美刊文章《生物工艺学今天和未来的奇迹》(下)
由于生物工艺学《绿色革命》的第二章正在临近。现在遗传学家正在培育的植物如果用过去的异体受精法进行培育要用几十年时间。特别令人吃惊的是正在培育一种能为自己生产肥料和分泌出驱赶病害的毒素的植物,以及正在培育能在含盐土壤中生长或能在无水条件下存活几个星期的各种各样的谷类作物。
虽然植物基因比之给遗传工程专家带来以往的成就的细菌基因要复杂几千倍,但是某些试验是成功的。如,把菜豆基因引入向日葵。试验结果所得之“向日葵菜豆”被认为是一项巨大的成就,这是使完全无亲缘关系的植物种类的遗传物质相结合获得成功的第一个实例。在堪萨斯大学,园艺学家培育了“土豆一西红柿”——土豆和西红柿的杂交品种,正如他们所希望的那样,它将提供保留两种植物所具有的天然抵抗某些疾病能力的果实。在康奈尔大学,植物栽培学家培育出一种具有较高抗腐坏能力的西红柿品种。在科罗拉多大学,研究人员培育出了能在对于现有燕麦品种盐份过量的土壤里快速生长的多品种的燕麦。在伦塞勒工学院生长的烟草幼芽表明能抵抗两种除莠剂。
蒙桑托公司的研究人员对于利用一种叫做“植物生长调节素”的化学剂持乐观态度,这种化学剂通过加快成熟期、提高蛋白质含量、提高抗寒能力和更有效地利用水份的途径来提高产量。
遗传学家希望最终使植物能自行供肥,如同豆科植物大豆所做的那样能够为此分离出自己的氮。
密执安大学的微生物学家弗兰克·戴泽说,“结合游离氮是继光合作用之后被认为是地球上最重要的生化反应”。
当制造葡萄酒、啤酒、面包和干酪时,起主要作用的是极微小的微生物和酵母细胞。这种生物工艺形式被利用了几千年了。现在遗传学研究出了为生产更便宜和有更多热量的食品应用微生物酶的方法。专家们指望由此还得到一个重要的附带好处:可以利用活细胞来处理生物废料,如纤维素和木屑,最终制造新的能源。
例如,丹麦的新工业公司不久前采用了一种制取玉米淀粉的新的发酵过程,用该过程能提高果糖、含糖物质的生产量,这种方法将得到不断推广。
在工业过程中利用遗传程序化微生物尚处在荫芽状态,但是专家们说,它们的潜力是巨大的,特别是在与动力有关的各领域。伊利诺斯的彼得罗森公司试验了一种把“石油甲虫”放入井内以提取用普通方法进行开采显得过浓的石油的方法。公司希望这些生物将吞食石蜡,结果剩下的将是轻质石油。同时公司希望培养出能吞食尚在地下的石油中会引起环境污染的硫的细菌。
科学家们对于他们最终将能制造出不用硅和金属而是利用有机蛋白质的分子的“活的”计算机也持乐观态度。此类生物元件的优点在于可以把有较大能力的设备被放入相当小的空间里,而数据处理速度将比当今优等的机器快许多倍。可能,这种分子将能自行组合和再生新的微型元件。
虽然取得了很大的成就,生物工艺学在相当大程度上仍然是未来的科学,而且每天将会发现新的应用生物工艺学的激动人心的事例。如同宇宙时代的开始,计算机革命和其他科学上大的跃进一样,遗传密码的译解仅仅开始给世界带来果实。(下)

相关文章
头条焦点
精彩导读
关注我们
【查看完整讨论话题】 | 【用户登录】 | 【用户注册】