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【科學講堂】食物要「變身」 應對人口增

2018-06-06
■基因改造應用在主要食材愈來愈普遍,難以完全避免。 網上圖片■基因改造應用在主要食材愈來愈普遍,難以完全避免。 網上圖片

古人「馴化」野生稻 稻穗更多顆粒更大

水稻是植物大家庭中的重要成員,它與我們的生活有茷D常密切的關係,事關家家戶戶的餐桌上,幾乎每餐都有一碗白米飯。但有沒有人想過,原來水稻前身是幾乎絕種的野生稻。野生稻經過我們祖先的改良,才逐漸演變成重要的食糧稻米。

古今中外 民以食為天

聯合國糧食及農業組織在2017年發表了一份報告,指出全球生產的糧食,足夠所有人口食用,但不幸地,現時仍有8億人口食不果腹。其實自古以來,人類一直擔憂是否有充足食物養活全球人口。

早在1798年,英國學者馬爾薩斯(Thomas Robert Malthus)指出,人口增長速度一般快過食物生產速度,並按照1798年的生活水平,推算200年後,食物產量僅足夠支持少於全球百分之四的人口。

慶幸目前糧食狀況,未如馬爾薩斯想像般嚴峻:一來人口增長未如他估算的那麼急速,二來是科技發展應用於農業,使農產量大大提升。

一萬年前開始改良食物

有考古研究顯示,我們的祖先早在8,000年至13,000年前,開始在中國南方改良野生稻,透過「天然洗牌」的方式,改良其特性,讓野生稻變成適合在農地常規種植的品種,藉此增加產量。

舉例來說,野生稻雖然生存能力強,但成熟時每穗只結幾顆穀粒、且殼硬以致脫殼困難,且成熟參差不齊,產量很低,做成米飯很難下嚥,因此我們的祖先在數千年的歷史長河中,不斷「馴化」、選育和改良,讓稻穗變多,後來成為人類重要的糧食來源。

另外,野生稻會向四面八方生長,以擴展「地盤」,但我們的祖先卻培育了向上生長的品種,因為這樣便能在農地上,更密集地種植更多稻,以增加米粒收成。

再去到1970年代,中國著名水稻專家袁隆平,成功培育水稻三系雜交良種,提升水稻產量,為中國糧食生產作出了巨大貢獻。

植硅體反映稻穗愈長愈大

英國艾希特大學(University of Exeter)的考古植物學家(Archaeobotanist)Jose Iriarte,與其團隊考察了位於巴西蒙特卡斯特盧(Monte Castelo)的一個考古地盤,分析了不同泥層的植硅體(Phytolith)。

這些細小的植硅體來自植物細胞,因應原來植物的種類和部位而有所不同,因此適合用來鑒定過往曾在某個地方生長的植物。Iriarte的團隊發現,在愈年輕的泥層裡,植硅體愈大和數目愈多,反映出人類的祖先在慢慢地改變稻米種類,讓它們長出更大的稻穗。

隨荌穧]轉殖技術的發展,科學家得以將來自於不同物種的DNA,植入作物的基因組內,藉以調整作物的某些特性,便是俗稱的基因改造,目的是增加產量,應對人口增加及氣候變遷造成作物歉收的情況。

今天很多人對基因改造食物抱有懷疑的態度,但是我們的祖先改良稻米品種,又算不算基因改造呢?實在值得我們深思。

作者簡介:張文彥 香港大學土木及結構工程學士。短暫任職見習土木工程師後,決定追隨對科學的興趣,在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位,修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師,教授基礎科學及通識課程,不時參與科學普及與知識交流活動。

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