Mùa hè năm ngoái, nhà vật lý thiên văn Nei DeGrasse Tyson được hỏi về những tranh luận xung quanh sinh vật biến đổi gene (GMOs). Ông tự tin trả lời rằng bản thân loài người từ hàng triệu năm nay đã tạo ra nhiều sinh vật biến đổi gene, đơn giản từ thức ăn như ngô hay dưa hấu không hạt. Quá trình này, ông cho rằng, không khác gì biến đổi gene nhân tạo. Lời khẳng định của Michael làm dấy lên nhiều tranh cãi gay gắt giữa bên ủng hộ và phản đối GMO trên tạp chí Salon, cũng như trang web “I F*** Love Science”. Sai lầm đầu tiên của Tyson nằm ở việc ông cho rằng lựa chọn nhân tạo không khác gì biến đổi gene, điều này phản ánh nhẫm lẫn phổ biến về nguồn gốc của biến đổi gene và sự khác nhau giữa biến đổi gene và cơ chế tiến hóa. Sai lầm thứ hai của Tyson là do ông không nhìn một cách tổng quan. Động lực tích lũy tư bản căn bản không giống, thậm chí mâu thuẫn với động lực của hệ sinh thái. Và công nghệ, trong xã hội của chúng ta là công cụ hỗ trợ tích lũy tư bản. Bài báo này sẽ đi sâu tìm hiểu sự khác nhau này và thảo luận quá trình sinh học căn bản của GMOs và những nguy cơ tiềm tàng, đặc biệt là nguy cơ phát tán. Tác động của Chủ nghĩa Tư bản đến Công nghệ và gia tăng các nguy cơ vừa kể trên cũng sẽ được nhìn nhận kỹ lưỡng.
Cơ chế sinh học chuyển Gene
Biến đổi gene hiên tại nằm trong một phổ liên tục cùng với các quá trình di truyền nằm phía sau chọn giống. Tuy nhiên, hai hoạt động này không giống nhau. Chọn giống bao gồm sinh sản hữu tính, hiểu đơn giản là kết hợp có chọn lọc những thành phần gene trong tế bào giới tính thế hệ đầu sang thế hệ sau theo một cách mới, và đưa những đặc tính mong muốn vào chọn lọc nhân tạo. Kỹ thuật ngày càng tinh vi hơn khi các nhà khoa học bắt đầu tìm cách tạo ra đột biến hoặc chi phối các nhiễm sắc thể, nhưng kết quả vẫn phụ thuộc vào các hệ gene (genome) và cách chọn lọc hiện đang có.
Biến đổi gene của các sinh vật bao gồm việc tạo ra những tổ hợp gene hoàn toàn mới trong một sinh vật, và điều này được thực hiện một cách vừa rất nhanh vừa trên diện rộng. Bởi sự phức tạp và bất ổn định của các quá trình quá trình liên quan tới nhiễm sắc thể, và tương tác kiểu gene – kiểu hình cho thấy nhiều nguy cơ “ảnh hưởng gene không mong muốn” hơn so với những hình thức lai ghép truyền thống, theo Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia (National Research Council).
Chúng ta hãy bắt đầu với quá trình Chuyển gene ngang (Horizontal Gene Transfer – HGT), một quá trình mà tiềm năng và hạn chế của nó thường không được nhìn nhận đúng đắn. HGT là sự dịch chuyển của các chuỗi DNA từ một sinh vật sang một sinh vật khác, và sáp nhập vào hệ gene của sinh vật nhận. Điều này trái với sinh sản hữu tính, vốn được xếp vào hình thức Chuyển gene dọc (Vertical gene transfer). HGT có thể bị ảnh hưởng bởi virus, vi khuẩn, và ký sinh trùng nội bào hoặc thậm chí sự tiếp nhận của chuỗi DNA xung quanh. Trong kỹ thuật gene, gên cần chuyển được tách dòng và chuyển vào cơ thể vật chủ qua các phương tiện như vi khuẩn và virus, hoặc trực tiếp được đưa vào vật chủ. Vì thế, biến đổi gene của sinh vật tương đồng nhất với quá trình HGT, và không phải là lai ghép có chọn lọc.
HGT khá là phổ biến trong giới tự nhiên, và có nhiều bằng chứng cho thấy sự hiện hữu của nó ở nhiều cấp sinh vật. Những hình thức GMO kỳ lạ nhất mà các nhà công nghệ sinh học tự huyễn hoặc là bình thường so với sự chuyển dịch mà tự nhiên tạo ra hàng triệu năm nay. Ví dụ, sự tiến hóa của thực vật trên trái đất xảy ra được là nhờ sự chuyển gene ngang của gene vi khuẩn, hay gene nấm theo một phương thức tốt tới những tổ tiên xa xôi của thực vật hàng trăm triệu năm trước. Trên thực tế, HGT được cho là động lực chính của quá trình tiến hóa. Nhiều nhà phê bình GMOs khơi gợi một vài quan ngại về tình trạng HGT lan tràn giữa các loại thực vật, vi khuẩn, và động vật, trong đó có cả con người.
Vậy đâu là sự thật?
Có nhiều bằng chứng cho thấy HGT xảy ra trong vi khuẩn. Một thành phần đáng kể nhiễm sắc thể của nhiều sinh khuẩn xảy ra HGT. Thực tế, hệ gene vi khuẩn có vẻ khá là mềm dẻo. Chúng có thể thêm hay bớt gene dễ dàng và nhanh chóng. Thực tế như vậy cho phép vi khuẩn thích nghi với môi trường, và đóng vai trò quan trọng trong những quá trình như chu trình hóa sinh.
HGT trên vi khuẩn phụ thuộc vào 3 cơ chế. Thứ nhất là cơ chế tiếp hợp (conjugation), trong đó vi khuẩn có thể truyền phát những phần DNA tròn và độc lập hay còn gọi là « plasmid » qua những ống chuyên dụng. Tuy nhiên không phải tất cả các loại vi khuẩn đều có khả năng này, và nhìn chung chỉ có một số những loại vi khuẩn tương đồng nhau mới tương thích và tiếp hợp được.
Quá trình thứ hai gọi là cơ chế tải nạp (transduction) trong quá trình này virus sẽ chuyển DNA giữa các vi khuẩn. Một lần nữa, virus lại trở thành đặc hiệu với vật chủ. Virus có khả năng nhân đôi và đóng gói vật chất di truyền một cách khá hiệu quả trong cơ thể vật chủ, nhưng cũng có khi tình cờ tích hợp các gene của vật chủ.
Cơ chế thứ 3 là quá trình biến nạp (transformation), ở đó vi khuẩn có thể lấy DNA từ môi trường. Quá trình này chỉ lấy những phần gene DNA ngắn, hay chỉ một vài gene. Để cho quá trình biến nạp xảy ra, vi khuẩn phải ở trạng thái sẵn sàng, thường xảy ra ở giai đoạn nhất định trong quá trình sinh trưởng của vi khuẩn và cần có gene và điều kiện môi trường cụ thể. Một vài loại vi khuẩn chỉ có thể nhận DNA từ vi khuẩn cùng loại, trong khi những loại vi khuẩn khác lại ít kén chọn hơn. Đáng chú ý là, khả năng gene được chuyển từ GMOs xâm nhập vào môi trường hay giữa các vi khuẩn không cao hơn so với các loại gene khác.
Tiếp theo, vi khuẩn phải có khả năng tích hợp một cách ổn định DNA vào hệ gene của nó, cho dù đó là các plasmid độc lập hay do quá trình tái hợp giữa các chuỗi DNA gene chủ hay được chuyển giống nhau. Nhiều vị trí trong nhiễm sắc thể có xu hướng tái tổ hợp hơn so với những vị trí khác, được gọi là “điểm nóng tái tổ hợp” và có nhiều «kiểu» chuỗi DNA cụ thể khá tương đồng ở nhiều nhóm, và do vậy dễ kết hợp nhau hơn các cặp khác. Nhìn chung, các cá thể càng tương đồng, khả năng kết hợp thành công với các chuỗi DNA ngoại lai càng cao. Hơn nữa, càng ít tương tác giữa gene chuyển ngang với gene khác có sẵn, thì càng dễ tích hợp vào vật chủ, nghĩa là phần lớn gene chuyển ngang tích hợp với vai trò là «tiện ích bổ sung» cho mạng lưới trao đổi chất sẵn có.
Ngoài ra, HGT có thể thành công khi có sự biểu hiện của những gene được chuyển dịch, nghĩa là, sự biến đổi thành protein và quá trình tích hợp chức năng thành đường trao đổi chất. Để cho quá trình này xảy ra, thì gene được thêm vào phải chứa các trình tự điều hòa (regulatory sequence) đặc biệt hoặc phải có vị trí nằm gần với những chuỗi như vậy trong nhiễm sắc thể vật chủ. Trong vi khuẩn, những gene có chức năng liên quan với nhau có vị trí cạnh nhau, cùng với các trình tự điều hòa trong các đơn vị gọi là «operon». Ở sinh vật nhân chuẩn, trên các nhiễm sắc thể phức tạp với số lượng lớn được bao bọc bởi màng nhân và cách li về không gian với các ribosome, các vị trí sản xuất protein và biểu hiện của gene thậm chí còn phức tạp hơn. Các cơ chế điều hòa của chúng ta vì vậy mà đa dạng, có thứ bậc và «rắc rối» hơn nhiều. Biểu hiện cuối cùng của gene chuyển ngang phụ thuộc vào vị trí chèn vào và tương tác với các gene khác như các gene điều hòa, các gene lân cận, và các gene mã hóa cho các thành phần khác của các con đường trao đổi chất. Dựa trên sự phức tạp, các gene hiếm khi tao ra chỉ một «tác dụng kiểu hình» (phenotypic effect) cho trước, mà thường thì một kiểu hình là sản phẩm do tương tác giữa nhiều gene, và môi trường.
Sự phức tạp của chuyển gene, tổ hợp di truyền, và sự biểu hiện gene phần nào giải thích tại sao HGT hiếm khi thành công, thậm chí ở vi khuẩn. Nhưng cũng một phần giải thích tại sao cấy gene, nói chung, có khả năng tạo ra những ảnh hưởng ngoài mong muốn lớn hơn so với nuôi trồng chọn lọc, và tại sao các một vài phương pháp chuyển gene có khả năng cao hơn trong việc sản sinh ra các ảnh hưởng như thế so với các phương pháp khác.
Sự hiện diện của HGT ước tính xảy ra không đồng đều ở những nhóm phân loại (taxon) vi khuẩn khác nhau. Không có gì đáng ngạc nhiên, nếu tính đến các biến thể vô cùng lớn trong khả năng của HGT, kích cỡ của hệ gene, thời gian cho một thế hệ, mật độ quần thể, và cơ chế HGT. Xét tới vi khuẩn, có đến 96% các dòng (các nhóm phân loại từ cùng một gốc) trải qua sự Chuyển gene ngang, và ở một số thậm chí có thể đến 81% bộ gene của chúng có được là nhờ HGT. Những tỉ lệ này, tuy vậy, là kết quả cộng gộp từ các gene thêm vào hay mất đi qua hàng trăm triệu năm tiến hóa.Tỉ lệ xảy ra HGT trong vi khuẩn được coi là thấp, ở vào khoảng xấp xỉ tỉ lệ đột biến trung bình cùng thời điểm đó (ước tính thô là 1 trên 10.000 gene trên 1 nhiễm sắc thể trên 1 thế hệ vi khuẩn có thể xảy ra thay thế một base đơn lẻ). Mặc dù khả năng xảy ra HGT là thấp, vẫn có những môi trường cụ thể hay còn được gọi là “HGT hotspot” tạo ra điều kiện phù hợp cho HGT giữa các cá thể – và không riêng gì vi khuẩn. Những điểm nóng này bao gồm môi trường vi sinh xung quanh rễ, trong các mảnh vụn, trên lá, và trong hệ thống tiêu hóa của động vật. Vì vậy, trong khi tỉ lệ chuyển giao plasmid là mức 10-5 (nghĩa là 1 trong số 100.000 nhận plasmids) ở nước hay đất, tỉ lệ này có thể đạt ngưỡng 10-1 ở gốc rễ và lá. Một lĩnh vực trong đó cấy gene HGT giữa vi khuẩn và/ hoặc giữa cây trồng với vi khuẩn được quan tâm là sử dụng những gene chống chịu kháng sinh để đánh dấu trong quá trình cấy gene có chứa vi khuẩn. Những gene đánh dấu như vậy được gắn vào quá trình cấy gene để dễ xác định những khu vực trên sinh vật đã thành công tích hợp gene được biến đổi và cả quá trình tích hợp diễn ra trong cây. Guy Van den Eede và đồng nghiệp cho rằng, “Từ góc độ an toàn thực phẩm, lợi thế chọn lọc có thể có qua sự kháng kháng sinh gây ra bởi quá trình HGT của những gene kháng kháng sinh được dùng để làm gene chỉ thị (marker) cho thực vật đối với quần thể vi sinh vật là một nhân tố quan trọng.
Giữa sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ, hay giữa các sinh vật nhân chuẩn với nhau, HGT ít được hiểu rõ hơn là giữa các vi khuẩn với nhau. Phần lớn là do sự phức tạp của bộ gene của sinh vật nhân chuẩn, và độ trễ trong các nghiên cứu về chúng. Thực tế là, sự chuyển gene này giữa sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn từ lâu được cho là bất khả thi vì sự khác biệt rất lớn về cấu trúc nhiễm sắc thể và nhân. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại đang chỉ ra hàng loạt ví dụ của sinh vật nhân chuẩn trước đây hay HGT liên giới.
Rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy HGT giữa vi khuẩn và cây trồng. Tuy nhiên, HGT cấy gene từ cây GMO sang vi khuẩn chủ yếu được thực hiện dưới điều kiện phòng thí nghiệm. Dựa trên những nghiên cứu đó, khả năng chuyển gene từ thực vật sang vi khuẩn ở mức 2×10-11 đến khoảng 1.3 x10-21 / vi khuẩn.
Những trường hợp đã biết đến bao gồm sự chuyển dịch gene cà chua sang vi khuẩn trên lá, và hấp thụ ở đất trong DNA thực vật tự do nhờ vi khuẩn đất và biến nạp trên lá thuốc lá được biến đổi gene.
Có rất ít nghiên cứu, và chưa có nghiên cứu nào đi đến kết luận về HGT từ cây biến đổi gene sang vi khuẩn theo điều kiện thực tế. Một số nhà khoa học đã chỉ ra quy mô mẫu thử thấp, khung thời gian ngắn, và nhiều vấn đề về phương pháp khác ảnh hưởng đến những nghiên cứ vè HGT giữa vi khuẩn và thực vật biến đổi gene.
Nghiên cứu cũng cho thấy bằng chứng phát sinh loài có được nhờ vi khuẩn trong các nhóm khác nhau trong giới động vật. Tuy nhiên, hiếm có trường hợp nào xảy ra HGT từ động vật sang vi khuẩn được biết đến. Trái ngược với nhiều báo cáo, không có vi khuẩn ruột hay tế bào chủ – cho dù ở ở người, hay ở các loài động vật có vú, hay ong – có dấu hiệu tích hợp DNA từ khẩu phần ăn, chuyển gene, hay không, trong hệ gene của chúng. Cuối cùng, vì những liên hệ gần (thường là ký sinh hay cộng sinh) với cây trồng và vi khuẩn, cũng như những sinh vật khác có trong đất và nước, không ngạc nhiên gì khi nấm cũng tham gia vào các trường hợp HGT cùng với những nhóm này.
Thuật ngữ “lai” được sử dụng ở đây theo nghĩa (a) sự lai tạo chéo giữa các thành viên của hai giống, chủng tộc, phân loài khác nhau, hoặc hai quần thể của một loài (lai cùng loài) (b) sự lai tạo giữa các thành viên khác loài hay các nhóm phân loại cao hơn (cùng giống hoặc khác giống).
Trong tất cả các trường hợp, thuật ngữ này được dùng cho các sinh vật sản sinh hữu tính. Lai cùng loài xảy ra trong tự nhiên là kết quả của sự chuyển dịch của sinh vật hoặc giao tử giữa các quần thể biệt lập (dòng gene). Mức độ lai cùng loài phụ thuộc vào dòng gene, dó đó lại phụ thuộc và khoảng cách, rào cản địa lý, và tính linh động của sinh vật hoặc giao tử.
Tỉ lệ lai tạo sẽ cao hơn ở các loài cây có hạt hoặc thụ phấn giữa các quần thể xa nhau. Thực tế, thụ phấn được cho là động lực lai tạo chủ yếu cho thực vật.
Lai khác loài và khác nhóm phân loại cao hơn còn hiếm hơn nữa so với lai cùng loài vì sự hình thành của các loài riêng biệt bao gồm và sự khác biệt về hành vi, thường gây ra sự không tương thích sinh sản ngày càng tăng. Tuy nhiên, có khá nhiều ví dụ về lai khác loài thậm chí khác chi tạo ra con lai sống được. Thực vật được cho là có khả năng lai tạo và tạo ra con lai sinh sản dược một cách nhanh chóng hơn động vật. Lai tạo khác loài tạo ra nhiều loài cây khác nhau. Người lai giống cây hay người làm nông nghiệp thường tận dụng lợi thế này để lai tạo ra nhiều cây trồng, như là lúa mì và bưởi. Hạt Triticale là một loại giống lai khác chi giữa lúa mạch đen và lúa mì.
Trước đây, các nghiên cứu đã tổng hợp nhiều trường hợp khác nhau để lai tạo giữa cây trồng và các giống không được trồng trọt. Trong những năm gần đây, họ đã ghi nhận những trường hợp lai tạo và chuyển giao gene đã biến đổi giữa các cây trồng biến đổi gene và những giống cây mọc hoang dã. Khi nhiều nhóm sinh vật trở thành đối tượng cho biến đổi gene, lai tạo và chuyển giao gene bị biến đổi sang nhóm khác cũng được mở rộng, như quá trình lai tạo giữa cá hồi tăng trưởng nhanh Coho được biến đổi gene với cá hồi trout nâu sống hoang dã. Hơn nữa, vì quá trình lai tạo có thể xảy ra qua sự phát tán giao tử như hạt phấn hoa hay tinh trùng, cũng như hạt hay cơ thể trưởng thành, nên khó có thể ngăn cản quá trình này.
Lựa chọn, tự nhiên hay nhân tạo, được hình dung như nơi lốp xe cao su chà xát với mặt đường, và kết quả hay hậu quả của sự chuyển dịch gene – dù qua lai tạo hay HGT, hoặc, thực tế, là sự chèn gene vào ngay từ ban đầu, dựa nhiều vào tương tác giữa gene (qua kiểu hình) và môi trường. Các biến thể của gene (alelle) cho dù nguồn gốc hay hình thức thế nào, đều có thể rơi vào những trường hợp sau:
- Nếu một biến thể trong một quần thể là trung lập (là không có ảnh hưởng lên sự tồn tại hay sản sinh của sinh vật), nó đều có thể tồn tại. Hoặc nó sẽ biến mất hay trở nên cố định qua những dao động ngẫu nhiên, nếu quần thể rất nhỏ (trôi dạt di truyền).
- Nếu biến thể gây nguy hiểm cho cá thể mang nó, nó sẽ dần dần biến mất khỏi quần thể hiện tại.
- Và nếu, biến thể có được lợi thế chọn lọc (tăng sự khỏe mạnh về tiến hóa của chúng, hay còn gọi là khả năng sản sinh ra thế hệ sau trong điều kiện môi trường hiện tại), biến thể có thể gạt dần số còn lại, và đi đến trạng thái ổn định, phụ thuộc vào những lực chọn lọc đối trọng. Quá trình này diễn ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào độ mạnh của tác động môi trường hỗ trợ tính trạng của biến thể đó.
Vi khuẩn kháng kháng sinh ngày càng tăng lên là một minh chứng kinh điển về chọn lọc tự nhiên diễn ra mạnh mẽ trên các gene chuyển giao ngang hàng. Trong trường hợp này, ngành nông nghiệp và công nghiệp dược phẩm đã xâm chiếm môi trường với nhân tố chọn lọc, đã hỗ trợ sự phổ biến thông qua lai tạo tự nhiên HGT. Tuy nhiên ảnh hưởng của chọn lọc theo đặc tính chuyển giao dọc trong các nhân điển hình đã được quan sát nhiều năm nay trong các cuộc chạy đua vũ khí, cụ thể là việc sử dụng chất hóa học trừ sâu trong nông nghiệp và khả năng kháng lại ngày càng cao của sâu bọ. Đến nay, công nghệ sinh học đã tăng thúc đẩy quá trình này bằng cách gắn cho cỏ dại với gene kháng cỏ dại qua lai tạo với giống thực vật biến đổi gene. Trong nhiều năm, các chuyên gia về nông nghiệp đã báo cáo sự xuất hiện và lan tràn của những loài cỏ có khả năng kháng lại chất diệt cỏ Roundup sản xuất bởi công ty Monsanto, kết quả của lai tạo giống và chọn lọc tự nhiên. Đáp lại, Monsanto đưa vào một làn sóng biến đổi gene mới và phát triển nhiều chất diệt cỏ độc hại hơn, như 2,4-D, thành phần chính trong Chất độc màu da cam (Agenet Orange).
Sự đa dạng của sinh vật sống trên hành tinh của chúng ta cùng tiến hóa và tồn tại trong một mạng lưới mối quan hệ hữu sinh và vô sinh tạo dựng nên các quần xã và hệ sinh thái. Các quá trình chi phối các quần xã sinh thái trên nhiều cấp độ, và có tính linh động, tương tác, cộng tác và phức tạp. Qua 2 thập kỷ, các nhà sinh học đã xác định rằng đa dạng sinh học (thường được xác định như đa dạng phân loại học) và các mối tương tác phức tạp của chúng là nhân tố chính cho chức năng hệ sinh thái. Đa dạng sinh học càng giảm thì các cá thể càng dễ bị tổn thương với các loài xâm hại và mầm bệnh, sự bất ổn càng gia tăng trong trường hợp thay đổi môi trường, và giảm năng suất. Các nhân tố chính giảm đa dạng phân loại là sự suy thoái của môi trường sống, khai thác quá mức, ô nhiễm, và nông nghiệp chuyên canh kéo dài.
Đa dạng sinh học bao gồm cả đa dạng di truyền. Đa dạng di truyền cũng có ý nghĩa quan trọng với chức năng của hệ sinh thái. Ví dụ, nó giúp quần thể thực vật chống lại các loài ngoại lai và mầm bệnh và thích ứng trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Hơn nữa, biến thể di truyền là điều kiện tiên quyết để chọn lọc thích nghi xảy ra. Thiếu nó, quần thể không thể thích ứng với sự thay đổi của môi trường, đe dọa đến hệ sinh thái và sinh vật, bao gồm cả các loại cây trồng mà chúng ta lệ thuộc vào, đặc biệt là trong kỷ nguyên biến đổi khí hậu toàn cầu. Nhiều trong số các yếu tố dẫn đến sự mất đi một số loài cũng đồng thời làm giảm đa dạng di truyền. Tuy nhiên, một yếu tố khác, việc lai tạo các GMO với các giống hoang dã l hoặc các loài liên quan, thông qua các cơ chế tiến hóa, có thể cũng thúc đẩy sự mất đi tính đa dạng di truyền. Nó có thể xảy ra thông qua sự tràn ngập cá thể (demographic swamping) hoặc hoặc tích hợp di truyền, nơi một dòng lớn của các gene từ một quần thể lớn (như ở cây trồng quảng canh) có thể loại bỏ sự biến thể di truyền trong những quần thể nhỏ. Hoặc nó có thể xảy ra thông qua “quét chọn lọc” mà trong đó những gene dễ được chọn (như gene chống chất trừ sâu ở những nơi thuốc trừ sâu được sử dụng thường xuyên) có thể quét để “cố định”, mang theo những gene liên kết chặt chẽ với nhau trên cùng một nhiễm sắc thể.
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra cây lai kháng sâu bệnh chuyển gene có tăng lên khả năng thích nghi trong môi trường đồng nhất. Ngoài ra, trong các môi trường hỗn tạp, cây lai đã không thích ứng tốt hơn so với thực vật không chuyển gene, một điều kiện cần thiết cho “quét chọn lọc”. Tuy nhiên, các nghiên cứu này đều ngắn hạn. Trong hầu hết các trường hợp, phải mất nhiều thế hệ thì khả năng thích nghi mới được thể hiện. Mặc dù vậy trường hợp của cá hồi Coho chuyển gene với gene tăng tốc tăng trưởng có thể cho thấy điều này. Một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng cá hồi biến đổi gene có thể lai với cá hồi nâu, cho ra thế hệ sau con cái phát triển vượt trội, so vớ sự tăng trưởng của cả cá hồi hoang dã và cá hồi chuyển gene.
Cuốn sách của Rachel Carson Silent Spring cung cấp bằng chứng hùng hồn cho những tác động phá hoại của công nghệ sinh học khi sản xuất tư bản chủ nghĩa và chức năng của hệ sinh thái giao nhau. Tiêu đề cuốn sách của cô đã chứng minh sự hủy diệt gây ra do DDT đối với sự đa dạng sinh học. Nhưng, trong Silent Spring, Carson thu hút sự chú ý đến các tác động sinh thái nguy hại hơn nữa của chất trừ sâu này. Cô đặc biệt lo ngại về hiện tượng gọi là “khuếch đại sinh học” (biomagnification), thông qua đó các chất độc có thể di chuyển lên thông qua chuỗi thức ăn và trở nên cực kỳ tập trung ở các bậc dinh dưỡng cao hơn. Trong thực tế, thuốc trừ sâu và các độc tố khác có thể lan truyền theo hướng đi lên và đi xuống trong các chuỗi thức ăn, thay đổi hoặc huỷ hoại quần xã. Điều này có liên quan trực tiếp trong trường hợp của GMOs, trong đó có thể có những tác động thậm chí còn sâu rộng hơn so với các độc tố do con người đưa vào môi trường. Chất trừ sâu đi cùng với GMOs thông qua chuỗi thức ăn, độc tố chuyển gene và những sản phẩm chuyển gene khác cũng có thể như vậy. Chuyển gene đối với sinh vật khác nữa có thể mở rộng ảnh hưởng của các sản phẩm này thông qua chuỗi thức ăn.
Các nhà nghiên cứu đã báo cáo sự tồn tại kéo dài của các độc tố biến đổi gene trong đất, chẳng hạn như trong cây trồng BT của Monsanto. Độc tố biến đổi gene được chứng minh gây tổn hại cho các sinh vật vô hại hoặc có lợi, chẳng hạn như bọ cánh gân, ấu trùng bọ rùa, và ấu trùng bướm chúa, với các hiệu ứng nhiều tầng đi lên và đi xuống các chuỗi thức ăn chúng nằm trong. Trong một số nghiên cứu, các chất độc đã được cho rằng có thể làm thay đổi hệ vi sinh vật đất, kết quả có ý nghĩa quan trọng cho chu trình sinh hóa và tăng trưởng của thực vật.
Chủ nghĩa tư bản, Công nghệ sinh học và Môi trường
Một nền kinh tế tư bản chủ nghĩa được dựa trên việc sản xuất hàng hóa: Sản phẩm được sản xuất để bán bởi chủ sở hữu của họ trên thị trường để thu lợi nhuận. Điều này ngụ ý rằng các chức năng cụ thể của một hàng hóa có tầm quan trọng thứ yếu cho chủ sở hữu. Quan trọng hơn là khả năng vốn hóa và lợi nhuận. Đúng hơn là số tiền thu lại phải lớn hơn những gì nhà tư bản bỏ ra đầu tư cho lao động, công cụ, nguyên vật liệu, v.v… Đây là mâu thuẫn căn bản giữa sản xuất tư bản chủ nghĩa và các quá trình sinh thái,vì điều đó có nghĩa là đầu vào nguyên liệu tự nhiên cho sản xuất hàng hóa, chẳng hạn như các loại cây trồng, khoáng sản, cá, cây cối và vật nuôi, phải được tách biệt ra khỏi các kết nối sinh thái của họ và thêm vào trong một quá trình sản xuất chi phối bởi các tiêu chí tiếp cận thị trường và lợi nhuận.
Tăng trưởng tư bản đòi hỏi phải không ngừng tìm kiếm những cách thức để chuyển đổi các yếu tố ngày càng tăng của thế giới tự nhiên thành hàng hóa. Hôm nay, có những bộ gene được sở hữu và cấp bằng sang chế. Rebecca Clausen và Stefano B. Longo đề cập đến việc lựa chọn cá hồi được chuyển gene tăng trưởng nhanh của tờ Time là “phát minh tốt nhất của năm.” “Làm thế nào”, họ hỏi, “có thể một con cá được coi là một phát minh”? Giải thưởng sáng chế tốt nhất là do thực tế rằng cá hồi này là một sản phẩm từ kỹ thuật của con người. AquAdvantage Salmon là loài cá chuyển gene được tạo ra và thuộc sở hữu của tập đoàn công nghệ thủy sinh hàng đầu.
Chủ nghĩa tư bản đại diện cho sự tổng quát và mở rộng liên tục của sản xuất hàng hóa và thị trường. Các nhà sản xuất lao theo sự cạnh tranh để mở rộng thị phần và quy mô sản xuất của họ. Đối với họ, hoặc thu được lợi nhuận hoặc là chết. Để sản xuất một hàng hóa lợi nhuận cao, họ cũng tìm cách để giảm chi phí sản xuất của mình. Điều này đã dẫn đến tổng hợp của mặt hàng tiêu dùng giá rẻ, được sản xuất hàng loạt, và giống nhau “như đúc”. Nông nghiệp và sản xuất lương thực không phải là ngoại lệ, như được minh họa tại nhà máy chăn nuôi gia súc và sự mở rộng tràn lan của các loại thực phẩm ăn nhanh không chứa chất dinh dưỡng. Khi sản xuất hàng hóa lớn và toàn cầu hóa, các sản phẩm đồng nhất tràn ngập thị trường trong nước, khu vực và toàn cầu, tính đồng nhất thay thế sự đa dạng. Canh tác độc canh ở các trang trại nhà máy lớn, đặc trưng cho các nền kinh tế giảm chi phí, mở rộng trên toàn cầu để kiểm soát thị trường thế giới.
Các nhà tư bản cũng phải sản xuất các mặt hàng để thu hút người tiêu dùng và có thể đưa vào thị trường còn nguyên vẹn đặt tính đó. Vì vậy, các công ty thường tạo ra ham muốn hoặc thay đổi nhu cầu bẩm sinh để sản xuấ các mặt hàng tạo ra sự hấp dẫn bề ngoài cho người tiêu dùng. Sự phổ biến của các loại thực phẩm và hàng hóa nông nghiệp ngọt hoặc mặn hoặc béo hoặc nhiều màu sắc hoặc giống nhau một cách “hoàn hảo” về mặt thẩm mĩ trên khắp thị trường là những ví dụ. Các tiêu chí về khả năng tiếp thị trở thành nền tảng cho sự phát triển của “Cách mạng Xanh” cà chua cứng như đá được lai tạo để chịu được sự khắc nghiệt của thu hoạch cơ giới trên các trang trại nhà máy, được mô tả bởi cựu Ủy viên sở Nông nghệp bang Texas Jim Hightower. Và bây giờ chúng ta có thể mua cà chua màu tím sáng biến đổi gene (kết quả của chuyển gene để tổng hợp chất dinh dưỡng anthocyanin).
Khi quy mô sản xuất tăng lên, thì tốc độ sản xuất cũng như vậy. Tư bản nhằm rút ngắn thời gian đầu tư và thu lại lợi nhuận, vội vàng đưa sản phẩm ra thị trường trước đối thủ cạnh tranh của họ. Trong nông nghiệp, các nhà lai tạo không chỉ nhằm mục đích cho chăn nuôi gia súc gia cầm lớn hơn với chi phí tương tự, mà còn cố gắng tăng tốc độ tăng trưởng của chúng thông qua các kích thích hormone, thuốc kháng sinh, và biến đổi gene. Một hệ quả khác của sự nóng vội này trở thành áp lực tăng tốc độ và rút ngắn giai đoạn đáng lẽ nên dành cho nghiên cứu và phát triển. Người ta có thể cho đó là nguyên nhân chính tại sao lại thiếu nghiêm trọng các nghiên cứu dài hơn về sự phát tán và ảnh hưởng của GMO.
Nhà xã hội học môi trường John Bellamy Foster đề cập đến động lực vốn có của chủ nghĩa tư bản là để tích lũy vốn cho “vòng quay sản xuất”, trong đó, “nhà đầu tư và các nhà quản lý được định hướng bởi nhu cầu tích lũy tài sản và mở rộng quy mô hoạt động của mình để phát triển thịnh vượng trong môi trường toàn cầu vô cùng cạnh tranh”. “Vòng quay” này đòi hỏi một lượng lớn không ngừng lãng phí và lạm dụng tài nguyên thiên nhiên. Trong thực tế, chất thải từ quá trình sản xuất và tài nguyên thiên nhiên mà không phải là một phần cho sản xuất thậm chí không được đề cập đến trên bảng cân đối của công ty, trừ khi bị bắt buộc bởi sự phẫn nộ của công chúng và các phong trào xã hội. Các chủ sở hữu xem xét những là “chi phí ngoài” sinh ra bởi xã hội hoặc là tự nhiên. Foster giải thích:
Xu hướng di dời các vấn đề môi trường (thực tế là sử dụng toàn bộ sinh quyển như một thùng rác khổng lồ, cùng lúc có thể từ một hệ sinh thái này sang hệ sinh thái khác …) của chủ nghĩa tư bản cho thấy rằng trái đất này vẫn còn được coi bởi nhiều người như một “món quà miễn phí cho nguồn vốn”. Cũng không có bất kỳ triển vọng rằng điều này sẽ thay đổi cơ bản, vì chủ nghĩa tư bản trên nhiều khía cạnh vẫn là một hệ thống dựa trên việc không phải trả giá.
Sự phát triển và triển khai GMO là một phản ứng với những thách thức tư bản phải đối mặt. GMO được quan tâm vì chúng giúp giải quyết các vấn đề về chi phí đơn vị, khả năng tiếp thị và tốc độ quay vòng sản xuất bằng kỹ thuật biến đổi gene các sinh vật sao cho có tốc độ tăng trưởng nhanh chóng, hấp dẫn về thể chất, kết hợp dinh dưỡng theo kiểu mới, và có khả năng chống chịu sâu bệnh, cỏ dại, hạn hán, và giá lạnh. Nhưng, nhắc lại những ám chỉ trước đó của chúng tôi về những hậu quả không lường trước được của GMO, nhà sinh thái học David Ervin và các đồng nghiệp cảnh báo chúng tôi về các loài thực vật sử dụng kỹ thuật biến đổi gene rằng:
Sự so sánh thực phẩm cũng giống như máy móc sản xuất mà có thể biến đổi để cho ra năng suất cao hơn còn đáng nghi ngờ…. Các hệ quả bất ngờ và không thể lường trước được – cả tích cực và tiêu cực, có thể xuất hiện từ kỹ thuật như vậy bởi vì thực vật như hệ sinh thái có những hệ thống phức tạp, chưa được hiểu rõ.
Đa dạng sinh học đi ngược lại với bản chất thuần nhất của sản xuất tư bản chủ nghĩa. Các nhà sản xuất tư bản chủ nghĩa, những người tìm kiếm sự kiểm soát tuyệt đối trong quá trình sản xuất với mục đích loại bỏ các biến phức tạp làm tăng chi phí sản xuất và giảm khả năng tiếp thị vô cùng ngại các động thái của các hệ sinh thái phức tạp. Đối với các nhà sản xuất, GMOs sẽ xuất hiện để đưa vào một mức độ kiểm soát mới và lớn hơn đối với nhiều các biến số như sâu bệnh hay biến đổi khí hậu, đặc biệt là trên cơ sở tự nhiên là hầu như không thay đổi và mang tính “quyết định luận”. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy, hậu quả của GMO vẫn chưa có kết luận chắc chắn. Tất nhiên, cái giá phải trả cho những hậu quả sau đó có thể được công khai.
Khoa học, bản thân nó, như một hoạt động xã hội, được hình thành bởi các tổ chức chi phối, quan hệ xã hội, thế giới quan về xã hội. Lợi ích chính trị và kinh tế của tầng lớp tinh hoa thiết lập các ưu tiên nghiên cứu. Tuy nhiên, trong những thập kỷ gần đây, khi kinh tế tự do mới thấm sâu vào xã hội hơn, khoa học đã chịu ảnh hưởng ngày càng trực tiếp bởi của chủ nghĩa tư bản.
David Ervin và các đồng nghiệp lưu ý rằng “động lực chính của các nhà khoa học làm việc tại các công ty công nghệ sinh học nông nghiệp dễ hiểu là phát triển công nghệ làm tăng lợi nhuận cho các công ty này”. Nhưng, những gì Sheldon Krimsky, gọi là “hiệu ứng gây quỹ,” vượt xa các phòng thí nghiệm của công ty:
Khoa học hàn lâm, tuy vậy, ngày càng được thương mại hóa trong 25 năm cuối của kỷ XX, là do một loạt kết quả của các sự kiện phức tạp bao gồm các luật, quyết định của tòa án, mệnh lệnh của ngành hành pháp, và sự các trường đại học nghiên cứu hợp tác với khu vực tư nhân. Trong thời gian này, chính sách khoa học của nước Mỹ đã phát triển để thiết lập chặt chẽ hơn mối liên hệ giữa khoa học/y học hàn lâm và công ty vì lợi nhuận.
Việc tư nhân hóa của khoa học đã được kèm theo báo cáo về các cuộc xung đột lan rộng về quyền lợi, thao tác hoàn toàn của kết quả nghiên cứu, các chiến dịch chống lại áp lực tạp chí, và kiểm duyệt bởi nhà tuyển dụng của công ty và chính phủ về kết quả và tiếng nói của nghiên cứu khoa học. Krimsky viết:
Một loạt các nghiên cứu được công bố trong mười lăm năm qua trở thành công cụ hỗ trợ cho giả thuyết rằng các nghiên cứu được tư nhân tài trợ của các sản phẩm thương mại có xu hướng mang lại kết quả mang lại lợi ích của nhà tài trợ hơn so với các nghiên cứu tương tự về cùng các sản phẩm đó thực hiện bởi các tổ chức phi lợi nhuận.
Một hình thức xung đột lợi ích cực kì nghiêm trọng là “Revolving Door” nổi tiếng cho việc quản lý giữa các tập đoàn lớn và các cơ quan chính phủ chịu trách nhiệm về tài trợ nghiên cứu và giám sát thử nghiệm cũng như an toàn của cho sản phẩm của các tập đoàn này.
Nhiều người ủng hộ, cũng như các nhà phê bình, nhận ra những thiếu sót trong các chương trình đánh giá và nghiên cứu rủi ro liên quan với GMOs, ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe, tương tác sinh thái, và sự chuyển gene. Ví dụ, Ervin và các đồng nghiệp của ông nhấn mạnh “sự cần thiết phải tăng nguồn tài trợ nghiên cứu tập trung vào tác động môi trường của cây trồng biến đổi gene, và nghiên cứu của một đặc tính khác”. Họ khuyến cáo rằng,”các đặc điểm quan trọng của hệ sinh thái, thường bị bỏ quên trong cách tiếp cận giản lược, nên thông báo cho các chương trình nghiên cứu trong từng lĩnh vực sau đây: kháng thuốc trừ sâu, dòng gene, tác động lên các sinh vật không phải mục tiêu, các quy trình và phương pháp đánh giá rủi ro, và phát triển công nghệ”.
Kết quả
Thông qua chọn giống và chăn nuôi, con người đã trở thành một tác động to lớn và chủ chốt cho chọn lọc. Tuy nhiên, đối với lịch sử loài người, chọn giống phần lớn là phù hợp với môi trường địa phương, bổ sung cho các đối tượng chọn lọc tự nhiên khác, như sâu bệnh và sinh vật cộng sinh địa phương, điều kiện đất đai, và khí hậu. Các chuyên gia nghiên cứu về nông nghiệp muốn loại cây trồng phát triển mạnh trong thung lũng hoặc khu vực của họ và cung cấp ổn định nguồn thực phẩm và nguyên liệu thô. Họ muốn chăn nuôi có thể phát triển mạnh bằng nguồn lực địa phương có sẵn, và trong điều kiện địa phương, trong khi đó vẫn sản xuất sữa, thịt, hoặc sợi. Miguel Altieri và Clara Nicholls quan sát:
Đa dạng loài và di truyền của hệ thống canh tác bản địa không phải là kết quả của một quá trình thích ứng ngẫu nhiên. Hệ sinh thái nông nghiệp truyền thống là kết quả của một quá trình đồng tiến hóa phức tạp giữa các hệ thống tự nhiên và xã hội, tạo ra các chiến lược thông minh của hệ sinh thái. Trong hầu hết các trường hợp kiến thức đằng sau biến đổi nông nghiệp của môi trường vật lý là khá chi tiết.
Tất cả đã thay đổi với sự thắng lợi của sản xuất và thị trường hàng hóa tổng quát. Mục đích là không còn sản xuất bền vững, hoặc thậm chí nuôi cả 1 làng, mà là sản xuất hàng hóa để bán để kiếm tiền. Ngay cả trước khi có thực phẩm GMO, chọn giống vì lợi nhuận mang lại cho chúng ta một chuỗi dài các sự bất thường so với những quan điểm sinh học và sinh thái học: tất cả mọi thứ từ những quả cà chua cứng như đá ở cuộc “Cách mạng xanh” đến ngô ngọt không có dinh dưỡng nhưng lại có hàm lượng fructose cao, đến các giống “năng suất cao” thuộc một kích cỡ duy nhất không thể kháng lại sâu bệnh địa phương hoặc sương giá hoặc hạn hán, đến cả sự suy giảm của biến dị di truyền rất cần thiết để thích nghi.
Biến đổi gene là một công nghệ phù hợp với cái khuôn của các công nghệ sinh học khác được triển khai dưới bàn tay hướng dẫn chắc chắn của các thị trường tư bản chủ nghĩa. Trong hai thập kỷ phát triển sản xuất trên toàn thế giới biến đổi gene, chúng tôi đã bắt đầu thấy một mảnh bằng chứng rằng GMO phù hợp với mô hình cổ điển: biến đổi gene đã dẫn đến những hậu quả không mong muốn và có thể là phá vỡ cấu trúc cho quá trình sinh học và sinh thái.
Diện tích trên toàn thế giới dành riêng cho các loại cây trồng biến đổi gene đã tăng từ khoảng 11.583 dặm vuông vào năm 1996 lên khoảng 579.153 dặm vuông (diện tích lớn hơn toàn bộ miền đông Hoa Kỳ cộng với California) cho đến năm 2010. Quy mô lớn, tiến độ sửa đổi biến đổi gene trong điều kiện sản xuất tư bản chủ nghĩa, bao gồm độc canh và chia cắt hệ sinh thái, làm nhân lên những chuyển dịch vốn hiếm gặp về gene thông qua HGT và lai tạo, và lấn át các hoạt động của quá trình tiến hóa vốn diễn ra rất chậm rãi. Tổng hợp lại, nó làm tăng cả khả năng chuyển gene và các hậu quả không lường trước được và có khả năng nguy hiểm cao. Và mặc dù liên tục với hình thức cũ của biến đổi gene, chẳng hạn như chọn giống, còn có thêm những rủi ro khi chèn các gene trong các vật chủ mà không để ý đến sự tương tác sinh thái và tiến hóa.
Ở phía bên kia của bảng cân đối thu chi, công nghệ sinh học đã tạo ra một vài GMO có lợi mà không có các tác động xấu. Hầu hết các bệnh nhân tiểu đường hiện tại sẽ không có insulin nếu không có gene insulin của người được đưa vào. Nhưng, điều này đặt ra một vấn đề cuối cùng: bệnh tiểu đường có một cấu trúc bệnh học phức tạp, giống như hầu hết các bệnh khác. Đại dịch thật sự của bệnh tiểu đường có liên quan bằng hoặc thậm chí là nhiều đến kiểu cách tiêu thụ nguồn cung cấp thực phẩm được định hướng theo thị trường so với với “khuynh hướng di truyền” hoặc “thích nghi” tiến hóa để tiêu thụ đồ ngọt và chất béo, hoặc lối sống cá nhân .
Cũng tương tự, một số người ủng hộ thực phẩm GMO đã thúc đẩy các giải pháp công nghệ sinh học cho với sự thiếu hụt dinh dưỡng, bao gồm gạo biến đổi gene có chứa beta-carotene. Nhưng mà, sự thiếu hụt này cũng rất phức tạp và đa nguyên nhân. Chúng xảy ra trong bối cảnh sức khỏe cộng đồng và dinh dưỡng bị suy giảm rộng rãi và những tác động xấu do môi trường sản xuất của nền kinh tế thị trường. Beta-carotene có thể không giúp hấp thụ Vitamin A đầy đủ nếu vắng mặt của các chất dinh dưỡng cần thiết khác hoặc các yếu tố khác.
Thậm chí nếu thấy có lợi và không rủi ro, GMO không nên được sử dụng như là một giải pháp viên đạn ma thuật cho các vấn đề sức khỏe nói chung hoặc các vấn đề nông nghiệp, bởi vì mỗi viên đạn ma thuật lại sanh ra những vấn đề mới. Sử dụng công nghệ sinh học với lý do “không vì lợi nhuận” chỉ đơn giản là một công cụ tiếp thị cho những sản phẩm không an thực sự có lợi và gây tốn kém. Trong khi thuốc giảm đau cho các vấn đề sức khỏe có thể là cần thiết, chúng phải được diễn ra trong bối cảnh những thay đổi rộng lớn hơn trong việc cung cấp thực phẩm, nước, nhà ở, chăm sóc y tế và sự bền vững của môi trường. Cũng vậy, ngành nông nghiệp không cần thuốc giảm đau, mà đúng hơn là cần một sự chuyển dịch hoàn toàn thành một hoạt động của con người diễn ra trong ý thức về bối cảnh sinh thái.
Chuyển ngữ: Phương Võ
Biên tập: Elnino
Theo Michael Friedman
Chủ đề: Nông nghiệp, Hệ sinh thái, Kinh tế chính trị
Quy mô: Toàn cầu
MICHAEL FRIEDNMAN nhận bằng Tiến sĩ sinh học của Phòng thí nghiệm Nhiễm sắc thể, Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ. Hiện tại ông làm giáo sư kiêm nhiệm tại CUNY (Đại học New York). Michael xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sự Bruce Ferguson (ECOSUR) và Giáo sư M. Jahi Chappell (IATP) vì những phê bình đóng góp cho bài viết của ông.
