詩人喬伊斯?莫爾基曾寫道：“樹是上帝之手的杰作”。姑且承認(rèn)這一對樹的起源的看法,。然而,，基因技術(shù)讓工程師們有了改造樹的能力。
為了將木料變?yōu)橐环N新能源,，科學(xué)家們正在使用一種目前仍富有爭議的基因技術(shù)來改變木材成份,。木材中含有的一種被稱為木質(zhì)素的化合物，這種化學(xué)成分會妨礙木材中的纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇類生物燃料,?？茖W(xué)家們的目標(biāo)就是減少其中的木質(zhì)素含量。
在北卡州立大學(xué)森林生物技術(shù)研究小組主任文森特?蔣(Vincent L. Chiang)新近開發(fā)出一種轉(zhuǎn)基因樹,，這種樹含有的木質(zhì)素僅有同類樹的一半,。他認(rèn)為這種低木質(zhì)素的轉(zhuǎn)基因樹將會極大地幫助解決能源需求問題。
環(huán)保主義者則認(rèn)為該項試驗會帶來很大的生態(tài)風(fēng)險,。木質(zhì)素不僅能在結(jié)構(gòu)上加強其硬度,，還能幫助抵御有害物。從事改變木質(zhì)結(jié)構(gòu)的一些科學(xué)家也坦言,，如果木質(zhì)素減少的太厲害,，確實會使得樹更加脆弱和不穩(wěn)定。
英國哥倫比亞大學(xué)的副教授肖恩?曼斯菲爾德(Shawn Mansfield)認(rèn)為低木質(zhì)素的樹種不會有實際應(yīng)用,。他說：“如果低木質(zhì)素的樹種能夠經(jīng)受住自然選擇的淘汰,，那么他們現(xiàn)在應(yīng)該已然存在于野外，而不僅僅是在溫室里,。”
業(yè)內(nèi)人士坦承他們可能面臨的阻力,。許多人將樹視為質(zhì)樸的大自然的象征，他們不會接受將樹象玉米和大豆那樣被改造的做法,。
美國北卡森林生物工程研究所的執(zhí)行所長蘇珊?麥考德(Susan McCord)則認(rèn)為：“在轉(zhuǎn)基因上,，普通公眾不會將樹和農(nóng)作物同等看待,。其實林務(wù)員也是如此，與森林有著密切關(guān)系的人對樹有著特別的情感,。他們不會將樹和莊稼等同視之,。”
乙醇主要產(chǎn)自于玉米粒中的淀粉。增加乙醇供應(yīng),，可以改變一個國家的能源結(jié)構(gòu),，為此，科學(xué)家們正將目前轉(zhuǎn)向纖維素——植物細(xì)胞壁中物質(zhì),，纖維素的成分可以替代淀粉,。
對于樹的這種開發(fā)利用方式，擁護(hù)者們有著充分的理由：“樹為纖維素提供了優(yōu)良的來源,，而且還可以有效地吸收二氧化碳,，幫助人類應(yīng)對溫室效應(yīng)。此外,，樹還可以像農(nóng)作物一樣在每年給定的時期內(nèi)按需采伐,。
然而，要實現(xiàn)這樣的替代還存在著一個技術(shù)瓶頸,。乙醇的生成過程是,，由酶與纖維素結(jié)合，發(fā)生反應(yīng),，將纖維素分解,，產(chǎn)生糖，糖然后再轉(zhuǎn)化為乙醇,。由于纖維素被細(xì)胞壁中的另外一種成分——木質(zhì)素所覆蓋,，就使得這一過程尤為艱難,。紙漿以及造紙廠通常是使用酸以及蒸汽來分解木質(zhì)素,，要想生產(chǎn)乙醇，生產(chǎn)商或許也不得不采取同樣的措施,。
如果樹木中含有少量木質(zhì)素,，那么這些工序?qū)⒖梢院喕踔敛恍枰@些工序，這將大大節(jié)約乙醇的生產(chǎn)成本,。
基因工程可以讓科學(xué)家防止木質(zhì)素的生成,。 蔣博士稱在樹的正常生長所允許的范圍內(nèi)，木質(zhì)素的含量最高可降低50％,。
對生物燃料的關(guān)注重新激起了大家對于森林生物技術(shù)的興起,，能源部也為此投入了資金。長期以來,，受到技術(shù),、成本的制約,，以及對環(huán)境問題的擔(dān)憂，這一學(xué)科領(lǐng)域曾一度式微,。
該學(xué)科的復(fù)興使得安妮?彼得門(Anne Petermann)坐立難安,，她是“反基因造樹運動”的領(lǐng)導(dǎo)人物。她說道：“有一些居心叵測的人正在狡猾的巧借‘能源問題’這個千載難逢的機遇向公眾兜售仍然富有爭議的遺傳工程技術(shù),！
美國有一個公司正在孜孜不倦地從事森林木材的遺傳工程技術(shù)開發(fā),。這個叫阿伯基因(ArborGen)的生物技術(shù)公司規(guī)模雖小，然而極有背景,，由林木行業(yè)的三大巨頭公司共同持股,。阿伯基因公司正在開發(fā)一種低木質(zhì)素的桉樹并寄望在南美洲尋求銷售空間，因為在南美洲快速生長的樹種已經(jīng)被用于紙漿和紙的生產(chǎn),。此外,，該公司也在致力于開發(fā)一種能在寒流中生存的遺傳工程桉樹，希望他們能在美國更廣袤的地區(qū)生存,。
阿伯基因公司的技術(shù)總監(jiān)莫德?海因茨(Maud Hinchee)信心十足地說：“在5到10年的時間里,，你即可在市面上看到轉(zhuǎn)基因樹。” 迄今兩種遺傳工程樹已經(jīng)從農(nóng)業(yè)部那里作為農(nóng)作物獲得批準(zhǔn)：抗環(huán)斑病的番木瓜樹和抗李子瘟疫病毒的李子樹,。目前僅有一種遺傳工程樹已經(jīng)在中國獲得正式批準(zhǔn)并落戶,，抗昆蟲的白楊樹已廣泛種植。
轉(zhuǎn)基因樹樹面臨著農(nóng)作物未曾有過的一個問題：樹在野外可以自然生長,，不象農(nóng)作物,，如果沒有農(nóng)民的悉心照料可能會死掉。 生物學(xué)家克萊爾?威廉斯(Claire Williams)講道,，風(fēng)可將諸如松樹之類的樹的花粉送到數(shù)百英里之外的地方,，使得轉(zhuǎn)基因樹低木質(zhì)素的特性很容易向野生的樹種擴散。另外,，樹的壽命一般很長,，所以很難對這種轉(zhuǎn)基因樹的長期影響進(jìn)行評估。
批評者還認(rèn)為：“轉(zhuǎn)基因樹通常只能在種植園中生長,，沒有自然森林的美麗和相應(yīng)的野生生物群種,。”
轉(zhuǎn)基因樹研究的支持者們反駁道：“培育樹耗時較長，常規(guī)的栽培相當(dāng)困難,。” “唯一的有效之道就是通過遺傳工程技術(shù)來馴化這些樹,，使其更易于在土地上生長。當(dāng)這種被馴化的樹普及開來以后,，我們就不用再開采自然森林,。”分子樹生物學(xué)副教授理查德.梅蘭如是說。他認(rèn)為在能源生產(chǎn)中開發(fā)生長速度較快的樹可以有效減少對大自然森林的需求。
有些專家認(rèn)為這種低木質(zhì)素的樹還需進(jìn)一步的野外實地試驗,。 2002年發(fā)表于《自然生物技術(shù)》的一篇論文聲稱,，在英國和法國有一項逾四年的有關(guān)低木質(zhì)素樹的大型野外試驗，該研究結(jié)果表明：這些樹在自然條件下可以正常生長,，對于抗害蟲也并沒有變脆弱的表現(xiàn),。
美國內(nèi)布拉斯加州林肯市的遺傳學(xué)者杰弗里 F.帕得森的研究甚至有一項出人意料的發(fā)現(xiàn)：與類似的品種相比，較低木質(zhì)素含量的高粱屬的植物對于一種特殊的菌類具備更強的防御能力,。
北卡羅來納州的蔣博士稱,，他的樹在溫室中長勢正常。他發(fā)現(xiàn)較低木質(zhì)素的樹可以生產(chǎn)更多的纖維素,，這對酒精,、紙漿和紙的生產(chǎn)將大有裨益，而不至于損害樹的強度,。 他還透露,，相關(guān)的一些田野試驗在美國以外其實也在進(jìn)行。
阿伯基因公司的目標(biāo)是減少10％到20％的木質(zhì)素,，這是一個安全的限度,。可再生能源工程實驗試的研究者們的思路與減少木質(zhì)素的做法大相徑庭,。他們在能源部140萬美元為期三年的資助下,，正著眼于改變木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)。
木質(zhì)素由兩種醇組成,。紙漿和紙廠很清楚,，其中一種醇比較容易移除?？茖W(xué)家們打算通過激活或者抑制不同基因,，生產(chǎn)出具有不同醇組合方式的樹種。他們還打算進(jìn)一步試驗這些樹種生產(chǎn)乙醇的難易程度,。在擇定最佳結(jié)構(gòu)組合的樹以后,，他們將會繼續(xù)努力，希望能使這種樹在無需要基因改造的情況下在野外自行繁衍,。
然而稱這種想法可行恐怕還為時尚早,。“我相信結(jié)果肯定是好的,，” 梅蘭博士說,，“人類終將會依靠由轉(zhuǎn)基因樹組成的人造林來解決能源供給。”(王菲)
