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“读懂”生命密码,种出更好的粮食!基因“魔法棒”让农作物“量身定制”

昆山 海洋与湿地
2024-08-22
本文共计1900字,阅读约5分钟

以前,培育新品种可得靠天吃饭了。农民伯伯们只能眼巴巴地等着,看哪棵果树结出更大的果子,哪头牛产出更多的奶。但现在,科学家们有了一件“魔法棒”——基因测序。这就像给动植物做了一次全面的“体检”,能精确地找出哪些基因控制了果实的甜度、牛的产奶量。

这根“魔法棒”是怎么工作的呢?打个比方,我们的基因就像是一本厚厚的菜谱,记录着我们身体的全部信息。基因测序就是把这本菜谱拆开,逐字逐句地阅读,找出那些能让水果更甜、让奶牛产奶更多的“秘方”。而且,随着技术的进步,这个“阅读”的过程变得越来越快、越来越便宜。

那么,这个“秘方”有什么用呢?大有用处!农民伯伯们可以根据这些“秘方”,有针对性地培育出更高产、更抗病的农作物和牲畜。比如,科学家们可以找到控制水稻抗旱性的基因,然后培育出耐旱的水稻品种,这样一来,农民伯伯们就不怕干旱了。

水稻田里。摄影:Linda ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

以前我们小时候,买西瓜总让人纠结,要么不甜、籽儿多,吐籽儿还挺麻烦;一些大个儿的没味儿,要么甜滋滋的小个儿不够吃。现在好了,科学家们用基因技术“量身定制”出了新西瓜,个头大、水分足、甜度高,而且西瓜皮薄得跟纸一样,你从冰箱里拿出来、切开吃,会发现,甜滋滋、冰爽爽,吃起来特别爽!

以前我们小时候,买西瓜总让人纠结,要么不甜、籽儿多,吐籽儿还挺麻烦;一些大个儿的没味儿,要么甜滋滋的小个儿不够吃。现在好了,科学家们用基因技术“量身定制”出了新西瓜,个头大、水分足、甜度高,而且西瓜皮薄得跟纸一样,你从冰箱里拿出来、切开吃,会发现,甜滋滋、冰爽爽,吃起来特别爽!

又拿西红柿(番茄)来说,谁说番茄只能酸溜溜的?科学家们把草莓的甜基因“偷”过来,嫁接到番茄身上,培育出了甜到心里的“小番茄”。咬一口,满嘴都是甜蜜的滋味,营养还特别丰富!

小麦以前可娇气了,一遇到病虫害就蔫了。现在,科学家给小麦穿上了一层“基因盔甲”,让它不怕病虫害的侵袭,长得又高又壮,结出的麦粒又大又饱满。

种质资源是农业的“芯片”。摄影:Linda摄于中国农科院国家作物种质库。©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)

以前农民伯伯种水稻,最怕遇上干旱。现在,科学家们培育出了“超级水稻”,不怕干旱、不怕盐碱,即使在干旱的地区也能丰收,让农民伯伯们笑开了花。

以前苹果放不了几天就坏了,想吃新鲜苹果可不容易。现在,科学家们让苹果有了“长期保险”的本领,加上良好的冷藏条件,摘下来之后的苹果放几个月还是脆甜如初,想什么时候吃就什么时候吃。

……

这听起来很神奇,但这一切都离不开基因测序技术的发展。就比如说,近日有个公司研发的AgriHigh低通量全基因组测序套装,就像是一个超级显微镜,可以快速、准确地读取动植物的基因信息。这就好比给农民伯伯们提供了一份详细的“基因说明书”,让他们能够更好地了解自己的农作物和牲畜。

印尼的爪哇野牛。摄影:韩建林(绿会专家)©绿会融媒

其实未来,基因技术还将有更广阔的应用前景。比如,我们可以通过基因编辑技术,让农作物更有营养,让牲畜生长得更快。可以说,基因测序技术正在为农业带来一场革命。它让我们能够更深入地了解生命,为人类提供更健康、更安全的食物。相信在不久的将来,我们的餐桌上会摆满更多优质的农产品,这都要感谢基因技术的进步。

但同时,我们也要注意,这项技术也可能带来一些伦理问题,需要我们谨慎对待。

基因技术的风险

如果基因编辑的农作物逃逸到野外,它们可能会变得更强壮,更能适应环境,甚至威胁到其他物种的生存。想象一下,我们的田地里长满了“超级杂草”,那该怎么办?

如果我们给宠物进行基因编辑,让它们变得更聪明、更可爱,那么它们会不会变得更加依赖人类,甚至失去野生动物的本能?

其实不光是动植物,假设有钱的父母,可以为孩子选择更高的智商、更强的运动能力,甚至指定孩子的眼睛颜色、头发颜色。想象一下,未来我们的学校里会不会全是“定制”的天才宝宝?如果人类中出现“定制”天才,初审贫寒的你,会不会觉得很不公平?

继续说人类的例子——如果拥有“优良基因”的人可能会受到更多的关注和机会,而那些没有进行基因编辑的人可能会被歧视。这会不会导致一个新的社会阶层分化?

再进一步说,如果基因编辑技术被滥用,可能会制造出新的生物武器,那时候,会不会威胁人类自身的安全?

换句话说。对于大自然,人类是否应该扮演“上帝”的角色,来决定其他生物的命运?我们是否有权利去改变一个物种的自然演化过程?

而且,目前基因编辑技术还处于发展阶段,我们对它的长期影响知之甚少。如果我们贸然进行大规模的基因编辑,未来会不会带来意想不到的后果?

……

这些问题都提醒我们,基因编辑是一把双刃剑。它既可以为人类带来福祉,也可能带来巨大的风险。因此,我们在发展基因编辑技术的同时,必须加强伦理监管,确保这项技术能够造福人类,而不是带来灾难。

随着技术的发展,就建立一个全球性的伦理框架,共同制定基因编辑的规范和准则。而且在这个过程中,要让公众、独立科学家和第三方参与到基因编辑的讨论中来,听取他们的意见和建议。并且要建立起严格的监管制度,来确保基因编辑技术的应用是安全的、并且可持续的。


文 | 昆山
编辑 | Richard

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