“黃金水稻”作為“轉基因作物學院”畢業的“超級植物”，它擁有的特殊能力是“胡蘿蔔素超合成，米粒內超富集”。胡蘿蔔素是合成維生素A的材料，人體可以通過吸收胡蘿蔔素來合成維生素A，從而防止夜盲症、麻疹等疾病。
基本介紹
- 中文名：黃金水稻
- 特殊能力：胡蘿蔔素超合成
- 作用：防止夜盲症、麻疹等疾病
- 胡蘿蔔素：胡蘿蔔、西紅柿
簡介
世界衛生組織(WHO)估計每年有大概25萬到50萬的兒童因為維生素A缺乏而失明，其中的一部分還會失去生命。他們中的絕大部分生活在開發中國家。胡蘿蔔、西紅柿等蔬菜以及肉、黃油和牛奶是富含維他命及其合成材料的食物，這些富含維生素食物可以經常在城市裡尋常人家的日常餐桌上見到，但是現在不已開發國家和我國農村和偏遠地區的餐桌依然不可能擺上這些營養豐富的食物，2000年的國內調查表明，零到五歲的兒童體內維生素A缺乏率仍高達11%，他們大部分集中在農村和偏遠地區，即使在已開發國家，也有像蠟筆小新一樣因為不喜歡吃胡蘿蔔的孩子，他們很可能也缺乏維生素A。科學家們把拯救這些可憐孩子的希望，寄托在了“黃金水稻”的身上。在三年前，這個希望變成了現實。 德國老頭珀曲克斯可算是“黃金水稻”的老爹。八年前，他的頭像在閃亮的綠色稻稈的襯托下，以英雄的姿態登上了美國《時代》雜誌的封面上，旁註寫道“ThisRiceCould Save A Million Kids AYear(這種水稻每年能拯救上百萬的兒童)”。第一代“黃金水稻”正是畢業於他在蘇黎世理工學院的實驗室。這段淵源需要從1984年說起，在菲律賓的一次國際農業會議上，蓋利托尼森，洛克菲勒基因會的農業主管，管著巨多錢的主兒，問在座的農業育種專家，“你們這些搗鼓基因，別光顧著吹，給我變出個牛B的水稻，能搞出來嗎?”“好說，讓它變黃就好了。”有人回答道。對，就是讓它變黃，變成跟胡蘿蔔一樣的顏色，科學家的一句調侃，在二十年後變成了現實，當然，這並不容易。在普通大米裡面，維生素A或者胡蘿蔔素的含量為零，通過自然雜交的途徑無法讓大米富含維生素。因為雜交需要一個母本裡面擁有我們需要的性狀，然而，直到現在農業學家們都沒有找到任何一種含有維生素A或者胡蘿蔔素的水稻可以作為育種母本。這就好比這個世界上只有黑人和白人，不管他們怎么混血，都不會出現黃種人；同樣的道理，雖然我們現在也擁有紫米和白米，但是“黃金水稻”不是它們雜交能夠得到的。接下來，蓋利托尼森把大筆的資金投入到了“黃金水稻”的開拓型研究當中，但是，經過了將近十年的研究，“黃金水稻”看起來還只是研究者們為獲取經費為慈善家們畫的一個充飢大餅。
這時，珀曲克斯和貝爾出現了，他們一個是育種學家，一個分子生物學家。這兩哥們在一個很高很飄渺的地方遇見，聯手琢磨出一個很高很飄渺的主意。那是在飛往紐約的飛機上，他們異想天開地認為，或許可以把整個胡蘿蔔素生產線從別的物種中引入到水稻。這個想法在當時顯得是如此“瘋狂”，以至於不管是他們本人，還是提供經費的基金會，都覺得並不太可能，但是值得一試。
讓我們把植物想像成一個“工廠”，這個“工廠”從土壤，空氣和陽光中獲取生產原料和能源，生產出各種蛋白質、糖、脂肪和維生素等對自身和人類有用的產品。我們從植物工廠的“倉庫”去提貨餵飽自己的腸胃。對於水稻，這個“倉庫”就是它的種子。現在我們希望可以從這個“倉庫”裡面提到胡蘿蔔素，但是水稻的倉庫管理人告訴我們，“對不起，我們沒有胡蘿蔔素生產線，所以倉庫裡面並沒有胡蘿蔔素可以提供”。那怎么辦?這兩個人類老頭，珀曲克斯和貝爾，建議說，那我們從別的地方給你們引進一條生產線吧。顯然植物不會輕易同意這對人類來說“異想天開”，對植物來說“喪權辱國”的想法。每種植物都執行著嚴格的“閉關鎖國”政策，不是自己的東西，一概不能進口。那些對植物有“野心”的科學家，只能都是偷偷地藉助病毒(你可以理解成間諜)或者明目張胆用暴力手段(可以理解成武力施壓)，“迫使”植物引入一個其他物種的基因。即使這樣，成功率也低得讓人沮喪，更別說是引入一系列基因了。讓我們來看一看這條“生產線”會是什麼樣子的：
虛線代表的就是胡蘿蔔素在植物體內的合成路線。這條生產線需要六個“技術工人”，它們都有一個又臭又長的洋名字，按照在生產線上的先後順序，依次叫做:IPP/DMAPP異構酶，GGPP合成酶，八氫番茄紅素合成酶，八氫番茄紅素脫氫酶，截塔胡蘿蔔素脫氫酶和番茄紅素阿爾法貝塔環化酶。水稻自身“僱傭”了前兩個“技術工人”;剩下的四個，就是科學家們想“偷渡”進去的。其中的兩個——八氫番茄紅素脫氫酶和截塔胡蘿蔔素脫氫酶，可以被一個“全能技術工人”細菌胡蘿蔔素脫氫酶所代替。因為“偷渡”的人數越少，成功的可能越大，科學家不得不選擇了這個來自細菌的“全能技術工人”。介紹一下這些選拔出來的“特種技術人員”。八氫番茄紅素合成酶和番茄紅素阿爾法貝塔環化酶，來自黃水仙的花朵，有調控花朵顏色的作用;細菌胡蘿蔔脫氫酶，來自土壤細菌歐文氏菌，主要能力是轉換八氫番茄紅素為番茄紅素。即使科學家早就弄清楚了這條生產線的組成情況，但是從1992年提出引進生產線的想法到2000年完全引入成功，足足花了八年的時間，才把水稻中的胡蘿蔔素的含量從零提升到了一點多毫克每千克。“黃金水稻”一代從此誕生了。
在科研人員在沉悶的實驗室里培育新的水稻品種的時候，有另外一群人，也在不辭辛勞地活動，他們和遺傳育種學家幾乎是一對天生的冤家。他們的目的，是反對轉基因作物，其中吶喊聲最響亮的叫“綠色和平”。在“綠色和平”看來，解決貧苦地區的營養不良問題是個好事情，但是使用“轉基因作物”並不是一個好辦法，畢竟導致營養不良的根本原因是貧困和食品匱乏。而打著造福開發中國家旗號的“黃金水稻”，也許只是國際種子公司的一個“曲線救國”策略，以便為將來大規模使用其他轉基因作物鋪好道路。而且利用“黃金水稻”來解決人們維生素A缺乏更像是一個笑話。因為按照“黃金水稻”一代中的胡蘿蔔素的含量，一個嬰兒，一天要吃三公斤大米才能滿足其對維生素A的需求!世界上大概還沒有這樣的“小大胃王”。在“綠色和平”的歐洲大本營，珀曲克斯和貝爾對水稻研究，更是受到這些激進的環保組織的嚴重警告，以至於蘇黎世理工學院不得不建立了一個“武裝保護”的培養溫室，來保護珀曲克斯的植物們。
“黃金水稻”一代的胡蘿蔔素含量的確太低了，以至於讓人很懷疑它將來在農業生產上的作為。不過，珀曲克斯認為，一代只是一個概念上的產品，就像萊特兄弟利用簡陋的器械第一次飛上藍天一樣，它代表了人類的希望。而從蘇黎世理工學院畢業的“黃金水稻”一代並沒有打算直接開始工作，它被先正達農業公司看中，重新進行“職業深造”(科學家似乎都厭惡商業公司的介入，這一點上珀曲克斯也表示類似的看法，但又無可奈何)。“黃金水稻”的新經紀人叫德雷克，她召集了一幫科研人員對整個生產線進行了重新評價，發現來自於黃水仙的八氫番茄紅素合成酶工作不努力，是造成胡蘿蔔素生產不足的“瓶頸”。於是，它要被“開除了”。德雷克開始了新一輪的“人員選拔”，來自於玉米(資訊,行情)的八氫番茄紅素合成酶表現最為出色，成功獲得這個職位。又經過五年的培育，擁有重新打造的“胡蘿蔔素生產線”的“黃金水稻”二代閃亮登場了，和五年前的一代相比，它的胡蘿蔔素的含量提升了23倍，最高達到每千克大米含37毫克胡蘿蔔素。這是一個完全有使用價值的突破，小孩子吃70多克就能滿足每天一半的維生素A需要量了。
現在，“黃金水稻”二代打算“畢業找工作”了。它第一個遇到的難題並不是來自它的反對者“綠色和平”，而是其他的農業公司擁有的相關專利。“黃金水稻”二代總共涉及了十二項專利技術，只要有一些沒解決，它就拿不到“就業許可”。為了解決這個問題，科學家，農業公司和慈善基金會聯合成立了“黃金水稻”人道主義委員會(GoldenRiceHumanitarianBoard)，負責培育“黃金水稻”二代的先正達公司捐獻出了“黃金水稻”二代的發明權，在先正達公司的杜博科的斡旋下，所有“黃金水稻”涉及的專利的所有者都宣布了放棄其專利權，“黃金水稻”將無償地提供開發中國家農民使用。“黃金水稻”的人道使用條例包括了以下內容:
一、 在開發中國家使用，開發中國家是指由聯合國糧農組織所指定的低收入，糧食不足的國家，中國在此列中；
二、 供貧下中農使用，貧下中農是指年土地收入少於一萬美元的農民；
三、 此項技術可根據需要使用在其他作物上的種子或者胚乳上，但是使用此項技術的植物必須是被廣泛使用的農業品種；
四、 種子銷售時不應收取因此技術而產生附加的費用，即和普通種子保持同一銷售價格；
五、 在貧下中農的允許下可以由國家進行銷售，以滿足城市需求；
六、 農民可自行繁育下一代種子，即農民擁有種子的所有權。
這是一個偉大的協定。在這個多方協商制定的人道主義條例的保護下，“黃金水稻”似乎應該“前程似錦”。作為“轉基因作物學院”的“第二期畢業生”，它並不像前輩—以BT抗蟲棉和BT抗蟲大豆(資訊,行情)為代表的“第一期畢業生”一樣，被以營利為目的國際農業種子公司所掌控。況且，第一期“畢業”的轉基因作物，它們擅長的本領是在逆境中求生存，不容易被病菌或者害蟲所侵染或者破壞，因而被認為具有潛在而又強大的生態危害。在美國、阿根廷、巴西、加拿大、印度和中國等國家，這些轉基因作物已經被廣泛種植。一旦疏於管理，讓它們的“特效基因”不小心轉移到其他野生類似物種上的話，有可能將把這些野生植物也變成能抗蟲抗病抗逆的“超級植物”，在自然界形成顯著的生存優勢，從而破壞生態系統的平衡。當然，這種潛在的生態危害在“黃金水稻”上的表現要輕微得多，因為“第一期轉基因作物畢業生”都擁有強悍的自然生存能力，而“黃金水稻”的服務對象是人類，讓人類獲得更加強壯的體魄，並不影響其他野生生物的功能，在野生環境中並沒有相對的生存優勢。
然而麻煩也正在此，作為第一種需要直接整體被食用轉基因作用部位的轉基因作物，人們對它的安全性並不放心。以往的“轉基因作物”，特效基因所產生的外源物質並不富集在它們將被人類使用或者食用的部分(如轉基因棉花(資訊,行情)和大豆)。激進環保組織劇烈地反對“黃金水稻”，認為它並不是必需的，而且有可能影響人類身體健康。開發中國家的政府也對此項技術的使用深表疑慮，帝國主義列強們把鴉片叫做“賽神仙”，只出口不內銷的事情也不是沒幹過。這種“不放心”一方面來自於對科學的不完全信任，即使“黃金水稻”對環境，對生物安全，對人類健康等方面已經被充分地研究;另一方面，任何國家都對別的國家，尤其是有“前科”的資本主義國家的“免費施捨”，報有深深的戒心，從而不願讓這些技術隨意地使用在一個國家的根本—農業之上。這讓澳大利亞昆士蘭大學的詹姆士達來開始注重轉基因作物的“本土製造”，而不是完全由已開發國家的科研人員“越俎代庖”。他主持了一個項目，以構造富含維生素A和E，以及鐵的轉基因香蕉。這個項目的主要合作科研人員都在坎帕拉—烏干達的首都，這個在我們看來有些奇怪的國家，生活在那裡的人們以香蕉為日常主食。這種未來的“轉基因香蕉”將產生於烏干達學者手中，並套用到烏干達的農業生產當中。科學家希望都能通過這樣的手段，來加快轉基因作物在當地審批，以改善當地人們的營養不良狀況。
目前，一個“黃金水稻”的多方研究網路已經形成，遍布在菲律賓、印度、越南、孟加拉國、中國、印度尼西亞、德國等發展中和已開發國家。
