大约1.2万年前,智人在经历漫长痛苦,食不果腹的狩猎采集生活之后,终于大彻大悟,开始驯服植物动物来为我所用,进入了同样漫长而艰辛的农业社会周期。驯服植物无疑是一场旷日持久的艰苦战斗,甚至有人说是植物驯服了人类而得以大面积占领生态位。
最初智人只是将果实散乱地丢在地上,坐等开花结果,后来慢慢地开始开垦土地,浇水除草,选择育种,用了漫长的时间,才让个大粒饱基因优良的植物扩散开来,为我们的祖辈提供稳定的食物来源。
但现在,科学家们已经等不及了,直接操刀就上,这个“刀”就是著名的CRISPR基因编辑技术。通过CRISPR操纵基因,科学家们开发了不少更耐病虫害、产量更高、口味更好、生长周期更快的食物,让我们的菜篮子更为丰盛。
在美国,有一种叫地樱桃(Groundcherry)的植物,果实长在果皮里,有点像中国的灯笼花,吃起来有一种令人陶醉的热带味道,一入口就能让人联想起菠萝和西红柿,深受人们喜爱。然而它生性挑剔,植株笨重,产果少,这都不说了,关键它老是成熟前就掉在地上,所以很难大规模种植。
美国冷泉港实验室的科学家决定拿它开刀,用CRISPR基因编辑技术对其基因进行微调,通过减少与地樱桃开花有关的激素,让它变得更加紧凑,果实也更加丰富。转基因后的地樱桃比天然的结果要多出50%,果实尺寸也增加了24%,科学家称之为超级食物,富含天然维生素和矿物质。下一步他们打算继续调整它的颜色和味道,使之成为最受美国人欢迎的主要浆果植物。
研究人员认为,CRISPR编辑技术和转基因生物还有一定区别,转基因生物涉及到生物之间的基因交换,而CRISPR可以让科学家们很容易地换入或换出遗传密码的特定字母,从而精确改变植物本身的特征,相当于是一种锦上添花。通过有效的基因编辑,科学家们可以绕过传统的育种途径,更快地驯化野生植物,为大众提供更多前所未见、闻所未闻、喜闻乐见的新奇水果和蔬菜。
CRISPR编辑技术近年已在生物领域掀起了一场狂风暴雨,从癌症研究到驯服耐抗生素超级细菌,都被证明是一个极为有用和有效的工具。去年河北科技大学韩春雨副教授在《自然-生物技术》杂志上发表新的基因编辑技术“NgAgo”,被认为是世界上第二种基因编辑技术,是诺奖级的贡献而广受国际关注。虽然最终以自己主动撤稿收场,但基因编辑技术将越来越多地应用于农业、医学等各种领域,为人类获得更丰富的蛋白质、彻底治愈癌症等顽疾做出革命性的贡献。
这项研究发表在《自然植物》杂志上。
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