在美国,约有10万平方千米的土地被用作军事射击场,炮弹释放的化学物质会在射击场渗进土壤。其中一种化学物质名为环三亚甲基三硝基胺(RDX,是炸药的一种,又叫黑索金),能渗透到地下水里,引发癫痫或癌症。《自然·生物技术》杂志上的一项研究表明,转基因柳枝稷(生长在北美草原上的一种常见的植物)能吸附和分解RDX。
英国约克大学的生物学家尼尔·布鲁斯、利兹·里洛特和同事改良了其中一种柳枝稷品种,使它可以携带两种新的基因。这两种基因都来自细菌,可以诱导产生一种将RDX还原为无害成分的酶。在完成实验室测试后,他们在纽约州受RDX污染的德拉姆军事基地种植了这种转基因柳枝稷。
实验地块采用塑料隔离,分别为种植转基因柳枝稷组、种植野生柳枝稷组和无植物空白对照组。团队还将转基因柳枝稷的种子移除,防止它们与本地品种异花授粉。在连续3年检测了从这些地块抽取的土壤和水后,他们发现,转基因植株极大地降低了周边水域里的RDX含量。这些植株应该吸收和分解了RDX,因为转基因植株的组织里没有出现RDX,但野生植株的组织里却发现了RDX。
美国艾奥瓦大学环境工程师杰拉尔德·施努尔说:“这个证据非常有说服力,表明转基因植株能很好地发挥作用,RDX对它没有毒性,植株能很好地生长。”其实,去除RDX污染物非常困难。部分原因在于很多大型射击场上都遍布着还没有爆炸的炮弹。土壤里虽然也有能分解RDX的细菌,但这些细菌的分解速率较慢,不能防止RDX渗入地下含水层。
此外,也有其他研究人员利用植株去除溴代苯、DDT、镍、砷等污染物。研究人员还对蓝茎冰草进行了改造,希望这种植物也能去除RDX。里洛特表示:“要是我们能对更多的品种进行改良,就能获得一个工具箱,里面的工具都能去除RDX。与此同时,我们还能维持射击场上的生物多样性。”