虹鳟鱼造肉机
20世纪80年代中期,英国一家实验室宣布成功地将牛的基因与西红柿的基因拼接在一起,创造出一个新物种,一种果皮像是牛皮、果肉像是西红柿的新产品。当然,这是个愚人节新闻。而2010年的愚人节,有报道称科学家们将牛的基因移植到了虹鳟鱼身上,制造出了有“六块腹肌”的虹鳟鱼——这个可是真的。
2010年3月初,罗德岛大学的研究者发布了一项研究成果。他们将比利时蓝牛的肌肉生长抑制素基因植入虹鳟鱼体内,繁育出肌肉含量比正常虹鳟鱼高出20%的转基因鱼。这些鱼虽然看起来像是鼓鼓囊囊的袋子,不再拥有正常虹鳟鱼那么流畅的身体线条,但是味道应该没有什么区别。毕竟,作为一种肉质鲜美的冷水鱼,我们对虹鳟鱼的关注,往往也只限于味道罢了。
比利时蓝牛是一种肉用牛,以其经过人工选育的、遗传性的基因失效而闻名。它和皮尔蒙特牛同为世界上最有名的双肌牛品种,拥有比例巨大的肌肉和较少的皮下脂肪,是非常受欢迎的一种肉牛。它的肌肉发达并非锻炼而来,而是体内的GDF-8基因失去作用而导致的结果。GDF-8又称肌肉生长抑制素基因,能够让动物产生肌肉生长抑制素,帮助控制肌肉的生长速度。在实验室中,去除GDF-8基因的小鼠平均体重是正常小鼠的两倍以上,肌肉纤维的数量几乎高出一倍;而同样因为这种基因的失效,比利时蓝牛的肌肉纤维数量和肌肉细胞尺寸都远超同类,表现出如同健美运动员般的鲜明肌肉轮廓。这是一种遗传性的异常,而人们有意选育的结果也让蓝牛成为了只有在人类的帮助下才能生存的生物——小牛往往会因为肌肉过于发达而需要剖腹产才能顺利诞生。
这一基因在1997年由美国科学家亚历山德拉·麦佛隆(Alexandra C.McPherron)和李瑟金(Se Jin Lee)首次发现,随后人们在多种动物身上都找到了起相同作用的基因。GDF-8在不同物种之间相似程度很高,多种动物的这一基因完全一样,而狒狒、牛和绵羊之间仅有1-3个碱基的区别。在成长期,肌肉生长抑制素浓度较低,肌肉得以较快发育,而在成年后将会达到较高的浓度水平而抑制肌肉生长——这一点和我们在健身房中的发现也相符。现在人们正在尝试利用这种基因治疗肌肉萎缩症,而动物学家们则开始尝试将它应用到别的领域中。
与鱼类研究中的模式生物斑马鱼相比,牛和鱼的GDF-8基因有超过80%的相似性,这也就意味着可以将这种基因应用在肉用鱼类的培养上。特里·布拉德利(Terry Bradley)就是这样做的。他是罗德岛大学渔业与水产养殖专业的教授,一直专注于鱼类和蛋白质方面的研究。在过去的十年中,他和他的研究团队尝试将其他生物的基因引入鱼类当中,其中最特别的成果,就是这种肌肉发达的虹鳟鱼。
他们花费了500个小时,将各类动物的失效GDF-8基因片段,通过极细的玻璃针注入到虹鳟鱼的受精卵中。这是最常见的实现转基因动物的方法,然而它的成功率并不算高——我们并不能确定外来基因在生物原有的DNA上能够接入到正确的点,从而具备我们想要的效果。在布拉德利的实验中一共使用了20000个受精卵,最后得到300条植入了蓝牛基因的、肌肉异常发达的虹鳟鱼。它们的肌肉含量平均上升了20%到25%。
“这一发现非常有价值。”布拉德利说,“这项实验结果可能会改变鱼类养殖业,可能会促进对鱼类发育过程的研究;通过对比哺乳类和鱼类肌肉发育的不同机制,也许可以对人类治疗肌肉萎缩症起到积极的作用。”
然而,这种混合了蓝牛基因的食用鱼是否能够上市,还是未知之数。我们会担心潜在的危险,例如蓝牛的基因是否会让虹鳟产生些其他我们不想看到的变化。虽然我们在漫长的生活中已经将许多物种的基因相互转移以改变生物本来的性状和特征,还创造出了狮虎这样自然界无法见到的新物种,但是它毕竟是在相似的物种上进行的混合。将不同种类动物之间的基因混合在一起,需要考虑的问题还要更多一些,而对于食品则更是如此。毕竟我们对每一种基因的作用及其混合导致的后果,并不能算十分清楚。
瑞典哥德堡大学的动物学家弗雷德里克·桑德斯多姆(Fredrik Sundstrm)就抱持这样的谨慎态度。他认为,虽然已经有部分基因改造的虹鳟鱼被批准上市,但是对这种“蓝牛虹鳟”却应该谨慎对待,因为它获取了另一个在进化树上距离遥远的物种的基因。传统改造虹鳝鱼基因的目的是为了加快其生长以及更好地抵抗疾病,更近似于人工选育的结果;而现在这种则显然不同。我们不知道它是否会有潜在的害处,也不知道如果它流落到自然环境中,是否会对现有的生态造成冲击。虽然它们的体积偏大,行动不便,生存不如野生鱼类那样有优势,但是它们经过改造的基因依然可能流传下去,甚至可能改变某一区域的生态平衡。
如果这种转基因肌肉鱼真的被批准上市的话,将会对水产养殖产业带来巨大的影响。我们可以使用更少的饲料来获得更多的鱼肉,其他类似的水产品也许也可以借鉴它的成功经验。甚至可能会推进新一波的动物转基因研究热潮,制造出我们在梦中都没有见过的神奇生物。我们对此甚至连一个看上去可信的揣测都无法作出,因为这种事前所未有。