神奇的转基因植物
2018-07-25足迹化石
□足迹化石
在科学课学习了植物的基本知识后,小魔豆和嘀嘀呜一边在实验室做着植物的嫁接实验,一边聊着各种植物趣闻。“小魔豆,你知道转基因植物吗?”嘀嘀呜突然提问。
“知道啊,转基因植物是拥有来自其他物种基因的植物,就和我们做植物嫁接差不多,只是转基因植物的基因植入源可不仅仅来自其他植物,甚至是来自动物、细菌等不同物种。它们是通过重组D N A技术,人工插入其他物种基因,创造出拥有新特性的植物。不过,我还没见过转基因植物长啥样呢。你就带我去瞧瞧吧。”
“好啊,我们这就去看看转基因植物的神奇之处究竟在哪儿,到底能给我们的生活带来什么改变。”
不怕水淹的水稻
时空之门打开,小魔豆和嘀嘀呜面前是大片泛滥的洪水。“嘀嘀呜,洪水看来还要很长时间才能退去,被淹没的稻田要绝产了,这片土地上的农民得有多伤心啊。”看着眼前的场景,小魔豆难过地说。
“让我们过些天再来看。”嘀嘀呜又拉小魔豆进了时空门。两个星期后,洪水终于退去了,被迫迁移的农民陆续回到了家乡。“看!地里的水稻怎么还是绿油油的?就算是重种的也不可能这么快就长大呀。”看着时空门外的景象,小魔豆惊讶极了。
“告诉你吧,这是科学家用转基因技术培育出来的不怕水淹的水稻。”嘀嘀呜说。“啊,我知道水稻能够在积水中生长,但如果它们被淹3天以上,大部分品种的水稻都会死掉。对了,好像听说有一种古老水稻品种,可以在完全被水淹没的情况下生存2周以上……可它很稀少啊。”小魔豆很好奇。
“就是它!科学家分离出了这种水稻的抗水淹基因,培育出了被水淹没18天都能存活的新的Sub1水稻品种,它还可以生产出比传统品种多3.5倍的谷物。现在,全球已经有350万农民种植这种水稻,这个数字还在持续扩大。”
“好啊!现在随着气候变化,洪灾的发生越来越不确定,这种技术可让大家的饭碗有了着落。”
抗污染植物
“小魔豆,你知道现在各种环境污染可是威胁人们生存环境和生命健康的头号‘杀手’。”时空之门再次打开,眼前的场景在快速切换:拥挤嘈杂的车流、尘土飞扬的工地、喷吐浓烟的工厂、污水横流的垃圾场……
“环境污染对于世界上的大部分国家来说,一直都是个大麻烦。”嘀嘀呜说,“不过现在科学家在研究用成本低廉的草和树来吸收净化有毒物质。”“但是污染太厉害了,植物吸收有毒物质和自我修复的过程太慢,效果不明显呀。”小魔豆困惑地说。
“让我们去转基因抗污染植物实验区瞧瞧吧。”时空之门再次打开。眼前是一片绿意盎然的街区,虽然车来车往,甚至还有一座小型工厂,看到的却是蓝天白云,闻到的是清新的大自然气息,耳边也没有什么喧嚣。
抗污染植物既能有效吸收各种有毒空气污染物,又能美化我们的生活环境。
“这里种植的是经过基因改造,能快速吸收、降解有毒污染物的植物。虽然区域内各种污染排放量并不低,但它们都被转基因抗污染植物及时、高效地净化了。你看,通过转基因水生植物净化,连城市废水都变成了洁净的清泉。”嘀嘀呜介绍说。“过去,人们采用各种化学、物理方法处理环境污染,其效率并不高,还容易造成二次污染,要是这种转基因植物的净化方法能广泛普及就好了,它们可是大自然真正的守护者呢。”小魔豆感慨地说。
杀虫植物
“小魔豆,你知道玉米螟吧?”“知道啊,对于专门种植玉米的农民来说,它可是噩梦。要是玉米地里发生了虫灾,农民即使是使用大量杀虫剂也没啥用。”“更糟的是,杀虫剂的残留对人体的危害特别大,在欠发达国家,每年有30万人死于各种杀虫剂的滥用和暴露。”嘀嘀呜说,“我们现在去实验室瞧瞧转基因技术能做什么。”
来到实验室,小魔豆惊讶地看到,玉米螟只要吃到转基因玉米,就一命呜呼了,而吃了转基因玉米的各种动物,身体各项指标却完全健康。“这种转基因玉米能够产生BT蛋白,它是天然杀虫剂,能够有效消灭玉米的头号天敌,但对人体、鱼和鸟的毒性却比食盐更小。”科学家叔叔亲切地介绍说,“这种技术自1996年首次推广以来,至今已造福了美国伊利诺伊州、爱荷华州等地的农民们,节约了约70亿美元(约440亿元人民币)。而且,玉米除了食用,现在,化工、医药等工业用玉米的绝对量和相对比例都大幅上调,杀虫玉米对社会发展的意义可不能小看。”
“除了玉米,转基因技术在农作物抗病虫害上的故事可多啦!”嘀嘀呜看了看数据库说,“孟加拉国的农民为了控制茄子病虫害,每周要喷2至3次的杀虫剂,甚至当病虫害严重时一天都要喷2次。前面说的那种产生BT蛋白的转基因技术却在孟加拉用处不大,因为相对昂贵,而且不能阻止害虫进入植物。科学家就从细菌里切出一个抗虫基因,然后把它直接放进茄子的基因组里,培育出了抗虫茄子。现在,当地种茄子的农民基本不需要使用杀虫剂了。”
超级碳捕获植物
“嘀嘀呜,你有没有觉得今年夏天又是个酷暑?才刚6月,就这么热了!”“是啊,我的温度传感器灵敏着呢。随着社会生产的发展,以二氧化碳为主的各种温室气体排放越来越多,给地球气候和生态环境造成了严重危害。我们需要采取相应的措施,来吸收地球每年产生的约90亿吨碳化合物。”
“我知道呀,所以我们要少开空调,尽量使用公共交通工具。”“你知道,当前通过植物光合作用,每年从大气中捕获的碳只有排放量的大约一半,剩余的碳化合物则会导致全球变暖及温室效应。科学家开始在转基因技术上寻求解决方法。”
时空门把小伙伴送到了美国劳伦斯·伯克利国家实验室和橡树岭国家实验室,一种有着庞大根部的芒草吸引了小魔豆。
“这种植物能从空气中捕获碳,并将其固定在土壤中达数千年,我们正设法使它的固碳基因更加强化,并分离出这种基因,让更多的植物增强固碳能力,成为遏制温室效应的‘特种兵’。”伯克利实验室地球科学部科学家克里斯托·简森说,“我们要把植物光合作用的能力提高一倍,还要利用基因技术强化固碳植物的耐寒抗压能力,让它们到哪里都能健康生长、高效除碳。”
“嘀嘀呜,看来转基因植物对人类的意义还真是挺大的。”参观了几片实验区,小魔豆感慨地说。“可不是嘛,除了前面我们看到的,越来越多的转基因植物进入了我们的生活,让我们的世界变得更加美好。比方说,科学家设计出了更易分解的树,为造纸和提供生物燃料提供了便利,同时也减少了污染;再比如,全球每年有50万儿童因缺乏维生素A而失明,一半以上会死亡,而运用转基因技术,科学家已经研究出了能产生维生素A的大米和香蕉……小魔豆,你也可以用自己的努力,让植物变得更神奇哦。”“哈哈,让我们一起努力吧。”