


你家附近杂货店的过道看起来可能很普通。但当你走过一堆堆的樱桃和蓝莓、玉米棒和白葡萄酒瓶时,请想想,你正在目睹一场与时间的赛跑。
我们的星球每天都在变得更热、更拥挤。我们每天都需要在更严酷的条件下种植更多粮食。科学家们每天都在竞相开发更能抵抗日益增长的酷热、干旱和猛烈风暴的作物,以养活不断增长的人口。
哥伦比亚大学发展政策学教授格伦·丹宁说:“我们现有的农作物种类,我们现有的种子,不一定能很好地适应新环境。”“我们必须另寻出路。”
这场竞赛永无止境。它年复一年地在我们实验室、农场和超市的过道上演。在很大程度上,我们之所以能保持领先,是靠着人类的智慧。
追求更完美的作物即将迎来一次飞跃。科学家们已经开发出一种突破性技术,它将使我们能够培育出为适应更严酷气候而生的新作物。
这项技术被称为基因编辑,它可能对我们在一个更温暖的世界中的生存至关重要。

在人类历史的大部分时间里,基因工程意味着培育出异常美味的水果和蔬菜。以玉米为例。经过几代人的培育,我们把一种类似植物的作物变成了现在的玉米,这种植物的玉米粒更少,而且每粒都藏在坚硬的外壳下。
如今,我们无需等待出现期望的变异。我们可以从其他物种中借鉴有益的性状。科学家们将一种已知能杀死昆虫的细菌的DNA植入了玉米的基因蓝图。由此产生的作物可以抵御病虫害。这个过程被称为基因改良。

基因改良虽然比选择性育种领先了数光年,但它可能缓慢而笨拙。想象一下,就像编辑一本书,在随机选择的章节之间插入新页面一样。
通过基因编辑,科学家们可以以前所未有的速度和精度修改这本书中的每一个字母、句号和感叹号。研究人员使用一种名为CRISPR的工具,可以开启或关闭特定的基因。这项技术使基因编辑更快、更便宜、更有效。
丹宁说:“这些新工具使我们有可能比传统育种方法走得更远。”“我们可以做到更精确。我们可以更快地开发新品种。”

杜邦先锋公司的研究人员已经使用CRISPR培育出一种更能抵抗干旱的玉米。在未来几年,这项技术将带来新一代气候适应性作物。
人类无法等待。到本世纪中叶,全球人口将接近100亿。联合国粮食及农业组织的一份新报告指出,其中大部分增长将发生在“营养不良最普遍且最易受气候变化影响的地区”。
南部非洲就是这样一个地方。该地区正遭受持续的干旱,导致农作物枯萎,数百万人食不果腹。作为应对,专家们倡导使用“气候智能型种子”。一些组织,例如“非洲耐旱玉米项目”(Drought-Tolerant Maize for Africa),正在努力为农民提供能够忍受持续干旱条件的种子。这些种子从哪里来?

它们通常来自种子库,即储存着经受住考验、适应抵抗干旱、病虫害和其他困难的作物的仓库。丹宁说,在气候变化的时代,种子库变得越来越重要,但它们可能并非总是能提供解决方案。
丹宁说:“将来我们需要生产更多的粮食。我们需要在生产粮食方面提高效率。很多我们需要的性状实际上在自然界中并不存在。”
重要的是,CRISPR只能抑制或增强现有物种的特定性状。即使科学家们使用基因编辑来开发气候智能型种子,他们仍然必须从种子库中获取原材料。但是,通过使用CRISPR,研究人员可以开发出在种子库或野外找不到的作物,这具有无价的价值。
丹宁说:“(想象一下)坦桑尼亚的一位农民,他的木薯受到了病毒的侵袭,而种子库里没有任何已知的抗性。如果你告诉这位妇女‘我们正在开发一种新的品种……具有抗病毒性’,她会说:‘快拿来吧!我马上就要,我需要等多久?’”

并非所有人都像丹宁假设的坦桑尼亚农民那样。有些人对基因编辑表示担忧。一种担忧是,基因编辑过的作物会将其性状传给后代。例如,一种能抵抗根虫的特定性状将在种群中普遍存在。抗虫作物可能会将根虫逼向灭绝边缘,导致一个可能至关重要的物种从生态系统中消失。
丹宁说:“我认为,如果我们把解决一些我们尚不了解的未来问题的方法排除在外,那将是愚蠢的。我们需要随时准备好所有的工具,并能在关键时刻迅速部署它们,否则我们将面临灾难。”
在西欧,对转基因食品的广泛反对导致了转基因产品禁令。我们可能会在更富裕的国家看到类似的对基因编辑的抵制。而在津巴布韦、马拉维和坦桑尼亚等一些已经正在应对气候变化的地方,基因编辑可能更受欢迎。
丹宁说:“如果能有更有效地利用我们的资源、土地、养分和水的种子,我认为这可能对解决气候变化问题做出巨大贡献。而且我认为我们才刚刚开始了解基因改良的力量和基因编辑的工具。”
杰里米·迪顿(Jeremy Deaton)为 Nexus Media 撰稿,这是一个涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的辛迪加新闻专线。你可以在 @deaton_jeremy 上关注他。