方陵生

世界各地的植物科学家一致认为，未来几十年，全球粮食安全将面临多重挑战。科学家虽然没有时间机器，但他们可以建立起古老农作物的种子库，以及可以模拟未来温度和二氧化碳水平的温室。分子生物学和种子库是未来农业生产的关键，也是人类未来粮食安全的保障。

培育耐干旱和抗热浪的作物

“我们需要在2050年前将粮食产量提高70%，以确保养活世界上不断增长的人口。”澳大利亚国立大学转化光合作用研究中心的罗伯特·沙伍德说道。如果一切按计划进行，罗伯特·沙伍德和他的同事们将培育出能够应对未来干旱和高温热浪的作物。

今天，全球人口将近75亿，到2050年可能接近100亿。农业科学家一直在努力提高小麦和水稻的产量，它们是人类赖以为生的最重要的农作物。而现实情况是，农作物产量每年都在下降。真正影响农作物产量的是极端气候。在过去10年里，干旱和高温热浪的强度和频率在急剧增加。

随着人为二氧化碳排放量的增加，这种情况预计只会变得更糟。农业科学家必须培育出能够应对和适应极端气候事件的作物。罗伯特·沙伍德和其他科学家希望通过作物强大的光合作用来实现这一目标。

在光合作用过程中，植物利用阳光将二氧化碳转换为其所需的碳水化合物。一种名为“核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（简称RuBisCO）”的酶在这种转化中起着关键作用，罗伯特·沙伍德的大部分时间都在研究RuBisCO在各种植物物种，特别是草类中的不同行为表现。……