光合作用的过程构成了生命的重要基础：通过这个系统，植物可以生产生物质——从而生产人类的食物。然而，这种方法并不总是最佳的，会导致产量的显著损失。然而，研究人员现在可能已经找到了解决这个问题的基因方法。

未来几十年，不断增长的人口和不断变化的消费行为将大大增加对食品的需求。但是如何满足这种需求呢？为了找到答案，科学家们越来越多地将注意力转向基因工程解决方案，旨在使重要的粮食作物更有弹性和产量。伊利诺伊大学厄巴纳分校的Paul South领导的团队现在已经开始了一个关键过程：光合作用。在这个高度复杂的过程中，植物利用太阳能将水和二氧化碳转化为可用的生物质。但并不是所有的事情都是最好的。

有问题的能量损失

负责用二氧化碳固定RuBisCO的蛋白质在20%的情况下犯了一个错误——它吸收了氧气而不是二氧化碳。结果，对植物产生有毒的代谢物，必须大力处理。这发生在所谓的光呼吸过程中。问题是：“光呼吸会消耗植物宝贵的能量和资源，否则可能进入光合作用，”南解释说。因此，它失去了增长，最终获得了收益。但是如果这个损失可以减少呢？

这正是南布和他的同事试图做的事情：通常，光呼吸的复杂过程包括植物细胞中三个不同隔间的一些步骤——没有一个被认为是最浪费的代谢过程。利用基因工程方法，研究人员现在已经改造了植物，使它们的过程不同。最重要的是，它们更短，效率更高。首先，他们测试了哪种基因组修改最成功，然后将最成功的候选植物纳入烟草植物模型实验中——这是谷物研究中经过验证的模型植物。

生物量增加了40%

结果表明，与未修饰的植株相比，优化光呼吸的转基因植株在温室和田间发育更快。具体来说，它们的增长速度更快，总产量增长了40%左右。科学家报告说，从气候变化的角度来看，这一成功尤其重要。因为天气越热，许多植物光合作用中的错误就越多，它们必须进行的光呼吸也就越多。该组织目前正在研究转基因粮食作物如大豆和水稻的前景。“我们的目标是创建更好的工厂，并提供他们需要的工具，让世界养活农民，”Amanda Cavanagh，共同总结作者。光合作用的过程构成了生命的重要基础：通过这个系统，植物可以生产生物质——从而生产人类的食物。然而，这种方法并不总是最佳的，会导致产量的显著损失。然而，研究人员现在可能已经找到了解决这个问题的基因方法。

未来几十年，不断增长的人口和不断变化的消费行为将大大增加对食品的需求。但是如何满足这种需求呢？为了找到答案，科学家们越来越多地将注意力转向基因工程解决方案，旨在使重要的粮食作物更有弹性和产量。伊利诺伊大学厄巴纳分校的Paul South领导的团队现在已经开始了一个关键过程：光合作用。在这个高度复杂的过程中，植物利用太阳能将水和二氧化碳转化为可用的生物质。但并不是所有的事情都是最好的。

有问题的能量损失

负责用二氧化碳固定RuBisCO的蛋白质在20%的情况下犯了一个错误——它吸收了氧气而不是二氧化碳。结果，对植物产生有毒的代谢物，必须大力处理。这发生在所谓的光呼吸过程中。问题是：“光呼吸会消耗植物宝贵的能量和资源，否则可能进入光合作用，”南解释说。因此，它失去了增长，最终获得了收益。但是如果这个损失可以减少呢？

这正是南布和他的同事试图做的事情：通常，光呼吸的复杂过程包括植物细胞中三个不同隔间的一些步骤——没有一个被认为是最浪费的代谢过程。利用基因工程方法，研究人员现在已经改造了植物，使它们的过程不同。最重要的是，它们更短，效率更高。首先，他们测试了哪种基因组修改最成功，然后将最成功的候选植物纳入烟草植物模型实验中——这是谷物研究中经过验证的模型植物。

生物量增加了40%

结果表明，与未修饰的植株相比，优化光呼吸的转基因植株在温室和田间发育更快。具体来说，它们的增长速度更快，总产量增长了40%左右。科学家报告说，从气候变化的角度来看，这一成功尤其重要。因为天气越热，许多植物光合作用中的错误就越多，它们必须进行的光呼吸也就越多。该组织目前正在研究转基因粮食作物如大豆和水稻的前景。“我们的目标是创建更好的工厂，并提供他们需要的工具，让世界养活农民，”Amanda Cavanagh，共同总结作者。