普渡大學簡介

普渡大學（英語：Purdue University），又譯普度大學，是美國中西部印第安納州的一所大學，為擁有六個校區的普渡大學系統的旗艦校區，學生人數約四萬人，主校區位於印第安納州蒂珀卡努縣西拉法葉。普渡大學提供了超過210種的主修；最為人所知的是它的工學院；普渡工學院提供了高競爭力的課程設計與具領先地位的系所，經常被認為是全球頂尖的工程學校之一，在此發展出了數項創新，包含維基百科、世界上首台全電子電視、機器人的控制與遠制技術等。商學院的MBA教學也有很高的讚譽。美國新聞與世界報導排行中，航空學院為全美第5名（僅次於MIT、加州理工學院、密西根大學安那堡分校、喬治亞理工學院），普渡工學院為第4名，研究所為第8名；總體上，普渡大學在美國公立學校中排第18名。在US news上學術聲譽排名為全美第32位，英國泰晤士報將其世界聲譽列為全球首50名之一。

轉基因科學 

轉基因生物或 GMO 是一個重大問題，我們中的許多人對此知之甚少。我們想知道我們在吃什麼，我們想知道這個問題對環境有何影響。了解更多可以讓我們為自己和子孫後代做出最好的決定。轉基因生物很複雜，因此我們將問題分為不同的類別。選擇您最關心的問題。閱讀答案或收聽對一位普渡大學農學院科學家的採訪。普渡大學轉基因科學網站通過中立、科學合理的信息來解決這個複雜且不斷發展的問題。此外，請注意，科學家們通常更喜歡使用基因工程 (GE) 而不是 GMO，因為它是一個稍微更準確的術語。但是在這種情況下，它們可以互換使用！

什麼是轉基因生物？

專訪普渡大學分子樹生理學家Rick Meil​​an博士

轉基因生物的故事

GMO 代表轉基因生物。讓我們逐字分解。Genetically 基因指的是基因。基因由 DNA 組成，DNA 是一組關於細胞如何生長和發育的指令。二是修改Modified。這意味著已經進行了一些更改或調整。最後，我們有Organisms有機體這個詞。提到轉基因，很多人只會想到農作物。然而，“有機體”不僅僅是一種植物；它指的是所有生物，包括細菌和真菌。

考慮到這一點，轉基因生物就是以某種方式改變了遺傳密碼的生物。雖然已經持續了幾個世紀的傳統育種涉及混合來自兩個不同來源的所有基因，但生產轉基因生物更具針對性。他們不是在田間雜交兩種植物，而是在實驗室將一兩個基因插入單個細胞。然而，如前所述，轉基因技術也可用於微生物。例如，細菌經過基因改造，可以生產出可以治癒疾病的藥物或可以預防疾病的疫苗。來自轉基因來源的常用藥物是胰島素，用於治療糖尿病，但還有許多其他藥物。

創建轉基因生物的過程從很小開始。一位科學家將一個基因插入單個細胞核內的 DNA 中。用於修飾的 DNA 非常小，即使在最強大的顯微鏡下也看不見。儘管一個細胞有多小，但它的一個小細胞核中卻包含了大量的 DNA。為了了解這個小空間裡到底有多少 DNA，如果你將一個玉米細胞的所有 DNA 從細胞核中取出並首尾相連，它大約有 6 英尺長！在這個巨大數量的 DNA 中，插入了一個非常小的片段。絕大部分生物體的遺傳密碼在此過程中保持完全不變。

一旦這個單細胞被修飾，科學家將用天然存在的植物激素處理它以刺激生長和發育。這一個細胞將開始分裂（這是任何生物體的自然生長過程），由此產生的細胞開始具有特殊功能，直到它們變成一株完整的植物。因為這種新植物最終源自帶有插入基因的單個細胞，所以再生植物中的所有細胞都含有該新基因。

為什麼我們使用轉基因生物？

專訪普渡大學植物學和植物病理學教授 Peter Goldsbrough 博士

轉基因生物的多種用途

當農民種植莊稼時，他們通常會擔心三件可能妨礙豐收的事情：昆蟲、雜草和天氣。當今世界種植的大多數轉基因作物都解決了由昆蟲或雜草引起的問題（儘管目前正在對一些轉基因作物進行增強營養測試）。說到昆蟲，有些轉基因植物只能驅除以它為食的非常特殊類型的昆蟲。對於某些作物，這大大降低了使用殺蟲劑的需要。其他轉基因植物已被開發為對某些除草劑具有抗性，從而使雜草控制更加直接且成本更低。

今天，直接從轉基因生物中獲益最多的是農民和農業公司。作為消費者，我們可能不會僅僅通過從貨架上挑選產品來感知對自己的直接好處（如果植物的營養特性得到增強，這在未來可能會改變）。然而，對於許多轉基因作物，購物者不太可能通過掃視過道中的物品而意識到這些次要好處，例如：成本更低、土壤侵蝕（影響土壤肥沃度）更少（因為控制雜草對於耕作來說不再是必需的）、更少農藥應用和其他。

然而，植物並不是我們使用的唯一類型的轉基因生物。轉基因生物還用於生產許多有助於治療或預防疾病的藥物和疫苗。在轉基因生物出現之前，許多常用藥物必須從獻血者、動物器官甚至屍體中提取。過去這些藥物存在許多問題，包括傳播疾病的風險、質量不穩定和供應不可靠。轉基因藥物更加穩定，不會帶來同樣的污染風險。

轉基因生物危害健康嗎？

專訪普渡大學植物學和植物病理學教授 Peter Goldsbrough 博士

你的身體和轉基因生物

轉基因生物相對較新，與任何新事物一樣，圍繞使用這些植物的許多問題存在相互矛盾的觀點。引起廣泛關注的一個領域是這些轉基因植物和含有它們的食物是否可以安全食用。沒有數據表明食用轉基因生物對人體健康有害。

我們怎麼知道？ 與我們食用的任何其他植物組相比，轉基因生物經過了更詳細的評估。 幾乎在所有情況下，轉基因生物與傳統植物的不同之處在於只增加了一兩個基因來產生一兩種新蛋白質。 這些蛋白質的起源和功能已廣為人知。 例如，對蛋白質進行研究以確保它們不具有任何可能引起過敏反應的特性。 美國國家科學院是美國在科學和技術問題上向國家提供獨立、客觀建議的第一大來源，其結論是轉基因生物對人類健康是安全的。 來自世界各地的許多著名的健康和科學組織也得出了同樣的結論。 此外，在轉基因生物上市的二十年裡，從未發生過因轉基因生物而導致的健康問題。

就今天的轉基因生物而言，與非轉基因食品相比，食用它們對健康沒有帶來更多突破性的好處。 然而，隨著技術的發展和變得更加複雜，這在未來可能會迎來改變。

轉基因生物如何影響昆蟲？

專訪普渡大學昆蟲學教授Christian Krupke博士

甲蟲、蝴蝶、蜜蜂等：蟲子與轉基因生物之間的關係

那裡有成千上萬的昆蟲。甲蟲、毛毛蟲、蜜蜂等等。普通農民的田地裡有很多這樣的昆蟲。其中一些實際上對作物有益，但也有一些可能有害；這些被稱為害蟲。好的昆蟲通常是那些吃害蟲、分解土壤中農作物殘留物的昆蟲，或者就蜜蜂而言，幫助為多種水果和蔬菜授粉。

害蟲確實會損害農作物。在極少數情況下，它們甚至可以通過吃掉農作物或殺死植物本身來毀掉整個田地的農產品。為了解決這個問題，農民使用了多種方法，包括使用殺蟲劑。殺蟲劑是一種可以防止害蟲破壞植物的化學品，可以通過徹底殺死昆蟲或在植物周圍形成有毒屏障，使昆蟲無法以植物為食。

殺蟲劑有一些負面影響。他們在農田中添加可以殺死有益生物的化學物質，它們對農民來說成本高昂，而且對某些動物以及使用它們的工人來說可能是危險的。這些是科學家開發抗害蟲轉基因作物的部分原因。使植物本身俱有抗蟲性消除或大大減少了對許多作物施用殺蟲劑的需要。

如何使作物抗病蟲害？科學家們能夠修改植物的蛋白質製造系統，使其現在可以製造一種以前不存在的蛋白質。這種精心挑選的蛋白質對某些昆蟲有毒。基本上，他們吃了它，他們的胃破裂了。這種蛋白質專門針對某些害蟲，不會影響食用它的其他昆蟲、動物或人類。事實上，它非常具體，甚至不會影響蜜蜂或蝴蝶等“好”蟲子。

轉基因作物不會傷害蜜蜂或帝王蝶。相反，它們可能會減少對對它們有害的殺蟲劑的需求。在某些情況下，食用轉基因作物的昆蟲可能會開始對通常會殺死它們的蛋白質產生抗藥性。這是未來需要關注的事情，今天運作良好的轉基因技術可能隨著某些昆蟲進化出抗藥性而變得不那麼有效。

監管流程如何運作？

專訪美國普渡大學農業經濟學教授Marshall Martin博士

從田野到您的餐盤

食品監管遠比大多數人想像的複雜和詳細。這是對您的食物從一開始就一直到它到達您嘴裡的整個監督過程。這包括生產過程（它是如何種植或製作的）、貿易（你的食物來自哪里以及它如何到達目的地）、質量（確保你的食物沒有摻假）、標籤等等。食品法規的存在是為了確保我們吃的食物安全且質量合格。世界上每個國家都有一套食品法規，儘管並非每個國家的法規都與其他國家相提並論。

標籤只是食品監管的一小部分，但它得到了很多關注，因為人們可以通過它來判斷他們的食物中含有什麼，並決定他們想吃什麼。美國法律要求跨州銷售的任何食品都必須貼標籤（因此，當地農貿市場的食品，只要是在州內種植的，就不需要標籤，除非州要求）。標籤必須真實且不具有誤導性，食品標籤由食品和藥物管理局以及美國農業部強制執行。不符合聯邦標準的食品會貼錯標籤並被召回。

標籤提供了食品的特性、包裝中的數量、烹飪說明、份量、安全問題（如過敏原）和營養成分。營養成分旨在幫助我們做出與健康和疾病相關的明智決定。例如，鈉與高血壓有關，鈣與骨質疏鬆症有關，鐵與貧血有關。強制性標籤不僅僅是在包裝上貼上文字。它背後有一個完整的監管流程（所有人員和機構都會檢查每件產品以確保其準確無誤）。由於過程的複雜性，標示意味著昂貴的成本，因此通常僅限於做出明智的健康決策所需的最重要信息。

美國對轉基因作物的監管分為三個監管機構：美國農業部動植物衛生檢驗局 (USDA-APHIS)、美國環境保護署 (EPA) 和衛生與農業部人類服務部的食品和藥物管理局 (FDA)（只有轉基因食品需要所有三個聯邦政府機構的監管）。根據食品的性質，由特定機構牽頭。

USDA-APHIS 保護畜牧業免受病蟲害侵害。他們監管任何可能構成風險的生物技術產品，以及任何已知或懷疑存在風險或構成風險的生物體或產品。它們規範所有方面，包括但不限於進口、處理、移動、限制和處置。EPA 對所有殺蟲劑的銷售、分銷和使用進行監管。根據《聯邦食品、藥品和化妝品法》，EPA 還對食品和動物飼料上和其中的農藥殘留設定了容忍限度，或者規定了對容忍度要求的豁免。FDA 監督所有植物衍生食品和飼料的安全性和適當標籤，包括那些來自基因工程產品的食品和飼料。所有食品或飼料，包括進口到該國的食品或飼料，都必須符合相同的標準。

轉基因生物和雜草呢？

殺蟲劑是用來控制“害蟲”的化學品。害蟲可以指雜草、昆蟲或疾病。基本上，害蟲包括威脅作物健康生長或有可能降低作物產量或質量的任何事物。控制雜草是一個大問題，因為雜草是影響產量的頭號害蟲。這意味著在上述三種害蟲中，雜草是收穫健康豐收作物的最大威脅。

為了控制雜草，農民使用除草劑。除草劑和其他殺蟲劑的使用引起了公眾的關注，因為我們在雜貨店購買的農產品中經常發現微量的這些化學物質。

對特定除草劑的抗性是引入轉基因生物或 GMO 的主要原因之一。這樣做是為了提供新的工具來管理和控制農作物田間的雜草。農民可以噴灑整個田地，但只有雜草會死。作物將在沒有雜草競爭的情況下繼續生長。

這種轉基因生物除草劑抗性特徵最普遍的例子是對草甘膦具有抗性的作物。按體積計算，草甘膦是世界上使用最廣泛的除草劑，現在在農業中廣泛使用，在家庭花園使用的許多產品中都可以找到。這些抗除草劑作物的使用使許多農民從使用其他除草劑轉向草甘膦，與許多其他除草劑相比，草甘膦對環境更友好和具有更好的安全性。

然而，雜草就像所有其他生物一樣適應​​和進化。隨著時間的推移，它們會對除草劑產生抗藥性。出現了對草甘膦具有抗性的雜草。這些通常被稱為“超級雜草”，儘管它們與任何其他雜草沒有什麼不同。由於這些適應性變化，某些最初與草甘膦除草劑聯合使用在控制雜草方面非常有效的抗除草劑作物不再像以前那樣有用。

關於轉基因生物和標籤的故事是什麼？

專訪美國普渡大學農業經濟學教授Ken Foster博士

新立法

回溯到 1990 年代轉基因生物（GMO）進入市場時，聯邦政府對於食品產品是否含有基因改造成分並未要求標示。美國監管機構確定這些食品在營養價值和食品安全方面與其他食物沒有顯著差異，不需要特別標示。

在接下來的幾年中，一些民眾主張獲得有關食品成分的更多信息。作為回應，2016 年夏天，國會通過了一項隨後由奧巴馬總統簽署的法案。該法案為使用基因改造生物製成的食品標示建立了聯邦標準。該法案要求食品製造商在產品中含有轉基因成分時，使用以下三種類型的標籤向消費者提供相關信息：包裝上的聲明、指示前往網站或撥打電話號碼、或者使用 QR 碼。

什麼是基因編輯？

專訪普渡大學生物技術專家 William M Muir 博士

基因編輯

基因編輯是指科學家對生物體的 DNA 進行微小的、可控的改變。設想這個過程的最簡單方法是想像編輯一份巨大的手稿。您翻閱數百頁，直到找到您想要更改的句子，然後仔細更改一個單詞。這只會對極其複雜的 word 文檔或在本例中的基因組中產生微小的變化。

GMOs，轉基因生物（或基因工程，因為它們在科學界通常被如此稱呼），是調整活生物體 DNA 的結果。基因編輯有多種用途，其中之一就是創造轉基因生物。然而，有許多不同的其他方法可以生產轉基因生物。CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats 的首字母縮寫詞）是我們經常聽到的與基因編輯相關的名稱。CRISPR 只是基因編輯的一種方法或工具。

今天，基因編輯不僅發生在美國，而且發生在世界各地。在美國，對植物和動物進行基因編輯以改善動物福利、提高生產力或減少投入量。正在進行的動物基因編輯工作的一個例子是豬。豬很容易感染豬繁殖與呼吸綜合徵 (PRRS)。即使在一組豬中發現一例 PRRS 病例，也必須對整個種群實施安樂死，以防止任何潛在的傳播。基因編輯技術已成功培育出對這種疾病具有抵抗力的豬，標誌著動物福利的顯著改善並防止了巨大的浪費。

基因編輯的要素由聯邦機構監督。美國沒有對人類進行基因編輯。人類基因編輯引發了大量倫理問題，倫理學家和有關方面正在認真和認真地討論這些問題。有可能使用基因編輯來改善人類健康，這是研究人員和科學家正在探索的一種選擇。

全文翻譯自普渡大學轉基因科學專欄