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争分夺秒,改变基因,拯救橙子

美国受到黄龙病的威胁,在研究用转基因技术拯救橙子

一个柑橘种植者试图拯救橙子的经历,让我们看到对一种深受喜爱的农作物进行基因改造的艰巨过程,也看到了科学成果和社会接受能力之间的巨大裂痕。

swifters 发表于  2013-08-20 18:19

南方花园橙业公司在佛罗里达州克莱维斯顿的果园里,染病果树被砍倒烧掉。图片来源:理查德·佩里

(文:Amy Harmon)佛罗里达州克莱维斯顿(Clewiston)—里克·克雷斯(Ricke Kress)开车时,接到了那个令他和所有其他佛罗里达柑橘种植者都感到恐惧的电话。

“来了”,他的果园经理只说了这两个字,而这已足够让克雷斯立刻将车停在路边。

那种在世界各地的柑橘树上肆虐的植物疾病来到了佛罗里达传奇的果园中。染病的橙子会变酸,一半外皮会变成绿色。克雷斯是南方花园橙业公司(Southern Gardens Citrus)的总裁,管理着250万棵橙子树和一个为纯果乐(Tropicana)和佛罗里达天然(Florida's Natural)两家果汁公司榨汁的工厂。他沉默地坐了很长时间。

“好吧,”在2005年的那个秋日,他最后终于说,“让我们制定个计划。”

美国人喝的橙汁大部分来自他和其他8000名佛罗里达种植者。在随后的几年里,他们竭尽所能,同这种叫做柑橘黄龙病(citrus greening)的疾病斗争。

这场灾难的罪魁祸首是一种细菌,为了减缓其蔓延态势,他们砍掉了数十万棵染病果树,还喷洒了比以往更多种类的农药,以杀灭携带这种细菌的飞虫,但还是控制不住疾病传播。

据说,橙子是庞塞·德莱昂(Ponce de León)[1]带到佛罗里达的,随后就在这片土地上蓬勃生长开来。种植者们搜遍佛罗里达中部50万英亩(约合2023平方公里)的苍翠果园,还派人前往世界各地,去寻找一棵对这种病天然免疫的果树,以作为新的祖先植株培育出新的果树。但是,世上并没有这样的树。

染了黄龙病的树结出的橙子(右)和正常橙子(左)相比,明显发育不良。图片来源:理查德·佩里

“在人类种植的所有柑橘树中,都没有免疫力出现的迹象。”一名植物病理学家说。他领导着美国国家科学研究委员会(National Research Council)专门针对此疾病的专家组。

在所有柑橘树中都没有免疫迹象,但也许不是在全自然界都没有。预计在未来十年内,佛罗里达的橙子收成将急剧下降;克雷斯认为,一种方法是拯救橙子的唯一机会,但他所在的行业和其他行业一直因为担心消费者反对而避免采用。他们将不得不改变橙子的DNA——采用来自不同物种的基因。

基因改造可能会令农作物得以抵抗一般方法无能为力的疾病,橙子不是唯一一种会受益的作物。此技术的倡导者说,基因改造也有助于在全球变暖的环境下为快速增长的人口提供足够的食物——使农作物含有更多的营养物质,或者能耐干旱,或者能抗虫害。领先科研机构得出的结论是,物种之间进行DNA交换,本质上对人类健康和环境构不成风险,而且对这样的改造可以进行可靠的审查。

DNA被实验室改动过的动物和植物叫做转基因生物(genetically modified organisms, GMO)。许多人想到把这样的东西吃进嘴里,就吓得不轻。批评人士担心这类作物有尚未检测出来的风险,同时不信任大型农业化学公司;目前广泛种植的转基因作物没有几种,都是这些公司开发出来的。而长期以来在欧洲根深蒂固的对转基因技术的敌视态度最近在美国也有所加剧,这是因为在势头愈来愈强劲的健康食物和道德食物运动中,有机食物倡导者、环保人士和其他参与者将反转基因作为主要诉求。

克雷斯的老板担心,长期塑造出来的果汁“100%天然”的形象会受到损害。

“我们真要这么干吗?”2008年,南方花园公司在位于佛罗里达大沼泽地区(Everglades)北缘的总部召开会议,他在会上这么问道。

现年61岁的克雷斯并不特别偏爱生物技术。他常年加班加点,颇有名声,在像韦尔奇(Welch's)和仙妮卡(Seneca Foods)这样的水果和果汁公司里一路晋升。在柑橘黄龙病发现前几周,他刚加入南方花园,搬到这里。当时,他认为令自己最头痛的会是来自调味饮料的竞争,或是说服妻子忍受佛罗里达潮湿的天气。

但每况愈下的收成可能意味着他的果汁加工厂无工可开,也会导致任何一家公司都无法接受的后果。佛罗里达是世界第二大橙汁生产地,仅次于巴西。价值90亿美元的柑橘产业为这个主办“橘子碗(Orange Bowl)”[2]的州提供了76000个就业岗位。在柑橘行业中,只有少数几家企业为开发“转基因”树种划拨了专项资金,而作为美国糖业(U.S. Sugar)的子公司的南方花园就是其中之一。开发一种转基因树种可能需要10年之久,而花费可能高达2000万美元。

科学界正在逐渐达成共识:要征服柑橘黄龙病,必须采用基因工程手段。“人们要么就喝转基因橙汁,要么就得喝苹果汁了。”佛罗里达大学(University of Florida)的一位科学家告诉克雷斯。

克雷斯认为,如果拥有新基因的柑橘树能扭转橙汁产量越来越少、售价越来越贵的趋势,美国民众就会欢迎它的。“如果这是唯一的办法,那么消费者会支持我们。”克雷斯向老板保证。

果园工人检查果树,标出染病植株。有数百万棵树已经感染了黄龙病。图片来源:理查德·佩里

他寻求拯救橙子的方法的经历,让我们得以近距离观察对一种深受喜爱的生物进行基因改造的艰巨过程——而且这还是个和时间赛跑的任务。为公众所不知的是,在过去几年中,他考虑过来自各种生物的基因,其中包括两种蔬菜、一种病毒,还短暂地尝试过一个来自猪的基因。在实验室中制造出来的一个合成基因也一度看起来很有希望。

在温室中能对这种疾病免疫的试验植株在随后的实地种植中还是向病魔投降了,对公众意见的担心和监管机构审查过程中可能出现的延误扼杀了一些有希望的线索;但克雷斯坚定地履行着自己的使命。反对转基因食物的全国性运动声势似乎越来越浩大,而他对此不屑一顾。

直到最近几个月,他才开始正视科学成果和社会接受能力之间的巨大裂痕。

数千年的人为干预

即使在冷冻浓缩果汁还在统治市场的时代,橙汁之所以广受欢迎,很大程度上也是因为消费者认为它是从原生态水果新鲜榨出的天然饮品。但实际上人类几千年来一直在改变着橙子,因为它富含营养。

受到威胁的柑橘在全世界的分布

东南亚的柑橘长久以来饱受黄龙病之苦,但这种疾病在最近10年刚传到世界上橙子产量最多的两个国家——美国和巴西。

美国和巴西的产量按州标出。其他地区的按国家标出。数据来源:联合国粮农组织、美国农业部、巴西地理与统计研究院、学术论文

 

在人类插手之前,玉米是一种野草,番茄很小,胡萝卜少有橙色的,奶牛产不了多少奶。对橙子而言,如果原产热带的葡萄柚大小的柚子和原产温带的小橘子没有因为人类的迁徙而在中国会合,那么橙子可能根本不会存在。如果商人没有把橙子树带到全球各地,它也不会成为世界上种植最广的果树。

从那时起由于自然突变而产生了许多橙子品种,到今天还剩下的,就是人类进行选择的结果。佛罗里达产的所有橙汁几乎都只是两种橙子的果汁的混合:一种是哈姆林(Hamlin),味道寡淡,颜色也不鲜艳,但收获早,产量高;另外一种是晚些时候收获的巴伦西亚(Valencia),颜色较深,味道甜美。

因为橙子本身就是杂交种,而大多数种子是母体的克隆(编者注:橙子的种子大多是无融合生殖产生的,不具有父本的基因),所以不能很容易地由杂交产生新品种——这不像苹果:果农通过杂交创造出了一些最受喜爱的品种,比如说富士(Fuji)和姬娜(Gala)。但商业果园中绝大多数橙子都是由一种基因合并手段培育而成:将一种受人青睐的水果品种的嫩芽嫁接到其他品种——如柠檬或酸橙——的结实的树根上。这种方法在古罗马时代之前就产生了。 佛罗里达种植者最近开始种一种在收获季中期成熟的无籽橙子,它是育种工作者用强烈的射线破坏一个有籽品种的DNA而培育出来的。这种加快进化速度的技术已经创造出了几十种作物的新品种,包括大麦和水稻。

基因工程的支持者认为,人类改造农作物的各种方法是连续统一的,基因工程是其中之一,而每种方法都有风险:即使传统的杂交育种,有时也会产生一些有毒的蔬菜品种。他们认为,由于创造转基因作物通常要加入一个或多个基因,而每个这种基因都编码一种功能已知的蛋白质,所以与对许多功能未知的基因进行随机重组或人工变异的传统方法相比,基因工程的结果更有可预测性。

但是,因为基因工程通常会将一个物种固有的DNA取出,放入与其关系较远的另一个物种中,或者“关闭”现有基因,所以对这种技术持批评态度的人认为,它将基因修补提升到了一个危险性可能较大的新程度,其风险尚未完全明确。

克雷斯如果有更多的时间,也许可以等橙子自然进化出对这种叫做亚洲韧皮杆菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)的细菌的抵抗力。这事可能明天就会发生,也可能需要几年,或几十年。也许还没等到抵抗力出现,佛罗里达就没有橙子了。

前方是悬崖

其他柑橘种植者进行了初步讨论,以决定他们应该共同支持用什么方法对黄龙病进行研究;讨论结果让克雷斯对自己的基因工程项目没什么信心。

“公众是绝不会喝转基因橙汁的,”一个种植者在2008年的一次会议上说,会上的争论很激烈,“这是在浪费我们的钱。”

“公众已经在成吨地吃转基因作物了。”大种植者彼得·麦克卢尔(Peter McClure)反驳道。

“这可不像一包多力多滋(Doritos),”另一个人厉声说道,“我们说的可是一种生食产品,这是橙子的精华。”

美国人已经吃了超过10年的转基因食物包括玉米、大豆、几种棉籽油、芥花籽油和糖。它们大多作为食物成分,不显眼地存在于麦片、沙拉酱和墨西哥玉米片这样的加工食品中。放在超市农产品区的寥寥几种转基因作物——一种夏威夷木瓜、几种西葫芦、一小部分甜玉米——没有早餐饮料的标志性地位。克雷斯承认,这种地位对美国人来说“就像母亲”:美国人均橙汁消费量是世界第一。

如果各种民意调查结果可信的话,那么有三分之一到一半的美国人会拒绝吃任何转基因作物。一项研究的受访者只接受某几种:三分之二的人说会吃用其他植物基因改造的水果,但只有很少人能接受含有动物DNA的水果。在知道农产品含有来自病毒的基因的情况下还愿意食用它的人就更少了。

七种转基因食物

在关于转基因食物的两极分化的争论中,它们往往被一律描绘成好的,或者是坏的。这里列出了一些在不同时期、为达到不同目的、经不同基因改造的农产品。

1.能贮存更长时间的番茄

1994年,“保存味道(Flavr Savr)”番茄成为第一种可向消费者销售的转基因作物。一家叫“加州基因(Calgene)”的生物技术创业公司将会使番茄变软的基因的反义基因导入番茄中,干扰了原基因产物的合成,因而延长了番茄的贮存时间。虽然此产品大受消费者欢迎,但生产和运输成本过高,最终退出了市场。

2.耐受除草剂的大豆

美国现在种植的几乎所有大豆都经过基因改造,能耐受一种叫草甘膦(glyphosate)的除草剂,这样农民能将除草剂喷洒在杂草上而不伤及作物。草甘膦使一种对大多数植物的生存必不可少的酶失活,从而杀死植物。孟山都生产的这种大豆有另外一种不受草甘膦抑制的酶,从而能耐受草甘膦。经过长时间的使用,一些杂草已经进化出耐受草甘膦的能力,耐受其他除草剂的大豆品种已被开发出来。

3.抗虫玉米

一种常见的土壤细菌——苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)——能产生几种蛋白质,昆虫摄入后就会死亡。这些蛋白质对人类无害,长期被有机种植者用作天然杀虫剂。过去10年中,大部分用在加工食品和动物饲料中的玉米都是经过基因改造的,由孟山都、先正达(Syngenta)或其他生物技术公司生产。这种玉米能产生Bt蛋白,不用打农药就可以减轻虫害。美国超市或农场出售的甜玉米却只有少数是经过基因改造的,部分原因是农民担心消费者不愿购买转基因产品。

4.抗病毒木薯

木薯是饥荒易发地区的一种主食,可耐高温、洪水、干旱,但最近东非地区种植的木薯被一种引起褐色线条病(brown streak disease)的病毒攻击。科学家将这种病毒的片段加入木薯DNA,引发木薯的天然免疫反应,开发出了几种能抵抗这种病毒的木薯。由唐纳德·丹弗斯植物科学中心(Donald Danforth Plant Science Center)开发的一种正在乌干达进行实地种植试验;由苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的一支科学家团队开发的另一种正在等待批准,以在肯尼亚和尼日利亚进行试验。

5.不褐变苹果

加拿大苹果种植企业奧卡诺根特色水果公司(Okanagan Specialty Fruits)将苹果控制褐变的基因的一份多余副本导入果树,使褐变基因失效,改造了澳洲青苹(Granny Smith)和金冠(Golden Delicious)苹果。改造目的是减少浪费,让苹果能以切片形式出售,以增加销量。该公司正在等待美国农业部的商业生产许可。

6.Beta-胡萝卜素强化稻米

用玉米和一种常见土壤细菌的基因能使稻米产生beta-胡萝卜素,而人体需要beta-胡萝卜素来合成维生素A。由于这种稻米呈黄色,被称为“黄金大米”。维生素A缺乏导致每年数十万亚洲和非洲儿童罹患夜盲症。这种稻米是几个非营利组织用十余年时间开发出来的。最近的试验表明一碗“黄金大米”可以提供儿童一天所需维生素A的60%。这种稻米正在菲律宾进行实地种植试验,也将在该国进行健康和环境安全方面的测试。

7.快速生长的鲑鱼

由创业公司“水的赏金”科技公司(AquaBounty Technologies)开发的“水的优势(AquAdvantage)”鲑鱼是一种大西洋鲑鱼,含有一个来自奇努克鲑鱼(Chinook salmon)的生长激素基因和一个来自像鳗鱼的大洋鳕鱼(ocean pout)的基因开关。此开关使生长激素基因一直保持打开状态,所以这种转基因鲑鱼体内全年都产生生长激素,而不是只在温暖的环境下才产生;这样,这种鲑鱼只需18个月就能达到上市所需体重,只是通常时间的一半。“水的赏金”公司正在等待美国食品药品监督管理局批准这种鲑鱼上市。

 

还有一种似乎是持久不变的认识:植物会获得其新DNA原属物种的性状,就像电影《变蝇人(The Fly)》[3]中的科学家,由于自己的DNA意外地和家蝇的进行了重组,从而长出了昆虫的器官。

2004年,罗格斯大学(Rutgers University)的食品政策研究所(Food Policy Institute)进行民意调查,其中一个问题是:含有来自鱼的基因的番茄吃起来会不会“有鱼味”?这个问题指的是一家公司用美洲拟鲽(winter flounder)的基因创造出了一种抗霜冻番茄。只有不到一半的受访者正确地回答“不会”。调查也显示,对食品基因工程会破坏正常生态系统的担忧也较普遍。

反过来,克雷斯的研究人员则喜欢指出,基因工程有效的原因恰恰是所有生物都遵循基本的生物化学原理:如果一种冷水鱼的基因能帮助番茄抵抗霜冻,那是因为DNA是通用代码,番茄细胞知道如何解读。即使亲缘关系最远的物种——比如人类和细菌——也共享许多基因,它们的功能在数十亿年的进化过程中一直保持不变。

“基因从哪来,并不是关键,”一位研究人员说,“起到的作用才是。”

克雷斯将调查结果放在一边。

其他正在进行的转基因食物研究项目给了他鼓励。其中甚至还有一个水果的,叫“北极苹果”:这种苹果的褐变基因被关闭,以减少浪费,并让它能更容易地以切片形式售卖。

“到项目成功时,公众应该会对转基因生物了解得更多了。”克雷斯对他的研究总监迈克尔·P·埃雷(Michael P. Irey)说;此时,他们挑选出了五名科学家,南方花园将会资助这五个人。在美汁源(Minute Maid)于2010年初在迈阿密召开的一次会议上,面对参会的科学家、种植者和果汁处理商,他坚持认为自己公司的首要任务必须是找到一个起作用的基因。

而敌人是强大的。韧皮杆菌能阻断营养素在柑橘树里的流动,从而使树死亡。这种细菌在一个多世纪前被人类发现,当时它在中国杀死了大批柑橘树。美国农业部将它与炭疽杆菌和埃博拉病毒一起,列在生物恐怖袭击可能使用的物质清单上。亚洲柑橘木虱(Asian citrus psyllid)以柑橘树叶的汁液为食,于是它就将这种细菌从一棵树中吸出,注入另一棵树中。它可以携带这种细菌连续飞1英里(约1.6公里);雌虫在其一个月的生命中最多可以产下800颗卵。

克雷斯的候选DNA得能击败这细菌或这昆虫。至于公众接受与否,他告诉业界同事:“我们现在顾不上了。”

“恐惧因素”

克雷斯外表整洁,满头银发,同事们形容他总是上满了弦(他更喜欢用“精神集中”这个词)。他每天早晨6:30到办公室,用微波炉热一碗燕麦粥。他在办公室的柜子里放了一大堆揭盖罐头包装的坎贝尔(Campbell's)鸡汤,午饭时会热来喝。每天晚上到家时,他都会为妻子从自家花园里剪一朵玫瑰。周末,他打理院子,仔细阅读关于转基因生物的新闻报道。

作为一个喜欢规律生活的人,寻求DNA之旅的不确定性令他感到不安。仅仅为一种橙子的一个基因做安全测试,南方花园就得花上数百万美元。他曾打算从五个研究人员的方法中挑出一种长期效果最好的。

但在2010年,疾病传播的速度超出了任何人的意料,首要考虑因素成了哪种方法最先出成果。

为同韧皮杆菌斗争,佛罗里达大学的迪恩·加布里埃尔(Dean Gabriel)选择了一个来自病毒的基因,当这种基因自我复制时,就能杀死细菌。虽然这类被称为噬菌体的病毒(“噬”的意思是吞食)对人体无害,但埃雷有时还是会强烈要求克雷斯考虑:DNA的来源听起来很奇怪,可能会带来公关上的困难。“这基因来自病毒,”他会直截了当地问道,“能感染细菌的病毒?”

但克雷斯主要担心的还是,加布里埃尔花了太长时间完善自己的方法。

第二位竞争者是来自德克萨斯州A&M大学(Texas A&M University)的埃里克·米尔科夫(Erik Mirkov),他对自己的方法更有信心:将一个来自菠菜的基因导入柑橘树中——他提醒克雷斯说,菠菜是“我们给婴儿吃的”食品。这个基因以略微不同的形式存在于数百种植物和动物中,它编码一种能攻击入侵细菌的蛋白质。

即便如此,米尔科夫也面临着种植者的质疑。“我的橙汁尝起来会像菠菜吗?”一个人问道。

“果汁会是绿色的吗?”另一个人感到好奇。

“这个基因,”他总是回答说,“同菠菜的颜色和味道没有任何关系。你的身体也生产几种跟它非常相似的蛋白质,是你自己的细菌防御系统的一部分。”

米尔科夫的一些看上去较有前途的树种在第一次试验中还是染了病;克雷斯同意,应该调整基因位置,争取在新一代树种上取得更好的结果。但是,转基因树种始于培养皿里的一个细胞,要长到能种在地里的程度,可能需要两年;要结果实,可能还需要很多很多年。

“有没有一个基因,”克雷斯问埃雷,“能让大自然加快速度?”

第三位科学家的尝试曾在一段时间里看上去能解决问题,他是佛罗里达大学的威廉·O·道森(William O. Dawson)。他设法将一个基因连接到一种病毒上,而这病毒又可以通过树皮上的一个小切口进入树里,从而改变已经完全长好的树。以这种方式导入的基因最终会失去效果,但克雷斯希望能拿它当权宜之计,帮助佛罗里达果园中已有的6000万棵柑橘树抵御疾病。道森开玩笑说,他希望至少能保住葡萄柚,他很喜欢葡萄柚汁,“最好在里面加一点伏特加”。

南方花园橙业公司总裁里克·克雷斯对加利福尼亚柑橘种植者讲解他的创造一种抗病转基因橙子的项目。不过,他告诫他们,“如果没有消费者的信任,那我们不论拿出什么对策也无济于事。”图片来源:加里·卡赞吉安

但这个那年希望最大的成果却从一开始就注定不能推行:他在温室里的果树上测试了十几个抗菌基因,而看起来有效的那一个来源于猪。

猪的遗传密码由约3万个基因组成,而这仅是其中的一个,于是他冒险地认为,这是“猪身上非常少的一部分”。

“从我们的​​角度来看没有安全问题——但肯定是个恐惧因素。”国家环境保护局(Environmental Protection Agency)的一名官员向克雷斯指出。这名官员已经将这种方法列入一份初步清单里,其中都是环保局可能进行进一步审查的方法。

“至少管用,”克雷斯不满地说, “证明了一种思路是可行的。”

基于类似的谨慎,第四种方法能及时获得批准的希望也不大——这是塔斯基吉大学(Tuskegee University)的科学家杰西·杰恩斯(Jesse Jaynes)在实验室里设计的一个合成基因。一次模拟实验的结果显示,杰恩斯的基因能持久征服引起黄龙病的细菌。但是他们得证明这种合成基因的安全性,审批过程将会延长。“拿一个自然界不存在的基因出来,”有人告诉克雷斯,“那你就要回答更多的问题。”

2010年秋,康奈尔大学(Cornell University)的赫伯·阿尔德文科(Herb Aldwinckle)实验室成功地用一个来自洋葱的基因,令木虱不再落在番茄植株上;这是克雷斯最后的希望了。不过,将这种基因导入橙子树还需要一段时间。

许多人都认为收成不久就将急剧下滑;克雷斯和埃雷同意,只有米尔科夫新近改良的有菠菜基因的果树能及时止住这种趋势。2010年秋,转基因橙子树同染病橙子树和木虱一起被锁进一间温室里,进行试验。

孟山都(Monsanto)效应

反转基因食物运动的战线比同细菌的战斗更广。到目前为止,克雷斯只跟反转基因食物运动发生过一次直接冲突,是在2010年12月。当时路透社[4]的一篇报道提到了南方花园的基因工程尝试,读者评论中反对的呼声很高。

有些读者发誓不买这样的“恶魔变种食品(frankenfood)”。另一些人将越来越多的食物过敏事件归咎于基因工程。总部位于圣路易斯(St. Louis)的孟山都公司在农作物生物技术方面占据主导地位,文章甚至都没提到它,但还是有几十条评论痛骂孟山都。

“如果这种趋势继续下去,总有一天,市面上就只有孟山都的转基因食物了。”一条评论警告人们会发生意想不到的后果。

克雷斯还是很镇定的。几十个长期动物饲养研究已经得出结论,现有转基因作物同其他农作物一样安全;美国国家科学院(National Academy of Sciences)、世界卫生组织(World Health Organization)和其他机构也发表过类似的声明。

但是,他的一些研究人员担心,一提到转基因作物,公众普遍会想起孟山都;由之而来,一提到孟山都,就会想到对现代农业的批评——这种联系可能会令消费者反对南方花园的转基因橙子。

“那文章哪里都没说到‘孟山都’,但评论都是关于孟山都的。”米尔科夫说。

上图:华盛顿,支持标识转基因食物的活动者。图片来源:卢克·沙雷特;下图:一场在洛杉矶举行的抗议孟山都的活动,孟山都是农作物生物技术领域的主导者。认为转基因作物有害的消费者已经在数百个城市举行过抗议活动。图片来源:罗宾·贝克/法新社—盖蒂图片社

孟山都用一种细菌基因改造大豆,以让它能抵抗孟山都自己生产的一种除草剂,这是第一种广泛被农民采纳的转基因作物;克雷斯知道,这事没法为转基因作物赢得民心。

从20世纪90年代中期开始,绝大多数种大豆的美国农民都渐渐采用了这种能让他们更容易地控制杂草的作物。但随之而来的是那种除草剂更加广泛的使用,以及对孟山都侵略性的商业策略的反感、对由企业利润带动的食物系统越来越深的疑虑;这些因素结合起来,引起了消费者的强烈反对。环保活动者破坏了几十处试验田,抗议采用孟山都的大豆或玉米的品牌。孟山都的玉米是在大豆之后不久推出的,进行基因改造的目的是令害虫不再攻击它。

包括麦当劳(McDonald's)、菲多利(Frito-Lay)和亨氏(Heinz)在内的企业做出回应,承诺不会在特定产品中使用转基因成分;一些欧洲国家禁止种植这些转基因作物。

克雷斯的一些科学家仍对此感到非常愤怒。他们认为,一项可能会给公众带来广泛利益的事业,就这样被反对基因工程的活动者和未能说服消费者接受基因工程的好处的企业共同劫持了。许多发展中国家政府出于对种子安全性和所有权的担忧,延迟或禁止种植本国所需的农作物。例如,在2002年,赞比亚虽遭受饥荒,但仍拒绝接受转基因玉米。

“如果有人想去超市买他们所需的任何反对转基因的东西,那其实很容易。”杰恩斯说。他用一个合成基因创造了一种高蛋白甘薯,但面对着同样的阻力。

在2011年年初,对克莱斯来说,拿他的公司同孟山都在任何方面做比较,看起来都很牵强——他得规避孟山都的大批专利;孟山都在世界各地有数千名员工,而他在收获季最忙的时候也只在佛罗里达雇用750人,简直是微不足道。如果南方花园的努力最终成功,公司希望能通过树种的版税来收回投资。但这个项目的目的还是为了拯救橙子树,而橙子树的种植总面积同主要生物科技公司重点开发的那些作物相比,无足轻重。

他鼓励忧心忡忡的研究者看看“保存味道(Flavr Savr)”番茄在早期取得的成功。这种转基因番茄于1994年推出,改造目标是比传统品种保鲜时间更长。上市之后它大受欢迎,一些商店不得不对其限购,但随后其开发商商业上的失误使这种番茄不再生产了。

而且,不是只有他们自己在开发转基因橙子。柑橘种植者在共同资助开发抗黄龙病树种,农业部也成立了一支科学家团队来进行这项研究。克雷斯对任何解决方案都会感到满意。他几乎每天都能闻到燃烧染病树木的气味,从南方花园总部楼外的果园飘来的橙花香气也夹杂在其中。

越发紧迫

温室里病菌肆虐,每棵非转基因树都已表现出染病症状,而米尔科夫的含有菠菜基因的树则已经健康地活了一年多。克雷斯很快就会有300棵转基因树,可以进行试验性种植了。但在2012年春,他请求环保局进行指导,这是三个将对他的树种进行评估的联邦机构的第一个。下一步是安全测试,而他觉得这个步骤可能无法及时启动了。

环保局要求进行动物实验,以评估他的基因产生的蛋白质的安全性。米尔科夫让他放心,要求将会很少,因为这种蛋白质同任何一种已知的过敏原和毒素都没有任何相似性。

“这是菠菜,”他强调,“已经吃了几百年了。”

南方花园的里克·克雷斯对他的秘密试验果园抱有很高期望,其中一些树是经过基因改造的。大约五年之后,如果监管部门批准,一些转基因树可能会生产出第一批可供销售的橙汁。图片来源:理查德·佩里

在那个春天还有其他令克雷斯担心的事情:业界为杀死带菌木虱,将农药用量提高了三倍,这虽然还在法律允许范围内,但成本高昂,令人烦恼;佛罗里达的种植者可不喜欢谈起这事。一种广泛使用的杀虫剂已经失效,因为木虱已经进化出了抗药性,而佛罗里达柑橘种植者协会在请求一家公司取消一季只能对幼树喷两次农药的限制——这是收获时果树还能不受感染的唯一希望,他们想更有把握。

业界中其他知道克雷斯的项目的人开始向他寻求帮助。他同意在加利福尼亚柑橘种植者于秋季举行的会议上演讲,那里刚发现黄龙病。“我们需要听听转基因的解决方案。”协会理事特德·巴特金(Ted Batkin)说。但克雷斯担心,他搞的东西其实并不能平息他们的恐惧。

使他感到不安的是一场声势越来越强的运动,要求任何有转基因成分的食品都得贴上标签,标明是“转基因作物”。

当时加利福尼亚的一项提案将付诸投票,正反双方辩论激烈。支持提案一方称强制标识事关消费者权益和透明度,但他们的广告经常暗示转基因作物是有危害的:一则广告里有一个孩子,即将快乐地啃一口抗虫玉米,而玉米棒子上覆盖着一个问号,说明文字是“玉米,被改造成自己就能长出农药”。

然而他知道,使玉米能抵抗害虫的基因来自一种土壤细菌,而有机种植者长期拿这种细菌当天然杀虫剂使用。

一个叫环境工作组(Environmental Working Group)的倡导组织的一名领导人认为,美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration)应该强制要求食品标注转基因成分;他引用了“粉红肉渣[5]、致命甜瓜、被污染的火鸡和我们汤里的双酚A”这些案例。

克雷斯认为,强制标识运动属于那类任何行业为了赢得竞争优势可能会采取的策略:这些运动的很大一部分资金来源于销售有机产品的公司,如果食品包装上暗示有危害,顾客会选择这些公司自己的非转基因产品,它们因而能从中获利。他不是要向消费者隐瞒任何情况;他想让他们理解他的橙子是怎么进行基因改造的,为什么要改造。一个标签似乎将所有转基因作物都归入一个被污名化的类别中,这令他烦恼。

2012年6月,环保局通知他,他需要测定多大量的菠菜蛋白会影响蜜蜂和小鼠。他很高兴地开出30万美元的支票,用以制造这种蛋白质。

这个项目到当时为止耗资已超过500万美元,而这笔钱是最大的单一开支。如果测试结果没有问题,他还得对转基因橙子树的花粉中出现的这种蛋白质进行测试。然后,环保局还会要求测试果汁。

“似乎有点过度。”米尔科夫说。

但克雷斯和埃雷都感到应该庆祝一下。前方的道路已开始扫清了。

米尔科夫的300棵树还需要几年才能开花,他们不想干等,决定试着将转入了菠菜基因的树的嫩芽嫁接到成熟的树上,以加速花粉形成——最终结出他们的第一个果实,以供测试。

反对之墙

达利尔·阿什摩尔(Darryl Ashmore)将从实验室培植的转基因树上取下的嫩芽嫁接到一棵试验果园中的普通橙子树上。图片来源:理查德·佩里

一年前的一个清晨,克雷斯在家浏览农业部网站。农业部打开了时间窗口,公众有60天时间评论那种能结出不褐变的“北极苹果”的转基因果树。

他想,自己的申请也会走类似的形式。

他快速浏览了该公司163页的申请书,其中说明了这种苹果为何在营养成分上等同于正常苹果,与其他种类苹果发生异花授粉的可能性是多么小,以及健康水果更大的市场潜力。

然后,他去看评论。已经有几百条了,几乎普遍是负面的。有些是来自家长,他们担忧不褐变属性会掩盖腐烂苹果——虽然由于染病而腐烂的转基因苹果仍然会变成褐色。许多人来写评论是为了响应反对生物技术的团体“食品安全中心(Center for Food Safety)”发起的一场请愿运动。

“苹果这种零食应该是自然的、健康的。”该团体告诫道,“基因改造苹果两者都不是。”

其他人表示普遍不信任科学家的保证:“有太多东西,当初给我们的时候说的是无毒无害;几年后,我们才发现不是这么回事。”一个女人写道,“得了两次癌症以后,我觉得不能再冒任何不必要的风险。”

许多人坚持认为,即使这种水果被批准,也应该标识。

那天早上,克雷斯很晚才开车去上班。自己其实不应该对这种敌意感到惊讶的,他心里想着。

埃雷用好消息安慰他:蜜蜂和小鼠的数据回来了。在按环保局要求进行的测试中,那种蛋白质的最高剂量也没有产生任何致病影响。

但反对声浪给了克雷斯最沉重的一次打击。“他们会相信我们吗?”他第一次这么问自己。“我们这样做是为了不再使用化学品,而且在尽力保证安全性,他们会相信吗?还是,他们会看着我们,说‘他们都是这么说的’?”

据传言,主要果汁品牌已打算寻求佛罗里达以外的橙汁供应地——也许是巴西,一些种植者放弃了染病的果园,将种植基地转移到那里。克雷斯知道其他一些跟自己的项目类似的实验,但它们都已经失败了。加拿大的一所大学开发出了排泄物更少污染的猪种,但找不到投资者,于是只能把猪都安乐死处理掉。一种能长得更快的转基因鲑鱼仍在等待食品药品监督管理局的批准。一项研究得出了转基因作物有健康风险的结论,科学家们认为它不可信,但它还是加剧了一些消费者的疑虑,令他们感到这种技术是危险的。

虽然加利福尼亚的强制标识提案没有通过,但它导致一个类似提案在华盛顿州发起,还引致康涅狄格、佛蒙特、新墨西哥、密苏里和其他许多州的议员提出立法建议,要求对转基因进行强制标识。

在去年炎热的夏日里,克雷斯非常粗暴地折腾自家花园,妻子从未见过他这样。

去年10月,克雷斯去加州柑橘种植者会议演讲。驾车穿过加州中央谷地(Central Valley)时,他在考虑该怎么应对批评。他想,如果能帮助消费者认识到他毫无隐瞒,也许全面强制标识转基因也是可以接受的。他永远无法证明对一种作物进行基因改造没有风险。但他可以试着去解释不做基因改造的风险。

为了控制疾病蔓延,南方花园已经损失了70万棵树,超过其总数的四分之一。根据预测,在下个春季,收成会非常惨淡。那一天,对幼树使用更多农药的要求被批准了。当晚在酒店里,他往演讲材料中加了一张幻灯片。

第二天早晨,他在讲台上讲到农药用量越来越大。“我们正在使用大量的化学品,事实就是这样,”他说,“现在的用量比以前任何时候都多。”

然后,他停在那张新加的幻灯片上。上面没有任何装饰,写着“消费者的接受程度”。他看着听众。

他知道,这些种植者最想要的是一颗定心丸:如果疾病继续蔓延,他能帮助他们。但他得告诫他们:“如果没有消费者的信任,那我们不论拿出什么对策也无济于事。”

在南方花园的实地种植试验中,没有新基因的几行树感染了黄龙病。种在其他行里的用菠菜基因改造的幼树都很健康。图片来源:理查德·佩里

种植

最近一天,早晨阳光明媚,克雷斯开车到一片用篱笆围起来的田地。这块地离他的办公室有一段距离,远离其他橙子树。他打开门,并按照农业部制定的转基因作物田间试验规程,在记录上签字。

就在前几个月,“完全食品(Whole Foods)”超市[6]表示,为满足顾客要求,该公司会避免采购大多数种类的转基因食物,并从2018年起要求供货商标识转基因。数十万人参加了在世界各地举行的“示威反对孟山都(March Against Monsanto)”活动——而农业部发布了今年橙子收成的最终报告:由于黄龙病,产量比去年下降9%。

不过,来到这片地,他心情平静了一些。有几行树是没有新基因的,已经感染了黄龙病。300棵有菠菜基因的幼树都很健康。种在中间的树承载着他近期的希望:15棵成熟的哈姆林和巴伦西亚,7英尺高(约合2.1米),它们被嫁接上了米尔科夫的含有菠菜基因的树种的嫩芽。

有充分理由相信这些树明年开花时能通过环保局的测试。他在收集农业部需要的数据,以证明它们不会对其他植物构成风险。当果实结出来后,食品药品监督管理局将比较这种转基因橙子和常规橙子的安全性和营养成分。

他办公室里有一份名单,是当佛罗里达的第一种转基因水果可以采摘时,需要去联系的团体:环境组织,消费者权益倡导组织,还有其他的。最终去联系时到底说什么,他还不知道。是否有人想喝来自他的转基因橙子的果汁,他也不知道。

但他已决定继续向前。

今年夏天快结束时,他将在一个新温室里再种下几百棵有菠菜基因的幼树。两年后,如果监管部门批准,它们就能实地种植了。大约五年后,这些树可能会生产出第一批可供销售的橙汁。

他认为,无论是用他的还是别人的转基因树,佛罗里达的种植者很快就不用再担心果汁发酸及产量不够了。

他独自站在地里。有那么一会,他的思绪在自由飘荡。

“也许我们可以用技术来改善橙汁,”他禁不住想道,“也许我们能找到一种方法,让橙子全年都能生长,或者让橙子树能多结一倍果实。”

然后,他止住了这些想法。

他拿下门上的夹子,签字离开,锁上了门。

备注:

[1]胡安·庞塞·德莱昂(Juan Ponce de León,1474-1521),西班牙探险家,于1513年带领欧洲探险队首次登陆佛罗里达,“佛罗里达”这个名字就是他起的。

[2]橘子碗是美国大学美式橄榄球队进行的一项锦标赛,从1935年起每年1月初在迈阿密举行。

[3]《变蝇人》是1958年上映的一部美国科幻电影,1986年的重拍版仍用原名。

[5]粉红肉渣(pink slime):又叫机器分离肉,消费者反对声较多,详情请看:粉红鸡肉是怎样炼成的

致命甜瓜:罗马甜瓜(cantaloupe)被细菌污染事件近年来屡屡在美国发生,如2011年被李斯特菌(Listeria)污染,2012年被沙门氏菌(Salmonella)污染。

被污染的火鸡:2011年发生火鸡绞肉被沙门氏菌感染事件。

汤里的双酚A:2011年有研究发现用于金属罐头内涂层的双酚A会溶解在汤里,但溶解量远未到对健康构成危害的程度。坎贝尔等制造商随后逐渐停止在罐头中使用双酚A。

[6] “完全食品”是美国一家大型连锁超市,以销售有机食品为特色。

本文翻译自纽约时报A Race to Save the Orange by Altering Its DNA

图片来源:纽约时报

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热门评论

  • 2013-08-20 22:39 虚数学生

    当有一天,人类再也无法回避含有转基因成分的食品,坚定的反转斗士集体悲愤就义,是多么的喜大普奔!

    [91] 评论
  • 2013-08-21 08:25 三合一顽皮弹

    喜欢吃橙子 橘子 柚子 等等
    感觉转基因是一个大趋势,不管有多少阻力。
    总有人宁愿接受多打几倍农药的作物
    也不愿接受转基因

    [59] 评论
  • 2013-08-20 20:27 _qad_

    转基因找不到资助人的那头猪好可怜。。。

    [12] 评论

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全部评论(108)
  • 1楼
    2013-08-20 18:42 fengfeixue0219 植物分子生物学博士

    一声叹息。

    [6] 评论
  • 2楼
    2013-08-20 19:09 chzy40

    [0] 评论
  • 3楼
    2013-08-20 19:31 bigbubble

    爱吃橙子,所以来马一个

    [0] 评论
  • 4楼
    2013-08-20 19:48 忧伤的尼姑

    难道这就是为什么超市里的佛罗里达橙汁这么贵

    来自NOKIA Lumia 620
    [0] 评论
  • 5楼
    2013-08-20 20:27 _qad_

    转基因找不到资助人的那头猪好可怜。。。

    [12] 评论
  • 6楼
    2013-08-20 20:52 bluesky365

    放开那杯橙汁,让我来!

    [0] 评论
  • 7楼
    2013-08-20 22:39 虚数学生

    当有一天,人类再也无法回避含有转基因成分的食品,坚定的反转斗士集体悲愤就义,是多么的喜大普奔!

    [91] 评论
  • 8楼
    2013-08-20 23:12 听梦说

    我抢!

    [0] 评论
  • 9楼
    2013-08-20 23:35 陳星同志

    略感沉重

    来自果壳精选

    [0] 评论
  • 10楼
    2013-08-21 07:55 节南山之什 程序员

    @呆头鹅 8L那个见鬼的“分享达人”可以注销掉它么?只会发广告+各种乱七八糟的广告

    [0] 评论
  • 11楼
    2013-08-21 08:00 天山隐士
    引用文章内容:6.Beta-胡萝卜素强化稻米用玉米和一种常见土壤细菌的基因能使稻米产生beta-胡萝卜素,而人体需要beta-胡萝卜素来合成维生素A。由于这种稻米呈黄色,被称为“黄金大米”。维生素A缺乏导致每年...

    黄金大米?!
    在菲律宾实验的?!

    [0] 评论
  • 12楼
    2013-08-21 08:25 三合一顽皮弹

    喜欢吃橙子 橘子 柚子 等等
    感觉转基因是一个大趋势,不管有多少阻力。
    总有人宁愿接受多打几倍农药的作物
    也不愿接受转基因

    [59] 评论
  • 13楼
    2013-08-21 08:28 helium_he

    悲情路线么……我觉得反转人士(以及中间分子)并不会买账……

    反正我是看得心中悲切

    转基因的路还很长,我觉得最终不会是靠“宣传”来解决现有问题的,还是要靠经济手段。

    [1] 评论
  • 14楼
    2013-08-21 09:24 chinazg80
    引用@三合一顽皮弹 的话:喜欢吃橙子 橘子 柚子 等等感觉转基因是一个大趋势,不管有多少阻力。总有人宁愿接受多打几倍农药的作物也不愿接受转基因

    转基因就不用农药吗? 转基因抗虫 抗病会不会加速这些生物的变异

    [4] 评论
  • 15楼
    2013-08-21 09:48 AI油泳的鹰 勘查技术与工程专业,编程爱好者

    在公众面前展示二难选择:是要未打农药未转基因的但未经过审批的品种,还是打了农药转了基因的通过审批了的品种

    [0] 评论
  • 16楼
    2013-08-21 09:49 自缚的普罗米修斯

    看到跟转基因相关,直接拉下来看评论——占个好位置坐等打架!

    [1] 评论
  • 17楼
    2013-08-21 10:26 大白公子

    喂……为嘛不提抗虫棉,那是中国人的骄傲咋。

    [1] 评论
  • 18楼
    2013-08-21 10:55 ellery_

    如果不接受转基因就等着天价橙汁吧

    [0] 评论
  • 19楼
    2013-08-21 11:11 Nov05

    “东南亚的柑橘长久以来饱受黄龙病之苦”——我不得不提一下东南亚青色的小橘子榨汁很好喝,泰国街头手工鲜榨15B一瓶,出汁率不是很高的样子,可能不适合用来生产工业化的橙汁吧?对转基因的讨论完全可以先撇开“支持”还是“反对”,一个案例一个案例分析。橘子这个案例,和稻米可能会完全不一样。不管是什么原因影响了多样性,如果最后市场都是米国大橘子汁了,我一定会严重怀念泰国小橘子。T_T

    [0] 评论
  • 20楼
    2013-08-21 11:12 未风

    也许只有沉重的无法绕过的现实 才能最终击碎转基因道路上的巨大阻力

    在此之前 不知道得有多少人为此而饿死 得有多少人因此而不得不改变自己的饮食习惯
    try{(function (){ showDownlist(2,'checkok'); })();}catch(e){}

    [2] 评论
  • 21楼
    2013-08-21 11:14 未风
    引用@chinazg80 的话:转基因就不用农药吗? 转基因抗虫 抗病会不会加速这些生物的变异


    是多打几倍的农药容易导致那些危害生物的变异 还是少打甚至不打农药容易导致变异

    [2] 评论
  • 22楼
    2013-08-21 12:05 山要 遗传学博士,科学松鼠会成员

    转一个蛋白进去很容易造成选择压力加速病菌的进化吧,到时候发生和Ug99一样的情况就讨厌了。不过转两个蛋白的话,开发成本就要暴增了。

    [1] 评论
  • 23楼
    2013-08-21 12:06 三合一顽皮弹
    引用文章内容:业界为杀死带菌木虱,将农药用量提高了三倍,这虽然还在法律允许范围内,但成本高昂,令人烦恼;佛罗里达的种植者可不喜欢谈起这事。一种广泛使用的杀虫剂已经失效,因为木虱已经进化出了抗药性,而佛罗里达柑橘种植...


    引用@chinazg80 的话:转基因就不用农药吗? 转基因抗虫 抗病会不会加速这些生物的变异

    针对这篇文章而言
    “业界为杀死带菌木虱,将农药用量提高了三倍,这虽然还在法律允许范围内,但成本高昂,令人烦恼;佛罗里达的种植者可不喜欢谈起这事。一种广泛使用的杀虫剂已经失效,因为木虱已经进化出了抗药性,而佛罗里达柑橘种植者协会在请求一家公司取消一季只能对幼树喷两次农药的限制——这是收获时果树还能不受感染的唯一希望,他们想更有把握。”
    转基因是一种有效的途径

    [1] 评论
  • 24楼
    2013-08-21 12:22 贝克

    人類與病毒的共存和爭鬥是不可避免的也是無窮無盡的,作為人類應當認識並接受這一點,因為暫時的利益而破壞了這種穩定性,總有一次因為控制不住而讓自己陷入萬劫不復的深淵。

    [0] 评论
  • 25楼
    2013-08-21 12:32 chronia

    求原文地址!

    [0] 评论
  • 26楼
    2013-08-21 13:05 _J._

    抗病性选育不是本来就很正常么,为啥不算纯自然?

    [0] 评论
  • 27楼
    2013-08-21 13:05 Sir_Davion

    叹息……

    [0] 评论
  • 28楼
    2013-08-21 13:16 薛定谔的猫-Ar

    反转人士越来越让人想起三体里的程心

    [5] 评论
  • 29楼
    2013-08-21 13:18 狗日的转基因

    嗯,有是一篇转基因的好文~

    [0] 评论
  • 30楼
    2013-08-21 15:43 小无奈
    引用@转基因滚出中国 的话:要 天价的东西不要转基因的东西 ,转基因的东西在外国都是禁止本国人吃的比如英国!吃了以后有什么后遗症?没人知道 反正小白鼠吃的是普遍长肿瘤,还有不能繁衍后代的,还有吃转基因的白鼠幼鼠是没吃转基因的死...

    别来这里现眼了

    [1] 评论

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swifters 食品科学博士,国际马铃薯中心工作人员

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