你能给粥加点料吗?

随着人口的增长,小麦产量趋于稳定,转基因技术能帮助养活地球人吗?
3月15日

采访

霍华德·格里菲斯教授,剑桥大学

粮食安全是一个紧迫的问题,我们的人口在增长,而气候变化是图6:小麦被广泛用于食品中破坏我们的农业。除了小麦之外,我们的一种主要作物在产量增加方面也遇到了瓶颈——是时候进行涡轮增压了吗?霍华德·格里菲思是这么认为的,他向克里斯·史密斯展示了一件疑似玉米地里的东西……

霍华德:嗯,这是一片玉米地里的东西,我想做的是把这些东西分发给这里的一些年轻人……

史密斯:你在发什么菜?

霍华德:嗯,我要给大家一些我从田地里捡来的麦穗,它说明了……有多少人喜欢早餐吃烤面包?

观众:是的!

霍华德-太好了。小麦是世界的主要产品;它喂养我们,给我们提供大量的蛋白质。我在你们面前举着的麦穗里有一些小麦粒,这些小麦粒——你可以把它们分开看——这些是小麦的种子,在秋天播种其中一颗种子后,农民就能长出所有这些小麦穗。这些是遗留下来的他没能收获的。

史密斯:世界上有多少人口依赖于这种简单的东西——这种谷类作物?

霍华德:世界上很大一部分人都把它作为主食。它是主要的蛋白质输入之一因为它含有大量的氮但它有一个问题,因为在过去的10到15年左右,小麦的产量已经开始趋于平稳。他们已经达到了一个稳定的水平;自绿色革命以来的前30年里,它们的增长并不像过去那样多。

史密斯:这有什么问题?

霍华德:嗯,这有点问题,因为世界人口在增加,而且我们可能会在未来遇到气候变化,这意味着,越来越多的作物将不会像过去那样多产。

史密斯:你是说我们的未来可能会面临饥饿?

霍华德:是的。我的意思是我们还有其他问题需要解决;我们不仅要提高小麦的产量,还要尽量减少浪费。例如,我捡到的这些耳朵,农民没有设法收获它们,世界各地都有大量的食物浪费,我们需要尽量减少……

史密斯:所以是你偷的?

霍华德-我自己吃的。我解放了它,这是我们喜欢用的词。当然,我们也必须改善这类食品的分配,这样既能帮助那些没有食物的人,又不会因为分配食物的方式扰乱某个国家的国民生产而破坏他们的经济。

史密斯:所以现在的情况是,这种非常重要的粮食作物的产量没有增加。人口在增长;我们还预计,由于气候变化等因素,环境也会发生变化,这也可能会降低产量。那么你的解决方案是什么?

还有其他种类的植物。有多少人喜欢玉米片?

史密斯-我得说凯洛格在这个房间里做得不是很好。只有两三个人举手了。

霍华德-你知道在你当地的超市里有其他版本的玉米片吗?所以,玉米片是由玉米玉米芯制成的——你们都知道玉米芯长什么样吗?玉米棒上的每一个小颗粒,都是玉米片的来源。现在它们来自一种实际上生产率更高的植物它们是我们所说的涡轮增压的,所以很自然地,这种植物通过强制喂食固定大气中碳的酶来提高生产率。

史密斯:小麦提供给我们的能量,我们可以有效地从太阳获得,不是吗?因为这种植物通过光合作用从太阳获取能量并以我们可以食用的化学形式储存起来?

霍华德:当然。植物是壮丽的;当你想到它们免费获取我们从阳光中获得的惊人能量,并将其转化为产品,为我们提供食物、衣服……你们中有多少人现在穿着棉质的?它们也为我们提供能量。如果你是坐汽车来的,那是几百万年前植物储存的燃料。

史密斯:那么,我们怎样才能使这种植物更好地成为天然太阳能电池板呢?

霍华德:嗯,一种方法是采用我们在甜玉米和玉米中采用的方法,并鼓励像小麦或大米这样的主要作物,看看我们是否也能采用这种方法。

史密斯:好的。所以基本上,把玉米真正擅长的东西赋予小麦同样的科学?为什么小麦还没有这样做呢?

霍华德:它不需要,因为它是在潮湿凉爽的环境中进化的,而玉米来自热带环境,那里很热,而且经常缺水,所以这是这种作物的优势,还有这个涡轮增压器。

史密斯:你是怎么把这个涡轮增压器放进小麦里的?这可行吗?

霍华德:这是一个真正的问题,因为这意味着我们必须找到叶子内部结构略有不同的小麦,这样我们才能把通道放进去。我们有一个替代的解决方案,那个替代的解决方案……你可以看到我拿着一小瓶绿色细胞…

史密斯-我以为是尿样。在医生给你的一个罐子里,霍华德。

霍华德——克里斯——如果你的尿液变成那种颜色,我想你确实需要去看医生了。

史密斯:我曾经有一个病人得了这种病,他服用了一种药物,让他的小便变绿了。但为什么它看起来是绿色的——那锅里是什么?

霍华德:这里面有一种微小的藻类;它实际上生长在土壤和溶液中。你们中的许多人在花园里都有水桶,整个冬天都在收集水,我敢打赌它们已经变绿了,不是吗?所以藻类都是它的近亲。其他种类的东西生长在池塘里、桶里和土壤里。

史密斯:它们是植物,是吗?

霍华德:它们确实是植物。它们与植物有关,它们也有一种机制来加速它们的光合作用,它们在每个细胞中都这样做。所以我们想知道的是,它们有一种更简单的机制来集中二氧化碳并提高酶的效率,我们能否尝试说服像小麦这样的植物中的所有细胞。如果它们能采用这种机制,也许会改善它们的光合作用,这将帮助我们将小麦、水稻等作物的产量提高10%或20%,这是我们在未来50到100年需要做的

史密斯:你的意思是,把让你花园里的花盆变绿的机器用在小麦上,就像把保时捷的引擎放在拉达上一样?

霍华德:的确,这是一种想法,是的。我还没这么想过。

史密斯:但这可行吗?

这是可行的。实际上,我们已经成功地获得了一些部件——一些微小的部件,它们有助于将碳泵入藻类的细胞壁,从而在植物中发挥作用。

史密斯:如果你这样做了,我们能看到普通小麦的产量有什么样的提高呢?

霍华德:嗯,我们希望看到小麦产量增加15%,我想这将是未来保持稳定的事情。当然,在短期内,我们将依靠传统的遗传学,传统的育种方法,这将有助于引入新的性状,并有助于保持病原体的抵抗力,但在未来,也许我们可以摆脱这种机制。

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