（图片来源：Raymond Gregory/Shutterstock）烟草因其在美国奴隶制的扩张和延续中的作用，以及其对健康的负面影响而臭名昭著。后者包括心血管疾病和各种癌症，包括肺癌，这是最常见的恶性肿瘤，每年导致数百万人死亡。卫生官员、律师和活动家几十年来一直以工业化种植者为目标，试图限制其广告和销售，特别是针对未成年人。我们说的是烟草。尽管进展缓慢得令人沮丧，但过去 40 年来，美国烟草使用量一直在下降，这是因为健康意识计划正在产生显著效果。一个典型的低年级小学生都能解释吸烟的危害。烟草公司的首席执行官以及在弗吉尼亚州、肯塔基州、田纳西州或卡罗来纳州等烟草仍是经济重要组成部分的地区种植烟草的农民也能解释。许多这样的农民可能会辩称，他们之所以继续经营，是为了满足那些已经上瘾的人的需求，但近年来，另一些农民已经“改头换面”——字面和比喻意义上的。一些农民已经用在同一种环境下生长的作物完全取代了“肮脏的杂草”，例如鹰嘴豆——这种作物改变利用了国家日益增长的对鹰嘴豆泥和沙拉三明治的口味偏好。但生物技术正在促进另一条途径：利用烟草植物并将其重新定向用于除向人体输送尼古丁和致癌物之外的应用。烟草越来越多地出现非传统的应用，范围从种植药物到合成航空燃油。如果这些想法中的一些能足够有活力起飞，它不会让烟草的成瘾性降低，但它可以让该行业在无需不断吸引新一代儿童成为尼古丁成瘾者的情况下得以维系。飞机乘客禁烟令不适用于飞机本身 随着 20 世纪末北美烟草种植量的减少，非洲和亚洲的种植量开始增加。为了支持全球香烟和其他不健康产品的消费，该植物以大量生产，难以将其重新用于其他目的。但人类大量使用的另一种产品是燃料，尤其是在航空方面。一架波音 747 客机在巡航时每小时燃烧超过 10 吨燃油，或者每秒燃烧近 4 升（一加仑）。
一株 Solaris 烟草。（图片来源：Solaris）从地下抽出这么多石油，但是，在波音公司的帮助下，南非航空正在努力利用烟草作为首选候选植物来生产自己的生物燃料。如果你记得烟草中数百种致癌物之一是焦油——像煤炭和石油中的碳氢化合物，燃烧时会释放能量——那么这是有道理的。具体来说，是Solaris 烟草，它在林波波省种植，并且经过基因工程改造，尼古丁含量几乎为零，但油含量很高，尤其是在植物种子中。事实上，非洲第一架生物燃料驱动的商用飞机于 7 月 15 日搭载 300 名乘客从约翰内斯堡飞往开普敦。这些波音飞机部分由 Solaris 烟草植物提供燃料，该航空公司计划在明年实现常规航班使用生物燃料。
所以，如果你在 2017 年之后飞往南非，请不要担心飞机或机场禁止吸烟会剥夺烟草农民的收入。农民和植物抗体 过去几年，植物分子农场 (PMF) 这个新领域出现了——该领域的工作者有时称自己为“药农”。PMF 的理念是，与其他细菌或动物相比，植物作为转移基因以产生特定蛋白质的载体具有多种优势。转基因医疗产品的经典例子是激素胰岛素。几十年来，糖尿病患者依赖牛和猪的胰岛素，但今天他们获得的是人胰岛素，这是通过人类胰岛素基因在细菌中生产的。研究人员一直在对山羊进行基因改造，使其在牛奶中产生多种药物，包括胰岛素，希望能提高其合成量。基因也已经被工程化到酵母和其他类别的生物体中。
但是植物有几个优势。首先，在早期试验中，它们相当容易且便宜。而你需要一个复杂的实验室才能从细菌和酵母中大量生产新药，基因改造植物可以在小型温室中种植。作为真核生物，就像动物一样，植物细胞能够对基因产物进行所有通常在动物细胞将基因翻译成氨基酸序列并最终形成蛋白质之后发生的事情。这些被称为转录后修饰，它们在细菌中是不同的。当涉及到生产蛋白质（如抗体）时，这种蛋白质的折叠方式和特定位置很复杂，植物细胞的能力就显得尤为突出。此外，与使用动物相比，用于生产人类或小鼠抗体（现在越来越多地被称为“植物抗体”）的植物不会携带引起人类疾病的污染物。就像在试验阶段一样，当抗体药物准备好进行大规模生产时，与动物相比，植物制造的工厂更便宜。利用一种名为烟草本氏烟草 (Nicotiana benthamiana)的烟草品系，肯塔基州的药农一直在生产构成药物ZMapp的植物抗体，该药物在临床试验中对抗埃博拉病毒显示出希望。另一种烟草物种，烟草 (Nicotiana tobaccum)，已经被改造生长用于抗癌和抗艾滋病药物的蛋白质和糖蛋白（蛋白质-碳水化合物）制剂。所以，虽然我们回顾过去 400 年的烟草历史，想到这种植物夺走的所有生命不禁令人叹息，但至少我们可以怀着希望，期待一个对人类健康和这种臭名昭著的杂草来说都崭新的时代即将到来。
