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2050年，预计全球对食物的需求会增长70%。提高农作物的产量和质量无疑是应对这一局面的唯一出路。过去的几十年里，常规农药在提高农作物产量上取得不可思议的成就，但是其对于环境的危害也越来越多的被大众所熟知。为此，研究人员正在开发一种RNA（核糖核酸）疫苗，能够专一性地作用于特定的病虫害，而不会对农作物产生任何危害。
抗虫，喷喷RNA疫苗
在合成杀虫剂用于农业将满百年和第一代转基因植物诞生30多年的今天，一种对抗害虫的新型生物技术武器闪亮登场，大有攻占全球农田之势。这一新武器是在植物上直接喷洒能暂时改变DNA表达的产品，直到病毒和其他虫害被清除。这些包含小干扰RNA序列的溶液兼具杀虫剂和转基因技术的优点，使用方便，作用精准。与RNA疫苗不同的是，传统杀虫剂在杀死害虫的同时也会连有益昆虫也一并杀死。实验中，研究人员合成的RNA疫苗被害虫吸收后，能有效地使基因失活，从而达到只消灭害虫而对植物没有影响的目的。
科罗拉多马铃薯甲虫是一种非常贪吃的害虫，它每天能够吃掉约10平方厘米的叶片，如果任其发展，一片叶子很快就会被啃得精光。不过，这些虫子可要倒霉了，它们刚刚吃下的食物在含有RNA疫苗的溶液中浸泡过。孟山都实验室的这个试验利用了 “RNA干扰”技术，它能够暂时关闭任何一个基因的功能，被关闭的基因掌握着昆虫生杀予夺的大权。已经证实，在叶片上覆盖一层特殊设计的RNA，能够让取食叶片的虫子死亡。未来，研究人员会开发一种能够渗透植物细胞的喷雾制剂，制剂中的RNA会在细胞内发挥作用，阻断某些特定植物基因的功能。
RNA干扰机制是天然存在的，科学家们推测它可能是在植物进化过程中，细胞为了抵御病毒侵害而产生的一种自我保护机制。上面所说的信使RNA是单链，具有指导蛋白质合成的功能。而当细胞遇到双链的RNA，或者两条单链RNA纠缠在一起时，细胞会认为这很有可能是病毒在自我复制（与动植物不同，病毒多以RNA的形式储存遗传指令）。为了保护自己，细胞会动员一些特殊蛋白质，将这些双链的RNA分子切割成非常小的碎片，并且利用这些小的碎片信息去搜索“罪魁祸首”，找出任何与这些小的碎片信息相匹配的长链RNA，随后将它们一并粉碎。科学家们从中悟出，如果设计一段与动植物自己的基因信息相同的双链RNA，那么这些双链RNA在进入细胞后应该也会像病毒RNA一样引发基因沉默，从而阻止动植物体内某些特定基因的表达，而不需要像传统的转基因技术那样对基因组进行改造。
为植物寻找灵丹妙药
全世界有不少科学家都在致力于两次获得诺贝尔化学奖的RNA研究（1989年授予“發现RNA的催化性质”，标志着发现核酶；2009年授予“对核糖体结构和功能方面的研究”，确定核酶构造）。RNA不仅肩负传递DNA信息的使命，有时还承担着酶（蛋白质）的任务，负责剪切、粘贴分子。植物细胞的运行蓝图储存在DNA上的基因序列里。制造蛋白质时，每一基因序列所携信息都被转录为信使RNA，后者转运至细胞核外，指挥蛋白质的合成。小干扰RNA在此当口介入，阻断该过程：它们会与信使RNA相连，引发其降解或抑制它，阻止相关蛋白质的翻译和合成。我们都知道DNA设计指导制成蛋白质成品，而控制成品数量和品质的则是RNA。
研究人员开发的RNA疫苗可以直接喷洒在植物叶片上，被植物吸收（双链RNA在结构上和DNA非常相似，并且参与各种细胞的生理过程，包括基因的表达）。当植物受到攻击的时候，RNA分子就会触发所谓的RNA疫苗反应。这种反应是许多生命体中常见的防御机制，它通过匹配疫苗和病原体的RNA序列来抑制靶标RNA的基因表达。
不过，迄今为至，只有寥寥数篇科学论文提到了RNA喷雾这一概念。许多大公司甚至闭口不谈：拜耳拒绝对其研究计划作出评价，先正达也是如此。而后者在201 2年斥资523亿美元收购了一家欧洲生物技术公司，该公司自1997年起便率先从事RNA干扰技术开发。与此同时，孟山都（现已被拜耳收购）也从2010年起为此倾注了巨资，并在其官方网站上宣布即将推出数款“RNA喷剂”。
农药迎来新革命
在这一新兴领域，孟山都可不是一个人在战斗。其他大型农业生物技术公司（包括拜耳和先正达）也都在积极开发这项技术。这一技术的吸引力在于，它只是在基因表达水平上进行调控，而不需要对植物基因组进行修饰——也就是说，不使用转基因技术。这就意味着，RNA喷雾制剂有可能避开那些关于农业生物技术的争论。可以确定的是，达到基因表达调控的目的而不需要转基因技术，具有非常好的商业前景。喷雾制剂很快就能被特殊定制，加入到与虫害或新型病毒的战斗中去。
目前，研究小组绕开实验室合成，正在尝试让细菌来制造疫苗。这涉及到利用噬菌体的RNA扩增系统来产生期望的双链RNA序列。像其他病毒一样，噬菌体不能自己完成全部的生物学功能，相反，它们依靠入侵合适的活细胞进行繁殖。利用这一点，研究小组将噬菌体转化成一个小型的工厂，进而生产RNA疫苗。
除了直接喷洒在叶子上，RNA疫苗还員有可以生物降解的优点。RNA在野外会迅速分解，因此不会像一些农药那样在环境中积累。此外，它不会以任何形式改变宿主的遗传结构。同时由于它不会改变植物本身，使植物产生新的疫苗，因此它不受转基因法规的约束。绕过转基因技术来达到这些目标对农药公司来说有两大好处：不仅能降低成本，还能规避一些约束。根据孟山都的数据，1克RNA疫苗成本50美元，而仅需0.1克RNA疫苗就能将半公顷土豆田里的马铃薯甲虫全部杀灭。另外，这一贴上“生物防治”标签的解决方案也可以避开与转基因植物相关的法规和争议。不过眼下，各大农业科技公司把主要精力集中在抢注专利权和为这场农业新革命寻找操作方式上。
抗虫，喷喷RNA疫苗
在合成杀虫剂用于农业将满百年和第一代转基因植物诞生30多年的今天，一种对抗害虫的新型生物技术武器闪亮登场，大有攻占全球农田之势。这一新武器是在植物上直接喷洒能暂时改变DNA表达的产品，直到病毒和其他虫害被清除。这些包含小干扰RNA序列的溶液兼具杀虫剂和转基因技术的优点，使用方便，作用精准。与RNA疫苗不同的是，传统杀虫剂在杀死害虫的同时也会连有益昆虫也一并杀死。实验中，研究人员合成的RNA疫苗被害虫吸收后，能有效地使基因失活，从而达到只消灭害虫而对植物没有影响的目的。
科罗拉多马铃薯甲虫是一种非常贪吃的害虫，它每天能够吃掉约10平方厘米的叶片，如果任其发展，一片叶子很快就会被啃得精光。不过，这些虫子可要倒霉了，它们刚刚吃下的食物在含有RNA疫苗的溶液中浸泡过。孟山都实验室的这个试验利用了 “RNA干扰”技术，它能够暂时关闭任何一个基因的功能，被关闭的基因掌握着昆虫生杀予夺的大权。已经证实，在叶片上覆盖一层特殊设计的RNA，能够让取食叶片的虫子死亡。未来，研究人员会开发一种能够渗透植物细胞的喷雾制剂，制剂中的RNA会在细胞内发挥作用，阻断某些特定植物基因的功能。
RNA干扰机制是天然存在的，科学家们推测它可能是在植物进化过程中，细胞为了抵御病毒侵害而产生的一种自我保护机制。上面所说的信使RNA是单链，具有指导蛋白质合成的功能。而当细胞遇到双链的RNA，或者两条单链RNA纠缠在一起时，细胞会认为这很有可能是病毒在自我复制（与动植物不同，病毒多以RNA的形式储存遗传指令）。为了保护自己，细胞会动员一些特殊蛋白质，将这些双链的RNA分子切割成非常小的碎片，并且利用这些小的碎片信息去搜索“罪魁祸首”，找出任何与这些小的碎片信息相匹配的长链RNA，随后将它们一并粉碎。科学家们从中悟出，如果设计一段与动植物自己的基因信息相同的双链RNA，那么这些双链RNA在进入细胞后应该也会像病毒RNA一样引发基因沉默，从而阻止动植物体内某些特定基因的表达，而不需要像传统的转基因技术那样对基因组进行改造。
为植物寻找灵丹妙药
全世界有不少科学家都在致力于两次获得诺贝尔化学奖的RNA研究（1989年授予“發现RNA的催化性质”，标志着发现核酶；2009年授予“对核糖体结构和功能方面的研究”，确定核酶构造）。RNA不仅肩负传递DNA信息的使命，有时还承担着酶（蛋白质）的任务，负责剪切、粘贴分子。植物细胞的运行蓝图储存在DNA上的基因序列里。制造蛋白质时，每一基因序列所携信息都被转录为信使RNA，后者转运至细胞核外，指挥蛋白质的合成。小干扰RNA在此当口介入，阻断该过程：它们会与信使RNA相连，引发其降解或抑制它，阻止相关蛋白质的翻译和合成。我们都知道DNA设计指导制成蛋白质成品，而控制成品数量和品质的则是RNA。
研究人员开发的RNA疫苗可以直接喷洒在植物叶片上，被植物吸收（双链RNA在结构上和DNA非常相似，并且参与各种细胞的生理过程，包括基因的表达）。当植物受到攻击的时候，RNA分子就会触发所谓的RNA疫苗反应。这种反应是许多生命体中常见的防御机制，它通过匹配疫苗和病原体的RNA序列来抑制靶标RNA的基因表达。
不过，迄今为至，只有寥寥数篇科学论文提到了RNA喷雾这一概念。许多大公司甚至闭口不谈：拜耳拒绝对其研究计划作出评价，先正达也是如此。而后者在201 2年斥资523亿美元收购了一家欧洲生物技术公司，该公司自1997年起便率先从事RNA干扰技术开发。与此同时，孟山都（现已被拜耳收购）也从2010年起为此倾注了巨资，并在其官方网站上宣布即将推出数款“RNA喷剂”。
农药迎来新革命
在这一新兴领域，孟山都可不是一个人在战斗。其他大型农业生物技术公司（包括拜耳和先正达）也都在积极开发这项技术。这一技术的吸引力在于，它只是在基因表达水平上进行调控，而不需要对植物基因组进行修饰——也就是说，不使用转基因技术。这就意味着，RNA喷雾制剂有可能避开那些关于农业生物技术的争论。可以确定的是，达到基因表达调控的目的而不需要转基因技术，具有非常好的商业前景。喷雾制剂很快就能被特殊定制，加入到与虫害或新型病毒的战斗中去。
目前，研究小组绕开实验室合成，正在尝试让细菌来制造疫苗。这涉及到利用噬菌体的RNA扩增系统来产生期望的双链RNA序列。像其他病毒一样，噬菌体不能自己完成全部的生物学功能，相反，它们依靠入侵合适的活细胞进行繁殖。利用这一点，研究小组将噬菌体转化成一个小型的工厂，进而生产RNA疫苗。
除了直接喷洒在叶子上，RNA疫苗还員有可以生物降解的优点。RNA在野外会迅速分解，因此不会像一些农药那样在环境中积累。此外，它不会以任何形式改变宿主的遗传结构。同时由于它不会改变植物本身，使植物产生新的疫苗，因此它不受转基因法规的约束。绕过转基因技术来达到这些目标对农药公司来说有两大好处：不仅能降低成本，还能规避一些约束。根据孟山都的数据，1克RNA疫苗成本50美元，而仅需0.1克RNA疫苗就能将半公顷土豆田里的马铃薯甲虫全部杀灭。另外，这一贴上“生物防治”标签的解决方案也可以避开与转基因植物相关的法规和争议。不过眼下，各大农业科技公司把主要精力集中在抢注专利权和为这场农业新革命寻找操作方式上。