原子花园,过去的生物技术,可以为农业的未来提供借鉴

原子花园,过去的生物技术,可以为农业的未来提供借鉴

一眼望去,楔形排列的植物就可以看出,这个圆形花园不是在正常条件下生长的。以同心圆形式种植的植物显示出截然不同的生命力和生存能力。

围绕着中心杆的最内圈的植物已经死了;稍远一点的植物则发育不良且长满肿瘤;而除此之外的植物可能看上去正常,但却发生了奇怪的新突变。

20 世纪 50 年代和 60 年代,最受植物研究人员关注的就是原型“伽马花园”的后半部分。中心杆上装有放射源,通常是钴 60,这样科学家就能看到伽马射线对植物的影响。

在科学家学会如何修改基因之前,他们用辐射诱发基因突变。通过修改植物使其具有理想的特性,这是一项真诚的努力,旨在养活全世界,并让家庭园艺家惊叹不已。

纳米技术专家佩奇·约翰逊 (Paige Johnson) 在她的博客“Garden History Girl”上分享了原子园艺的历史。作家亚历山大·特雷维 (Alexander Trevi) 在其自己的博客“Pruned”上采访了约翰逊。

“如果我们把现代转基因看作是一把手术刀,那么通过辐射诱变育种就是一把锤子,”她说。完整的采访非常值得一读;点击此处查看。

鉴于日本核事故后人们对辐射和食品安全的担忧,这是一个有趣的故事。但原子园艺和 21 世纪的生物技术之间也有一些有趣的相似之处,后者也承诺通过改造植物使其具有新特性来养活世界。这些承诺和争议让人感觉非常熟悉。

早在 20 世纪 60 年代,科学家就用伽马射线轰击植物,希望看到植物结构和产量发生有益变化。支持者包括企业家 CJ Speas 和英国女性 Muriel Howorth,后者创办了原子园艺协会,以推广突变品种。约翰逊描述了一次晚宴,Howorth 在其中提供了“NC 4x”,即北卡罗来纳州第四代 X 射线花生,这些花生由暴露于 18,500 伦琴单位 X 射线的种子制成。晚宴结束后,Howorth 种下了这些辐照过的种子,它们长得像魔豆一样。

记者和游客纷纷前来参观这种变异植物;园艺作家贝弗利·尼科尔斯称这种花生是“英国最轰动的植物”。

“对我来说,它就像来自外太空的某种东西一样充满浪漫色彩。它是第一个‘原子’花生。它是一种郁郁葱葱的绿色植物,给你一种奇特的、几乎令人惊恐的强大力量和旺盛的健康感。它的绿叶中蕴含着一个闪闪发光的承诺,即战胜饥荒的承诺,”她在约翰逊的博客中写道。

与现代生物技术一样,工业是新植物改良的主要推动力。约翰逊说,两种现代品种是原子园艺的成果——世界上大部分薄荷油(用于牙膏、口香糖等)都来自“托德米查姆”薄荷品种,这种品种对真菌有抵抗力。它是在布鲁克海文国家实验室的辐射花园中生产的。约翰逊说,“里约之星”葡萄柚品种占德克萨斯州葡萄柚产量的四分之三,是另一种因其深红色果肉和果汁而培育的原子突变体。

20 世纪 60 年代,美国、瑞典、印度和其他国家开展了伽马射线园艺研究,培育出无数新植物品种。但据约翰逊所知,企业家斯皮斯是家庭园艺者购买辐照种子的唯一来源。种子包装上画着健壮的花朵和蔬菜,称它们是“原子能的”,并对辐射的作用给出了一个有趣的定义——“伽马射线往往会破坏植物内部胚胎的正常平衡系统。”

最终,随着科学家和公众逐渐认识到辐射带来的危险,伽玛射线花园不再受欢迎。用辐射植物养活饥饿世界的想法也很快消失了。

几十年后,科学家们找到了更精确的突变方法,插入新基因并启动它们,使植物能够完成以前无法完成的事情。但这种方法也有自己的反对者,其中一些人认为基因改造对健康和环境的危害与放射性研究一样大。

如今,我们对生物学的了解远比 20 世纪 60 年代多。但后代人回顾基因改造时,是否会像我们回顾原子花园一样,回首往事,怀着一种有趣的怀旧之情?

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