固氮细菌通常存在于豆科植物——黄豆、豌豆以及桤木根部的瘤状物里 。 工业生产中也可以通过氢气和氮气的化合反应制备氨气 ， 但是这种人工的固氮方式需要耗费巨大的能量 。 不仅如此 ， 就保护自然土壤生态而言 ， 施用氨气和其他含氮化肥的效果也要远远逊色于有机氮肥 。 按照从前增加土壤氮肥肥力的传统做法 ， 农民会先种植一轮固氮作物 ， 随后把它们犁埋进土里用于培育其他作物 。
不过 ， 人们更希望的是所有作物都能有自己的固氮基因nif 。 有一种名为肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的细菌 ， 它的nif基因成簇地堆叠在一起 ， 我们可以把nif基因从细菌中提取出来 ， 然后转入希望改造的目标作物体内 ， 让它们在其中进行功能性的表达 。
此外 ， 对作物的改良还包括让它们获得抵抗毁灭性灾害的能力 ， 比如对抗真菌感染和虫灾 。 每年全世界的虫灾都会让种植农作物的农民损失惨重 。 已经有许多企业尝试过把抵抗虫害的基因加入农作物中 。 这些公司最常用到的目标蛋白是Bt毒蛋白 ， 它是苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringensis）中一系列昆虫毒性蛋白的统称 。 获得这些毒性蛋白基因的转基因植物可以拥有一整套抗虫机能 。
还有一种转基因应用是通过改良植物 ， 令其获得抵抗特定除草剂的基因 ， 这些基因通常来源于某些细菌 。 比如草甘膦 ， 种植了抵抗这种除草剂的作物后 ， 农民就可以给整片农田喷上除草剂 ， 而不用担心把农作物和杂草一同杀死了 。
转基因食品让农业生产变得比从前更高效 ， 但是它们在提高效率的同时也带来了争议 。 有许多人觉得 ， 人类健康和自然环境都受到了“基因污染”的威胁 ， 而且这种威胁“不可预知 ， 不可控制 ， 没有必要且不受欢迎” 。 就理论而言 ， 把制药用途的转基因动物从非转基因种群中孤立出来 ， 防止两者发生配种繁殖在技术上是可行的 ， 但是转基因技术的反对者担心隔离技术的实现没有那么容易 ， 基因污染在所难免 。 完全断绝转基因生物与同种个体之间的生殖联系非常困难 。
尽管目前转基因食物的商业化还需要面临诸多的限制 ， 以及人们对于转基因食物的争议 ， 但从转基因食物展现出的未来潜力来看 ， 转基因食物的“反自然”终将成为“自然” ， 未来食物也将为之一新 。
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