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繪制可可樹基因圖譜:關于巧克力的科學革命

中國食品商務網 2008-07-03 11:30 食品
一旦科學家繪制出可可樹的基因圖譜,很多人懷疑,巧克力生產商們會不會據此生產轉基因巧克力。 在巧克力的重要原料可可豆的主要產地非洲,最近幾年戰亂饑荒頻仍,而其他的生產地亞洲和拉丁美洲,最近幾年則遭受著疫
 

  一旦科學家繪制出可可樹的基因圖譜,很多人懷疑,巧克力生產商們會不會據此生產轉基因巧克力。

    在巧克力的重要原料可可豆的主要產地非洲,最近幾年戰亂饑荒頻仍,而其他的生產地亞洲和拉丁美洲,最近幾年則遭受著疫病、蟲害、水災等的打擊,致使可可豆的價格上漲多達50%,并且產量很不穩定。日前,世界最大的巧克力生產商之一的Mars與IBM以及美國農業部一起合作,準備繪制可可樹的基因圖譜,并加以徹底分析。這項研究,對于全球的巧克力愛好者們固然是福音,但是它更大的意義在于可以幫助全球總數超過650萬的可可樹種植農戶,他們其中有70%都居住在非洲,其余的則居住在亞洲和拉丁美洲等不發達地區,并且大多是小型家庭經濟,而非大型農業企業。

    計算機技術運用于可可種植

    過去10年當中,美國農業部門一直和Mars合作,為改善可可的種植而努力。美國每年對可可的需求都十分旺盛,但美國本土卻甚少種植可可,完全依賴于進口。在美國,每進口一美元的可可豆,就需要花費一到兩美元的本地農作物參與到巧克力的制作當中。

    “藍色基因”(Blue Gene)是世界運算速度第二快的超級計算機,它的最新任務,就是幫助美國農業部的農作物生產與防護部門的科學家,繪制出可可的基因遺傳圖譜。“如果我們想要更好地理解并且發展某種農作物,將它的基因圖譜繪制出來是至關緊要的第一步。”美國農業部農作物生產與防護計劃副主任朱迪·圣約翰(Judy St John)這樣說道。根據現在的研究,可可的基因序列由4億多個部分組成。

    Mars的全球作物科學部主管霍化德-亞納·夏皮羅(Howard-Yana Shapiro)如此描述這項任務的目的:利用目前最先進的數字生物技術,來探尋可可樹的基因之中對于病蟲害、干旱的抵御機制,同時還有可能改進植物的口味。除此以外,還有其他潛在的回報,比如促進可可樹植株的發展,“用傳統方法來種植可可植株,一般需要5到8年,但是經過數字生物學家們和超級計算機的合作,在溫室中可以只用18個月就得到新的可可樹植株,速度大大加快。”夏皮羅對計算機新技術運用于可可種植的前景非常樂觀。

    在這項為期5年的計劃當中,“藍色基因幫助科學家們繪出可可樹的基因序列,再加以分析,就可以讓人們揀選出更強壯的植株,能夠對抗真菌的感染、抵御蟲害,并且能夠應對全球變暖帶來的更為干旱的氣候。”阿賈伊·羅伊尤魯(Ajay Royyuru),來自IBM的高級計算機工程師總結新技術對于可可種植的意義時這樣說道。來自華盛頓大學的科學家們也會參與到這項計劃當中,將藍色基因測得的數據用專業的儀器制成可可的遺傳圖譜。

    轉基因巧克力?

    相對于玉米、小麥、水稻等維持人們日常生活的農作物而言,可可的研究顯得十分單薄。而在農業市場上,這種能夠制作出讓人著迷的巧克力的新大陸植物,日益變得奇貨可居。據預測,這個季度世界對于可可的需求量是29000噸,大大超過此前預測的6000噸。到下一個季度,這個數字會繼續上升,全世界可可的需求量會出現21000噸的缺口。

    在比利時基因生物學家瓦爾特·費爾斯(Walter Fiers)1976年解讀出一種病毒的遺傳圖譜之后,基因研究的成本大大降低,直接導致了從1990年開始的人類基因組研究項目??茖W家們已經測出了水稻、淡水河豚以及大腸桿菌的基因遺傳圖譜,大腸桿菌的遺傳圖譜現在已經被運用于通過生物發酵,來生產“可再生汽油”。轉基因玉米如今對于人們而言,也并不陌生。今年4月,美國夏威夷大學對番木瓜的遺傳基因測序工作也已經完成。然而在掀起生物科技革命大潮的同時,基因技術也面對著諸多質疑,同樣在Mars大手筆投入這項研究之后,也有很多爭議。

    “一旦我們繪制出基因圖譜,巧克力生產商們可以找到他們感興趣的每一個基因。”美國農業部的基因科學家雷·施耐爾(Ray Schnell)表示。很多人開始懷疑,巧克力生產商們會不會據此生產轉基因巧克力,Mars對此拒絕評論。但同樣也有很多人對此表示歡迎,“如今巧克力價格節節上升,如果這項技術既能夠幫助貧困農戶,又能讓我們或者我們的孩子們吃上便宜的巧克力,那又有何不可呢?”美國Wired雜志的馬特·布羅姆(Matt Blum)這樣評論道。

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