去年，柯特·卡尔森在他的农场里种植了药物。
他不知道他们种植的是什么药物，因为那些进行播种和收割的人从未告诉他他在种植什么。卡尔森，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奥罗拉务农。四年前，一些人找到他，想在他的1500英亩农场中大片大豆田中，在一到两英亩的小块土地上种植他们自己的植物。他们说如果他与他们合作，他很快就能大大扩大生产，并且每英亩的收入将是常规作物收入的两倍。但除此之外，他们守口如瓶。“一切都非常保密，”卡尔森说。
“保密”当然是你在中西部种植毒品的人身上会期待的。只不过卡尔森农场里的毒品并没有非法成分。那两英亩的土地实际上种植的是玉米——尽管是经过特殊工程改造以生产处方药的玉米。
近年来，关于转基因（GM）作物，已经爆发了激烈的公开辩论，因为工程食品——旨在增加风味的转基因番茄，以及为抗除草剂而设计的转基因大豆——开始出现在杂货店里。如今，美国国内关于转基因食品的斗争已基本结束：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%的加工食品现在都含有转基因成分。但是，当农业综合企业和政府监管机构就公众应该了解多少关于他们正在食用的转基因食品的问题争论不休时，科学家们却在悄悄地开发一种更强大——有人说是更危险——的植物，称为药用作物（又名“药厂作物”），它们旨在大规模生产药物、疫苗和工业化学品。
我最近坐在卡尔森白色皮卡的驾驶室里，放眼望去，他去年12月的药用作物地块看起来就像内布拉斯加州的其他玉米田：平坦的土地在全景天空下，棕色的土壤散落着去年的玉米秸秆。但他的玉米田远非普通。像卡尔森这样的田地，有望通过比现有方法更便宜、更快、更安全的方式生产产品，从而彻底改变制药业，并成为一个数十亿美元的产业。药用作物生产的用于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。而植物生产的个性化癌症疫苗可能很快就能实现癌症治疗的个体化，针对患者的肿瘤进行攻击，而不是用“一刀切”的化疗药物摧毁整个身体。
但在我抵达卡尔森农场前的一个月，世界亲眼目睹了一个生动的例子，说明了药用作物可能多么容易地意外进入食物供应——这也是它们有望成为转基因作物战争下一场大战的中心原因。
蛋白质是人体内的“工作马”——它们是消化食物的酶，是调节生长和血糖的激素，也是抵抗病毒和细菌的抗体。大多数蛋白质药物，例如治疗类风湿性关节炎的恩布瑞尔（Enbrel），是通过将一个产生蛋白质的——
人类基因插入培养的仓鼠细胞中，然后将这些细胞在装有数千英尺管道和自动化监测系统的巨大钢制罐中培养。由于复杂的机械设备和漫长的政府审批流程，建立这样一个工厂可能需要4亿美元和五到七年的时间。
在药用作物领域，科学家们分离出他们想要种植的蛋白质基因，然后将其附着在微小的金珠上，再用一种叫做基因枪的设备将其射入发育中的玉米植株。随着这些新工程改造的植物生长，它们会产生含有其新基因所产生蛋白质的玉米。药用作物生产者收获玉米并将其研磨，然后科学家们使用巨大的离心机和过滤柱来提取药物蛋白质。（出于各种原因，玉米是最常用的药用作物，但该过程在番茄、生菜、烟草等植物中也类似。）这种基于自然的制造方法的相对简单性和易于扩展性带来了惊人的利润提升潜力：药用作物公司只需花费数百万美元，就可以在一块200英亩的田地上生产出一家制药公司在工厂中花费数亿美元才能生产出的同等量的蛋白质。如果像卡尔森这样的药用作物生产者想要增加产量，他们不必花费数百万美元购买机械——他们只需种植更多的土地。
尽管还没有药用作物产品进入商店，但它们已经不远了。一家名为ProdiGene的公司——正是这家公司一直在卡尔森的农田里种植——已经开始销售一种由玉米生产的酶，用于制造胰岛素，其他药物也已经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公司生产的一种烟草作物癌症疫苗。该公司利用烟草植物生产每位患者的癌症蛋白，为非霍奇金淋巴瘤患者生产个性化疫苗。这些蛋白质被注入患者体内，从而欺骗身体将癌细胞视为外来入侵者并将其摧毁。这种个性化医疗长期以来一直是医学研究人员的梦想，他们通过在细胞培养中生长肿瘤蛋白来制造类似的疫苗。这项努力由于高昂的成本和低下的生产率而从未完全成功——使用细胞培养生产一种癌症疫苗需要花费10,000多美元和
12个月，而Large Scale Biology公司表示，他们可以在烟草植物中用六周时间以“大大低于”的成本生产出来。12月在美国血液学学会上公布的早期临床试验结果表明，这些治疗是安全的，并且可能有效。
其他药用作物药物和疫苗也正在进行临床试验
或即将进行：用于囊性纤维化、胰腺疾病和疱疹的玉米生产药物；霍乱、麻疹和其他疾病的疫苗。根据亚利桑那州立大学植物生物学家查尔斯·阿恩茨（Charles Arntzen）的说法，他开发了第一种植物生产的疫苗，40英亩的番茄可以生产出足够的乙肝疫苗来为中国所有新生儿接种。而药用作物的潜力不仅仅局限于药物和疫苗——ProdiGene公司的玉米还生长出用于医疗诊断试剂盒的鸡蛋白、一种生物漂白剂和一种比糖甜2000倍的人工甜味剂。“植物能够生产的蛋白质是无限的，”圣路易斯唐纳德·丹福斯植物科学中心负责人、植物分子生物学家罗杰·比奇（Roger Beachy）说。
现在就希望他们能把这些蛋白质自己留着。
2002年夏末，美国农业部检查员检查了离柯特·卡尔森内布拉斯加州农场仅几英里的一个地块，那里另一位农民种植了一小块ProdiGene玉米试验田，这种玉米经过工程改造，用于生产抵抗导致腹泻的病毒的疫苗
——这种病毒会影响猪。他前一年种植了ProdiGene玉米，然后将他的田地换成了大豆，这些大豆用于生产素食汉堡和婴儿配方奶粉。在检查中，美国农业部发现了少量腹泻疫苗玉米植株，所谓的“自生植株”，它们在未种植的情况下在中部大豆中发芽。美国农业部担心药物玉米可能会进入食物供应，立即要求农民和ProdiGene销毁这些植株。不知何故，这并没有发生——10月初，农民收获了他的大豆，并将其运往奥罗拉合作社，当地的一个粮仓，在那里它们将储存起来以待运输。当美国农业部检查员回到大豆田并发现混在豆茬中的自生玉米植株的残余物时，几片药用玉米的叶子和茎秆已经污染了来自数十个农场的50万蒲式耳大豆——足够的大豆可以装满550多辆拖拉机。在合作社将它们运往植物油、豆奶和其他食品生产商之前，美国农业部已经将受污染的奥罗拉大豆隔离。消息传遍全球，批评人士对此表示愤怒，指责ProdiGene疏忽大意，美国农业部监管不力。
12月，我和奥罗拉合作社经理哈兰·谢弗（Harlan Schafer）站在一个砾石院子里，他指着一个像16层楼高的风化白色混凝土筒仓——合作社用于储存粮食以待运输的几个筒仓之一。谢弗，一个脸庞方正、43岁、头发稀疏、带着歪斜笑容的男人，指着筒仓上的钢梯。“这就是你们在全世界看到的那个电梯，”他告诉我。2002年11月19日，两名来自绿色和平组织的抗议者爬上100英尺高的钢梯，在栏杆上挂了一幅巨大的横幅。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一个黑白相间的玉米棒，并打着一个醒目的标语：“这是你们的食物，正在服药。”
我们今天吃的转基因食品通常是用来自植物或细菌的特殊基因进行工程改造的，并且是为人类消费而特别设计和测试的。而药用作物，则是通过将人类和动物基因插入作物中制成的。它们从未经过人类消费的安全性测试，因为它们原本就不应供人类食用。然而，正如奥罗拉大豆事件所证明的那样（以及绿色和平组织以其一贯的风格所指出的），药用作物的潜在好处伴随着这些药物作物有一天可能进入我们食物供应的风险。
特别是当作物是玉米时。大豆和其他作物可以自行繁殖，通过异花授粉形成种子。但是玉米植株需要互相授粉才能繁殖，它们的授粉可以长距离传播以“杂交”。俄亥俄州立大学的植物生态学家艾莉森·斯诺（Allison Snow）说，这种杂交使得玉米“成为药用作物最糟糕的作物之一”。“你不可能在玉米中实现100%的隔离，”斯诺说。“这是不可能的。”她说，即使授粉可以被隔离，玉米种子或玉米粒也可以在它们不想出现的地方发芽，就像卡尔森的内布拉斯加州邻居发生的那样。鸟类、鹿、河流和强风都可以传播玉米粒；农民可以用鞋子将它们带入田地。像不杂交的大豆这样的作物可以消除大部分风险，就像使用非食用作物如烟草一样——就像Large Scale Biology公司用于其淋巴瘤疫苗那样。但是玉米仍然是最常见的药用作物，主要是因为它便宜易于种植，并且比替代植物产生更多的蛋白质。
因此，随着消费者和环保组织为监管而战，全国各地的研究人员正在试验新的方法来防止药用基因的传播。整片玉米田可以通过让工人走在田垄上并移除每株植物顶部的雄花
——或者称为雄穗——来进行消毒，尽管很难全部做到。在孟山都公司（该公司正在开发自己的药物玉米）资助的一项近期研究中，密苏里大学的农学家吉恩·史蒂文斯（Gene Stevens）使用黄色玉米作为药物玉米的替代品，并使用白色玉米代表粮食作物。他想测试一个90%消毒过的黄色玉米地块是否会将花粉传播到白色玉米。白色玉米种植在900英尺之外——不到联邦规定要求的四分之一英里——但每150个玉米穗的黄色玉米粒不到一个。
玉米育种者还培育了所谓的“雄性不育”植株，它们不释放任何花粉。其他研究人员正在将外来基因插入植物的叶绿体部分，叶绿体不会通过杂交传播。并且在农业部的坚持下，卡尔森在他的田地周围种植了无法繁殖的玉米行，然后再是牧草和四分之一英里的玉米，所有这些都是为了阻止药用玉米传播到附近的玉米田。
然而，批评人士——包括绿色和平组织、地球之友组织和一些各州公众利益研究组织——认为，药用玉米最终污染邻近的、种植用于例如你的早餐玉米片的庄稼几乎是不可避免的。绿色和平组织和地球之友组织呼吁监管机构将药用作物限制在温室中，或者完全禁止。食品行业，支持经过人类安全性测试的转基因粮食作物，希望药用作物只在非食用作物上进行，并呼吁对食物供应中的作物生产的药物或疫苗实行“零容忍”。甚至行业贸易组织生物技术工业组织也呼吁在玉米带——从俄亥俄州到内布拉斯加州——暂停种植药用玉米，但在玉米带政客们的压力下退缩了，这些政客希望药用作物能促进农村经济。
药用作物倡导者则毫不意外地坚持认为，安全担忧被极度夸大了。他们说，理论上，飘散的外来蛋白质可能会进入血液并引发潜在致命的过敏反应。但更可能的是，胃和小肠中的酶会将药物蛋白质分解成无害的碎片。亚利桑那州立大学的植物生物学家阿恩茨（Arntzen）将食用被药用作物污染的食物而生病的风险比作被小行星击中的风险：“科学上，我知道宇宙中存在小行星，并且有可能其中一颗会撞击我所在的建筑。但我不会尖叫着跑出大楼去寻找安全的地方。”
不久之后，ProdiGene公司的首席执行官托尼·劳斯（Tony Laos）——一个身材紧凑、肩宽体壮的男人——在与我谈论奥罗拉大豆筒仓被他的药用玉米污染后，靠在椅子上，深邃的目光凝视着我，开始对药用作物的未来进行自信的推测。他说，五年内，ProdiGene将销售一种由玉米生产的艾滋病疫苗（这是一个大胆的预测，因为尚未发现的疫苗是医学界最神圣的追求之一）；他说，十年内，药用作物将占所有药物生产的20%左右——而现在制药行业约有3640亿美元。但当我的问题开始变得具体时，劳斯变得警惕起来。我是否可以拜访该地区的ProdiGene种植者？“不，”他断然回答。是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。”
正是这种条件反射式的保密，似乎特别激怒了药用作物的反对者——这种保密不仅存在于生产药用作物的公司中，也存在于他们的监管者身上。奥罗拉事件后，农业部援引保护ProdiGene商业机密的需要，在倡导组织要求了解种植了什么、在哪里种植、以及正在采取哪些预防措施来控制药物作物时，拒绝透露任何信息。农业部发言人吉姆·罗杰斯（Jim Rogers）有一定道理地吹捧ProdiGene案例是“对我们的监管如何运作的一个绝佳说明”，
因为该机构在药物玉米进入食物供应之前就发现了它。但如果我们有什么教训的话，那就是目前的农业部系统无法捕捉到所有作物污染：2000年，一种未经测试的生产杀虫剂的玉米“星痕”（Starlink）与普通玉米混合，导致玉米片、玉米卷饼皮和其他玉米产品大规模召回。没有人受伤，但这次失误使农民和食品公司
损失了10亿美元。
尽管如此，药用作物倡导者仍没有停止的迹象。据劳斯说，未来高达10%的美国玉米种植面积可能会成为药用玉米，尽管其他行业内部人士认为他的估计过于乐观。劳斯拥有的另一家种子公司的产品宣传册承诺，在普通农民艰难的日子里，药用作物种植者将迎来一个有利可图的未来。宣传册的封面是一幅经典的田园风光图，一辆闪闪发光的绿色拖拉机停在两台装满玉米粒的料斗旁边。上面有一句格言：“玉米的未来在于科学。”
凌晨6:30，在我与劳斯会面后的第二天早上，几辆皮卡车已经停在了镇北边缘旧州路上的The Pantry餐厅（一家汽车旅馆对面的餐厅）黑暗寒冷的停车场里。在角落的一张仿大理石桌旁，七个中年男子围着咖啡小声交谈。他们穿着结实的工装和印有“Circle Seed Hybrids”等字样的棒球帽。柜台上一个小小的白色写字板上写着早餐特价：“2个鸡蛋和吐司，1.99美元。”
在我问他们关于ProdiGene和药用玉米的问题后，他们沉默了几秒钟，然后开始滔滔不绝地谈起来。是的，他们都是农民，除了凯利在这里，他负责维修农用机械。 ProdiGene事件怎么样？“他们只是小题大做，”一个人说。然后他们开始七嘴八舌地说起来：*哦，那只是大豆里有几株小玉米苗，太小了，根本结不出种子或花粉，更不用说损害大豆了。而且，那些叶子和茎秆很可能在联合收割机的后面被吹掉了。即使没有，粮仓的筛选系统也会抓住它。*“你知道政府是怎么回事，”一个人说。
服务员给他们续了咖啡，坐在桌子最壮实的男人凯利叹了口气。“如果他们有什么开发出来，药用玉米可能是一件好事，”他说。“可能会增加利润之类的。但他们还有
很长的路要走，不是吗？”其他人会意地笑了起来，一个瘦瘦的、说话很快的黑帽子男人笑着说：“现在要实现利润还有很长的路要走。”
12月6日，劳斯签署了一份ProdiGene与美国农业部之间几乎等同于庭外和解的协议。他同意接受更严格的机构监管，支付25万美元罚款，并以约300万美元的价格回购奥罗拉合作社的50万蒲式耳受污染的大豆。该机构表示ProdiGene在三个地点违反了其许可证。其中一个，我注意到，是一家名为卡尔森苗圃（Carlson Nursery）的农场。
这就是我从The Pantry找到去柯特
卡尔森农场的路，在那里我坐在玉米田边看着牛在水槽里鼻子拱来拱去，直到卡尔森开着他的白色皮卡车过来。他请我到他家里，并告诉我，他和他的儿子凯尔（25岁）在过去三年里为ProdiGene种植了三个小型的试验田和一个12英亩的商业生产地块。公司只告诉他们，玉米经过工程改造，可以生产一种蛋白质。
后来，我们在他的皮卡车驾驶室里看着卡尔森的ProdiGene地块，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，然后装上一辆锁着的半挂车运走。他说他想澄清一件事：那些受污染的大豆不是来自他的田地。“我知道是谁，”他说。然后他犹豫了一下。“但我不想惹麻烦。”
丹·费伯（Dan Ferber）是一位独立的科学作家，居住在伊利诺伊州香槟-厄巴纳，那里是药用作物生产的中心。他是《科学》杂志的特约撰稿人。
