幻想正在变为现实(上)
有的科学幻想电影曾描绘科学家能神奇般地使一些动物长得惊人的巨大。但是,今天这些已不再是幻想。美国堪萨斯大学的笼子里放着两只长得十分相似的老鼠,褐色的毛上都带有白色斑点,同样长着一双精灵圆睁的眼睛。它们确系一胎所生;不同之处是:一只跟正常的老鼠一样大,而另一只竟令人吃惊地长得比它大一倍以上。这是美国堪萨斯大学生物工程技术的一项杰出研究成果。分子生物学家把人的产生生长激素的基因移植到这只老鼠身上,才使它成了一只“巨鼠”。它证明人的这种基因也能在其他动物身上发挥作用。其目的并非要培养供人观赏的“巨鼠”,而是造福于人类。例如,利用老鼠培养的抗体,可以成为一种强大的武器去克制人类的天敌——癌症。
堪萨斯大学分子遗传学家罗伯特·韦弗说,生物遗传工程新技术的无比威力简直可以与原子分裂的威力相媲美,它将有助于解决地球上的三大难题——饥饿、疾病和能源短缺。
神奇的“向日豆”
现在世界上已有近五十亿人口,而且还在迅速增长。由于干旱等各种原因,许多国家缺粮。生物工程学家正在设法改良农作物,使新的作物不仅能高产、防止病虫害,还要含有更多营养价值高的蛋白质,并为作物本身提供氮肥。
美国威斯康星州麦迪逊的一家农业公司的一棵向日葵株上,结着一种很像菜花的东西,科学家们称它为“向日豆”。这正是生物遗传工程的杰作。
这里正在进行改进扁豆品种的研究。扁豆的蛋白质很丰富,但其中氨基酸之一的蛋氨酸却很低,这就降低了它的营养价值。这里的工程师已成功地把扁豆中生产蛋氨酸的基因移植到向日葵上,结出的就是这种“向日豆”。它能生产向日葵无法生产的豆类蛋白质,从而改变它的基因,使它生产出更多蛋氨酸。再把这种经过改良的基因重新放到豆类作物中,这样就大大提高了豆类作物的营养价值。本世纪末将有新的突破
豆类作物本身的根瘤部都带有一个“氮肥厂”,它能从空气的氮中合成氮肥。如果玉米、小麦等粮食作物也能自己合成氮肥,这不仅能大大提高粮食产量,还将为人类节省多少能源和财富!这是农业科学家多年来的梦想。现在美国生物工程学家正在研究如何把豆类的某些基因移植到粮食作物中去。
威斯康星州的温斯顿·布里尔博士认为,直接把起固氮作用的基因移植到粮食作物中是不现实的。他主张使粮食作物的根部也长出具有固氮菌的根瘤;即使在不能长出根瘤的情况下,仍可设法把固氮菌与粮食作物的根部联系起来。在他的实验所里,有的玉米作物所产的氮肥已能满足本身所需的百分之一。同时结合采用选种等办法,已提高到本身所需的百分之十。
但是,迄今人类还没有发现如何把一些新的基因直接移植到粮食作物细胞中去的途径。“燃料树”已经出现能源短缺是当今人类面临的一大难题。人类很早就有用产糖的作物来酿制酒精的传统。但是这种成本昂贵的方法迄今还难以广泛应用。如果能够以经济的办法,把山上的废树枝和树叶,还有锯木屑、麦秸、玉米秸、甚至垃圾都加工成糖和酒精,那该增加多少能源!美国的农场一年就能生产二亿吨玉米秸。据科学家们估计,十年内就可以采用生物工程技术,以比较经济的方法把糖转化为甲烷和天然气、以及其他有用的化学物。
加利福尼亚大学梅尔文·卡尔文博士培植的一种叫“科佩费拉”的树,每株一年能收获十加仑与柴油相似的燃料。还有一种适宜在美国北部的气候下生长的类似仙人掌的植物,也能生产燃料油,但是油的质量不够理想——这是因为这种植物中缺少前一种产油树所具有的酶。如果把这种酶的基因移入这种植物中,很可能流出高质量的油来。
美国有些科学家预料,到本世纪末,虽然只有一些作物可以应用生物工程的研究成果,但是,一经突破,就将出现稳定的发展。也有的科学家认为,这方面的发展将比上述预料还要快一些。(上)(郝庆据美国《全国地理杂志》编译)

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