随着经济的发展、生产方式和人们生活方式的改变，环境污染越来越严重，甚至会经常出现污染物泄漏，造成大面积污染事件发生。近日，美国科学家在《美国科学院院刊》发表的最新研究成果中指出，改变树或草木等植物的基因后，这些绿色植物能够吸收或降解土壤、地下水或大气中的各种污染物，实现一种绿色环境治理技术。



　　植物修复环境技术



　　众所周知，现在的癌症患者人数明显增加，其中的环境污染因素是最大诱因之一，环境污染地区有很多致癌物质通过空气或地下水进入人体内。在美国，目前有1.2万处受到严重污染的地方被称为超级资金污染场，意思是需要动用超级资金来治理的污染区，此外还有50万处受到污染的商业厂房被废弃。



　　科学家一直希望能够找到一种既快捷又经济的环境治理方法，其中利用植物来净化环境的植物修复技术成为研究的新领域，科学家们希望能利用树木、青草和其它植物，来去除环境中的有害物质。



　　长期从事该领域研究的美国华盛顿大学教授多蒂表示，植物修复是一个利用太阳能的污染清除系统，它利用植物的自然特性，从水、土壤和空气中提取并降解化学物质，将有毒的化学物质转化成没有毒性的新物质。研究人员十多年来的研究证实，转基因植物能够利用它们的根部吸收被污染现场的污染物，嵌入植物的新基因能够分解致癌物质。



　　虽然有人认为植物修复环境技术治理环境太慢，因而不实用，但相关研究人员表示，利用植物清洁环境的成本不到使用其它技术的1/10，而且这项技术更容易与环境融为一体，种下的树草更能满足绿化和审美的要求，况且很多污染现场因为治理成本问题而放弃治理，被商家遗弃，在这种情况下，植物修复技术无疑是一种更好的选择。



　　转基因杨树高效除污



　　多蒂教授和她的同事们在实验室培育出一种转基因杨树，试验证明，这种转基因杨树能够清除环境中91%%的三氯乙烯，而传统杨树的清除率只有3%%。在美国超级基因污染场的地下水中，三氯乙烯是最普遍的污染物。事实上，自然杨树和转基因杨树作用机理相同，都是通过产生一种酶来分解三氯乙烯，将致癌物质三氯乙烯分解成无害的产物。只是转基因杨树产生的这种关键酶量更多，因而降解效率更高，速度更快，降解速度比自然杨树快100多倍。



　　多蒂和她的同事们还发现，转基因杨树还能更好地清除有害物质三氯甲烷、四氯化碳和二氯乙烯。三氯甲烷是在对水进行消毒的过程中产生的副产物，具有致癌作用。四氯化碳是一种毒性很强的有机溶剂。二氯乙烯是制造塑料的原料，也是一种致癌物质。另外，将15厘米高的转基因杨树苗和被污染的空气密封在容器中，研究人员发现，转基因杨树还能更好地吸收气态三氯乙烯和苯，这两种气态物质是与汽油使用有关的环境污染物。



　　这是科学家首次证实转基因植物能够清除气态污染物，它将为降低空气污染带来的环境威胁提供一种全新方法。



　　拟南芥加入细菌基因会怎样



　　英国约克大学的教授布鲁斯是多蒂教授的研究伙伴，他长期的研究重点是利用转基因植物清除环境中的爆炸物RDX，这种爆炸物毒性极强，能够造成土壤和地下水大面积的污染，并且没有自我降解能力。



　　布鲁斯教授研究发现，某种细菌在被污染的土壤中移动时，能够分解爆炸物RDX。研究人员从这种细菌中分离出与分解RDX有关的基因，并将这些基因嵌入一种草科植物拟南芥中，结果发现，这些转基因拟南芥比自然拟南芥净化RDX的速度快了许多倍。拟南芥的优点是植株小（1平方厘米可种植好几棵）、每代时间短（从发芽到开花不超过6周）、结子多（每棵植物可产很多粒种子）、生命力强（用普通培养基就可做人工培养）。拟南芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。每个单倍染色体组的总长只有7000万个碱基对，即只有小麦染色体组长的1/80，这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高。由于有上述这些优点，所以拟南芥是进行遗传学研究的好材料，被科学家誉为“植物中的果蝇”。



　　布鲁斯表示，这些转基因草能够将RDX分解成像亚硝酸盐等没有毒性的代谢产物，转基因植物反过来可以利用这些分解产物，用做自身发育所需要的氮源。接下来，他们还希望能够成功地将细菌基因嵌入到杨树中，创造含有这些特殊分解能力的转基因杨树。



　　对转基因植物的生态顾虑



　　多蒂下一步的计划是，除了在实验室证实这些转基因植物不会对周围的微生物造成伤害外，更重要的工作是尽快将这些转基因植物种植在土壤中，以观察它们治理环境的效率。目前，所有的研究工作还停留在实验室，这些转基因植物只能在玻璃瓶中培育，而且只能长到几英尺高。



　　多蒂的这些远大计划受阻于美国政府的相关规定。美国政府规定，由于无法评估这些转基因植物对生态环境的影响，转基因植物只能在温室大棚中培育，或者在一小块地方用于实验目的培育，转基因植物商业用途的大面结种植是不允许的。



　　多蒂表示，有关人员认为转基因植物存在危险，但是这种所谓的危险根本没有得到验证，应该考虑最大限度地降低风险，并且污染场地的环境状况非常恶劣，转基因植物能够大大降低环境中致癌物质和有害污染物的破坏，提供一种快速而负担得起的污染物治理选择。



　　多蒂还表示，他们选择的杨树完全可以让政府消除这些顾虑。杨树不会污染森林，杨树在种植的前几年不会开花，因此只要在几年内将这些杨树砍伐，它们就不会结果并产生种子，因而也不会在种植地随处繁殖。而且研究表明，与其它树不同，杨树的枝丫掉到地上后，不会在土壤中扎根繁殖，因此不会对野生杨树的生态物种产生改变。(http://www.ebiotrade.com/)