原子花园,过去的生物技术,可以为未来的农业提供经验教训

当放射性番茄曾是未来的作物

看一眼植物呈楔形排列的行,任何人都能看出这个圆形花园是在非正常条件下种植的。以同心圆播种的植物展现出截然不同的活力和生命力。

最内圈的植物,聚集在中心杆周围,已经死了;稍远一点,植物发育迟缓且布满肿瘤;再往外,植物可能看起来正常,但却发生了奇怪的新突变。

20 世纪 50 年代和 60 年代,植物研究人员对“伽马花园”的后一部分最感兴趣。中心杆包含一个放射源,通常是钴-60,这样科学家就可以观察伽马射线如何影响植物。

在科学家学会基因改造之前,他们通过辐射诱导突变。这是为了通过改造植物以获得理想性状来养活世界,并令家庭园丁惊叹的真诚努力。

纳米技术专家 Paige Johnson 在她的博客Garden History Girl上分享了原子园艺的历史。作家 Alexander Trevi 也在他的博客 Pruned 上采访了 Johnson。

“如果我们把现代基因改造比作用手术刀改造基因组,那么辐射诱导的突变育种就如同用锤子,”她说。完整的采访非常值得一读;点击此处即可阅读

考虑到日本核灾难后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存在一些有趣的相似之处,后者也承诺通过改造植物以获得新性状来养活世界。这些承诺和争议都让人感到非常熟悉。

回到 20 世纪 60 年代,科学家们向植物发射伽马射线,希望看到植物结构和产量发生有益的变化。倡导者包括企业家 C.J. Speas 和英国女性 Muriel Howorth,她创办了原子园艺协会来推广突变品种。Johnson 描述了一场晚宴,Howorth 在宴会上端出了“NC 4x”,这是第四代北卡罗来纳州 X 射线处理的花生,这些花生来自暴露在 18,500 伦琴 X 射线下的种子。晚宴结束后,Howorth 种下了这些辐射过的种子,它们长得就像魔豆的藤蔓一样。

记者和游客前来参观突变植物;园艺作家 Beverley Nichols 将这种花生称为“英国最轰动的植物”。

“对我来说,它充满了来自外太空的浪漫气息。这是第一颗‘原子’花生。它是一株郁郁葱葱的绿色植物,给你一种奇怪的、几乎令人震惊的推动力和旺盛健康的感受。它在绿叶中蕴含着闪闪发光的希望,战胜饥荒的希望,”她在 Johnson 的博客上被引用时这样写道。

与现代生物技术一样,工业是新的植物改良背后的主要驱动力。Johnson 表示,有两个现代栽培品种是原子园艺的产物——世界上大部分的薄荷油,用于牙膏、口香糖等,来自于“Todd’s Mitcham”薄荷栽培品种,该品种对一种真菌有抵抗力。它是在布鲁克海文国家实验室的辐射花园中培育出来的。而“Rio Star”葡萄柚品种,Johnson 说它占德克萨斯州葡萄柚产量的四分之三,是另一种原子突变种,因其深红色果肉和果汁而培育。

20 世纪 60 年代,美国、瑞典、印度等国进行了伽马花园研究,产生了无数新的植物品种。但据 Johnson 所知,企业家 Speas 是家庭园丁购买辐射种子的唯一来源。种子包上描绘着强壮的花卉和蔬菜,称它们为“原子能激发”并解释了辐射的作用——“伽马射线倾向于扰乱植物体内胚胎的正常平衡系统。”

Paige Johnson 供稿 Pruned

最终,随着科学家和公众对辐射暴露危险的认识不断加深,伽马花园逐渐失宠。辐射植物养活饥饿世界的设想也随之破灭。

几十年后,科学家们找到了进行更精确突变的方法,插入新基因并激活它们,使植物能够完成以前做不到的事情。但这种方法也有其反对者,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。

今天我们对生物学的了解远超 20 世纪 60 年代。但未来世代回望基因改造时,是否会像我们回顾原子园艺一样,带着一种因后见之明而豁然开朗的、有点好笑的怀旧感呢?

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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