2007年，南京农业大学农业资源与生态环境研究所教授潘根兴及其研究团队，在全国六个地区（华东、东北、华中、西南、华南和华北）县级以上市场随机采购大米样品91个，检测结果表明：10%左右的市售大米镉超标。这篇后来发表在《安全与环境》杂志的论文，也成为2011年镉米危机的来源。

镉是一种剧毒金属元素，会对人的呼吸系统和生殖系统造成巨大的破坏，还能损伤肾脏和骨骼。1950年，日本富山县出现了集体镉中毒事件。镉中毒会让患者觉得极度疼痛，因此被一些医生称为痛痛病（itai-itaidisease）。经过调查，这些患者是吃了被污染的稻米以后才中毒的。富山县附近长期以来存在很多矿场，这些矿场把镉排进河流里，被河水灌溉的水稻就会吸收积累镉，成为毒米。最近几年，台湾和广西也先后出现水稻被镉污染的事件，引起了社会恐慌。

对于一个远离工业生产第一线的普通人来说，最大的摄入镉元素的途径来自大米食物。稻米本身不需要镉这种重金属元素，却很爱把镉从土壤中吸收进植株里。潘根兴的研究团队就发现，中国南方酸性土壤种植超级杂交稻比常规稻更易吸收镉。

长期以来，不同领域的生物学家注意有一类基因可以编码运输金属离子的蛋白质。他们把这一大类基因命名为nramp。

最近，日本冈山大学的教授马建锋和他的研究团队分析亚洲水稻（oryzasativa）中一个nramp基因的功能，这个基因在家族里排行第五，所以名为nramp5。马建锋和他的同事们发现，nramp5基因可以赋予水稻吸收锰和镉的能力。随后，他们的研究结果被发表在了植物学的著名期刊《植物细胞（theplantcell）》上。

nramp5基因可以编码一个类似水泵一样的蛋白质，不过这个蛋白质不是向植物体内泵水，而是泵入金属元素。nramp5主要在植物的根部出现这一点都不奇怪，毕竟根才是植物从土壤中吸收各种营养的器官。为了进一步研究nramp5的功能，研究人员通过一些生物技术把这个基因从水稻的体内敲除了。在失去了nramp5基因以后，水稻中的镉含量出现了惊人的下降，还不到原来的十分之一。

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