长期以来，美国农业技术人员利用生物遗传性征培植耐寒和抗病虫害优良农作物品种已经获得良好收效和经验。近期生物工程技术人员又对植物基因构造进行合理调整和重组以便更有效地达到预期目的。目前美国实施的2项试验显示农业科技人员不仅可使农作物增产而且还可能再造农作物品质：迄今采用的天然合成技术实际上可让农作物长出全新材料，其中不乏一些类似塑料的有机聚合物。倘若现行技术证明有大规模推广种植可行性和商业价值，最终将使农作物完全以天然合成方式出产更加保暖的棉花和更加安全的医用材料。

承前启后再造聚脂棉

去年11月美国威斯康星州米德尔顿市阿格拉斯塔斯生物技术公司科学家报道，他们首创的转基因棉纤维中含有少量类似塑料的聚脂多羟基丁酸（PHB）。该公司科研小组采用卡内基研究所克里斯 · 萨默维尔1992年发明的基因重组技术，当时萨默维尔期望以基因工程技术改良物种品质以便大量生产PHB，这样农业工人就可像精炼厂一样生产廉价无环境污染的多羟基丁酸原料。虽然萨默维尔培育的植物未能如愿推广应用，但是这项研究成果却引起阿格拉斯塔斯生物技术公司密切关注。

该生物技术公司科研人员马利亚科尔 · E · 约翰和格雷格 · 凯勒发现一种细菌可自然生成塑料。在富含碳元素环境中，一种真氧产碱菌能将多余碳元素贮存起来并转化生成富含碳的有机聚合物多羟基丁酸微粒。这种聚合物可生物降解，不致污染环境。他们从这种细菌中分离出产生聚合物的基因，用金微粒覆盖基因表面并用基因枪将其植入棉秧细胞中以期基因内含有的3种关键酶再造PHB。随后棉株生长期间，他们从修剪下的枝叶和苞蕾中并未发现植入基因表达片断，直到棉花成熟才从中找到至少有一层转基因组织构造。尽管这种基因嫁接改造技术成效低微，2位科学家仍为1.4万株幼秧植入金微粒壳基因并从中获得30株变异棉苗。这种转基因嫁接技术较试管培育技术有2大优点，基因枪植入技术可使整株植物构造发生变异，再则它能够一次植入多个基因。

眼下指望从棉田出产成分各半的杂交聚脂棉制作衬衫为时尚早。迄今收获最优质的棉桃中仍主要为棉纤维而且PHB含量比重不足1%。不过目前的进展足以使科学家信心倍增：阿格拉斯塔斯生物技术公司宣称，用杂交聚脂棉纺造的产品比未经改造的原棉织物保暖性能高8.6%以上。约翰认为这种聚脂棉要想达到商品化用途至少需要提高3倍以上PHB含量，这个目标可能还需数年才有望实现。

该生物技术公司在继续培植聚脂棉的同时还计划将其它用途的聚合物拼接到棉纤维中。凯勒展望称，来自其它植物的复合型PHB多聚物乃至构成毛发的角蛋白将有助变种棉拥有多种优良品质，诸如保暖抗皱、保持多种天然色泽以及较更优良的透气防水性能。

独辟蹊径再植新型橡胶

基因工程技术绝非总要使植物生长出经过改良的原材料这唯一途径，成功培植多产奇瓦瓦沙丘灌木银胶菊给科研人员开拓新产品提供了新思路。亚利桑那大学物种改良技术人员丹尼斯 · 雷指出，这种沙丘植物可以自然生长胶乳，不过原生植物起初并非像热带橡胶树割胶那样多产。然而历经15年基因工程技术嫁接以及精选良种已使银胶菊胶乳产量翻了3番，达每英亩近900磅，这一产量足以和热带橡胶树产量相媲美。

银胶菊橡胶除享有热带橡胶等观的耐用和坚固性能外，还独具2大特色。它可以生长在亚利桑那这样的干旱地区，反观热带橡胶树仅聚生于热带雨林中。更为难能可贵的是，银胶菊橡胶不会导致人体过敏反应。美国农业部科研人员卡特里娜 · 科尼什称，这种独特性能赋予银胶菊种植广泛的地域适应性。由于热带橡胶内含57种过敏原蛋白质，胶乳产生的过敏性可诱发轻度皮肤过敏到过敏性休克等诸多疾患。近年来由于人们普遍惧怕艾滋病病毒感染，经常带上橡胶手套作业以防不测，从而导致胶乳过敏反应在医疗保健人员和经常接触橡胶制品的工人中呈上升态势。

银胶菊橡胶在这方面显然品质优良独树一帜。1994年一项对21名胶乳过敏反应患者进行的测试研究显示，无一人对银胶菊蛋白质产生不良反应。即便如此，科尼什仍在致力于银胶菊胶乳提取过程的改良以使蛋白质凝缩处于极低浓度。与此同时，费城尤利克斯（ulex）公司眼下正就批准科尼什专利技术转让事宜与美国农业部进行协商谈判。如果一切进展顺利，不出几年人们将欣然观望到大田中这些天然合成杂交多产农作物繁花似锦生机勃发的喜人景象。

[Scientific American，1997年第2期］