青少年科普知识枕边书:植物知识全知道-植物探雷器
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    地雷是一种古老的爆炸性武器,19世纪中叶,随着各种烈性炸药和引爆技术的出现,地雷向制式化和多样化发展,从而诞生了现代地雷。第二次世界大战以来,世界局部战争此起彼伏,地雷成了冲突双方都要利用的廉价武器。但是地雷埋易排难,为了排除地雷不知有多少人非死即伤。现在,有的科学家们正在研制一种探测地雷的“新型武器”——植物探雷器。

    据估计,现在全球70多个国家中共埋着1.1亿颗地雷,每年有约2.6万平民被炸死或炸伤,其中8000人是儿童。目前人道主义排雷面临的最大问题是雷区规模太大,传统的探雷和排雷方法又太慢。虽然目前探雷设备已经非常先进了,但用它们来探测大片土地是否埋有地雷,成本却高得惊人。专家介绍,生产一枚反步兵地雷只需要3~30美元,但探测并排除一枚地雷却要数百乃至上千美元。于是,寻找一种新的扫雷技术便成为各国军事科研人员的首要任务。近年来,有的科学家们把目光瞄准了转基因植物。一般说来,埋在地下的各种地雷总要或多或少地向土壤中释放一些物质,用植物探雷的研究正是从这一点入手的。

    加拿大科学家发现,一些细菌和有机物喜欢“吃”包括塑胶炸药和TNT在内的多种炸药,因为这些炸药中含有细菌生长所需的氢和氮。地雷虽掩埋在地下,它的TNT炸药微粒却会不断地向土壤中渗透。如果从这些细菌或有机物中提取“感受器”基因,然后通过基因改良把它们移植到一些植物的根部。当这些“感受器”发现土壤中的TNT气味或颗粒时,就会向植物发出一系列信号,使它们的花或叶子改变颜色。这样地面上的人就会知道附近有地雷了。

    无独有偶,就在加拿大研究植物探雷器的时候,丹麦科学家找到了一种名为阿拉伯芥的植物,他们准备通过改变阿拉伯芥的基因,使其成为探雷的“尖兵”。

    阿拉伯芥含有一种通常到秋季才会发挥作用,使植物叶片变成红色的基因。丹麦科学家对这种植物进行了基因工程处理,使这种变色基因在遇到二氧化氮时就会“开启”。大多数传统炸药都会或多或少地释放出二氧化氮,转基因阿拉伯芥能够通过根部感知这种气体的存在。实验显示,在确认有地雷之后3~5周,转基因阿拉伯芥的叶子就会渐渐地由绿色变成红色,这样,人们就可以通过观察地面上阿拉伯芥的生长状况来判断地面下有没有地雷了。

    南非科学家最近也培育出一种可以探测地雷的转基因烟草,这种植物中含有一种特殊基因,可以激活西红柿和苹果中含有的红色色素。当烟草的根系探测到地雷中泄漏出的二氧化氮时,绿色叶子随之变为红色,持续时间达10周之久。研究人员在实验室和温室对这种植物进行了成功测验后,已转为实地试验。

    由于探雷植物需要数月才能成长起来,所以,它们在战场上的用途并不大,但在战争结束后,把这些探雷植物的种子用飞机或直升机撒下去,等它们长出来后,人们从花或叶的颜色就可知道哪些区域布有地雷。

    虽然现在有的科学家对植物探雷器的实用价值存在疑问,但更多的研究人员认为,植物探雷手段的问世,已经开阔了人们的视野,而且必将推动人类扫雷进程的新进展。

    知识链接

    用作“探雷器”的植物都是转基因植物。所谓转基因植物是拥有来自其他物种基因的植物。该基因变化过程可以来自不同物种之间的杂交,但今天该名词更多的是特指那些在实验室里通过重组DNA技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物。

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