種子「終結者」:商品質量與智慧財產權

春天播下稻穀，秋天收穫谷穗，從中挑選出強壯的穀粒，留到來年再次播種。這是延續了數千年的農耕技術，種子似乎從來就是農田的一部分，農民當然不需要購買，已然成為農業的定律之一。然而，隨著一次性商品種子的出現，這條定律正在被打破。

目前有一種流行的說法是，只能一次性使用種子是生物種子公司的陰謀，通過控制種子來達到控制食品市場，甚至進而控制人類命脈。這樣的說法有沒有道理，我們不妨先來看看看，所謂的「種子一次性使用」是由哪些因素決定的。

好品質不延續

實際上，從達爾文時代開始，雜種優勢就一直是生物學家感興趣卻又無法完全解釋的現象。長久以來，對於這些現象的解釋都僅僅停留在不同顯性基因優勢的互補，或者不同基因之間相互作用產生的超顯性作用（比如，作物產量超過了雙親）。2010年，來自以色列希伯來大學和美國冷泉港實驗室的研究人員在《自然》雜誌上發表的一項研究發現讓我們雜種優勢的機理可以如此簡單。在這個實驗中，科學家發現導致產量大增的原因，竟然是一個本該控制開花的基因失去了作用，只能促使植株在本應該開花的地方長出更多的茂盛的枝葉。當這個基因跟正常個體的基因在雜交個體中結合的時候，會促使雜交個體開更多地花，結更多的果，使產量大增。

不過，很久之前孟德爾的遺傳學實驗就告訴我們，基因之間可以自由組合，也可以分離（在很大程度上也是自由的）。這樣的結果就是，我們能夠通過雜交將需要的基因組合（比如含糖量高，光合作用能力強）在一起，但是無法將它們綁定在一起，在開花結果的過程中，這些基因會在產生精子（花粉）、卵子（胚珠）和合子（種子）的過程中進行重新組合。其結果就是，得到得新組合（含糖量低，光合作用能力弱）並非是我們想要的。

我們身邊，並不缺少這樣的例子。隨意丟棄的西瓜或者甜瓜的種子，都可以生根發芽長出西瓜，不過在絕大多數情況下這些果實都是不堪食用的，我們不能忽略土壤和溫度，但是這些個體的遺傳構成已經它們的母體完全不同，隨著對品質和產量的要求日益提高，雜交技術也越來越廣泛地應用在多種農作物身上，並且操作的程序也越來越精細化、工業化。就拿鼎鼎大名的雜交水稻來說，人工雜交是高產的重要保證，而這個過程是普通種植者無法完成的。水稻是自花授粉佔優勢植物，要想進行雜交就必須在釋放花粉之前將雄蕊提出，好在以袁隆平先生為首的科研人員找到了雄性不育（不產生花粉）的植株作為母本，通過與特定的父本進行雜交就可以獲得可育且優質高產的水稻了。

【即使是袁隆平先生的優質雜交水稻，比起春天播種下去的種子，秋收的下一代也不能總是保持優秀的性狀的。】

毫無疑問的是，這些雜交水稻的種子完全是可育的，但是由於上面提及的分離和自由組合的原因，其後代的產量會逐漸降低，最終降到無法接受的地步。而雜交種子的生產過程又需要進行規模化操作，一般的農戶是無法操作。從種子公司購買，是獲得優質高產種子的有效途徑。

沒有種子的無籽西瓜

種植雜交水稻無法在得到優質的種子，而無籽西瓜則乾脆不提供種子，所以有陰謀論者認為這也是種子公司控制種源的一種手段。

實際上，這是由無籽西瓜的原理決定的。這種西瓜正是為了迎合人們「吃西瓜不吐子」的需求設計出來的。一般的西瓜都是二倍體，也就是說有兩組正常的染色體組，它們可以產生含有各含1組染色體組的精子（花粉）和卵子（胚珠），通過二者的結合再發育成正常的帶硬殼的種子。

而無籽西瓜的生產流程是，先通過秋水仙素等處理二倍體西瓜，使細胞中的染色體加倍（也就是說有4組染色體），產生四倍體西瓜。這些四倍體西瓜產生的卵子都含有2組染色體。

之後用二倍體西瓜的花粉（含1組染色體）和四倍體西瓜胚珠（含2組染色體）結合，就能產生（含3組染色體）的西瓜種子。這些三倍體種子可以像它們的父母一樣生根發芽，伸展枝葉，但是到開花的時候，問題就出現了。3組染色體在減數分裂中，無法平均，也就不能產生正常的花粉和胚珠。不過，這時用正常的二倍體西瓜花粉來刺激三倍體西瓜的花朵，它們的子房依然能夠膨大，最終成為可使用的沙瓤大西瓜，而其中的種子就是我們看到的那些白色的殘餘了。

【還記得生物課本上的這個圖嗎？四倍體和二倍體雜交產生的三倍體無籽西瓜是不能在減數分裂時染色體成套配對（「聯會紊亂」）的，因此它不產生後代，三倍體西瓜的種子只能是一次性的。】

能關閉發芽的開關嗎？

1998年，美國農業部和岱字棉公司曾經公布了一項新的控制種子發芽的技術，種子公司在出售前，將種子浸泡在四環素溶液中，然後銷售給農民。農民用這些種子可以得到產量高抗病性強的作物，然後最終收穫的種子都是不可育的。也就是說，農民得到的種子都是一次性使用的。這項技術由此被形象地稱為「終結者」。毫無疑問，對於種子公司來說，這樣技術是保證獲得專利權收入的一個法寶。其原理很簡單，通過插入特殊的控制種子生死基因，以四環素為開始表達信號，最終決定這些種子什麼時候會發芽。著名科學記者丹尼爾•查爾斯在他的轉基因作物著作《收穫之神》中做過一個形象的比喻，「終結者由一系列基因組成，這些基因充當了遺傳開關的角色，在正常情況下，這些基因並不發揮作用，就像鬆開的捕鼠器，種子可以正常的繁育。當用四環素溶液處理之後，種子中的『捕鼠器』就『吧嗒』一下扣上了，這些經過處理種子可以開花結果，然而它們的後代就再也不能發芽了」。

不過，直到今天，「終結者」技術還沒有被實際應用。

協議讓種子變成商品

然而，一種新的高產作物的研發費用可能高達數億，甚至數十億美元，研發者通過向農民使用種子而收取費用，是無可厚非的。如果不能在種子種設置開關，怎麼才能保障種子的研發者獲得利益呢？最簡單的解決辦法就是與種植者籤訂協議。美國的孟山都公司顯然是這中做法最早的實踐者。

轉基因Roundup大豆是孟山都公司研發出來的一種產量頗為可觀的產品。由於大豆嚴格的自花授粉特性，農民種下之後得到的大豆，經過篩選都可以作為優質的種子，繼續使用。為了防止這一做法，農民在購買孟山都公司的轉基因Roundup大豆時，都需要與孟山都公司籤訂一份詳細的合約。其中規定，不得將收穫的大豆作為種子留到來年使用，違反約定者需要支付孟山都公司每公頃2000美元的罰款。種植者被要求保留收穫的種子樣本，以被檢查。在1999年，孟山都公司對500個關於留種的報告進行了調查，並對65名農民提起訴訟，這些種植者最終都同意支付了罰金，而不是上法庭進行辯護。

實際上，在很多國家的偏遠地區，確實還存在留存種子自己種植的情況。某些長期栽培的當地品種（如高山水稻等），更適合當地的環境以及飲食習慣，這也許是很多人推崇「土」作物的一個原因。在追求高產的農業市場化的浪潮中，這樣的「土」不知能挺立多久。不過，我們也應該看到這些經過長期選育的也為雜交和轉基因技術提供了寶貴的樣本，為培育一些個性化的種子提供了重要材料。

至此，我們不難看出，「種子一次性」的並非是實驗室走出的邪惡技術，而是對智慧財產權的尊重。很多情況下，紙面的文字也可以作為種子的「絕育工具」，這樣，那些控制種子萌發的基因也不用被插入到天然的植物DNA序列中去。