好品质不延续

实际上，从达尔文时代开始，杂种优势就一直是生物学家感兴趣却又无法完全解释的现象。长久以来，对于这些现象的解释都仅仅停留在不同显性基因优势的互补，或者不同基因之间相互作用产生的超显性作用（比如，作物产量超过了双亲）。 2010年，来自以色列希伯来大学和美国冷泉港实验室的研究人员在《自然》杂志上发表的一项研究发现让我们杂种优势的机理可以如此简单。 在这个实验中，科学家发现导致产量大增的原因，竟然是一个本该控制开花的基因失去了作用，只能促使植株在本应该开花的地方长出更多的茂盛的枝叶。当这个基因跟正常个体的基因在杂交个体中结合的时候，会促使杂交个体开更多地花，结更多的果，使产量大增。[1]

不过，很久之前孟德尔的遗传学实验就告诉我们，基因之间可以自由组合，也可以分离（在很大程度上也是自由的）。这样的结果就是，我们能够通过杂交将需要的基因组合（比如含糖量高，光合作用能力强）在一起，但是无法将它们绑定在一起，在开花结果的过程中，这些基因会在产生精子（花粉）、卵子（胚珠）和合子（种子）的过程中进行重新组合。其结果就是，得到得新组合（含糖量低，光合作用能力弱）并非是我们想要的。

我们身边，并不缺少这样的例子。随意丢弃的西瓜或者甜瓜的种子，都可以生根发芽长出西瓜，不过在绝大多数情况下这些果实都是不堪食用的，我们不能忽略土壤和温度，但是这些个体的遗传构成已经它们的母体完全不同，随着对品质和产量的要求日益提高，杂交技术也越来越广泛地应用在多种农作物身上，并且操作的程序也越来越精细化、工业化。就拿鼎鼎大名的杂交水稻来说，人工杂交是高产的重要保证，而这个过程是普通种植者无法完成的。水稻是自花授粉占优势植物，要想进行杂交就必须在释放花粉之前将雄蕊提出，好在以袁隆平先生为首的科研人员找到了雄性不育（不产生花粉）的植株作为母本，通过与特定的父本进行杂交就可以获得可育且优质高产的水稻了。

【即使是袁隆平先生的优质杂交水稻，比起春天播种下去的种子，秋收的下一代也不能总是保持优秀的性状的。】

毫无疑问的是，这些杂交水稻的种子完全是可育的，但是由于上面提及的分离和自由组合的原因，其后代的产量会逐渐降低，最终降到无法接受的地步。而杂交种子的生产过程又需要进行规模化操作，一般的农户是无法操作。从种子公司购买，是获得优质高产种子的有效途径。

没有种子的无籽西瓜

种植杂交水稻无法在得到优质的种子，而无籽西瓜则干脆不提供种子，所以有阴谋论者认为这也是种子公司控制种源的一种手段。

实际上，这是由无籽西瓜的原理决定的。这种西瓜正是为了迎合人们“吃西瓜不吐子”的需求设计出来的。一般的西瓜都是二倍体，也就是说有两组正常的染色体组，它们可以产生含有各含1组染色体组的精子（花粉）和卵子（胚珠），通过二者的结合再发育成正常的带硬壳的种子。

而无籽西瓜的生产流程是，先通过秋水仙素等处理二倍体西瓜，使细胞中的染色体加倍（也就是说有4组染色体），产生四倍体西瓜。这些四倍体西瓜产生的卵子都含有2组染色体。

之后用二倍体西瓜的花粉（含1组染色体）和四倍体西瓜胚珠（含2组染色体）结合，就能产生（含3组染色体）的西瓜种子。这些三倍体种子可以像它们的父母一样生根发芽，伸展枝叶，但是到开花的时候，问题就出现了。3组染色体在减数分裂中，无法平均，也就不能产生正常的花粉和胚珠。不过，这时用正常的二倍体西瓜花粉来刺激三倍体西瓜的花朵，它们的子房依然能够膨大，最终成为可使用的沙瓤大西瓜，而其中的种子就是我们看到的那些白色的残余了。

【还记得生物课本上的这个图吗？四倍体和二倍体杂交产生的三倍体无籽西瓜是不能在减数分裂时染色体成套配对（“联会紊乱”）的，因此它不产生后代，三倍体西瓜的种子只能是一次性的。】

能关闭发芽的开关吗？

1998年，美国农业部和岱字棉公司曾经公布了一项新的控制种子发芽的技术，种子公司在出售前，将种子浸泡在四环素溶液中，然后销售给农民。农民用这些种子可以得到产量高抗病性强的作物，然后最终收获的种子都是不可育的。也就是说，农民得到的种子都是一次性使用的。这项技术由此被形象地称为“终结者”。毫无疑问，对于种子公司来说，这样技术是保证获得专利权收入的一个法宝。 其原理很简单，通过插入特殊的控制种子生死基因，以四环素为开始表达信号，最终决定这些种子什么时候会发芽。著名科学记者丹尼尔•查尔斯在他的转基因作物著作《收获之神》中做过一个形象的比喻，“终结者由一系列基因组成，这些基因充当了遗传开关的角色，在正常情况下，这些基因并不发挥作用，就像松开的捕鼠器，种子可以正常的繁育。当用四环素溶液处理之后，种子中的‘捕鼠器’就‘吧嗒’一下扣上了，这些经过处理种子可以开花结果，然而它们的后代就再也不能发芽了”。

不过，直到今天，“终结者”技术还没有被实际应用。

协议让种子变成商品

然而，一种新的高产作物的研发费用可能高达数亿，甚至数十亿美元，研发者通过向农民使用种子而收取费用，是无可厚非的。如果不能在种子种设置开关，怎么才能保障种子的研发者获得利益呢？最简单的解决办法就是与种植者签订协议。美国的孟山都公司显然是这中做法最早的实践者。

转基因Roundup大豆是孟山都公司研发出来的一种产量颇为可观的产品。由于大豆严格的自花授粉特性，农民种下之后得到的大豆，经过筛选都可以作为优质的种子，继续使用。为了防止这一做法，农民在购买孟山都公司的转基因Roundup大豆时，都需要与孟山都公司签订一份详细的合约。其中规定，不得将收获的大豆作为种子留到来年使用，违反约定者需要支付孟山都公司每公顷2000美元的罚款。种植者被要求保留收获的种子样本，以被检查。在1999年，孟山都公司对500个关于留种的报告进行了调查，并对65名农民提起诉讼，这些种植者最终都同意支付了罚金，而不是上法庭进行辩护。

实际上，在很多国家的偏远地区，确实还存在留存种子自己种植的情况。某些长期栽培的当地品种（如高山水稻等），更适合当地的环境以及饮食习惯，这也许是很多人推崇“土”作物的一个原因。在追求高产的农业市场化的浪潮中，这样的“土”不知能挺立多久。不过，我们也应该看到这些经过长期选育的也为杂交和转基因技术提供了宝贵的样本，为培育一些个性化的种子提供了重要材料。

至此，我们不难看出，“种子一次性”的并非是实验室走出的邪恶技术，而是对知识产权的尊重。很多情况下，纸面的文字也可以作为种子的“绝育工具”，这样，那些控制种子萌发的基因也不用被插入到天然的植物DNA序列中去。