药房里的一些趣事

去年，Curt Carlson 在他的农场种植毒品。

他不知道那是什么药物，因为种植和收割的人从未告诉他种的是什么。卡尔森现年 54 岁，皮肤红润，双手粗壮，自 1971 年从越南回来后一直在内布拉斯加州的奥罗拉务农。四年前，一些人找到他，想在他 1,500 英亩农场的大片大豆田中间，开辟一到两英亩的小块土地种植自己的作物。他们说，如果他与他们合作，很快就能大幅扩大产量，而且每英亩的收入将是种植传统作物收入的两倍。但除此之外，他们一直守口如瓶。“一切都是秘密进行，”卡尔森说。

当然，“秘密”只是人们对在中心地带种植毒品的人的期望。但卡尔森农场里的毒品并没有什么非法的。事实上，这两英亩的土地上种植的是玉米——尽管是专门为种植处方药而培育的玉米。

近年来，随着转基因食品（带有基因以增加风味的西红柿、抗除草剂的大豆）开始出现在杂货店中，公众对转基因作物展开了激烈的争论。如今，美国对转基因食品的争论已基本结束：美国食品药品监督管理局 (FDA) 已裁定，无需特别标签告知消费者哪些产品含有转基因作物，而美国超市货架上 70% 的加工食品目前都含有转基因成分。然而，当农业企业和政府监管机构争论公众应该对他们所食用的转基因食品了解多少时，科学家们正在悄悄地开发更强大（有人认为更危险）的植物，即药用作物（又称 pharm crops），用于大规模生产药物、疫苗和工业化学品。

最近，我坐在卡尔森的白色皮卡车驾驶室里，从那里望去，他的药用地块与 12 月内布拉斯加州的其他玉米地块别无二致：平坦的土地，天空蔚为壮观，棕色的土壤上散落着去年的玉米茬。但他的玉米地却与众不同。像卡尔森这样的玉米地将以比目前更便宜、更快速、更安全的方式生产产品，从而彻底改变制药业，并成为一个价值数十亿美元的产业。制药公司培育的治疗从疱疹到肝炎等疾病的药物和疫苗正在进入临床试验阶段。在植物中培育的个性化癌症疫苗可能很快就能使癌症疗法定制化，以攻击个体的肿瘤，而不是用千篇一律的化疗药物摧毁整个系统。

但在我抵达卡尔森农场的一个月前，全世界都亲眼目睹了药用作物如何轻易地在无意中进入食品供应——这也是为什么它们将成为转基因作物战争下一场大战的中心。

蛋白质是人体的主力——它们是消化食物的酶、调节生长和血糖的激素，以及对抗病毒和细菌的抗体。大多数蛋白质药物，如用于治疗类风湿性关节炎的恩利，都是通过插入蛋白质制成的——
将人类基因植入培养的仓鼠细胞中，这些细胞在巨大的钢桶中生长，钢桶内装有数千英尺长的管道和自动监控系统。由于机械复杂且政府审批程序冗长，一家这样的工厂可能需要 4 亿美元和 5 到 7 年的时间才能开工。

在制药过程中，科学家分离出他们想要培育的蛋白质的基因，然后将其附着在微小的金珠上，并用一种​​叫做基因枪的装置将金珠射入正在发育的玉米植株中。随着这些新基因的植物生长，它们会生产出富含新基因制造的蛋白质的玉米。制药商收割玉米并将其磨碎，科学家使用巨型离心机和过滤柱提取药用蛋白质。（由于各种原因，玉米是最常用的药用作物，但从西红柿到生菜再到烟草，这个过程在植物中也类似。）这种基于自然的制造相对简单且易于扩展，带来了惊人的利润提升潜力：只需几百万美元，一家制药公司就可以在 200 英亩的土地上每年生​​产出与制药公司在工厂中花费数亿美元生产的蛋白质数量相同。如果像卡尔森这样的制药商想要提高产量，他不会花费数百万美元购买机器——他只需种植更多土地即可。

虽然目前还没有制药产品进入商店，但距离上市已经不远了。一家名为 ProdiGene 的公司——这家公司一直在为 Curt Carlson 的田地提供原料——已经开始销售一种玉米生产的酶，用于制造胰岛素，其他药物也已进行了早期临床试验。进展最快的是加利福尼亚州瓦卡维尔的 Large Scale Biology 公司生产的烟草生产的癌症疫苗。该公司利用烟草植物从每位患者的癌症中培养蛋白质，为非霍奇金淋巴瘤患者制造个性化疫苗。这些蛋白质被注射回患者体内，在那里它们欺骗身体将癌细胞视为外来入侵者并摧毁它们。这种个性化医疗一直是医学研究人员的梦想，他们通过在细胞培养中培养肿瘤蛋白质来制造类似的疫苗。由于成本高、生产率低，这一努力从未完全成功——它需要 10,000 多美元和
利用细胞培养生产癌症疫苗需要 12 个月，但 Large Scale Biology 表示，在烟草植物中，六周内就能生产出一种疫苗，而且所需时间“少得多”。12 月在美国血液学会上公布的早期临床试验结果表明，这些治疗方法是安全的，而且可能有效。

其他药物和疫苗正在临床试验中
或者很快就会有：用玉米生产的治疗囊性纤维化、胰腺疾病和疱疹的药物；治疗霍乱、麻疹和其他疾病的疫苗。据开发出第一种植物疫苗的亚利桑那州立大学植物生物学家查尔斯·阿恩岑 (Charles Arntzen) 称，40 英亩的西红柿可以生产足够的乙肝疫苗，为中国所有新生儿接种。制药业的潜力并不仅限于药物和疫苗——ProdiGene 玉米还可以生产用于医疗诊断试剂盒的鸡蛋白、生物漂白剂和比糖甜 2,000 倍的人工甜味剂。“（植物）可以制造的蛋白质是无限的，”植物分子生物学家罗杰·比奇 (Roger Beachy) 说，他负责圣路易斯唐纳德·丹佛斯植物科学中心。

现在如果他们能把这些蛋白质留给自己就好了。

2002 年夏末，美国农业部检查员检查了距离 Curt Carlson 内布拉斯加州农场几英里的一块田地，那里另一位农民种植了一小块 ProdiGene 玉米试验田，这种玉米经过基因改造，可以生产用于对抗腹泻的疫苗。
导致猪感染病毒。他前一年种植了 ProdiGene 玉米，然后改种大豆，用于制作素食汉堡和婴儿配方奶粉。在检查期间，美国农业部发现了几株小型腹泻疫苗玉米植株，即所谓的自生植株，它们在未经种植的情况下在大豆中间发芽。美国农业部担心药物玉米可能会进入食品供应，立即告诉农民和 ProdiGene 销毁这些植株。出于某种原因，这并没有发生——10 月初，农民收获了他的大豆并将它们送到当地的谷物仓库 Aurora Co-op，在那里储存后再装运。当美国农业部检查员返回大豆田并发现自生玉米植株的残留物与大豆茬混合在一起时，几片药用玉米的叶子和茎秆已经污染了来自数十家农场的 50 万蒲式耳大豆——足够装满 550 多辆拖拉机拖车。在合作社开始将这些大豆运往植物油、豆浆和其他食品制造商之前，美国农业部对受污染的 Aurora 大豆进行了隔离。这一消息传遍了全世界，批评者们愤怒不已，指责 ProdiGene 粗心大意，美国农业部监管不力。

12 月，我和奥罗拉合作社的经理哈兰·谢弗 (Harlan Schafer) 一起站在砾石场，他指着一座高达 16 层楼的风化白色混凝土筒仓——这是合作社用来储存农作物然后运输的几个筒仓之一。谢弗今年 43 岁，下巴方正，头发稀疏，嘴角挂着一抹歪斜的笑容，他指着筒仓上的钢梯。“这是你在世界各地看到的电梯，”他告诉我。2002 年 11 月 19 日，两名绿色和平组织的抗议者爬上 100 英尺高的钢梯，在栏杆上挂了一面巨大的横幅。第二天，世界各地的报纸都刊登了横幅的照片，上面画着一个巨大的红色注射器，正在注射黑白玉米芯，上面印着一条严肃的信息：“这是你的毒品食品。”

我们今天吃的转基因食品通常都是用植物或细菌的特殊基因改造的，而且是专门为人类食用而设计和测试的。而药用作物则是将人类和动物基因植入作物中而制成的。这些作物从未经过测试，无法确定是否适合人类食用，因为人类从来就不应该食用它们。然而，正如 Aurora 大豆事件所表明的那样（正如绿色和平组织一贯的尖锐批评），药用作物的潜在好处伴随着风险，即这些药用作物有朝一日可能会成为我们的食物供应。

尤其是玉米。大豆和其他作物可以自行繁殖，通过给花授粉形成种子。但玉米植株会利用彼此的花粉进行繁殖，而且它们的花粉可以长途跋涉进行“杂交”。俄亥俄州立大学植物生态学家 Allison Snow 表示，杂交使玉米成为“最不适合用于制药的作物之一”。“玉米不可能 100% 被控制，”Snow 说。“这根本不可能。”她说，即使花粉可以被控制，玉米种子或玉米粒也会在不想要的地方发芽，就像 Curt Carlson 在内布拉斯加州的邻居那样。鸟类、鹿、河流和大风可以吹动玉米粒；农民可以穿着鞋子追踪它们进入田地。大豆等不杂交的作物可以消除大部分风险，使用烟草等非粮食作物也可以消除风险——正如 Large Scale Biology 对其淋巴瘤疫苗所做的那样。但玉米仍然是最常见的药用作物，主要是因为它价格低廉、易于种植，而且比其他植物能产出更多的蛋白质。

因此，在消费者和环保组织为监管而斗争的同时，全国各地实验室的研究人员正在试验阻止药物基因传播的新方法。志愿者可以走遍玉米田，摘除产生花粉的雄花，从而对整个玉米田进行消毒。
取自每株植物顶部的花粉或雄穗，但很难全部取到。在最近由孟山都公司资助的一项研究中，密苏里大学的农学家吉恩·史蒂文斯用黄玉米代替药用玉米，用白玉米代替粮食作物。他想测试一块 90% 消毒过的黄玉米地是否会将花粉传播给白玉米。白玉米种植在 900 英尺外——不到联邦法规要求的四分之一英里距离——每 150 个玉米穗中只有不到一个黄色玉米粒。

玉米育种者还培育出了所谓的雄性不育植物，这种植物不会散播花粉。其他研究人员正在将外来基因插入植物的一部分叶绿体中，这种基因不会通过杂交传递。在美国农业部的坚持下，卡尔森在田地周围种上一排排不能繁殖的玉米，再往外种上牧草和四分之一英里的大豆——所有这些都是为了防止药用玉米蔓延到附近的玉米地。

然而，批评者——包括绿色和平组织、地球之友以及一些州公共利益研究组织——认为，药用玉米有朝一日几乎不可避免地会污染邻近的农田，而这些农田的作物最终将被用于制作早餐玉米片。绿色和平组织和地球之友呼吁监管机构将药用玉米种植限制在温室内或完全禁止。食品行业支持经过人类安全测试的转基因粮食作物，希望只在非粮食作物上进行药用玉米种植，呼吁对食品供应中含有作物制成的药物或疫苗采取“零容忍”态度。甚至行业贸易集团生物技术产业组织也呼吁暂停在玉米带（从俄亥俄州到内布拉斯加州）种植药用玉米，但在玉米带政客的压力下，该组织做出了让步，政客希望药用玉米种植能促进农村经济发展。

毫不奇怪，制药业的支持者坚持认为安全问题被过分夸大了。他们说，从理论上讲，外来蛋白质可能会进入血液，引发致命的过敏反应。但更有可能的是，胃和小肠中的酶会将药物蛋白质分解成无害的碎片。亚利桑那州立大学植物生物学家阿恩岑将食用受制药作物污染的食物而生病的风险比作被小行星撞击的风险：“从科学上讲，我知道宇宙中到处都是小行星，其中有一颗可能会撞击我所在的建筑物。但我不会尖叫着逃离建筑物，试图寻找一个安全的地方。”

在他的制药玉米污染了 Aurora 大豆筒仓后不久，ProdiGene 的首席执行官托尼·劳斯（Tony Laos）——一个身材矮小、肩膀宽阔的男人——靠在椅子上，深邃的双眼盯着我，自信地开始猜测制药业的未来。他说，五年内，ProdiGene 将出售一种用玉米生产的艾滋病毒疫苗（这是一个大胆的预测，因为这种尚未发现的疫苗是医学界最神圣的圣杯之一）；劳斯说，十年内，制药业将占所有药品产量的 20% 左右——现在是一个价值 3640 亿美元的产业。但当我的问题开始变得具体时，劳斯变得谨慎起来。我能见见 ProdiGene 在该地区的种植者吗？“不，”他断然回答。谁种植了受污染的豆子？“我不能告诉你，”他说。农场在哪里？“内布拉斯加州。”

正是这种本能的保密似乎特别激怒了反对毒品种植的人——这种保密不仅存在于生产毒品种植作物的人之间，也存在于他们的监督者之间。在奥罗拉事件发生后，美国农业部以需要保护 ProdiGene 的机密商业信息为由，在倡导团体要求了解种植了什么、在哪里种植以及采取了哪些预防措施来限制毒品种植时，美国农业部保持沉默。美国农业部发言人吉姆·罗杰斯 (Jim Rogers) 称 ProdiGene 案是“我们的法规如何运作的绝佳例证”，这话不无道理。
因为该机构在毒品玉米进入食品供应之前就将其查出。但如果经验告诉我们什么的话，那就是当前的美国农业部系统不会查出每一种农作物污染：2000 年，一种未经测试的杀虫剂玉米 Starlink 与普通玉米混合，导致玉米片、玉米卷饼壳和其他玉米制品被大规模召回。没有人受伤，但这次惨败让农民和食品公司损失惨重
十亿美元。

然而，制药玉米的支持者们并没有停止的迹象。根据 Laos 的说法，美国玉米种植面积未来可能达到 10% 成为制药玉米，尽管其他业内人士认为他的估计过于乐观。Laos 旗下的一家种子公司制作了一份精美的销售手册，承诺制药玉米在普通农民艰难时期将带来丰厚的未来。手册的封面是典型的田园农场场景，一辆闪亮的绿色拖拉机在两个装满玉米粒的料斗旁空转。上方是一句座右铭：“玉米的未来在于科学。”

在我与劳斯会面后的第二天早上 6:30 ，几辆皮卡车已经停在 The Pantry 餐厅阴暗寒冷的停车场里。The Pantry 餐厅位于小镇北边旧州道上，就在肯斯汽车旅馆对面。角落里有一张福米卡牌桌，七个中年男子正倚着咖啡小声交谈。他们穿着结实的工作服，戴着棒球帽，上面写着“圆形种子杂交种”之类的字样。柜台上的一块白色小标记板上写着早餐特价：“2 个鸡蛋和 tst，1.99 美元。”

当我问起 ProdiGene 和药用玉米时，他们尴尬地沉默了几秒钟，然后开始喋喋不休。是的，他们都是农民，除了这里的凯利，他是农业机械维修工。ProdiGene 事件怎么样？“他们只是把事情夸大了，”其中一人说。然后他们开始异口同声地说话：哦，那只是豆子里的几株小玉米植株，太小了，无法结出任何种子或花粉，更不用说损坏豆子了。此外，叶子和茎秆可能被联合收割机吹走了。即使没有，升降机的筛选系统也会发现它。 “你知道政府是怎么回事，”一个人说。

女服务员又倒了咖啡，餐桌上个子最高的凯利叹了口气。“如果他们能开发出某种东西，药用玉米可能是件好事，”他说。“可能会增加利润什么的。但他们
路还很长，不是吗？”其他人会意地笑了笑，一个戴着黑帽子、说话很快的瘦削男子笑了笑。“现在离盈利还有很长的路要走，”他说。

12 月 6 日，劳斯签署了 ProdiGene 与美国农业部之间的庭外和解协议。在协议中，他同意接受更严格的机构监督，支付 25 万美元的罚款，并以约 300 万美元的价格从 Aurora Co-op 回购 50 万蒲式耳受污染大豆。该机构称 ProdiGene 在三个地点违反了许可证规定。我注意到其中一个是名为 Carlson Nursery 的农场。

我就是这样从 The Pantry 找到 Curt 的
卡尔森的农场，我坐在那里看着牛群在玉米地边缘的水槽周围嗅来嗅去，直到卡尔森开着他的白色皮卡过来。他邀请我到他家做客，告诉我他和他 25 岁的儿子凯尔在过去三年里为 ProdiGene 种植了三个小试验田和一个 12 英亩的商业生产田。该公司只告诉他们，这些玉米是经过基因改造的，可以生产蛋白质。

后来，当我们从卡尔森的卡车驾驶室查看他的 ProdiGene 地块时，他描述了八名 ProdiGene 工人如何手工采摘玉米，将其密封在容器中，然后开着一辆上锁的半挂车离开。他说，他想澄清一件事：那些受污染的大豆不是来自他的地块。“我知道是谁干的，”他说。然后他犹豫了一下。“但我不想让任何人惹上麻烦。”

丹·费伯 (Dan Ferber) 是一位自由科学作家，居住在伊利诺伊州香槟-厄巴纳，这里是制药业的中心。他是《科学》杂志的记者。