幾個(gè)世紀(jì)以來，美國的香料和調(diào)味料都來自異域植物，但現(xiàn)在，一種強(qiáng)大的基因工程有望讓某些最受歡迎的調(diào)味料和香料的生產(chǎn)過程發(fā)生革命性的變化。不必從植物中提取，它們將從轉(zhuǎn)基因酵母菌、或工業(yè)大桶中培植的其它微生物生產(chǎn)出來。
加利福尼亞州埃默里維爾——香草、藏紅花、廣霍香。幾個(gè)世紀(jì)以來，這些香料和調(diào)味料都來自異域植物，它們生長在遙遠(yuǎn)的地方，比如墨西哥的叢林，或者馬達(dá)加斯加山腰的梯田。在絲綢之路（Silk Road）等古老的貿(mào)易線路上，某些香料和調(diào)味料可以賣出好價(jià)錢。
現(xiàn)在，一種強(qiáng)大的基因工程有望讓某些最受歡迎的調(diào)味料和香料的生產(chǎn)過程發(fā)生革命性的變化。不必從植物中提取，它們將從轉(zhuǎn)基因酵母菌、或工業(yè)大桶中培植的其它微生物生產(chǎn)出來。
阿米瑞斯公司（Amyris）的聯(lián)合創(chuàng)始人杰伊。D.基斯林（Jay D. Keasling）博士說，“這和釀造啤酒是一樣的，只不過酵母菌不是產(chǎn)出酒精，而是產(chǎn)出這些產(chǎn)品。”阿米瑞斯是該領(lǐng)域的先驅(qū)，總部位于埃默里維爾。然而，雖然酵母菌能天然產(chǎn)生酒精，但如果不經(jīng)過大量的基因改造，就無法產(chǎn)生香料，這種改造被稱為合成生物學(xué)。
合成生物學(xué)的問世，引發(fā)了一些棘手的經(jīng)濟(jì)問題和監(jiān)管問題，比如，酵母菌產(chǎn)出的成分可否被稱作天然成分？依賴這些作物的發(fā)展中國家會(huì)否受到傷害？
支持者說，這種方法能讓食品和化妝品公司得益，最終讓消費(fèi)者得益，可以降低因依賴農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而帶來的價(jià)格、供應(yīng)和質(zhì)量的劇烈波動(dòng)。它甚至也許可以緩解一些被過度采集的野生植物的壓力，比如檀香木，這是一種提供香料的樹。
阿米瑞斯公司的發(fā)酵罐，該公司位于加州的埃默里維爾，它對(duì)酵母進(jìn)行了改造，用以生產(chǎn)包括抗瘧疾藥在內(nèi)的產(chǎn)品。
這些產(chǎn)品的味道或氣味和真品幾乎是一樣的，它們正在迅速涌現(xiàn)，其范圍甚至超出香料和芳香劑，包括了橡膠和藥品等其他大宗商品。
今年4月，賽諾菲制藥公司（Sanofi）開始利用由阿米瑞斯改造基因后的面包酵母，批量生產(chǎn)一種重要的瘧疾藥品。這種藥品的成分通常提取自一種灌木，它生長在中國、越南和非洲多個(gè)國家，既有野生的，也有人工種植的。阿米瑞斯還在為化妝品公司生產(chǎn)一種保濕乳，該產(chǎn)品通常提取自橄欖或鯊魚肝。
瑞士公司Evolva即將開始營銷酵母菌生產(chǎn)的香蘭素，它是香草的主要成分。該公司還在研制藏紅花，目前這種香料主要來自在伊朗種植的番紅花。
還有兩家公司Isobionics和Allylix正在分別生產(chǎn)巴倫亞烯和諾卡酮，前者是一種調(diào)味料，通常提取自橙子，后者是一種葡萄味調(diào)味劑，也可用作驅(qū)蟲劑。
總部在荷蘭的Isobionics公司的首席執(zhí)行官圖瓦納。詹森（Toine Janssen）說，“這種生產(chǎn)真的對(duì)環(huán)境無害。整個(gè)流程是可持續(xù)的。”
然而，批評(píng)者說，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)發(fā)展中國家的謀生手段和出口構(gòu)成威脅。加拿大技術(shù)監(jiān)督組織ETC集團(tuán)（ETC Group）研究員吉姆。托馬斯（Jim Thomas）說，“他們的目標(biāo)，是全世界熱帶地區(qū)農(nóng)民的口袋。”
領(lǐng)先的天然香草供應(yīng)商、總部位于紐約布魯克林區(qū)的Virginia Dare Extract Company（簡(jiǎn)稱VDEC）的首席執(zhí)行官里克。布勞內(nèi)爾（Rick Brownell）說，馬達(dá)加斯加有8萬農(nóng)民種植香子蘭，該國是全球最貧窮的國家之一。
63歲的馬達(dá)加斯加農(nóng)民博索尼那（Bersonina）說，“我真的依靠它維生。”博索尼那只有名字，他在該公司安排的電話采訪里說，他去年生產(chǎn)了50公斤左右（約合110磅）的香草，掙了200美元（約合1218元人民幣），這筆錢只夠勉強(qiáng)維持一家四口的生活。他說，他不太了解酵母菌生產(chǎn)的香草替代物，不過，他能想象得出，工業(yè)化流程“能生產(chǎn)成千上萬噸香草”，對(duì)他這樣的農(nóng)民構(gòu)成威脅。
另一個(gè)問題是，在要求轉(zhuǎn)基因食品貼標(biāo)簽的國家，含有這種成分的食品是否需要標(biāo)明其產(chǎn)自轉(zhuǎn)基因的有機(jī)物。調(diào)味品公司表示，它們不這么認(rèn)為，原因是酵母被認(rèn)為是一種加工助劑，而非一種食物來源。
美國不要求貼標(biāo)簽，盡管有多個(gè)州提出了要求這么做的立法提案。
酵母本來可以制造一些化合物，與阿米瑞斯希望生產(chǎn)的產(chǎn)品同屬一科。該公司替換了一些基因，以改變最終產(chǎn)品。阿米瑞斯還改變了酵母的基因結(jié)構(gòu)，使其集中幾乎所有資源產(chǎn)出所要的產(chǎn)品。
研發(fā)部主管喬爾。謝里（Joel Cherry）說，“我們正試圖讓那條通道的資源流動(dòng)量達(dá)到最大，同時(shí)在不殺死酵母的前提下，掐斷其他旁系通道。”
按照部分依照規(guī)劃、部分隨機(jī)進(jìn)行的DNA重組方式，阿米瑞斯的機(jī)器人系統(tǒng)在一個(gè)月內(nèi)產(chǎn)生并測(cè)試了數(shù)以萬計(jì)的酵母菌株。表現(xiàn)最好的菌株最終在巴西的20萬升發(fā)酵罐投入工業(yè)化生產(chǎn)，鄰近培植酵母用的甘蔗。
這些小規(guī)模的初創(chuàng)企業(yè)正在吸引規(guī)模較大的伙伴。
阿米瑞斯正在和米其林（Michelin）合作研制一種橡膠產(chǎn)品，據(jù)信，它還在和瑞士調(diào)味品及香精公司芬美意（Firmenich）合作研制廣霍香香料。Evolva正在和嘉吉公司（Cargill）合作研制甜葉菊，這是一種通常從中國和其他地區(qū)生長的植物中提取的甜味劑。
合成生物公司的高管們說，他們的產(chǎn)品緩解了供應(yīng)短缺，也許還降低了價(jià)格，這將有助于擴(kuò)大市場(chǎng)，而不是取代農(nóng)民。然而，僅僅是新競(jìng)爭(zhēng)即將出現(xiàn)的跡象，也可能會(huì)促使農(nóng)民停止種植某種作物，在市場(chǎng)獲得足量的酵母生產(chǎn)產(chǎn)品之前，引發(fā)供應(yīng)短缺。
目前，人們對(duì)青蒿素就有這樣的擔(dān)憂，青蒿素是從青蒿中提取的抗瘧疾藥。阿米瑞斯用酵母生產(chǎn)該藥的計(jì)劃，最初被形容成穩(wěn)定重要藥物供應(yīng)的一種手段，原因是這種天然產(chǎn)品一直受到巨大的價(jià)格和供應(yīng)波動(dòng)的影響。該計(jì)劃主要由比爾和梅琳達(dá)。蓋茨基金會(huì)（Bill and Melinda Gates Foundation）資助，資助金額為4260萬美元。
不過，在今年4月的一次會(huì)議上，阿米瑞斯的聯(lián)合創(chuàng)始人基斯林說，用這種合成生物產(chǎn)品滿足全球所有需求的進(jìn)程“正在推進(jìn)中”。
A2S2的負(fù)責(zé)人馬爾科姆?？ㄌ乩眨∕alcolm Cutler）說，“這使整個(gè)業(yè)界感受到?jīng)_擊波。”A2S2是一個(gè)旨在確保青蒿素供應(yīng)充足的項(xiàng)目。他說，一些青蒿種植戶正打算停止種植青蒿。
他說，“如果我們?cè)谶@件事上出錯(cuò)，有人會(huì)死。”
基斯林說，一些小規(guī)模的青蒿種植戶是被規(guī)模更大的種植園（而不是合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)）擠出局的。他也是加利福尼亞大學(xué)伯克利分校（University of California， Berkeley）的化學(xué)工程教授。他說，無論如何，需要優(yōu)先考慮的是降低成本、增加抗瘧疾藥的可獲得性。“這事關(guān)挽救孩子們的生命，”他表示。
