美國加州經曆了長達四年的幹旱。這不是普通的幹旱——據科學家說，在全球氣候變化的推波助瀾下，這是一次千年不遇的最嚴重的幹旱。加州麵臨的情況非常嚴重，州長Brown不得不簽署執行兩項緊急措施，拿出10億美元用來緩解旱情和興修水利基礎設施。受到打擊最大的產業是農業，缺水已經是農場主損失了幾十億美元。而且，加州的旱情還僅僅是個開始；科學家預測，在未來30到90年，全球都會發生嚴重而廣泛的幹旱。全球75%的淡水都用於農業生產，幹旱會造成大麵積的農產品減產，除非能夠找到一條道路，用較少的水維持所有作物的現有產量。
這就是轉基因技術想要解決的問題之一。
耐旱一直是基因工程師最看重的特性之一，但是幾十年來，他們培育出的耐旱品種屈指可數。孟山都公司的DroughtGard玉米是唯一實現了商業應用的具有耐旱性的轉基因作物，而且它才剛剛投放到市場。現在，科學家正在植物的基因水積極地尋找有效地利用水的秘密。
“我們現在已經掌握了必要的基因工具，可以預先改造出能適應未來幹旱天氣的作物，”悉尼大學農業與環境係的Peter Franks說。“我們的研究目標是用更少的水維持甚至提高作物產量。”
他們已經做到了這一點。他們最近發了一篇文章，詳細介紹了一種基因（EPF2）的過度表達如何使擬南芥在幹旱環境中更具有生長優勢。
EPF2基因負責之中小型生化肽的編碼，這種肽負責控製葉片上用於進行氣體交換的氣孔的數量。這些小孔也是水分蒸發的通道，所以氣孔多的植物會需要更多的水分。通過控製EPF2的基因表達，這個研究團隊創造了一種葉片上氣孔較少的植物，如人們所料的一樣，它消耗的水也比較少。但是最重要的是，這種新的植物雖然需要的水少了，可以其進行光合作用的能力和繁殖能力卻絲毫不受影響，特別是在二氧化碳較高的環境裏。換句話說，他們創造了一種能夠在未來幹燥而充滿二氧化碳的環境中蓬勃生長的植物。
目前對轉基因作物的批評主要是針對現有的轉基因作物種類的，它們的主要特性是抵抗雜草滋生（RoundUp Ready型轉基因作物）和防蟲（Bt型轉基因作物）。但是依據這些作物來評判轉基因技術的潛力是不合適的。
即使在現有的轉基因作物品種裏，也有一些有利於環境的品種。例如，德國Max-Planck研究所的科學家上個月推出了一種新型的抗蟲害馬鈴薯。這種新型的轉基因作物能夠抵抗科羅拉多馬鈴薯甲蟲。這種甲蟲被稱為“國際超級害蟲”，因為它進化出了強大的抗藥性，不懼怕上個世紀使用的所有主要的殺蟲劑。這種新的抗蟲害馬鈴薯和傳統的Bt型轉基因作物不一樣，不是靠產生普通的殺蟲劑來殺死這種害蟲；相反，它會產生一種特殊的殺蟲RNA，隻殺死馬鈴薯甲蟲，而不會殺死其他蟲子。
這種新的轉基因作物殺死害蟲是靠RNA幹擾（RNAi），它是許多物種體內存在的一種先天基因機製，可以抑製基因的表達。細胞中雙鏈的RNA會被一種叫做Dicer的酶切成一個個大約21個核苷長的小段，這些小段被稱為小幹擾RNA（siRNA）。這些小幹擾RNA片段會與與它具有互補片段的RNA分子結合在一起。然後，一種叫做RNA引致基因沉默載體的細胞成分就會瞄準這些RNA分子，並摧毀這些分子。
其他領域的基因科學家早就在利用RNAi來培育轉基因品種了。現在，農業科學家正在了解如何讓植物產生對它們自身無害，但是能夠殺死害蟲的雙鏈RNA。
這個德國的科學家團隊培育了一些馬鈴薯，它們的雙鏈RNA靶向了對於超級甲蟲的生存至關重要的兩個基因。這不是第一種以RNAi作為害蟲控製機製的轉基因植物，但是這是第一種在葉綠體中而不是主細胞中產生殺蟲RNA的轉基因植物。研究團隊將殺蟲基因插入到葉綠體中，從而使培育出的轉基因馬鈴薯對超級甲蟲具有極高的殺蟲效率。
“將轉基因的目標從細胞核轉移到了細胞質，從而消除了用轉基因手段產生RNAi為植物提供有效保護的障礙，”研究人員在結論中說。但是，這種轉基因植物最大的好處是，殺蟲RNA針對的是特定的物種，而不是蛋白質，因此不會對人類造成影響。“雙鏈RNA方法為植物提供了保護，但是卻不會在植物中插入化學物質或外來的蛋白質。”
由於現在公眾對轉基因作物有很多疑慮，甚至擔心它會帶來不可預見的可怕後果，所以這一點非常重要。未來的轉基因作物要取得成功，必須想辦法消除公眾的這種恐懼。
最近的這兩項研究僅僅是基因科學家希望利用生物技術解決的眾多問題中的兩個代表。除了幹旱和害蟲，他們還在設計能夠對抗營養不良的農作物和能夠產生疫苗的農作物。
毫無疑問，下一代轉基因作物和現在備受批評的轉基因作物不同。未來的轉基因作物的可能性幾乎是無限的，它們能帶來的好處也幾乎是無限的。而且，隨著世界氣候的迅速變化，農業生產顯然也要隨著變化，以適應不可預測的環境。農業的未來可能在很大程度上取決於基因科學家的才智和他們所創造的轉基因作物。真正的問題是，這些新的轉基因作物能否做到現在的轉基因作物所做不到的事情：贏得消費者的心。
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