是什麼逼著人類鋌而走險、穿越蟲洞？在《星際穿越》中，人們當然得面對來勢洶洶的沙塵暴，但是使得各種作物接連滅絕的「枯萎病」（blight），可能才是真正的罪魁禍首。
影片中的枯萎病，在真實世界中存在嗎？除了病毒之外，生物都是以雙名法命名的，植物病原也不例外。然而，由這些病原所導致的植物病害本身，卻沒有標準的統一的命名方式。常見的植物病，名稱通常為「寄主+症狀+病」 的形式，例如柑橘黑斑病（citrus black spot）；或者「寄主+病原+病」的形式，例如葡萄霜黴病（grape downy mildew）。而電影中的「枯萎病」，就是以症狀作為植物病名稱的典型一例，有時也譯為疫病，如馬鈴薯晚疫病（potato late blight）。
現實世界中的枯萎病並不少見，當植物的葉片、莖、花乃至植株整體出現迅速褐變、乾枯、死亡的症狀的時候，我們往往就給導致這些症狀的病害冠以「枯萎病」的名字。諸如由真菌小雙胞腔菌（Didymella bryoniae）引起的黃瓜蔓枯病，由細菌地毯草黃單胞菌（Xanthomonas axonopodis）引起的洋蔥葉枯病，由真菌山茶花腐病菌（Ciborinia camelliae）引起的山茶花腐病等等，雖然名字裡沒有直接出現「枯萎病」，但其實它們都是「blight」。
黃瓜蔓枯病（左）、洋蔥葉枯病（中）與山茶花腐病（右）。圖片：Gerald Holmes, California Polytechnic State University at San Luis Obispo, Bugwood.org / Howard F. Schwartz, Colorado State University, Bugwood.org / Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, Bugwood.org
正是因為枯萎病描述的是症狀，所以引起枯萎病的並非限定於某一種，或者一類病原。許多細菌，真菌，或者卵菌都能導致枯萎病，甚至低溫、乾旱等非生物因素也能造成枯萎的症狀。各種病原體導致的枯萎病症狀，可能是由於它們在植物體內大量繁殖所致：這些病原堵塞維管束，阻礙水和營養物質的輸送，最終導致細胞壞死。
引起多種植物火疫病的歐文氏菌（Erwinia amylovora）菌落。圖片：Bacheline Joseph, University of Florida, Bugwood.org
引起玉米小斑病（Southern corn leaf blight）的異旋腔孢菌（Cochliobolus heterostrophus）無性態孢子及菌絲片段。圖片：Cesar Calderon, USDA APHIS PPQ, Bugwood.org
現實中的植物病害，不比電影中的更溫柔作為生物圈的重要組成部分，植物所要經歷的磨難可不止枯萎病這一種，各種細菌，真菌，病毒，線蟲，原生生物可以導致萎蔫，潰瘍，根腐，軟腐，炭疽，癭瘤等等惡劣的症狀，直接導致作物降低、失去經濟價值。多數的植物病害導致的產量損失發生在田間，但有些病害也會發生在收穫後，如果蔬，穀物在貯藏期間發生的腐爛等等。
據一項2002年的統計結果，因病害，蟲害，雜草等因素造成的損失佔全世界糧食總產量的30% - 40%，其中由病害造成的損失約為14%，價值2200億美元的糧食被白白投餵給了植物病原。以佛羅裡達州的柑橘產業為例：2010至2011年，因為柑橘黃龍病導致 柑橘減產4400萬箱，佔預計產量的24%，同時因為柑橘供應量減少，橙汁平均價格比預計高出15%。
美國葡萄柚產量10年間下降了一半（2004至2005年產量急劇下降是由颶風卡特裡娜導致）。圖片：USDA, National Agricultural Statistics Service
除了直接減少產量，降低產品價值之外，植物病害還能導致其他經濟損失，例如2006至2011年間，因為整個柑橘產業鏈的衰退，佛羅裡達有8000多人失去了工作，133,947英畝果園被廢棄。植物病害還能直接或間接地危害人類健康。例如各種真菌毒素。歷史上著名的「聖安東尼之火」，便是因為食用了被麥角菌（Claviceps purpurea）感染的小麥而引起，其中的麥角醯二乙胺可以導致幻覺，關節損壞，甚至死亡。在國內也偶有食用變色甘蔗中毒的新聞，這是因為節孢黴屬（Arthrinium）真菌感染甘蔗後產生真菌毒素3-硝基丙酸， 影響中樞神經系統。 除此之外，因防治植物病而施用的各類殺蟲劑（殺滅傳播病原的昆蟲載體）、殺菌劑，不僅危害種植者的健康，也提高了農作物的種植成本。
哪些美味正面臨著植物病害的影響？除了近年來引起廣泛關注的柑橘黃龍病和香蕉黃葉病，許多你在意的美味，可能也在植物病原的晚餐菜單裡。
藍莓藍莓是一種經濟價值較高的作物，顏色豔麗，口味酸甜，但有一種真菌卻能把這種惹人喜愛的水果變成令人喪膽的殭屍。
藍莓僵果病（blueberry mummy berry）病原菌Monilinia vaccinii-corymbosa侵染藍莓後，首先表現的症狀為葉片萎蔫褐變，隨後病菌開始侵染花，未成熟的漿果起初無症狀，但隨著病害的發展則開始變色，綠色漿果變成不健康的粉紫色，最後乾癟，從植株上脫離落在地面上。在夏末，未清理的落果中的病原菌會形假菌核（pseudosclerotia），俗稱「mummies」，度過冬天，在春天長出蘑菇狀的子實體來散布孢子。
健康藍莓漿果及僵果（左）以及生長在藍莓上的病原菌子實體（右）。圖片：University of Georgia Plant Pathology Archive, University of Georgia, Bugwood.org / Dr. Jay Pscheidt
在藍莓生產中，僵果病是危害最為嚴重的一種病害。在1974年，新罕布夏州的農場主們因為僵果病失去了70%-85%的藍莓。 之後人們開始使用殺菌劑來防治僵果病，但在2001年的俄勒岡和北卡羅萊納的有機農場，因為不可使用防治僵果病的殺菌劑，藍莓減產80%。
可可據瑪氏公司的估計，目前全球可可產量與需求量之間的差值已達100萬噸，且這一數字還將繼續擴大。導致可可產量下降的原因，除了乾旱和可可產地農作物結構的調整之外，一個重要的原因是植物病害：由疫黴Phytophtora spp.引起的可可黑果病（black pod disease），由Moniliophthora perniciosa引起的可可叢枝病（witches broom）和由病毒（Cocoa swollen-shoot virus）引起的可可腫枝病（swollen shoot disease）等，都威脅著可可的生產。根據國際可可組織的資料，僅棕櫚疫黴（Phytophthora palmivora）這一種病原，就可使全球可可產量遭受20%-30%的損失，並造成10%的可可樹死亡。在巴西的Bahia地區，可可叢枝病的傳入使得可可產量在10年間下降了70%。
可可黑果病症狀。圖片：USDA ARS Photo Unit, USDA Agricultural Research Service, Bugwood.org
面對這些威脅，哥斯大黎加的研究者培育了新品種的可可樹：CCN51，這一新品種對可可叢枝病具有抗性，並且可可果莢的產量七倍於傳統的厄瓜多品種。遺憾的是這一新品種的可可口味卻不盡如人意，如果巧克力製造商以這種可可作為原料，也許他們將很難再使用「香醇絲滑」之類的詞語來形容自己的產品。
咖啡咖啡是許多人加班熬夜必不可少的燃料，但隨著咖啡銹病的發生，為了獲得片刻的清醒，你可能需要付出更高的代價。
咖啡銹病（coffee rust）由咖啡鏽菌（Hemileia vastatrix）引起，這種細菌在全世界咖啡產區都有分布，除能侵染阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）和羅布斯塔咖啡（Coffea canephora）這兩種栽培最為廣泛的咖啡之外，還能侵染多達25種咖啡屬植物。
被咖啡鏽菌寄生的植物葉面出現黃色斑點，由植株底部向上逐漸擴散，最終導致出現症狀的葉片落葉，降低光合作用效率，使枝條死亡，從而降低咖啡漿果的數量。
被咖啡鏽菌感染的葉片症狀。圖片：Howard F. Schwartz, Colorado State University, Bugwood.org
2012年，咖啡銹病在中美洲造成了25%的咖啡產量損失。目前在全世界，咖啡銹病的發生率已達53%, 這是自這一病害於1976在美洲中部年被發現以來最糟糕的局面。許多國家都加強了檢疫措施，同時科學家們正努力尋找合適的咖啡屬物種進行雜交，希望獲得具有抗性的雜交種。
玉米即使在電影中支撐到最後的玉米，在現實中也並沒有那麼堅強。1970年，玉米小斑病的流行使美國玉米的產量下降了15%，造成了10億美元的直接經濟損失；還有一種由病原菌Exserohilum turcicum侵染導致的玉米大斑病（Northern corn leaf blight），一旦感染便可使產量減少30%。
就玉米這麼一種常見的農作物，能有多少種對應的植物病害呢？最新版的《玉米病害綱要》中，記載了七十多種由各類病原引起的玉米病害。比起其他植物，玉米並沒有特權。
面對植物病原的威脅，人類並非束手無策對付植物病害，我們可以從源頭抓起——採取嚴格的檢疫措施，防止病原輸入本國。例如美國在1912年就立法規定禁止、限制外國植物、植物製品、土壤等輸入本國。世界各國也都有各自的檢疫名錄，如我國的《中華人民共和國進境植物檢疫危險性病、蟲、雜草名錄》，歐洲的EPPO有害生物名錄等。
如果病害已然入侵，我們依然可以採取農事操作手段減少田間的病原接種體。手段很多，包括但不限於下面這些：選用可靠的無病害種子，幼苗；選擇不適宜病原或病原的昆蟲載體生存的栽培地點；選擇合適的栽培時間和栽培方式；種植防風帶，來避免作物和病原接觸；一旦在田間發現患病植物，應立即移除銷毀，同時應注意保持農事工具的潔淨；加強操作人員的管理，例如使用菸草產品的種植者在接觸菸草花葉病毒的宿主作物前應進行消毒，等等。
設置于田間的防風帶。圖片：shutterstock.com
化學製劑或者生物防治製劑在面對植物病原的時候，也能起到關鍵的作用。有的製劑可以直接殺滅病原，有的製劑可以殺滅傳播病原的昆蟲載體，有的製劑可以在植物表面形成保護膜避免病原菌的侵入，或者以提高植物自身的抗性，甚至可以用接種拮抗生防菌的方式來間接防治病害。
但理想和現實之間仍有差距。從近年來新聞中常出現的對某種作物滅絕的擔憂，也可以看出，傳統的植物病害防治技術並不一定每次都有效。
在現代社會裡，跨國、跨大陸的交流旅行越來越頻繁、便捷，各類病原也越來越容易隨之傳播，海關檢疫這一道關卡顯然不能完全阻斷植物病原的引入。採用農事操作措施來進行防治並不能完全杜絕病原接觸作物，且這些措施一般對操作人員有較高的要求。過度使用化學製劑則可能導致病原產生抗藥性。各種偶然因素也能使已經得到控制植物病害重新流行，例如2004年的颶風卡特裡娜使此前已不再流行的柑橘潰瘍病（Citrus canker）又重新散布到整個佛羅裡達州。
為了解決一些難以控制的植物病害，植物病理學家和育種專家一向樂意採用培育新抗病品種的方法，例如選用帶有抗性基因的物種與目標進行雜交，等等。隨著生物技術的發展，基因改良技術使得抗病品種的培育過程更加高效，例如：將抗水稻白葉枯病菌的水稻Xa21基因導入雜交水稻，使雜交水稻獲得抗白葉枯病的性狀；將木瓜環斑病毒基因導入番木瓜，使其獲得抗環斑病的性狀等等。
早在1975年，用於馬鈴薯晚疫病的計算機預測系統BLITECAST就已經出現。除了農業生物技術的發展，建立在計算機技術，種植者、專家和政府的溝通合作的基礎上的各種預警系統與程序也可能能讓我們有可能在與植物病害的爭鬥中佔得上風。例如為了防治柑橘黃龍病，佛羅裡達柑橘研究教育中心（CREC）建立了Citrus Health Management Areas (CHMAs)預警項目，用於黃龍病病原載體亞洲柑橘木蝨活動信息的收集及預警。種植者可接收目標區域內的木蝨密度警報。從而採取相應措施防止木蝨危害柑橘植株。
對於科幻電影中所描繪的末世情景，我們雖不需杞人憂天，但仍應提高警惕。這是一顆飢餓的星球，毫無疑問——全球人口保持高速增長的態勢，危害農業的植物病原也絕不會消失。如何在有限的土地上產出足夠的農產品，減少因病害導致的損失，滿足人類對食物以及工業原料的需求，這是一個永遠值得研究的問題。（編輯：老貓）
參考資料 美國植物病理學會 Forestry Images Economic Impacts of Citrus Greening (HLB) in Florida, 2006/07–2010/111 Florida Citrus Statistics 國際可可組織 Chocolate: Can Science Save the World's Most Endangered Treat? 國際咖啡組織