侦测无声杀手

在非洲肆虐超过二十年的香蕉病菌，令大量香蕉枯死，香港中文大学研发了一种全新侦测方法，可以快速及早发现它们。此方法由中大的基因工程团队研制，他们于2019年在美国波士顿举行的「国际遗传工程机器设计世界赛」大型学术交流会议中荣获金奖。团队由十二位来自生物医学学院、生命科学学院和生物医学工程系的跨学院本科生组成，研究项目名为「香蕉救星：细菌性凋萎病菌的快速检测」。

他们屡获殊荣的发明是一套便携式测试系统，可以保护香蕉种植园免受细菌性凋萎病菌的侵害，该具摧毁性的农作物疾病由野油菜黄单胞菌所引致。快速测试可以挽救数以百万计蕉农的生计，因为香蕉就是他们赖以维生的重要家庭收入来源。

香蕉含丰富的碳水化合物和钾，是最受欢迎的生果之一，但对非洲人而言，香蕉更是重要的经济农作物——卢旺达三分之一的家庭，一半的食粮就是香蕉，而香蕉贸易的零售总值于2016年就已达到约二百至二百五十亿美元。

细菌性凋萎病菌在2002年被发现。如果延迟对病菌作出干预和控制，非洲蕉农的生计及香蕉的产量均可损失高达100％，他们实在是活于病菌的阴霾之下。引致这香蕉疾病的野油菜黄单胞菌，可以通过土壤、空气、农具和已受感染的植物迅速蔓延。由于细菌性凋萎病菌肆虐，坦桑尼亚和卢旺达的香蕉销售量下降了35％，香蕉价格也相应上升了一倍；在乌干达，2014年的香蕉产量相比2012年跌了一半，香蕉农田则鋭减39％； 其他由刚果民主共和国到肯尼亚和布隆迪的中非和东非的香蕉种植地区也面临这病菌的威胁。

该疾病的常见病症包括香蕉蕉叶发黄、雄芽变干、成熟不均和渗出乳白色汁液，而当蕉农开始注意到这些迹象时，通常已经为时已晚，因为该病潜伏期可长达数月之久，在上述症状出现之前，香蕉已可能广泛地枯死。为了去除其病原体，就必须将受感染的香蕉宿主，以及整个蕉园销毁。

中大研究团队认识到及早发现受感染的香蕉树的迫切需要，因此着手为细菌性凋萎病菌开发一种快速、低成本和可在蕉林进行的侦测工具，以帮助农民、种植工人和检疫部门及早发现病害，接着进行干预并停止其蔓延开去。

「香蕉救星：细菌性凋萎病菌的快速检测」项目的参与者首先进行有关该疾病的广泛文献研究，并访问了各个方面的持份者，包括广东省农业科学院的香蕉种植专家、医学和基因工程专家、检疫人员以及市民大众。

研究团队本想研究出一种能够抵御病菌感染的基因改造香蕉品种，但是他们进行了一项以大学生和高中生为主的调查后发现，30％的受访者更喜欢野生食物，而不是基因改造食品，于是该项目的研究目标就改为研发一种早期检测方法，以防止香蕉疾病于感染植物的首阶段就开始传播开去。

为达致最佳的研究设计，研究团队还到访中国农业科学院果树研究所，并访问了研究所专家。专家指出，细菌性凋萎病菌的检测方法仍不成熟，即场于香蕉种植园侦测是值得研究的范畴。此观点启发了团队研究细菌性凋萎病菌的轻便检测套件，让农夫可以将其带到蕉园为香蕉进行测试。

回到中大的实验室，他们开始构想一个快速检测机制，就是将大肠杆菌转化为细菌性凋萎病菌通讯信号的接收器。其他大学也曾进行类似的实验，在他们的基础之上，中大的团队修改了大肠杆菌的系统，并成功减少了假阳性的出现。他们开发的测试方法可操控大肠杆菌的去氧核糖核酸，使之产生蛋白质，以侦测野油菜黄单胞菌的化学信号。团队还设计了一个在大肠杆菌细胞内的电路系统，系统中的扩散情讯号因子会触发系统释放红色蛋白， 于是，如把受感染的香蕉样本浸进专门的测试溶液中，溶液就会变成红色，显示野油菜黄单胞菌的存在。

研究的成果是一个便携式、敏感度高及成本低的检测套件，更可以侦测到感染初期浓度低的野油菜黄单胞菌。

研究团队的其中一位指导教授、生命科学学院陈廷峰副教授说：「学生为这研究项目做了充足的准备，他们为了解现实中香蕉疾病的问题，前赴广东，与香蕉育种专家面谈。 学生们除了为项目注入创新意念之外，他们的执着也令我印象深刻。 他们曾遇到重大挫折，几乎在准备过程中途要从零开始，但是他们坚持，并努力不懈，最终成就了自己计划要实现的目标。」