在炉火上烤栗子本应是圣诞节最经典的体验之一。但直到我进入纽约州锡拉丘兹环境科学与林业学院威廉·鲍威尔的基因实验室，我才尝过或闻过烤栗子。
25 年来，鲍威尔和他的同事查尔斯·梅纳德一直采用基因工程方法来试图复兴美国栗子树。这种树曾经统治着从缅因州到佐治亚州的东部森林，占森林冠层的 25%，为野生动物提供食物，为人们提供木材。然后在 20 世纪初，一种来自亚洲的真菌开始杀死数十亿棵美国栗子树，直到今天它仍然困扰着这些树木，并阻止该物种重新获得统治地位。
“如果不放气，它们会爆炸，”梅纳德解释道，用一把折叠刀划开三个栗子，然后放进实验室的微波炉里。我问我是否可以尝试一个转基因的，但鲍威尔说他必须先获得 FDA 的批准。烤出来的味道有些淀粉味，口感像鹰嘴豆，但更油润一些。（鲍威尔说，实际烤出来的味道更好，但实验室没有现成的明火。）
该团队已经创造了转基因栗子树，这些树利用小麦基因来抵抗枯萎病。这些树木正在实验室和试验地进行种植，团队可能很快就会寻求联邦批准，将它们释放到森林中。
该项目引起了反响不一。一方面，该团队旨在恢复东海岸传统的自然生态系统。另一方面，他们试图通过基因改造来实现这一目标，而基因改造是一个长期以来一直受到环保活动人士诟病的流程，尽管科学表明生物技术是完全安全的。
“从来没有人使用过基因工程的工具来帮助环境，而这正是我们在这里所做的。”
“从来没有人使用过基因工程的工具来帮助环境，而这正是我们在这里所做的，”鲍威尔说。“很多人都有本能的反应：转基因就是坏的，甚至都不去思考。所以我们必须挑战人们去思考它。”
工作原理
栗子枯萎病是由一种真菌引起的，真菌通过树皮的伤口侵入树木。一旦进入，真菌就会释放草酸来杀死附近的树木组织，为真菌殖民和吞噬做准备。最终，病原体形成被称为癌肿的坏死组织区域，这些区域基本上会勒死树木，将其杀死至地面。树的根可能还会存活几年，每年春天都会发出新芽，但栗子枯萎病使美国大部分栗子树都发育不良。
转基因树中的小麦基因编码了一种分解草酸的酶。没有草酸来杀死组织，以死亡物为食的真菌就无法侵入。取而代之的是，它停留在树皮上，造成的损害很小。“这是数十亿人每天都在吃的基因，”鲍威尔说。“如果你吃小麦，你就吃这个基因，而且你很可能吃它产生的酶。”
在过去的几个月里，该团队已经证明，他们的转基因美国栗子树像中华栗子树一样，甚至比中华栗子树更能抵抗枯萎病。中华栗子树是另一种栗子树，能够自然抵抗真菌。
该团队还一直在忙于分析转基因树对环境的影响——比较它们的生长速度、对昆虫的影响以及落叶分解情况，以确保转基因树的行为与普通栗子树一样。在本周公布的研究结果中，橡树岭国家实验室对转基因栗子树的代谢物进行了异常检测。他们发现转基因栗子树的维生素 E 含量较低，尽管其含量仍与中华栗子树的水平一致。因此，到目前为止，转基因树似乎与其他栗子树没有显著差异。
鲍威尔说，接下来的合乎逻辑的一步是寻求 FDA、USDA 和环境保护局的监管批准，以便他们能够开始大范围种植这些树木。申请将涉及后续研究以及大量的问答，包括回应公众的担忧。鲍威尔估计，整个过程可能需要大约五年时间，而且转基因栗子树需要被认定为食用安全，这使得过程更加复杂。
反弹
并非所有人都热情欢迎这些树。当《邮政标准报》（Syracuse-area newspaper）发表了一篇关于转基因树复兴美国森林潜力的文章时，引起了读者的不同反响。反基因食品组织“食品安全中心”的玛莎·克劳奇在给报纸的一封信中写道：“如果出现问题，研究人员的梦想可能会变成噩梦。一旦 GE 树木扩散，就很难召回了。”
另一位评论员称这些树是“不自然的”，对此鲍威尔回应说
12 月初，名为“阻止 GE 树木运动”的活动家团体呼吁消费者停止该项目，称转基因树是“不必要的、不受欢迎的”和“不可预测的”。
并非所有人都热情欢迎转基因树。
也许有一种替代方法可以重新种植栗子树——一种活动家（包括克劳奇）倾向于更容易接受的方法。虽然鲍威尔和梅纳德正与美国栗子基金会的纽约分会合作生产他们的转基因树，但该组织的全国分会正试图通过将其与天然抗枯萎病的中华栗子杂交来创造抗枯萎病的美国栗子。
全国分会已成功培育出具有 1/16 中华栗子 DNA 的抗枯萎病美国栗子树。但交叉育种方法的问题在于，中华栗子利用数十种需要协同工作的基因来抵抗枯萎病。当树木繁殖时，这些基因会混杂在一起。许多后代将无法继承完整的抗枯萎病基因组，因此抵抗枯萎病的能力较弱。而且随着代代的繁衍，抗性会越来越稀释。相比之下，在鲍威尔和梅纳德的工作中，只需要一个基因就能赋予抗性，当转基因树与野生树杂交时，50% 的后代具有很强的抗枯萎病能力。
“我们所做的改变比育种计划小，但他们却完全不需要测试，”鲍威尔说。而有时这也会带来问题。密歇根州的研究人员曾试图将一种欧洲-日本杂交栗子树与中华栗子树杂交，以生产更大的坚果。但基因不兼容，导致了已知为“内部种仁崩解”的状况。三分之一的后代产生的种子在壳内就崩解了。
“这些物种是在地球的两端进化而来的，”鲍威尔说。“你可以培育它们，但它们不是同一种树。”
尽管如此，他说全国分会正在做着有益的工作，而且他希望有一天这两个项目能够杂交它们的树木，创造出一种更好的树。
从零开始复兴栗子树
梅纳德实验室的经理琳达·麦吉根从胚胎时期就开始精心培育转基因树。当它们的大小还只有纽扣电池那么大的时候，胚胎就会被克隆和转化，这个过程利用农杆菌将小麦基因插入胚胎基因组。然后，在差不多一年的时间里，发育中的树木会从一种生长培养基转移到另一种生长培养基，被包裹在袋子和盒子中，以维持精确的光照、温度和湿度条件。最后，它们会被移入温室，然后可能会被种植在纽约州七个田间地点中的一个。
我和鲍威尔、麦吉根穿过离实验室仅几英里的一个试点地点。这些树在十一月的土地上看起来像光杆，我们的脚踩在落叶上发出沙沙声。田野里有几块不同时间、不同研究阶段种植的小树，四周有围栏以防止鹿的侵扰。
看着一块有着一个野生亲本的树的区域——这块区域证明了基因即使在第二代也能保持强大——鲍威尔告诉我实验室打算在试点地点种植另外 10,000 棵转基因栗子树。而且他们并不孤单。当时，团队离实现他们众筹目标 50,000 美元以种植 10,000 棵树还差几百美元。到竞选活动于 12 月 5 日结束时，他们已经筹集了超过 100,000 美元。
鲍威尔希望，几年后，栗子树将不再受到管制，并准备好供人们种植和食用。该团队表示，他们不会为转基因树申请专利，也不打算从中获利。他们希望这些树木能够自由获取，以便任何人可以随意种植它们，最终复兴东海岸的历史森林。
鲍威尔估计，美国栗子树可能至少要 100 年才能在森林中重新站稳脚跟。复兴将是一个缓慢的过程，完全取决于公众的参与意愿。“这些树不是杂草。它们不会迅速传播。所以这真的取决于人们是否愿意种植它们。”
