可卡因或许最臭名昭著的身份是一种危险的毒品。但它也被合法地用作手术的局部麻醉剂。中国的科学家现已通过基因工程，使烟草植物在其叶子中产生可卡因。
中国科学院昆明植物研究所的植物化学家黄胜雄表示：“实际上，解决这个悬而未决的科学问题是一项巨大的挑战。”
研究人员至少一个世纪以来一直试图确定原产于南美洲西部的古柯植物是如何生物合成可卡因的。
最近，黄胜雄和其他研究人员发现了莨菪碱（另一种具有精神活性作用的托烷生物碱）的生物合成途径。去年发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中，黄胜雄及其合著者发现了一对负责合成可卡因的酶。
将烟草变成可卡因
为了进一步了解这一过程，研究团队不得不通过改造另一种植物（此处为烟草）的基因来逆向工程可卡因。
黄胜雄说：“科学的好奇心和兴趣是最初激励我们做这件事的原因。”
但这并不意味着你很快就会在你的香烟包装上看到额外的警告。
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首先，本氏烟草（Nicotiana benthamiana）是原产于澳大利亚的烟草近亲，而不是通常用于工业规模生产香烟的那种。
研究人员也不是为了寻找商业生产可卡因的替代方法。这种烟草植物的基因很容易操纵——一家加拿大公司正在通过基因改造本氏烟草以快速生产他们用于开发COVID-19疫苗的颗粒。
在这种情况下，黄胜雄和他的同事们确定了几个负责产生可卡因的候选基因。一旦他们将这些基因插入本氏烟草中，就产生了一小部分可卡因。
产生的可卡因量有限
但这并不意味着贩毒集团会开始利用烟草植物大规模生产可卡因。
黄胜雄说：“这种在烟草中重构可卡因的方法毫无意义，因为（通过这种方法）可卡因的产量非常低。”即使这些经过改造的烟草植物含有大量可卡因，“这种能力也不会在下一代烟草中保留，”黄胜雄补充道。
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黄胜雄表示，出于医疗或研究目的，未来用酵母菌株再次生产可卡因会更有意义。
但这项研究还有另一个好处：更多地了解这种药物及其生产过程，可能会促使研究人员创造出一种成瘾性较低的可卡因变种，同时仍保留其在医学上具有的麻醉特性。
