物在外界條件的干涉下,需要什么物質便指導機體各系統(tǒng)去建立新的途徑、合成相應的物質.而對于新的干涉條件,則需要各系統(tǒng)配合重建.例如食草動物的消化系統(tǒng)需要纖維素酶,食肉動物的消化系統(tǒng)需要分解肉類的蛋白酶。同理,蒙古人自古以來都以肉類為主食,其體內所含的蛋白酶的數(shù)量和種類都比較多,而中原人自古過著“半年糠菜半年糧”的生活,其體內消化肉類的蛋白酶種類和數(shù)量都沒有蒙古人多。因此,若讓中原人突然以肉食為主,那么他們體內的消化和代謝系統(tǒng)必須進行重建才能適應,即逐漸提高酶的生產能力,但這需要幾代人的適應進化過程,這是由于不同人的能級不同,其所需的適應時間也各不相同。反之,若蒙古人進入中原長期生活下去,由于很少接觸肉類、奶類等高蛋白食物,其體內相應的消化系統(tǒng)的能級也會隨之減弱,此即用進廢退原理.生命體的各系統(tǒng)都處于供求平衡關系中,若供大于求便打破系統(tǒng)原有的平衡工作狀態(tài)。在這種狀況下,能級高的人可以調整或重建系統(tǒng)以適應環(huán)境條件的變化,而能級低的人則無法調整和重建,故出現(xiàn)各種疾病.例如正常的糖代謝過程是糖類物質被人體攝入經消化成單糖吸收后,經血液運輸?shù)礁鹘M織細胞進行合成代謝和分解代謝,胰島素作用于合成代謝的各個環(huán)節(jié),這個過程中的每一步都處于供求平衡的穩(wěn)定狀態(tài)。若攝入過多的糖類,即長期處于供大于求的狀態(tài),器官、系統(tǒng)及胰島素都來不及調整和重建,又由于不同個體的系統(tǒng)渠道的重建調整速度不同、能級不同,因而會出現(xiàn)糖代謝紊亂或胰島素不敏感等問題,即糖尿病的發(fā)生。5.轉基因生物的能級與半衰期5.1遺傳特性的差異與變異遺傳使親代的性狀可以傳遞到子代,保證種群穩(wěn)定性;而變異則通過基因能級和半衰期的改變,讓子代間產生更多的差異性。遺傳和變異是自然選擇的物質基礎,是生物進化的前提之一,使生物既能保持種族的延續(xù),又能使后代適應變化了的環(huán)境.生物的繁衍并不是在簡單地復制自己,而是在產生有別于親代的新生命,變異增加了物種內的差異性。生物體所表現(xiàn)出來的形態(tài)結構特征、生理特征和行為方式的差異即生物體的差異特性.而生物的特性差異指由基因和蛋白能級不同而表現(xiàn)出來的親子間、子代個體間的差異。隨著科技的發(fā)展,生物被越來越多地通過人為的方式改變其特性.例如,鯉魚種內、種間對水體溫度變化的適應特性存在很大差異,魚類對環(huán)境溫度的適應特性是物種在長期進化過程中由變異而形成的,一些魚類如鯪魚、羅非魚等只分布在熱帶、亞熱帶水域,而另一些魚類只分布在溫帶、寒帶水域。而現(xiàn)在可以通過人為控制性狀的方式,即由種內、種間的正反雜交形成的基因能級差異,表現(xiàn)為不同的抗寒能力,隨著世代而增加,可育成抗寒品種。但雜交組合性狀不穩(wěn)定,有消失可能,人們又試圖通過轉基因技術永久改變其基因和蛋白能級,以得到具有穩(wěn)定遺傳差異的品種??梢?,轉基因實際上是通過人為改變生物基因而使其產生人們預期的遺傳特性差異,形成可能符合人們所需要條件的變異。然而,從進化律的角度上看,在生物的進化史上,生物經過漫長的自然選擇進化過程才形成了現(xiàn)在的各種差異特性,即生物的各種特性是逐步發(fā)展而來的;生命是在物種與物種之間、物種與環(huán)境變化之間相互協(xié)調、相互適應的過程中,逐步產生的兩極分化趨勢。生物技術介入導致的生物特性變化過大,勢必破壞物種間特性差異的平衡性和穩(wěn)定性,最終傷及穩(wěn)定進化的高級生命,即人類的正常遺傳行為。5.2轉基因生物的差異性“轉基因”是指利用分子生物學手段將人工分離和修飾過的基因導入生物體基因組中,使其產生的蛋白分子產生差異,繼而使生物性狀或機能發(fā)生部分改變?;蚓哂心芗壓桶胨テ诘牟町愋?轉基因也具有能級和半衰期的差異性。(1)不同轉基因生產的蛋白分子能級和特性不同,相同轉基因所生產的蛋白能級也皆不相同。例如,將農桿菌介導草酸氧化酶基因轉入油菜后獲得的植株后代菌核病抗性得到明顯提高[1];將紅樹DNA導入茄子使其耐鹽性明顯提高[2];將鰈魚科的抗凍基因轉入番茄,發(fā)現(xiàn)其具有抑制冰塊重新結晶的能力,從而使蔬菜免遭凍害[3].在生物體內有一個特性進化,必然會有一個特性退化,否則便不符合自然規(guī)律.(2)轉基因作物和非轉基因作物雖分子結構相同,但合成蛋白的能級卻不同.例如,將大腸桿菌糖原合成酶基因轉入馬鈴薯可降低淀粉含量30%~50%,增加可溶性糖含量80%;將酸性轉化酶的反義cDNA轉入番茄,可獲得果實小但蔗糖含量高的植株;將番茄紅素合成酶基因經修飾后轉入番茄,可使紅素得到超量表達。(3)由差異概念可推導出半衰期差異,即轉基因和非轉基因食品對人體來說,雖食品外形相同,但其內部的各種蛋白分子的衰變周期已經發(fā)生改變,且相同或不同轉基因生產的蛋白分子半衰期也各不相同,蛋白功能特性等也會各不相同[4]。轉基因食品會因其蛋白分子的能級與衰變周期不同性質的改變而對人體產生潛害。5.3轉基因技術的利與弊5。3.1目前轉基因技術主要用于生產食品。轉基因技術改變了傳統(tǒng)的育種方式,使品種培育速度加快;將不同物種間的基因進行組合,得到高產、優(yōu)質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗除草劑等特性的作物新品種,生態(tài)和經濟效益十分顯著。例如:馬鈴薯植入天蠶素的基因后,抗清枯病、軟腐病的能力大大提高,過去這兩種病每年會帶來近3成的減產,一種抗科羅拉多馬鈴薯甲蟲的馬鈴薯,可使美國每年少用37萬kg的殺蟲劑.轉基因作物可以擺脫季節(jié)、氣候的影響,讓人們一年四季都可吃到新鮮的瓜菜。利用轉基因技術,把生長素基因、多產基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等外源基因導入動物的精子、卵細胞或受精卵,可培育出生長周期短、產仔多、生蛋多、泌乳量高,生產的肉類、皮毛品質與加工性能好,并具有抗病性的動物,目前已在牛、羊、豬、雞、魚等家養(yǎng)動物中取得一定成果。5。3.2任何科技都具有雙刃劍的效應,轉基因技術也不例外。近年來,關于轉基因技術的負面消息讓人們談轉基因而色變:2006年,俄羅斯科學院伊琳娜?艾爾馬科娃博士研究發(fā)現(xiàn),食用轉基因大豆的老鼠,其幼鼠一半以上在出生后頭三個星期死亡,是沒有食用轉基因大豆老鼠死亡率的6倍;2008年,美國科學家證實了長時間喂食轉基因玉米,小白鼠的免疫系統(tǒng)會受到損害;德國報道,轉基因豬雖然比正常豬大一倍,出肉量也多一倍,但都百病纏身,患有胃腫瘤、肺炎、心力衰竭和關節(jié)畸形;中美兩國科學家進行的一項歷時7年的聯(lián)合研究表明,盡管Bt轉基因棉花能有效控制棉鈴蟲,但長期種植會導致其他害蟲肆虐——治了棉鈴蟲,卻引來更多的其他蟲;江蘇省轉基因棉推廣進入第5個年頭后,曾因轉基因“優(yōu)勢"而產生的“增量”隨時間延長被消耗殆盡,轉基因棉花退化于2009年集中爆發(fā),除了產量下降外,其質量也出現(xiàn)了嚴重下降,尚不如普通棉;加拿大轉基因油菜多年種植后,因發(fā)生基因漂移,產生了能夠耐受多種除草劑的超級雜草;墨西哥農民種植的美國轉基因玉米,其花粉對當?shù)匾吧衩装l(fā)生了基因污染,產生基因重組,破壞了當?shù)匾吧衩椎倪z傳結構;英國政府牽頭試驗了一批轉基因冬油菜田,研究發(fā)現(xiàn),這種轉基因作物可能改變田間野草物種的平衡,導致田間蝴蝶和蜜蜂等昆蟲的數(shù)量急劇下降,而且還威脅到多種動物的生存……目前,對轉基因食品安全性的質疑主要涉及以下幾個方面:(1)潛在毒性。由于轉基因技術的有限性和生物遺傳代謝的復雜性,對傳統(tǒng)的植物進行基因改造時,除了表達所期望的性狀,還可能出現(xiàn)了意外的效應,導致植物體內的微量毒素突然增多或產生新的毒素.(2)過敏反應。有些轉基因食品會引發(fā)人過敏,原因是多方面的:外源基因在原來的生物中控制致敏能力或者表達過敏原的量輕微,被轉移到目標植物中表達時可能會使植物獲得智敏能力或大量表達致敏物質,引起食物過敏;外源基因在轉移到目標植物后表達新的致敏原等等。(3)抗藥性風險.抗生素抗性標記基因表達的蛋白質產物對特定抗生素有抵抗的作用,使抗生素的殺菌功能失活.食物進入消化道時,抗生素抗性基因可能會被腸道細菌和病原體攝取,并整合到其基因組中,引發(fā)細胞突變,產生耐藥菌株.(4)對其他生物產生不利影響。在作物中轉入特定的抗蟲基因后,目標生物可能通過基因突變產生適應性的等位基因并在群體中擴散,獲得抗性的害蟲就會重新增加,最終使轉基因作物的殺蟲功能失活,種植者只能重新使用殺蟲農藥,構成了潛在的生態(tài)風險。此外,各種生物之間通過食物鏈建立起捕食、競爭或寄生等關系,目標生物群體的變動會引起相關的非靶標生物群體的增加或減少,從而影響到生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。(5)基因漂流:轉基因作物脫落的組織或腐爛碎片進入土壤后被微生物分解,某些DNA片段可能會被整合到微生物的遺傳物質中并穩(wěn)定遺傳下去,且外源基因在不同的環(huán)境可能會表達不同的性狀,從而潛存著難以預料的生態(tài)風險。(6)基因污染和生物多樣性減少:生物在長期進化過程中形成了生殖隔離機制,只有同種或近緣種的生物之間才能交配并產生可育的后代。轉基因作物可能會發(fā)生基因漂移,使轉基因逃逸到附近的非轉基因品種或野生近緣種中,對非轉基因同類植物構成基因污染,改變植物的遺傳特性,往往會使植物獲得特定的生長優(yōu)勢.具有強競爭力的轉基因植物被商業(yè)化釋放以及入侵自然環(huán)境時很可能會威脅非轉基因的傳統(tǒng)植物的生存,減少生物多樣性,打破物種和生態(tài)長期進化出來的穩(wěn)定性,引發(fā)嚴重的生態(tài)危機.(7)

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