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树木基因工程——科学造物者的脑洞

你心中的科学家是什么样的?

带着厚厚的眼镜,一头蓬乱的头发?

自言自语,时而亢奋时而低落?

又或是身披白褂,一本正经?

一千个人心目中就有一千个不同的科学家,唯一的共同点就是—这是个脑洞大开的群体。

因为脑洞大开,我们有了现代医学、有了一日千里的基础建设,有了电灯、手机、电视……也许只是一个科学家的灵光乍现,却最终成就了今天这个五彩斑斓的世界。

不过,科学家们可并没有躺在功劳簿上止步不前,他们的脑洞时间才刚刚开始——剑桥大学的科学家将萤火虫的发光基因和海洋发光生物进行重组,创造出一个“生物积木”。

然后把这种生物积木放到树的身上就发明了无须用电即可发光的“荧光树”

常见的绿化树种——杉树

所谓的生物积木,就是一种经过简单编辑,具有特定功能的DNA小片段,可以参与组建任何生物体的基因组。科学家将它插入树木的基因组内,这种树木就会产生一种名为氧化荧光素的物质,使得树木发出绿色的荧光。随着时间推移,氧化荧光素还会逐渐积累,树木“路灯”会变得越来越亮。

我们来简单计算一下:一个中型城市大约需要15000盏街灯,一盏街灯250W,如果全部亮起来,每小时要消耗大约3600余度电。

街灯每天要亮大约8小时,如果发光树可以在生活中大量运用,一年就可以节约1051万度电。要知道这些电可以供一个三口之家使用八千三百年。相当于一个中型火电厂一年生产电量的二十分之一,消耗的煤炭达到3000吨以上,可以装满三辆火车。

不仅如此,如果算上发电中造成的能源消耗和环境代价,数字只会更惊人。

活脱脱现实版的科技照亮生活,这就给未来的环保照明方式提供了一种新的可能。

同样,还是因为脑洞大开,科学家还为树木发明了一件“超级”盔甲。

对于植物来说,大自然时时刻刻充满了危险,旱涝、盐碱化……甚至一场虫灾都有可能击倒一片郁郁葱葱的森林。

于是,科学家脑洞大开,把基因工程这个武器用得风生水起。

树木抗虫的外援主要来自苏云金杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)、昆虫蛋白酶抑制剂基因、系统肽基因、昆虫特异性蝎毒素基因(AaIT)和植物凝聚素基因等,而抗病的帮手主要是病毒外壳蛋白基因、几丁质酶基因、抗菌肽基因和防御素基因

然而这些基因源自天南海北的不同生物体内,通过科学研究发现,它们可以帮助树木抵抗病虫害。

科学家用顶尖科学技术将这些基因注入树木体内,与树木完美结合,携手并肩为树木服务,就好像为树木穿上了一件百毒不侵、刀枪不入的盔甲,从而练就了金刚不坏之身。

以我国绿色长城“三北防护林”为例,“三北防护林”每年发生病虫害的面积达10多万公顷,相当于15万个标准足球场;严重危害面积达5.33万公顷以上,直接经济损失1亿元以上。

如果能够节省下这笔钱用于植树,可以种植杨树苗一千万棵,覆盖面积达到1.1万公顷,相当于17000个足球场那么大。

三北防护林

一旦使用化学药剂不仅花费高昂,还容易造成环境污染。如果将这些树木进行基因改造,使他们天然拥有抗病能力,无疑是个既环保又高效的选择。

目前,我国已经有一些经过商业化的转基因树木在开始服役,例如拥有抗虫基因的白杨杂种741杨,2002年获得商业化许可,目前已有10个示范栽培点,繁育苗木170余万株,辐射推广3万余亩

杨树

这些成绩背后,是科学家们几十年如一日的努力。他们耐得住清贫,守得住底线,在万丈红尘中为了人类福祉跋涉前行。

哪有什么岁月静好?只不过有人替你负重前行。生活中所有我们司空见惯的每一种便利,都凝结着无数科学家佝偻的背影。

科学彷如一把双刃剑,在无私的科学家的手中往往能造福人类,但在缺乏道德底线的人手中,却往往公器私用,成为谋取名利博眼球的道具,一如前些日子里,枉顾天真孩童的福祉,一意孤行进行人类基因编辑技术的贺建奎。

时代终将证明他的荒谬与无知。

让我们致敬那些默默耕耘、不忘初心的科学家,他们才是科学的脊梁,时代的脊梁。

参考文献:

[1] 白秀萍.日本利用转基因技术培育“超级树木”[J].世界林业动态.2009,(1):3-5.

[2] 李伟.打开天书:第一种树木基因组图谱发表[R].世界科学.2004(11):10-11.

[3] 张谦、林善枝、林元震、张志毅、王泽亮、杨俊杰.树木抗病基因研究进展[J].西北植物学报.2005,25(9):1921-1930.

[4] 张晓伟.转基因植物及转基因作物的潜在生态风险[J].生态文化,2010,(6):41.

[5] 孙少军.潜力巨大的转基因树[J]今日科苑.2002(4):30-31.

[6] 崔旭东、张冰玉、丁昌俊、苏晓华.植物转基因技术及其在林木遗传改良中的应用[J]世界林业研究.2013,(5):41-46.

[7] 夏川.转基因技术应用与农业发展[J].新农业.2018,(21):55-56.

[8] 周晓静、申坚定、李金玲、王虹、崔炯、马瑜、郑明燕、源朝政、高小峰.转基因抗虫植物的发展现状[J].农业科技通讯.2018,(9):16-18.

[9] 丁莉萍、王宏芝、魏建华. 杨树转基因研究进展及展望[J].林业科学研究.2016,(1):124-132.

[10] 刘海涛、张川红、马淼、郑勇奇. 中国树木转基因研究及其生物安全管理现状[J].中国农学通报.2009,25(05):80-89.

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