现代生物学的真相：杂交玉米的秘密
Photo by Estúdio Bloom on Unsplash
“继任的一代又一代农业研究工作者们，甚至那些在公共部门工作的人，都认为杂交品种本质上更加优越，尽管与此相矛盾的实验结果在30多年前就已发表在知名期刊上了。”
我们在基因组计划中，看到了生物科学不经常被提起的一个方面，它可能是所有方面中最让人迷惑不解的一个。人们所说的关于生命本质的基本发现往往掩盖了简单的商业关系，而这种商业关系又为研究方向和内容提供了强有力的动力。记录在册的、关于纯粹的商业利益驱动所谓本质的基本发现的最佳例子，是农业。人们常说杂交玉米的发明导致了农业生产力的大幅增长，并且以极低的花费、极高的效率养活了数亿人口。在20世纪20年代，北美玉米带播种的玉米，平均每亩产量可能为35蒲式耳，如今可产出125蒲式耳。这项成就普遍被认为是基础遗传学应用在人类福利上最伟大的胜利之一，但事实更为有趣。
杂交玉米是通过将两种纯种的近交物种进行杂交，然后将杂交产生的种子进行种植而产生的。这些近交物种是经过长期的自花授粉过程而产生的。这种自花授粉是为了让每一次产生的品种在基因上完全一致。种子公司将花上好几年为玉米进行自花授粉直到它们形成了统一的品种。然后公司就会把两个品种杂交后的种子卖给农民。近交同类品种的玉米的产出量相当低，然而杂交品种就比近交品种以及原始开放授粉的玉米品种在产量上要高出许多。并非两个近交品种的杂交就会形成高产出的杂交品种，诀窍在于要在多个近交品种中找出能够提高产量的配组。
另一种人们不常谈起的品质是，自交品种之间杂交有着独特的商业价值。如果一个农民有一个作物的高产品种，这个品种抗灾性很强，而且相对投入的成本而言，有高商业产出的话，那么他通常的选择就会是留下这种高产量品种的种子并且来年再种下去以求继续获得高产。一旦农民获得了这种极佳品种的种子，他将不会再次付钱购买种子，因为植物如同其他生物体一样可以自我复制。但是这种自我复制的能力对于想要通过培育新生物品种赚钱的人来说，就是一个严重的问题了。因为一旦他把种子卖出去了以后，买方就掌握着种子的未来产量了。那么之后他又如何赚钱呢？他只能有偿出售一次，然后种子将免费传播到各地。
上述复制保护问题在电脑软件程序领域也存在。电脑软件的开发者一定不乐意花费时间、精力和金钱去开发一款新程序，如果它的第一批买家可以复制程序并且免费传播给他的朋友。在动植物繁殖上面，这种免费复制一直是一个问题。因为农民一旦买下了种子或者动物品种，就会自己培育下一代，那么植物培育者和种子制造商将永远赚不了多少钱。当然，农场培育出来的种子可能含有一定量的杂草种子，也可能不是在最佳发芽条件下繁育的。所以事实上，农民偶尔会回到种子商那里购买一定量种子用来作为新储备。举个例子，在法国，种小麦的农民平均每六年会回购种子用来重新补充小麦种子的储备。
Photo by no one cares on Unsplash
杂交玉米有所不同，因为它是在两个自我繁殖的同系间进行杂交，所以人们不能通过种下杂交玉米的种子来获得新的杂交玉米。杂交植物不是纯种的。杂交植物的种子本身并不是杂交的，而是形成了具有不同程度杂交性的植物群， 是同种和异种之间的一种混合。留下杂交玉米种子的农民如果来年再次种下这类种子，那么他来年的收成将每亩减少至少30蒲式耳。为了维持高产，农民就有必要每年回购。因此杂交玉米种子的生产商就找到了复制保护的方法。此外，杂交玉米种子的生产商还可以向没有回购的农民收取一定费用，这个费用与他将要失去的产量等值，也就是每亩30蒲式耳的市值。实际上杂交玉米的发明是一种特意运用基因规律来创造防复制的产品。作为杂交玉米发明者也就是这个领域的最佳权威，G. H. 沙尔（G. H. Shull）和E. M. 伊斯特（E. M. East）是这么写杂交的：
某物可以轻易为种子商占据，事实上，这是农业历史上第一次出现一个种子商可以从自身培育的事物或者自身购买的事物中获取完全的利润。一个培育了或许会为全国带来无法估量利益的新品种的人，什么也得不到，甚至连名声都没有，就因为他努力培育出来的植物能被任何一个人继续培育。而第一代杂交品种的使用就能够让培育者保有杂交亲本，而仅需要给出对于继续培育而言并不是那么有价值的杂交种子。
意识到这种杂交的方法能保证发明者获得大量利润后，这种杂交方法被引入整个农业领域。鸡、西红柿、猪，事实上，几乎每一种可能采用这种方法的商业植物或动物，都以牺牲老品种为代价来培育杂交品种。一些主要的种子公司，比如先锋杂交种子公司，就投入数百万美元来尝试生产杂交小麦以获得巨大的未开发市场。到目前为止，他们还没有成功，因为生产杂交种子的花费巨大。
Photo by Pawel Czerwinski on Unsplash
先锋杂交种子公司本身就是一位重要的政治界与科学界人物活动的结果，这个人就是亨利·A. 华莱士（Henry A. Wallace）。在1920年，华莱士的父亲由总统沃伦·哈丁（Warren Harding）任命为美国农业部部长。老华莱士派儿子亨利考察一系列农业试验站。考察完毕后，亨利建议他父亲任命致力于发展杂交的人作为植物育种的带头人。与此同时，亨利自己也在做杂交试验。在1924年，他出售了自己培育的首批杂交玉米种子，并获得了每亩大约740美元的利润。1926年，他创立了先锋杂交种子公司，到了1933年，也就是在他被富兰克林·D.罗斯福（Franklin D. Roosevelt）总统任命为农业部部长的这一年，在美国，之后在加拿大，采用杂交玉米的压力变得不可抗拒。
如果对农业生产而言杂交真的是更为高级的手段，那么其对种子公司是否有商业价值则是一个无关紧要的问题，问题就在于是否存在其他有效甚至更好的育种方法，而且这种方法无须向种子公司提供产权保护。对于这个问题的回答取决于一些基础遗传学的问题，这些问题在杂交玉米历史的早期并没有明确下来，直到本书成书之际的30年前，人们也许还会说玉米生产的基础生物学就是只有通过杂交才会出现额外产量。但是，人们在这30年里已经知道了事情真相，做了基础性的实验并且没有任何植物培育者会反驳实验结果。实验显示，会影响玉米产量的基因性质证明，直接简单地从每一代中选择高产植物并且培育选中植物的种子，这也是一种可行的方法。通过这种选择，事实上植物培育者可以培育出与现代杂交玉米产量相同的玉米品种。问题是没有任何商业性植物培育者会开展这样的研究并进行培育，原因是这种方法无法赚钱。
这个故事最有趣的一点是农业试验站所扮演的角色。比如美国的州立农业试验站或者加拿大农业部这样的机构，或许本应是我们期待其能找出替代方法的机构，毕竟它们不考虑利润并且使用公共开支运转。但是美国农业部和加拿大农业部偏偏是杂交方法最强有力的支持者之一。这种纯粹出于商业利益的理论如此成功地披上了纯科学的外衣，以致大学的农学院将它作为科学真理传授给了学生。继任的一代又一代农业研究工作者们，甚至那些在公共部门工作的人，都认为杂交品种本质上更加优越，尽管与此相矛盾的实验结果在30多年前就已发表在知名期刊上了。再一次，我们看到，在关于自然的纯粹科学和客观知识的神秘伪装下，实际上是政治的、经济的和社会的意识形态。
本文作者 R. C.列万廷（R.C. Lewontin， 1929—2021），世界知名遗传学家、进化生物学家，也是数学家、社会评论家，曾荣获瑞典皇家科学院克拉福德奖、美国自然学家学会塞沃尔·赖特奖等殊荣。他是发展群体遗传学和进化论数学基础的先驱，率先将分子生物学应用于遗传变异、生物进化等领域。他于1951年获得哈佛大学的生物学学士学位，此后继续在哥伦比亚大学攻读数理统计和动物学硕士；毕业后在北卡罗来纳州立大学、罗彻斯特大学、芝加哥大学和哈佛大学任教；另著有《三重螺旋：基因、有机体、环境》（The Triple Helix: Gene, Organism, and Environment）等，长期为《纽约书评》（The New York Review of Books）供稿。
▼
作者: [美] R. C. 列万廷 译者: 罗文静 出版: 三辉图书｜南京大学出版社
“不要将科学交付给专家，不要被科学迷惑，
而是要去寻求一种人人都能分享的、复杂的科学认识。”
伴随着DNA的发现和研究的深入，基因学逐步进入大众视野，人类基因组计 划开启了生命科学的新纪元。基因对人类有哪些影响，生物学不同流派各执一词：基因组成了个体，人类本性是由基因编码的，基因组成了文化和社会，决定了个人的贫富和民族是否好战……本书是世界知名遗传学家R. C. 列万廷对这些观点的回应。
列万廷立足生物学，对当代科学、意识形态等问题展开了批判式的解读。他运用达尔文的生物进化论、福尔摩斯的“记忆阁楼”、智商测试、杂交玉米等妙趣横生的实例，综合分析了基因、有机体、环境这“三重螺旋”，拆解了“纯粹的生物科学”之神话，并警醒大众，对科学、专家，要时刻保持警惕。
—关于“现代人小丛书”—
三辉书系·现代人小丛书
全球思想领袖的极简公民课
引导批判性思考，探索现代人的善好生活
2《技术的真相》（厄休拉·M. 富兰克林）
3《无意识的文明》（约翰·拉尔斯顿·索尔）
4《培养想象》（诺思罗普·弗莱）
5《偿还：债务和财富的阴暗面》（玛格丽特·阿特伍德）
6《历史的回归：二十一世纪的冲突、迁徙和地缘政治》（詹妮弗·韦尔什）
7《叙事的胜利——在大众文化时代讲故事》（罗伯特·弗尔福德）
8《效率崇拜》（珍妮丝·格罗斯·斯坦）
9《现代性的隐忧》（查尔斯·泰勒）
10《设计自由》（斯塔福德·比尔）
11《必要的幻觉：民主社会中的思想控制》（诺姆·乔姆斯基）
12《作为意识形态的生物学：DNA的原则》（R.C.列万廷）
待出：
13《权利革命》（叶礼庭）