為強化植物捕碳能力 科學家擬改水稻基因

科學家希望研究基因改造水稻,加強植物和土壤捕獲二氧化碳的能力。圖為巴基斯坦農民在種植水稻。美聯社資料圖片

基因編輯技術CRISPR能否創造出有助於應對氣候變化的新作物?研究人員希望通過Meta執行長朱克伯格夫婦的Chan Zuckerberg Initiative提供的1100萬元資金,來加強植物和土壤捕獲二氧化碳的能力,從水稻開始。

科技網站The Verge報道,這項由創新基因組學研究所(IGI)領導的工作最新啟動,該研究所由CRISPR的共同發明人諾貝爾獎得主杜德納(Jennifer Doudna)創立。「(杜德納)和我在氣候問題以及其嚴重性問題上意見一致。我們不想再袖手旁觀了。」IGI執行董事林格森(Brad Ringeisen)說。

絕大多數氣候專家都同意,真正應對氣候變化的唯一方法是在化石燃料發電或為火車、飛機和汽車提供動力時,減少排放到空氣中的溫室氣體量。

但是人類已經在大氣中傾倒了如此多使得地球升溫的污染,我們還需要找到方法來清理一些現有的爛攤子,防止更災難性的氣候變化。實現此目標的一種方法是通過植物。植物在光合作用過程中自然會吸收二氧化碳,最終將碳轉移到土壤中。

CRISPR可用於精確改變植物基因組以產生所需的性狀。IGI的碳去除任務中有三個基因編輯目標。首先是試圖提高植物的光合作用效率,以便能夠更好地捕獲盡可能多的二氧化碳。其次,IGI對開發具有較長根系的作物感興趣。植物通過它們的根將碳轉移到土壤中。較長的根可以將碳更深地沉積到土壤中而不易再次釋放到大氣中。索爾克生物研究所正在進行一項類似的影響植物基因和培育根系更健壯作物的研究,該研究所於2020年從貝索斯地球基金獲得了3000萬美元。

IGI研究的第三個任務分支:提高土壤儲存溫室氣體的能力。土壤通常不會長時間保持碳。二氧化碳通過土壤微生物分解植物時的呼吸作用重新回到大氣中。現代農業中使用的技術,如耕作,加速了這一過程,讓土壤失去更多的碳。林格森說, CRISPR研究的一個潛在成果是研發一種可以添加到土壤中的產品,培育土壤微生物群,從而更長時間地保持碳。

這些都是繁重的任務,距離實現還有很長的路要走。1100萬元資金可支持3年的研究,林格森預計需要7到10年才會「對現實世界產生影響」。

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