生物育种

2022/3/18

乍一看到这个词，你可能会有些疑惑——难道这世界上还有哪种育种不是针对生物的？其实，这里的“生物育种”全称是“生物技术育种”，相对于传统育种而言，它采用了当今最尖端的生物技术。

最初，我们的祖先为了吃饱饭，开始主动养殖植物、圈养动物，点亮了“农业”这个技能点，这个时期的主题是“驯化”。接着就是一段漫长的农耕年代。一直到工业革命之前，无论是种植庄稼，还是养殖动物，我们想要获得优良的品种，就只有两个方法：一是在自然选择的铁律之下撞大运，二是有意识地留下性状优良的品种，并让它们产生后代。

插图：苏盼盼

在孟德尔、达尔文和摩尔根之前的年代，人们也不知道这么做背后的原理，但到了20世纪初，这些育种实践完全被遗传学三大定律验证了。这三条定律是关于基因遗传和突变的基本理论，基于此，大批优良的作物和畜禽被选育出来，与化肥一起引发又一次新的农业革命。同时，由于物理和化学的进步，人们又发现一个问题，不必等待一个个基因在繁殖中被大自然的力量改变，采用辐射射线、化学试剂、生理活性物质等方式，也可以诱导它们更快地突变，或者获得所需物种的单倍体和多倍体……只不过这突变很多时候像掷骰子，我们并没有办法预知会获得什么新品种。

此后，DNA的双螺旋结构被发现，生命科学一路发展到今天，生物在分子、细胞、组织的每一个层面，以及繁殖、发育等每个生命阶段的“蓝图”都逐渐显影。而在每一个层面、每一个阶段，我们都可以用相应的生物技术来进行一些修改，以得到我们想要的性状，这就是生物育种。

因此，相对传统育种而言，生物育种将会是一系列“设计感”更强，保证“预见性”，也更精确的育种技术。比如在基因层面，有我们耳熟能详的转基因技术，可以把优秀的基因转进特定的作物、畜禽里。而随着技术进步，这些分子育种技术已经远远超过“转基因”的范畴，比如使用CRISPR/Cas9等基因编辑工具，我们可以更随心所欲地编辑基因组里的任意碱基，甚至可以改变其表观遗传学性状。新兴的合成生物学育种技术，则可以操纵一些作物更高效地合成有机物、固氮，不仅令未来的农业更高效，对环境也更加友好。

借助生物育种，每一样生物资源都可以拥有一份写好脚本的剧本，创造出更符合人类生活的果实，而创造它们的导演就是人类自己。

名词解释

三大定律：由孟德尔、摩尔根提出，遗传学的三大基本定律是：基因的分离定律、自由组合定律、连锁和交换定律。

DNA双螺旋结构：1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，开启了分子生物学时代。

本文作者：

翟继鹏，浙江大学动物科学专业，科普作家。

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编辑：Ser'lu

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