植物微生物可能是我們不斷增長的食物需求的答案
像聯(lián)合國和孟山都這樣多樣化的組織一致認(rèn)為,到2050年,我們需要將全球糧食產(chǎn)量翻一番,以滿足世界人口的需求。
但我們目前的農(nóng)業(yè)進(jìn)程是導(dǎo)致全球變暖的最大因素之一。與世界上所有汽車相比,它排放的溫室氣體更多,是我們寶貴水資源的主要消費者和污染源。
如何在不過度擴張地球資源的情況下為每個人提供可持續(xù)的養(yǎng)活?
在奇點大學(xué)的全球峰會上,生物工程師兼企業(yè)家Geoffrey von Maltzahn認(rèn)為我們處于歷史的重要交匯點:我們的生物工程能力正在快速成熟,現(xiàn)在我們有機會創(chuàng)造一個健康,蓬勃發(fā)展的星球并滿足人類不斷增長的需求。
Von Maltzahn說,到目前為止,我們的生物工程能力已經(jīng)相當(dāng)于敲打石頭工具。他相信“這將是我們真正在生物學(xué)領(lǐng)域建立大教堂的世紀(jì)。”
基因組測序的成本急劇下降,像CRISPR這樣的新基因工程工具以及對微生物組的日益了解意味著今天我們有機會以幾年前甚至不可能的方式重新發(fā)明農(nóng)業(yè)。
Von Maltzahn認(rèn)為,在所有事情中,微生物在這場革命中扮演著非常重要的角色。
奇點大學(xué)全球峰會
是指數(shù)會議系列的最高點,也是見證融合指數(shù)技術(shù)并了解它們將如何影響世界的最佳場所。
他們到處都是
微生物無處不在。它們存在于你的身體表面,你的衣服,你所吃的食物和你所服用的每一次呼吸中。
在更復(fù)雜的生命形式出現(xiàn)之前,他們在這個星球上生活了20億年,并且已經(jīng)變得非常善于與人類和植物等其他生命形式的合作和支持。
事實上,令人著迷的是,微生物不僅生活在植物表面,而且生活在植物組織內(nèi) - 就像它們生活在人體腸道內(nèi)部一樣。這意味著我們可以在每片小麥,每根玉米莖和每根大豆上找到微生物。
像任何有機體一樣,這些微生物有動力照顧它們的棲息地 - 無論是植物內(nèi)部,人類還是任何其他生物體。
通過微生物改善生活
這是Von Maltzahn的一個重要假設(shè):如果植物微生物已經(jīng)進(jìn)化出一種影響植物生物學(xué)的手段,保護(hù)自己和環(huán)境(植物)免受干旱脅迫,熱,冷,鹽,各種昆蟲,真菌,細(xì)菌和病毒入侵?Von Maltzahn解釋說:
“你可以把整個世界想象成一個植物在不同壓力下的大培養(yǎng)皿,被微生物包圍,過濾這些微生物并將其中的一部分帶入其內(nèi)部,然后與這些微生物共同進(jìn)化以影響應(yīng)力我們現(xiàn)在已經(jīng)意識到的事實之一是,事實上,我們過去100年來在農(nóng)業(yè)中使用的許多技術(shù),無意中可能導(dǎo)致多樣性的大幅減少。事實上,這些系統(tǒng)驅(qū)使我們觀察到的滅絕或功能喪失對植物的適應(yīng)性非常重要。“
如果是這種情況,或許使用植物微生物組可能是影響和改善農(nóng)作物重要性狀的更有力和自然的方式。
怎么樣?Von Maltzahn看到了兩個機會。一個是重建我們因現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)而意外丟失的一些生態(tài)健康。第二是更好地了解微生物的基因庫,并為世界各地的任何類型的植物健身狀況創(chuàng)造定制的微生物。
需要一種作物才能在極端高溫或干旱中生存?很快就會有適當(dāng)?shù)奈⑸锘旌衔飦韼椭魑锷?。利用微生物的力量,我們可以提高作物的抗逆性,減少全球農(nóng)藥,肥料和水的使用。
事實上,今天已經(jīng)開始發(fā)生這種情況:馬薩諸塞州一家名為Indigo的創(chuàng)業(yè)公司最近推出了他們的第一個產(chǎn)品 -棉花種子,旨在通過使用微生物減少棉花廠的用水量。
微生物組的科學(xué)是一個令人難以置信的年輕人,我們還有很多需要學(xué)習(xí)的東西。但是想象一種更自然的農(nóng)業(yè)是令人鼓舞的,這種農(nóng)業(yè)是利用新的工具和微生物的知識創(chuàng)造出來的,這些微生物在植物健康中發(fā)揮著不可或缺的作用 - 以及我們自己的。
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