2022年04月08日 11:43 新浪科技綜合 來源:把科學帶回家 撰文 蘇澄宇 說起核裂變,你第一個想到的一定是核武器。 無疑,核武器是地球上最具威懾力的武器,自它誕生之初,人類長期面臨著核打擊的恐懼。 如果人類只將這類原子技術用於戰爭,那未免也過於悲哀,所以我們有了占世界能源來源10%左右的核電站。 除此之外,人類還曾想用原子技術改造生物,為此打造了核輻射植物園。 布魯克海文伽馬植物園 20世紀50年代開始,紐約布裏克海文國家實驗室建造了「伽馬花園」,用來研究伽馬射線對植物的影響。 伽馬射線是核裂變釋放的射線之一。 這種射線波長在0.01納米下,穿透力很強,攜帶很高的能量,很容易造成生物體內細胞的DNA斷裂引起基因突變。 剛開始的幾年,研究的大多是分析輻射給植物帶來的影響,後面開始研究伽馬射線是否可以給植物帶來有益的基因突變。 其中的一些花園非常巨大,達到2萬多平米,通常花園都被布置成一個大圓同心圓,植物就種在其中。 同一個物種種植在一小塊餅狀區域。 在花園的中心,放有一根含有放射性同位素(通常為鈷-60)的磁極,每天輻射約20小時。 當研究人員進花園看結果時,他們會先通過遙控將輻射源沉入由鉛制成的地下掩體中,然後再穿過高圍欄進入植物園中心周圍,檢查在輻射中心周圍的植物。 伽馬植物園的輻射源構造 通常那些離輻射源最近的植物會直接死亡,即便活下來的也會發育不良或長滿腫瘤。 而位於圓圈邊緣周圍的植物一般看起來很正常,當然光從外表看肯定不行,他們還會進一步檢查是不是真產生了有益的突變,看看個頭是不是變大了,味道是不是更美味了。 高中生物告訴我們基因突變在活體細胞一直都有存在,只是大多數時候發生的頻率很低。 而通過一些外在因素,比如輻射就會加速突變的過程,增加突變的頻率。 當時的科學家認為通過輻射可以加速物種的進化,然後創造出更能經受住惡劣生長條件和疾病的作物,甚至認為他們的工作可以結束全球饑荒,把世界變成一個微笑的伊甸園。 不只是美國,到了50年代後期,類似的輻射實驗在挪威、瑞典、哥斯達黎加、蘇聯都有在做。 其中大多都是由政府和大學主導的,而還有一小部分則是由那些好奇的市民來做的。 輻射種子的廣告 當時,一個田納西州的口腔外科醫生 CJ · 斯皮亞斯(CJ Speas)在自家後院建了一個小地堡,每天在那裏拿著從政府那裏搞到的放射源照射種子。 照完之後,把這些種子賣給園藝師或者有科學作業在身的小孩子。 買他家種子的有一個大客戶,一位名叫穆裏爾 · 霍沃思(Muriel Howorth )的英國園藝師。 她在1959年創立了原子園藝協會,想讓普通人也參與輻射實驗。 穆裏爾 · 霍沃思 拿到種子後,她把這些輻射過的種子分發給協會成員,讓它們種植培育這些種子,然後將種植的數據匯報給她。 原子園藝協會成員 剛開始大家參加得都很踴躍,但慢慢地就失去興趣了。 其中主要原因就是大多數時候都看不到什麼肉眼可見的變化。 本來基因突變產生外表的形狀改變就是很難發生的,還要產生對人類有利的改變就是難上加難。 另外,有些改變可能是比較細微的,普通人沒經過科學訓練,也沒有相應的科學技術壓根不可能發現這些變化。 原子園藝協會實驗報告模板 隨著時間的推移,輻射植物園逐漸淡出了公眾視野。 盡管如此,通過輻射得到基因改良植物的研究並沒有消失。 在日本有一個輻射育種研究所,裏面的輻射植物園為半徑100米的同心圓,輻射源也是鈷-60。 日本輻射育種研究所 比如下面圖中左側的牽牛花就是研究所的輻射育種成果,右側是正常的牽牛花。 國際原子能機構和聯合國糧食及農業組織也有類似的育種小組,專門進行輻射育種研究。 之所以輻射育種沒有消失,是因為輻射育種技術相對於基因編輯技術便宜。 除了成本不一樣,輻射育種和基因編輯原理也不一樣,輻射僅會改變現有的DNA,而不會引入任何新的遺傳物質,輻射作物本身不具有放射性。 重點是,通過輻射確實創造出了挺多有利變異的植物。 不管你信不信,如今已經有超過2000種農作物品種進入到全球食物系統中。 在美國德州,一種通過輻射基因改良的裏約星葡萄柚占所有葡萄柚的75%,該品種號稱最甜葡萄柚。 在越南,種植的大豆約有一半是突變品種。 最左側為裏約星葡萄柚,和普通葡萄柚相比,果肉更紅 如今,通過輻射育種的作物依舊存在,為什麼沒什麼人關注了?因為大眾的關注點都轉移到了轉基因作物上…… 《為了獲得世界上最甜的葡萄柚,美國人建了一個輻射植物園》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
音調
速度
音量
語言
為了獲得世界上最甜的葡萄柚,美國人建了一個輻射植物園
精確朗讀模式適合大多數瀏覽器,也相容於桌上型與行動裝置。
不過,使用Chorme瀏覽器仍存在一些問題,不建議使用Chorme瀏覽器進行精確朗讀。