@ 2016.11.28 , 11:00
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科学家发现「亩产万斤」的奥义了!?

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目前世界上大约生活着70亿人,这一数字将在2050年超过90亿。为了满足人们对粮食不断增长需求,联合国粮食及农业组织估计,全球的粮食产量至少需要增加70%。

为了让这一设想成为可能,科学家们已将想出了一种基因编辑的方法,它能够提升植物体内光合作用的效率,从而在不增加农业用地的基础上达到粮食增产的目的。他们的技术已经详细地刊登在近期的《科学》杂志上。

该研究由Bill和Melinda Gates基金会赞助,研究的目的是在未来为发展中国家的农民提供更多的可持续发展农业。

美国伊利诺伊大学香槟分校的研究者Johannes Kromdijk表示,植物的生产利用并没有达到最大化,而这就是你应该思考的关键问题。即便它们在生产过程中达到了最优化,它们也不会一直竟可能的保持下去。

但是为了满足人类对食物的需求,人们需要植物拥有更高的生产能力。美国伊利诺伊大学香槟分校的植物生物学教授Donald Ort说道,这已经不是科学家首次致力于在基因领域提高作物产量了。

在20世纪50年代到80年代,科学家们就已经开始研究如何提高植物吸收辐射的能力。时至今日,最好的作物能够在生长季吸收90%的光照。科学家们还致力于如何提高收获指数(植物地上部分能作为食物干物质量的百分比),现在种子中的生物量能达到50%-60%。

Ort博士表示,决定植物产量的其它潜在因素是光能转换效率,该效率指的是植物吸收光照并将其转换成生物质量的能力。在整个第一次绿色革命中,植物的这一能力并没有得到提高。如果会有第二次绿色革命,我们必须提高改进植物的这一转换过程。

但是光合作用通常是一个低效的过程。

阳光直射会伤害植物体内的分子,所以在阳光非常强烈的时候,植物会将光能转化为热能,这一过程被称为光保护作用(一种让植物免于晒伤的防晒机制)。然而,结果很明显,植物的光合作用效率明显下降。

仅仅几分钟的阳光直射,植物的光合作用效率需要几小时的时间才能回复到正常水平。在这段时间中,植物大概会损失接近20%的作物产量。

这种滞后时间在野外环境中并不是什么问题,野外唯一的进化压力是繁殖在基因上的传递。但是这也需要引起人们的重视,尤其是需要在未来30到40年间将人们对食物的需求将翻倍。

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实验室用了烟草植物,因为它们的基因非常容易被修改,研究者们想要知道如果这些烟草植物加快了光合作用的速率将会发生什么。美国加州大学伯克利分校的教授兼劳伦斯伯克利国家实验室的研究员Krishna Niyogi表示,实验改变了参与光合作用的三个基因,植物的叶子及根茎都变得比之前更大了。

在实验室和温室中进行试验之后,这些植物被转移到野外环境。相比于未接受基因改造的植物,这些实验组在22天的时间中增重了14%-20%。

Kromdijk博士表示,没人关心烟草长的怎么样,这种植物只会危害我们的健康,我们让它高产有个卵用。这只是我们的概念产品,下面才是见证奇迹的时刻,我们打算将这项技术用于改良粮食作物。

实际上研究人员将对木薯、大米及豇豆等农作物进行相同的实验,这样可以帮助发展中国家的农民,尤其是非洲撒哈拉以南及东南亚地区。如果这项技术同样适用于这些作物,那么我们就能在不增加农业土地的情况下得到更多的食物。要知道,世界上很多地区的农业用地都非常有限。

可能会有一些活动非常直接的反对基因改造生物并对这一计划造成阻碍,但Niyogi博士表示,但提高生产过程中实际发生的基因变化非常小。

Niyogi还说到,在这个概念中首先要证明的是我们将一种植物的基因放到另一种植物中去,但是所有的植物都有这三个基因。所以从长远来看,我们只是基因的搬运工,而不是从另一种生物体中植入新的基因,因为这些基因早就在植物体内了。

Ort表示,我们需要终结饥饿,这也是非常能说服人的地方。

他还补充道,我们相信这么做是必须的,因为我们要确保这一技术在事态严重乃至我们没有食物的时候拯救世界。也许之后有些事情需要重新进行审议。

本文译自 csmonitor,由译者 千里之外 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 37+1

  1. 小弟阿莫西林
    @1 year ago
    3334828

    全社杀一头,足够吃半年

    [92] XX [1] 回复 [0]
  2. swmage
    @1 year ago
    3334829

    @许叔,千里之外已经发展到植物界了,你要加油啊

    [22] XX [0] 回复 [0]
  3. hhhhha
    @1 year ago
    3334831

    所以从长远来看,我们只是基因的搬运工,而不是从另一种生物体中植入新的基因,因为这些基因早就在植物体内了。
    所以这不是转基因,妥妥的

    [31] XX [1] 回复 [0]
  4. Spector
    @1 year ago
    3334832

    转基因争论开始!预备,起!

    [29] XX [1] 回复 [0]
  5. 痛茎
    @1 year ago
    3334839

    崔永元还有三十秒到达战场

    [76] XX [2] 回复 [0]
  6. kakatris
    @1 year ago
    3334841

    亩产万斤的问题不是早就在美国圣地亚哥解决了吗?

    [53] XX [0] 回复 [0]
  7. 丧彪
    @1 year ago
    3334842

    中国几十年前不就已经达到亩产万斤了嘛?

    [35] XX [8] 回复 [0]
  8. Sandra
    @1 year ago
    3334843

    这种植物只会危害我们的健康,我们让它高产有个卵用。

    [7] XX [29] 回复 [0]
  9. 3334846

    提高产量同时,还要想办法让人类吃得更少啊

  10. Granis
    @1 year ago
    3334847

    @hhhhha: 崔化钠:我不听我不听我不听……客官来买个我的非转VIP可好?

    [19] XX [0] 回复 [0]
  11. 3334854

    骗子袁隆平看到这个研究,有什么感想

    [4] XX [114] 回复 [0]
  12. 3334872

    好好种土豆不就完了

  13. 甲鱼
    @1 year ago
    3334873

    @pkk: 好多人都知道袁隆平,却不知道并称“南袁北陈”的陈温福院士,至少陈院士不到处招摇撞骗

    [9] XX [42] 回复 [0]
  14. 商周知
    @1 year ago
    3334874

    人民日报是一家极具前瞻性的日报!──商周知

  15. 朝鲜央行行长
    @1 year ago
    3334875

    @pkk: 袁隆平是不是骗子我不清楚,但我很清楚你是个道听途说还到处炫耀的傻屄

    [170] XX [7] 回复 [0]
  16. 黑皮的小猪
    @1 year ago
    3334879

    一直很好奇,为什么那些反对转基因食品的人,在莫名其妙地默认了转基因食品会对人产生某种影响的同时,又莫名其妙地默认了这种影响必须是负面的?
    讲真,如果转基因食品能够对人产生一定的影响(按照一些反对转基因者的说法,是基因层面的影响/长远的影响/不可逆的影响),那么科学家早就开始研究如何利用此特性对人体产生有利的影响了。

    [50] XX [5] 回复 [0]
  17. 小渣
    @1 year ago
    3334881

    有了金坷垃……

    [17] XX [0] 回复 [0]
  18. 浅蓝传说
    @1 year ago
    3334882

    袁隆平的工作,养活了更多的人,这是很实际的吧,虽然为了产量牺牲了味道

    [23] XX [3] 回复 [0]
  19. 烧了个饼
    @1 year ago
    3334885

    @pkk: 这难道是有什么:《震惊川普,中国神人原是大骗子》一类的新型朋友圈故事?

    [28] XX [0] 回复 [0]
  20. 颓败
    @1 year ago
    3334891

    还是不要文理分科了,生物长智商

  21. 3334892

    烟草拥有很高蛋白质的。

  22. 月下
    @1 year ago
    3334895

    @朝鲜央行行长: 这里还有袁隆平吹?他那些种子早就没有农民敢要了,半价收都不敢种,动不动就是歉收,现在国内哪家媒体敢吹他?

    [1] XX [63] 回复 [0]
  23. 匿名
    @1 year ago
    3334914

    @月下: 给个来源,没证据的话,你要不是傻 逼装 逼,要不收钱使坏

    [55] XX [2] 回复 [0]
  24. 3334917

    人有多大胆,地有多大产

  25. 3334922

    @月下: 现在所有的杂交稻,是由他而起的。种子不一定都是他育的种,请分开讨论。

    [25] XX [2] 回复 [0]
  26. 3334963

    说袁隆平种子没人要的

    查一下隆平高科一年赚多少吧,它主推的就是袁隆平的种子

    [21] XX [0] 回复 [0]
  27. 冷山
    @1 year ago
    3334974

    有了金坷垃~亩产一万八

  28. 3335005

    毛腊或成最大赢家

  29. 宫爆串
    @1 year ago
    3335018

    植物内部有高能反应,非战斗人员请迅速撤离。

  30. 粪海蛆王
    @1 year ago
    3335051

    新的风暴已经出现

  31. 粪海蛆王
    @1 year ago
    3335053

    结果最后让烟草亩产万斤了 洗澡数量大幅提高 卒

  32. 3335065

    @黑皮的小猪: 限于困境的时候,人类通常会激进,忽视小几率的消极预期,但如果是没有什么压力,并且生活富足的时候,人们就会放大消极预期,并且敌视改变。
    对,我说的就是那些已经迈向小康,甚至已经发财致富的那批人,他们在现有的环境结构下衣食无忧,他们害怕任何改变,即使这些改变有能力改善更多的不如他们的人的生活,他们也会去抵制,这就是伪君子被踩到痛脚的事了。

    [19] XX [0] 回复 [0]
  33. umouse
    @1 year ago
    3335264

    金坷垃哭晕在厕所

  34. gunhell
    @1 year ago
    3335503

    会不会造成地力消耗过快,导致几年之后长不了东西?

  35. 黑暗料理
    @1 year ago
    3335581

    @gunhell: 不会施肥吗?

  36. Corvus
    @1 year ago
    3335789

    @gunhell: 不是会不会,而是一定是,目前很多70年代以后培育的高产品种都是极为吃肥力,没有化肥收成就极差或者绝收的情况,毕竟“物质不灭”在目前来说还是个没有被颠覆的真理。

  37. 花黎
    @1 year ago
    3337839

    @aiai: 哥们你说的很准确啊。

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