美國(guó)德克薩斯州盛產(chǎn)紅心葡萄柚(西柚)。1929年，德州人在一棵粉心葡萄柚樹(shù)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)果肉呈紅寶石色的紅心果，他們覺(jué)得紅心柚顏值高，肯定會(huì)比粉心柚更有市場(chǎng)，由此開(kāi)始積極培育紅心葡萄柚品種。
德克薩斯出產(chǎn)的紅心葡萄柚，75%以上是“里約星(Rio Star)”這個(gè)品種，號(hào)稱“最甜葡萄柚”，果肉呈深紅色，很是誘人。
你可能不知道，這種葡萄柚的顏色與味道，都是來(lái)源于核輻射引起的基因突變。
什么是原子園藝?
原子園藝，或伽馬園藝，是將植物或種子在田間或者特別設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行不同程度輻射的過(guò)程。通常形式是，將輻射源(如鈷-60)放置在高處，植物圍繞輻射源由近及遠(yuǎn)成排栽種，一般情況下，一個(gè)輻射育種園內(nèi)只栽種一種植物。
植物在接受特定時(shí)間(20小時(shí))的輻射后，輻射源會(huì)被屏蔽，研究人員進(jìn)入田間，觀察輻射對(duì)植物的影響。
絕大多數(shù)靠近輻射源的植物都會(huì)死亡，距離稍遠(yuǎn)一些的植物會(huì)生長(zhǎng)異常或者發(fā)育畸形。
再遠(yuǎn)一點(diǎn)的植物，則可能發(fā)生基因突變，其中一些突變對(duì)果實(shí)的大小，味道，形狀甚至抗病性有積極的影響，被認(rèn)為是有益的突變。
讓科研人員感興趣的，是那些看起來(lái)“正常”，但有基因突變的植物，這就是他們追求的新品種，比如超大個(gè)兒的花生。
原子園藝的歷史
第二次世界大戰(zhàn)之后，國(guó)際社會(huì)積極尋找和平利用原子能的方式，其中一個(gè)想法就是利用核輻射“轟擊”植物，使其發(fā)生變異。這些變異有好有壞，有的變異能讓植物患病，有的變異則能讓植物變得更耐寒，或者擁有與眾不同的顏色。
1953年，美國(guó)艾森豪威爾總統(tǒng)在聯(lián)合國(guó)發(fā)表了“原子促進(jìn)和平”講話，提議“將原子能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，醫(yī)藥和其他和平活動(dòng)的需要”。
在這個(gè)講話的召喚下，美國(guó)，歐洲，日本，印度和前蘇聯(lián)都建立了大型伽瑪射線育種實(shí)驗(yàn)室，上世紀(jì)50和60年代，數(shù)千個(gè)植物新品種被培育出來(lái)，包括水稻，小麥，大麥，梨，豌豆，棉花，薄荷，向日葵，花生，柚子，芝麻，香蕉，木薯，高梁等種類，“里約星”就是其中之一。
那個(gè)時(shí)候，普通人也能獲得輻射源。1959年，一位名叫穆里爾·霍沃斯的英國(guó)婦女創(chuàng)辦了原子園藝協(xié)會(huì)，一年后出版了一本關(guān)于普通人如何在自己院子里建立原子花園的書(shū)。
在她的影響下，家庭版的原子花園如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)。霍沃斯給原子園藝協(xié)會(huì)的成員們提供輻照種子，要求他們將這些種子生長(zhǎng)情況的數(shù)據(jù)反饋給她。
原子花園的魅力，對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，在于種植大量的食物，緩解戰(zhàn)后的食物短缺。但對(duì)于霍沃斯這樣的人來(lái)說(shuō)，在于嘗試新鮮有趣的事物。霍沃斯寫信給阿爾伯特·愛(ài)因斯坦，成功地說(shuō)服他成為該組織的贊助人。
雖然霍沃斯盡了最大努力推銷她的理念，幾年后，隨著公眾對(duì)核輻射了解的加深，意識(shí)到對(duì)輻射源處理不當(dāng)可能造成危險(xiǎn)，人們對(duì)原子花園的熱情迅速消褪。
如今，除日本之外，其他國(guó)家的輻射育種研究所都已不復(fù)存在。
位于日本茨城縣的伽馬花園是目前世界上最大的，可能也是唯一幸存的原子花園。花園的半徑為100米，周圍是8米高的屏蔽墻。
原子園藝盛行時(shí)期培育出的新品種，有很多今天還在用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。常見(jiàn)的如口香糖和牙膏里面的薄荷精油，采用的薄荷品種就是輻射的產(chǎn)物。
多年以前，我曾經(jīng)吃過(guò)一種日本葡萄，個(gè)頭像乒乓球葡萄那么大，紫色的，很甜。我當(dāng)時(shí)就想，怎么會(huì)有這么大，這么甜的葡萄，吃起來(lái)太爽了。 不知道那種葡萄是不是輻射育種的結(jié)果。
基因編輯育種與轉(zhuǎn)基因
原子園藝早已被現(xiàn)代基因工程所取代。俄克拉荷馬州塔爾薩大學(xué)的專家佩吉·約翰遜說(shuō)：“如果你認(rèn)為今天的基因改造是用手術(shù)刀切除基因組，那么在20世紀(jì)60年代，他們是用錘子敲擊基因組。在科學(xué)家學(xué)會(huì)如何改變基因之前，他們用輻射誘導(dǎo)突變，希望得到最優(yōu)異的品種。”
她所說(shuō)的“用手術(shù)刀切除基因組”，指的是通過(guò)基因編輯技術(shù)(CRISPR)，把植物中的冗余基因刪除。比如有一種蘑菇，切開(kāi)了以后表面會(huì)變黑，用基因編輯技術(shù)切掉了造成蘑菇氧化的PPO基因以后，蘑菇就不再變黑了。由于只是把自身的一些基因去除，沒(méi)有引入外源基因，美國(guó)農(nóng)業(yè)部宣布，這種情況不需要像傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因食品一樣地經(jīng)過(guò)審批才能上市。
傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因的概念是把一個(gè)或幾個(gè)外源基因，轉(zhuǎn)移到作物身上，在大多數(shù)情況下，目的是向作物中引入一種新的性狀，如抗害蟲(chóng)，抗除草劑，抗寒抗旱的能力等等。
與基因編輯相比，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在原理上更為簡(jiǎn)單。人們對(duì)轉(zhuǎn)基因的顧慮在于操作不夠精細(xì)，在引入目標(biāo)外源基因的同時(shí)，可能還會(huì)引入一些多余的基因，對(duì)人體造成潛在危害。而且外源基因不是該生物體本身的基因，存在不確定性，很多人對(duì)此也有顧慮。
轉(zhuǎn)基因作物是否安全，與轉(zhuǎn)了什么，怎么轉(zhuǎn)的有很大關(guān)系，不能一棍子打死，也不能沒(méi)有監(jiān)管。所以，能夠保證精準(zhǔn)操作的基因編輯技術(shù)是育種的未來(lái)趨勢(shì)。通過(guò)設(shè)計(jì)，既可以對(duì)內(nèi)源基因進(jìn)行精準(zhǔn)的刪除，沉默，激活或者定點(diǎn)突變，也可以進(jìn)行外源基因的定點(diǎn)插入，基因編輯極大地提高了基因改造的安全性。
總有一天，人們會(huì)像吃誘變育種食物那樣，坦然地面對(duì)轉(zhuǎn)基因食物。
