基因编辑推动食品发展

街角杂货店的货架可能看起来很普通。但当你走过成堆的樱桃和蓝莓、玉米穗和一瓶瓶白葡萄酒时，想想你正在见证一场与时间的赛跑。

每天，我们的星球都会变得更热一点，人口也会变得更拥挤一点。每天，我们都需要在更加恶劣的条件下种植更多的粮食。每天，科学家们都在竞相培育更坚韧的作物，以抵御日益炎热、干旱和猛烈的风暴，养活日益增长的人口。

哥伦比亚大学发展政策教授格伦·丹宁说：“我们现有的农作物品种和种子不一定能很好地适应新环境。我们必须另辟蹊径。”

竞赛永无止境。竞赛年复一年地进行着，在我们的实验室、农场和超市的货架旁。我们之所以能领先一步，很大程度上要归功于人类的聪明才智。

寻找更完美的农作物即将迎来重大飞跃。科学家已经开发出一项突破性技术，让我们能够培育出适应更恶劣气候的新农作物。

这就是所谓的基因编辑，它可能对我们在更温暖的世界中生存至关重要。

在人类历史的大部分时间里，基因工程意味着培育出味道异常鲜美的水果和蔬菜。以玉米为例。几代人以来，我们用一种类似的植物培育出玉米，这种植物的谷粒较少，每个谷粒都藏在坚硬的外壳下。

如今，我们无需等待理想的突变。我们可以借用其他物种的有益特性。科学家将一种已知可以杀死昆虫的细菌的 DNA 植入玉米的基因蓝图。由此产生的作物可以抵御害虫。这个过程称为基因改造。

基因改造虽然比选择性育种领先数光年，但速度缓慢且难以操作。这就像编辑一本书，在随机选择的章节之间插入新的页面。

借助基因编辑，科学家可以以前所未有的速度和精度改变书中的每一个字母、句号和感叹号。使用一种名为 CRISPR 的工具，研究人员可以打开或关闭特定基因。该技术使基因编辑更快、更便宜、更高效。

“这些新工具使我们比使用传统育种方法能取得更大的进步，”丹宁说。“我们可以更加精确。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利用 CRISPR 开发出一种更耐旱的玉米品种。未来几年，该技术将带来新一代的耐气候作物。

人类已经等不及了。到本世纪中叶，全球人口总数将达到近 100 亿。联合国粮食及农业组织的最新报告指出，大部分人口增长将发生在“营养不良率最高、最易受气候变化影响的地区”。

南部非洲就是这样一个地方。该地区正在应对持续的干旱，农作物枯萎，数百万人挨饿。为了应对这种情况，专家们一直在推动“气候智能型种子”的研发。一些组织，如非洲耐旱玉米组织，正在努力为农民提供能够忍受持续干旱条件的种子。这些种子从哪里来的呢？

它们通常来自种子库，储存经过实战考验的作物，能够抵御干旱、害虫和其他困难。丹宁说，在气候变化的时代，种子库变得越来越重要，但它们可能并不总是能解决问题。

“未来我们需要生产更多的食物，”丹宁说。“我们需要更高效地生产食物。我们所需的许多特性实际上并不是自然存在的。”

重要的是，CRISPR 只能抑制或放大现有物种的特定特性。即使科学家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，使用 CRISPR，研究人员可以开发种子库或野外找不到的作物，这具有不可估量的价值。

“[想象一下] 坦桑尼亚的一位农民种植的木薯受到病毒的侵袭，而种子库中没有已知的抗药性，”丹宁说。“如果你去找那个女人说，‘我们正在研究一种新品种……可以抵抗这种病毒’，那个女人会说，‘来吧！我现在就要，我还要等多久？’”

并不是所有人都和丹宁假想的坦桑尼亚农民有同感。有些人对基因编辑感到担忧。其中一个担忧是基因编辑作物会将其特性传给后代。一种特定的特性，比如抵御根虫的能力，将在人群中变得无处不在。抗虫作物可能会将根虫逼到灭绝的边缘，将一个潜在的重要物种从生态系统中驱逐出去。

“我认为，如果你不把它作为一个选项，不把它作为解决未来我们仍不了解的一些问题的方法，那你就太愚蠢了，”丹宁说。“我们需要准备好所有的工具，并能迅速部署它们，否则我们将面临灾难。”

在西欧，人们对转基因食品的普遍反对导致了对转基因产品的禁令。我们可能会在较富裕的国家看到对基因编辑的类似抵制。在人们已经在应对气候变化的地方——例如津巴布韦、马拉维和坦桑尼亚——这更有可能是一个受欢迎的发展。

“如果我们的种子能够更有效地利用资源、土地、养分和水资源，我认为这将对应对气候变化做出巨大贡献，”丹宁说。“我认为我们才刚刚开始了解基因改造和基因编辑工具的力量。”

Jeremy Deaton 为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻通讯社。您可以通过 @deaton_jeremy 关注他。