在吉隆坡附近的獵戶座生物科學實驗室裡，為了讓別人聽到自己的聲音，內森·萊基幾乎要喊出來，蓋過了機器的嗡嗡聲。其中一個噪音來源，也是萊基引以為豪的，是一個微波爐大小的機器人組裝機，它正在將塑膠小部件拼裝在一起，並用雷射蝕刻上序列號。這些裝置是葉片衝孔器，將運往印度尼西亞、馬來西亞和緬甸。萊基是一位美國生物化學家，也是獵戶座的執行長，他希望這些裝置能夠幫助徹底改變一個備受詬病的產業。
棕櫚油是一種通常會讓人聯想到大規模森林砍伐、侵犯人權和猩猩死亡的商品。在印度尼西亞和馬來西亞，全球約85%的棕櫚油產自這裡，超過1600萬公頃的土地——熱帶雨林、泥炭沼澤和舊橡膠種植園——已被油棕佔據，而且該行業沒有放緩的跡象。
儘管聲名狼藉，但油棕是世界上最高產的油料作物。目前，油菜籽（卡諾拉）每公頃的產油量僅為油棕的六分之一左右，大豆僅為十分之一。但是，油棕種植園的產量仍然沒有達到它們應有的水平。
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主要問題是，遺傳和表觀遺傳變數會導致一些棕櫚樹產量不足。而且由於油棕成熟緩慢，種植者通常在三到四年內都不知道他們種植的樹木會成為明星品種還是毫無價值的木材。
這就是獵戶座的作用所在。當傳送到東南亞各地的葉片衝孔器返回時，獵戶座的技術人員會處理其中的綠色圓盤，並向種植者傳送關於其幼苗質量的報告。萊基預測，如果大規模採用該測試，該行業每年可以增加約40億美元的收入。而且，重要的是，它可以在不擴大種植園的情況下實現這一目標。“我們可以在相同面積的土地上獲得更多的石油——這可能有助於減輕森林砍伐的壓力，”萊基說。
科學家們讚賞獵戶座試圖將數十年的油棕遺傳學研究應用於整個行業。但是，該公司宏偉的計劃並非註定會取得成果。其努力正受到監管不力、政治腐敗和巨大慣性的威脅，尤其是在生產全球約40%棕櫚油的小農戶中。“除非您還擁有更好的國家體系來提供資金、培訓和技術援助，否則科學將無法發揮其應有的影響，”巴拿馬城聯合國開發計劃署綠色商品計劃全球主管安德魯·博瓦尼克說。一些專家甚至擔心，提高樹木的生產力可能會弊大於利。
好外殼，壞因果
油棕種植園覆蓋了吉隆坡北部、東部和南部的景觀。從上方看，它們整潔而鬱鬱蔥蔥，但在地面上，它們泥濘、多山，與獵戶座實驗室的高科技無菌環境相去甚遠。工人們在樹叢中艱難跋涉，將末端帶有鐮刀的長杆吊入樹冠中，以取下帶刺的果實串。然後將果串運到主要道路上，以便卡車可以裝載並運往磨坊。
切開一個高爾夫球大小的果實，露出橙色的外果肉，它產生用於烹飪和加工食品的油，然後是棕色的外殼，它將外果肉與白色的棕櫚仁分開。棕櫚仁油通常用於化妝品、肥皂和洗滌劑。
儘管植物看起來大體相同，但種植者知道有三種類型的種子，它們產生的油量差異很大：杜拉（dura）、披絲費拉（pisifera）和特內拉（tenera）。杜拉種子產生厚殼果實，含油量少。披絲費拉種子在發育過程中容易中止，但當它們確實產生果實的時候，它們通常沒有外殼。特內拉種子是披絲費拉和杜拉的雜交品種，產生漂亮的薄殼和豐富的油脂。控制外殼厚度的基因，創造性地命名為SHELL，是獵戶座、紐約冷泉港實驗室和馬來西亞棕櫚油委員會 (MPOB) 的研究人員於 2013 年發現的，MPOB 是一個位于吉隆坡附近的政府研究機構。
傳統上，植物育種家透過從雄性披絲費拉樹上採集花粉並將其與雌性杜拉的花朵雜交來產生特內拉種子。種子成熟後可以在九個月後發芽。幼苗需要在苗圃中度過一年，然後才能種植在田間，而且樹木在 3-4 年內不會開始結果；它們可以在接下來的 20-30 年內保持生產力。
來源：自然，2017年3月15日，doi:10.1038/543306a
育種非常耗時，而且並不總是能產生最好的種子。因此，在 20 世紀 70 年代，科學家們轉向克隆。研究人員意識到，他們可以切開產量最高的樹木的樹幹頂部，提取幹細胞，並在實驗室培養皿中培養數千個克隆。起初，克隆有助於提高種植園的石油產量，但在 1977 年，一些奇怪的事情開始發生。
當時，陳業寶（Tan Yap Pau）是聯合種植園（一家位於馬來西亞的丹麥棕櫚油公司）的植物育種家和研究員。現場助手開始注意到，在克隆的土地上形成了非典型的果實，並將它們帶給了陳。果實呈鋸齒狀、畸形且呈鬱金香形。陳從他的研究中得知，幼苗在培養中可能會異常發育，但他將這些畸形的果實視為不祥之兆。儘管在基因上與高產植物相同，但許多“披風狀”果實根本沒有產油。
解開這個謎團花了將近 40 年的時間。2015 年，馬來西亞棕櫚油委員會 (MPOB) 的植物生物技術專家梅利娜·翁-阿卜杜拉（Meilina Ong-Abdullah），也是陳的侄女，找到了罪魁禍首。她和她的同事發現了一個名為Karma的可移動 DNA 片段，稱為轉座子，它插入到一個名為DEFICIENS的正常油棕果實發育的重要基因的中間。細胞可以透過將甲基基團連線到轉座子上來沉默轉座子。當Karma高度甲基化時（科學家稱之為Good Karma），果實正常發育。但是，低甲基化——Bad Karma——會導致披風狀果實。
除了選擇具有Good Karma的特內拉種子外，植物中還有其他可以挖掘的性狀進行最佳化。馬來西亞棕櫚油委員會 (MPOB) 的植物育種家拉賈奈杜·努基亞 (Rajanaidu Nookiah) 花了 30 多年的時間環遊世界，以瞭解油棕的自然變異。他收集了超過 110,000 株油棕幼苗，這是世界上最大的藏品。
他的標本包含許多植物育種家希望在油棕樹中看到的性狀。據馬來西亞最大的棕櫚油公司之一森那美稱，理想的樹不僅產量高，而且樹木也比較矮，這樣更容易觸及果柄。果柄本身會更長，因此更容易切割。樹木將更具抗病性。而且果實將含有更多的胡蘿蔔素和碘，因此該油對消費者來說可能更健康。
衝上去
萊基表示，僅能夠檢視SHELL和Karma就可以對該行業產生巨大影響。理論上，種植者每年可以從一公頃油棕中榨取多達 18 噸的石油，但目前平均每年僅獲得約 4 噸。小農戶的表現通常最差。由於沒有內部研究設施來幫助育種和識別最佳植物，他們每公頃產生的石油量約為大型種植園的一半。
來源：自然，2017年3月15日，doi:10.1038/543306a；資料來源：美國農業部
萊基希望獵戶座銷售的葉片衝孔工具能夠使小農戶受益。每個樹木約 4 美元，獵戶座可以篩選出具有Good Karma的雜交特內拉棕櫚樹，並幫助農場和苗圃在投入過多時間和資源之前剔除低產植物。該公司還希望加入其他基因，例如一種使果實在成熟時顏色變化更加明顯的基因變體。這可以減少收穫未成熟果實的可能性。
但是，接觸小農戶可能很困難。他們通常是獨立的，或者是一些合作社的一部分，在這種情況下，他們會從附近的合作社獲得種植材料和幫助。在馬來西亞，獨立的小農戶從值得信賴的油棕育種者那裡獲得由馬來西亞棕櫚油委員會 (MPOB) 驗證過的種植材料，但在印度尼西亞，不存在這種質量控制層。據聯合國開發計劃署在雅加達的可持續棕櫚油倡議專案國家專案經理特里·維德賈揚蒂 (Tri Widjayanti) 稱，印度尼西亞的許多獨立小農戶缺乏獲得最佳植物的資源。
如果農民無法進入苗圃或沒有足夠的資金購買高質量的種子，他們可能只會種植從他們的樹上掉下來的東西。高產特內拉雜交品種的後代只有大約一半的時間會產生高產後代。研究人員發現，非特內拉棕櫚樹約佔馬來西亞小農戶種植材料的 11%。
但這不僅僅是關於種子的問題。許多農民買不起優質化肥，更不用說掌握最佳的耕作方法了。“這些小農戶不一定需要基因更好的種子，”自2010年以來一直在印度尼西亞工作的博瓦尼克說。此外，小農戶沒有動力種植產量最高的樹木，因為他們通常是按公斤出售水果的。一些農民已經瞭解到，帶殼的水果會在夜間吸收水分並增加重量。他們利用這一事實來獲取經濟利益。
“小農戶知道汙染，但他們不在乎，”萊基說。他補充說，一些磨坊開始評估水果的質量而不是重量。這可能會改變激勵機制。但其他人則懷疑任何技術實際上可以改變棕櫚油的破壞性聲譽。“目前的基礎體系無法提供零毀林棕櫚油，”沙巴永續組織執行主任辛西婭·昂說，該組織是一個專注於馬來西亞婆羅洲環境問題的非政府組織。“當我們進入田野或舉辦研討會時，村民們會說，‘我想把我剩下的所有雨林土地都用來種植油棕’。”對於這些村民來說，棕櫚油似乎是從土地上賺錢的最簡單方式。
在印度尼西亞和馬來西亞的一些地區，國際投資者、公司和地方官員的經濟和政治議程也可能會阻礙獵戶座的努力。雅加達的非營利組織貝蘭塔拉基金會執行長阿古斯·薩里表示，執法不力是一項重大挑戰。大型種植園會賄賂地方官員以獲得額外的土地所有權，使得其他人難以合法獲得。根據昂的說法，馬來西亞的情況也是如此。
儘管科學家可能認為提高產量的技術會減少清理更多土地的壓力，但其他人預測情況恰恰相反。提高效率的技術進步可能會增加棕櫚油的盈利能力，使其對開發商更具吸引力。地球之友國際森林專案主任傑夫·科南特說：“提高產量的進步必須伴隨更嚴格的監管和對可或應該用於種植棕櫚油的土地數量的法律限制。”地球之友是一個位於加利福尼亞州舊金山的環境正義組織。
改革該行業需要廣泛的支援，並且有跡象表明這種情況正在開始。2004年，行業成員成立了可持續棕櫚油圓桌會議（RSPO），該會議為符合標準的生產商制定了實踐標準和標籤。但該小組收到了大量關於其成員不合規的投訴。一家馬來西亞公司IOI集團的資格在去年4月被暫停，然後在8月恢復，導致一些人質疑RSPO標籤的可信度。RSPO執行長達雷爾·韋伯承認，還有改進的空間。“我們提供解決方案的唯一方法是其他人向我們提供反饋。”
儘管面臨挑戰，萊基仍未受挫。回到嘈雜的實驗室空間，技術人員正在分析樣品——每天超過1000個。萊基希望很快開始向非洲、南美洲和泰國發送樣本，並每年分析多達1000萬個樣本。驅動他和與他合作的其他科學家的一部分原因是，他們知道對棕櫚油的需求正在上升，即使種植棕櫚油的土地正在減少。與2000年全球對棕櫚油的需求相比，預計到2030年需求將翻一番，到2050年將增加兩倍。
馬來西亞棕櫚油局（MPOB）高階生物技術和育種中心的前主任、生物化學家拉維加·桑班塔穆爾蒂說：“我看不出有任何其他作物可以滿足世界的需求。”“我們沒有更多的土地可以開墾，所以我們別無選擇，只能讓油棕更具生產力。”
本文經許可轉載，並於2017年3月15日首次發表。