農業上轉基因作物(GMOs)的汗青在有記實之前就已經起頭了。一萬年前史前農人就已經從他們馴化的農作物中選擇更高產的莊稼和種子。

20宿世紀最后25年所發生的改變是科學家們起頭在零丁基因程度上選擇高產性狀而且節制農作物中的基因定位。
對基因的科學研究始于1860年月,那時奧地利僧侶Gregor Mendel系統地進行了豌豆的雜交。他引入了“基因”這一概念來作為遺傳的單元。1868年,德國化學家Friedrich Meischer發現了此刻被我們當作為DNA(脫氧核糖核酸)的物質。不外那時人們認為從化學上講DNA太簡單,不成能攜帶大量的遺傳信息來發生天然界中如斯浩繁的參差多態。那時的科學家們認為卵白質才是遺傳的根本。

△可以或許抵當粉碎作物根部的霉菌的轉基因小麥種子。圖片布景是能制造天然抗體的細菌酶的遺傳暗碼。圖片來自于USDA
1944年,OswaldAvery意識到DNA或許是分子信息的真正攜帶者,他的這一發此刻1952年獲得證實。不到一年,在1953年JamesWatson和FrancisCrick發現了DNA的雙螺旋布局。這一發現打開了遺傳工程的大門。
理解四種堿基的分歧序列若何制造出可以表達遺傳差別的卵白質是一個方面,但切確“制造”出新的堿基序列以發生人們期望的性狀則是完全分歧的另一回事了。這就是研究基因潤色生物(轉基因,GMOs)的科學。
基因剪接手藝可追溯到1972年。Stanley Cohen和Herbert Boyer在那一年研究出一種可以在特定位置化學切割和拼接DNA的手藝。Boyer操縱一種酶將表達某種特心猿意馬卵白質的遺傳暗碼切割下來并黏附到另一段DNA上,Cohen則將這些DNA序列引入到細菌和酵母細胞中。兩位科學家操縱這些微生物來出產激素。1976年他們創立一家名為Genentech的新公司,他們將人類制造胰島素的基因引入到細菌中,這些細菌起頭制造出胰島素。接著他們又起頭制造人類發展激素,HGH被用來使侏儒兒童長到正常人的身高。在基因潤色手藝發現之前,這種激素只能從人類死尸上提取。
2009年,瑞士制藥公司Roche以470億美元的價錢收購了Genentech公司。
基因剪接手藝自1990年起頭應用到食物行業,那一年FDA核準了一種新的轉基因凝乳酶的平安性。凝乳酶可以使牛奶凝固形當作凝乳和乳清,這是制造奶酪和其它乳成品的原料。制藥巨子Pfizer從牛犢胃平分離出制造凝乳酶的基因并將其引入到細菌中。
到1995年,美國本土出產的67%的奶酪成品所利用的凝乳酶是來自于轉基因細菌制造的。
1994年Monsanto(孟山都)操縱轉基因細菌制造出一種牛發展激素(BGH),奶農可以將這種激素打針到奶牛身上以提高產奶量。攻訐者們擔憂這種激素會進入牛奶中而且可能對奶牛有風險。不外絕大大都的公家以及奶農已經接管了BGH。
Bt農作物。下一步操縱轉基因手藝來增添食物產量的方針轉到了植物,和細菌薄薄的細胞壁分歧,植物的細胞壁既厚又硬。1976韶華盛頓大學的農業科學家們發現一種藐小環狀的被稱為質體的DNA分子可以將其自身插入植物細胞的細胞核并導致腫瘤。
人們還發現可以操縱酶來使植物細胞變得多孔而輕易進入。到1983年,兩所大學以及種子巨子Monsanto的科學家們已經找到法子往來來往除質體中的有害基因、將人們但愿的基因插入質體中并將其引入到植物細胞中,接下來質體可以本身進入植物細胞核中。
這些手藝打開了遺傳工程的閘門,使得Bt作物、抗草甘膦作物以及其它轉基因作物獲得了極大成長。
在美國,大大都本家兒要農業鄉鎮轉基因作物已經代替了傳統農作物。按照美國農業部(USDA)的資料,到2008年,美國國內蒔植的大豆有92%是轉基因品種,此中內布拉斯加州(Nebraska)和南達科他州(South Dakota)是蒔植比例最高的兩個州,都達到97%。
2008年轉基因玉米的蒔植比例也有80%。再一次地中西部經驗豐碩的農人是先行者。內布拉斯加州轉基因玉米蒔植比例達到86%而南達科他州則以95%的比例高居首位。
但并不是所有人都對轉基因作物感應興奮。出格較著的是一些歐友邦家禁止進口轉基因作物。
Troy Otte(下圖左)是那些毫不擔憂轉基因作物可能有潛在風險的農人之一。他相信轉基因手藝可以極大提高玉米產量,今朝玉米的平均產量是每英畝150蒲式耳。“我們可以期望玉米產量可以達到300蒲式耳,”他說,“這一產量是如斯令人難以置信以至于大師都在說生物手藝時代將會是一場新的工業革命時代。”
Don Lee傳授(下圖右)說基因工程師們所做的工作僅僅是傳統植物育種的另一種形式罷了。“育種者一向是被本錢好處所驅動,此刻也不破例。若是育種者想要解決某些問題,好比提高疾病抵當力,他們需要遺傳多樣性,”他說,“操縱基因工程,你可以從任何品種中提掏出一個基因并將其整合到植物已有的遺傳信息分子中去。這樣,你就在增添遺傳多樣性。”

△Troy Otte &Don Lee
盡管對于轉基因作物有各類憂慮,可是很較著的是將來的問題不是是否需要轉基因作物,而是若何辦理轉基因作物。
作者:Bill Ganzel
翻譯:無限的摸索
來歷:Living History Farm
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