2007年，南京農業大學農業資源與生態環境研究所教授潘根興及其研究團隊，在全國六個地區（華東、東北、華中、西南、華南和華北）縣級以上市場隨機采購大米樣品91個，檢測結果表明：10%左右的市售大米鎘超標。這篇后來發表在《安全與環境》雜志的論文，也成為2011年鎘米危機的來源。

鎘是一種劇毒金屬元素，會對人的呼吸系統和生殖系統造成巨大的破壞，還能損傷腎臟和骨骼。1950年，日本富山縣出現了集體鎘中毒事件。鎘中毒會讓患者覺得極度疼痛，因此被一些醫生稱為痛痛?。╥tai-itaidisease）。經過調查，這些患者是吃了被污染的稻米以后才中毒的。富山縣附近長期以來存在很多礦場，這些礦場把鎘排進河流里，被河水灌溉的水稻就會吸收積累鎘，成為毒米。最近幾年，臺灣和廣西也先后出現水稻被鎘污染的事件，引起了社會恐慌。

對于一個遠離工業生產第一線的普通人來說，最大的攝入鎘元素的途徑來自大米食物。稻米本身不需要鎘這種重金屬元素，卻很愛把鎘從土壤中吸收進植株里。潘根興的研究團隊就發現，中國南方酸性土壤種植超級雜交稻比常規稻更易吸收鎘。

長期以來，不同領域的生物學家注意有一類基因可以編碼運輸金屬離子的蛋白質。他們把這一大類基因命名為nramp。

最近，日本岡山大學的教授馬建鋒和他的研究團隊分析亞洲水稻（oryzasativa）中一個nramp基因的功能，這個基因在家族里排行第五，所以名為nramp5。馬建鋒和他的同事們發現，nramp5基因可以賦予水稻吸收錳和鎘的能力。隨后，他們的研究結果被發表在了植物學的著名期刊《植物細胞（theplantcell）》上。

nramp5基因可以編碼一個類似水泵一樣的蛋白質，不過這個蛋白質不是向植物體內泵水，而是泵入金屬元素。nramp5主要在植物的根部出現這一點都不奇怪，畢竟根才是植物從土壤中吸收各種營養的器官。為了進一步研究nramp5的功能，研究人員通過一些生物技術把這個基因從水稻的體內敲除了。在失去了nramp5基因以后，水稻中的鎘含量出現了驚人的下降，還不到原來的十分之一。

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