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转基因植物能为环境“杀毒”吗?

转基因南瓜

      转基因技术用于动植物身上,曾培育出许多优良品种。最近有科学家发明了一种植物转基因净化技术,利用对白杨的改造,使其能够吸收更多地下水中的毒素。如果这项技术能够推广,将可以大大改善人们的生存环境。请关注———转基因植物能为我们的环境“杀毒”吗?  

  来自美国华盛顿大学的科学家,近期利用转基因技术对白杨进行了改造,使其能够吸收更多地下水中的毒素。实验结果显示,转基因白杨可以将实验所用液体中的毒素三氯乙烯吸收91%,而普通植物只能吸收3%。参与这项研究的沙龙•多蒂表示,他们的研究虽然仍处于初始阶段,但由于成本低、效果好而前景广阔。  

  同样,在另一项研究中,英国约克大学的科学家将取自某些细菌的基因,植入实验室常用植物拟南芥,这些细菌可以降解潜在致癌物三次甲基三硝基胺。科学家发现,转基因拟南芥清除水体或土壤中三次甲基三硝基胺的速度远高于普通植物。  

  为什么这些被植入基因的植物会有如此强的“杀毒”功效?假如技术能够推广,毫无疑问,被污染越来越严重的城市环境可以得到大大改善,自然也会与人类更和谐相处。然而,该技术能得到推广吗?  

  转基因净化技术被“热捧”  

  转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因导入植物细胞或组织,并在其中进行表达,从而使植物获得新的性状。美国和英国科学家在最近的《国家科学院学报》上发表报告说,他们分别开发出净化环境的新方法,可以利用转基因植物净化受污染的水体和土壤。  

  “在国内其实已经有很多研究转基因植物治理环境污染方面的学者了。”广州中山大学环境科学与工程学院环境工程研究所所长雷恒毅介绍说,“在把转基因植物运用于重金属污染等方面,我国也取得了一定的进展。”  

  可以说,目前利用转基因植物治理环境污染的研究在国内外都是比较热门的。那么,美国的这项转基因植物净化受污染水体和土壤的技术有什么优势呢?雷恒毅认为,其最主要的优势有两方面:一是具有很强的修复复合污染的能力;二是成本低,利于大规模工业化生产。  

  依照环境“创造”目标植物  

  “转基因植物具有比一般植物更强的修复复合污染能力。”雷恒毅说。  

  为什么转基因植物修复复合污染更强?  

  一个方面,污染环境中的有机污染物多种多样,存在形态也很复杂。要成功修复被有机污染物污染的环境,所应用的植物必须具备多种特性。这包括:1.对一种或多种污染物有很强的吸收能力;2.对一种或多种有机污染物有很强的耐受能力;3.吸收进入植物体的污染物能最终被降解或集聚,并固定在特定的植物器官中;4.有合适的根系和比较大的生物量,易于栽种,且其生长和繁殖不会破坏生态环境。  

  雷恒毅说,虽然在自然界现存的植物类群中,也有能对有机污染物吸收、富集、转化和降解作用的植物种类,但它们的作用效率比较低;只有当植物对有机污染物的吸收、富集、转化或降解水平达到一定高度时,这项技术才能被大规模地应用。  

  在植物修复中,很多植物只能将污染物转化成另一种形式,而不能完全降解,类似的情况也发生在转基因植物上。针对特定的有机污染物和不同的复合污染,很难甚至不可能在自然界里找到合适的修复植物。然而多基因转化技术的逐渐成熟,让我们开始能够按照环境的要求“创造”目标植物。  

  植物转基因理论上可行  

  在转基因植物中,只要将外源基因成功转入一个植株,之后就可以通过种子遗传给下一代,从而大面积种植。雷恒毅说,转基因植物治理环境污染成本低、利于大规模工业化生产。  

  美国科学家的研究成果,主要是把转基因植物用于某种特定污染物的吸收上。但在实际情况中,需要治理的污染物的种类复杂多样。这种转基因植物能否适应多种污染的环境?  

  雷恒毅认为:从转基因植物的概念和上述对转基因植物修复环境的优势来看,转基因技术可以克服植物有性杂交的限制,基因交流的范围将被无限扩大,可将细菌、病毒、动物、人类、远源植物甚至人工合成的基因导入植物,“让一种植物具备对多种污染物质的净化功能,理论上是可行的”。  

  转基因植物可能的“宿命”  

  随着基因工程的发展,在它带来巨大效益的同时,一系列生物安全的问题也引起了人们的担忧———动植物及微生物间的基因相互导入,造成不同物种间的生殖隔离距离越来越小,很可能会引起地球自然物种的混乱。那么,治理环境污染的转基因植物会怎样呢?  

  雷恒毅认为,对待这类问题应该进行全面分析:一方面,基因漂散的结果可能使某些野生物种从转基因获得新的性状,如耐寒、抗病或速长等,因此可能具有更强的生命力;或如另一种观点所认为的,其生命力更弱,因为它们没有经过自然选择这样的过程。不管是哪种结果,均将打破自然界的生态平衡。从这个意义上讲,要想大范围普及推广转基因植物,还有很多工作要做;另一方面,用于修复目的的转基因植物,在特定污染环境下的生存能力较强,并表现出很强的生物修复能力,但在无污染或低污染的环境下则没有特别的生长优势。当土壤和水体污染水平降低时,这些转基因植物的生长发育速度将接近野生型植物。因此,与同类野生型植物相比,它不会有更大的成为生物入侵种类的趋势。  

  “我们也不应该因为转基因植物可能带来危害,而放弃转基因植物在修复污染环境中的运用,应该要考虑如何展开和‘创造’安全有效的用于修复环境的转基因植物。”

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