為了解決糧食危機,比爾・蓋茨要讓莊稼長快一倍

春種一粒粟,秋收萬顆子,年復一年的勞作過去,你有沒有想過一個問題——

莊稼是不是長得太慢了?

近年來一直專注慈善事業的比爾・蓋茨也注意到了它的重要性,因為這影響的是全球的糧食問題。

為了解決糧食危機,比爾・蓋茨要讓莊稼長快一倍


▲ 圖片來自:Gatesnotes

所以,比爾・蓋茨通過蓋茨基金會投資了一個被稱為 「提高光合作用效率」(RIPE)的項目。

該項目由伊利諾伊大學以及其他八個國家和國際研究機構合作進行,他們試圖通過改善光合作用的方式,來讓農作物生產率翻倍。

植物都需要通過陽光驅動的光合作用來產生生長的能量,轉化的能量越多,就能增長得越快。但植物的光合作用也存在一些缺陷。

實際上,照射在植物上的陽光中,僅有一小部分最終促進植物的生長,這意味著我們的農作物生產的糧食,遠遠少於其可以達到的水平。

RIPE 的主管表示:

我們很久以來就意識到植物生長的效率很低,但沒有意識到的是,我們可以改變它。


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在放出的視頻中,研究人員展示了他們正在嘗試的突破:包括加速光合作用以捕獲更多二氧化碳分子、幫助葉片更快地適應不斷變化的光照條件、研究植物如何代謝「光呼吸過程」的產物。

具體來說,植物在光合作用中有一種稱為 Rubisco 的酶,會捕獲二氧化碳並將其轉化為植物的糖,研究人員希望加快植物中 Rubisco 的活性,來提高農作物的生產力。

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另外,Rubisco 效率低下的原因在於它很難區分二氧化碳和氧氣。

這種錯誤吸收,會讓植物必須消耗生長能量的光呼吸,來回收氧氣分子生成的化合物,所以研究人員找到一種替代途徑來縮短光呼吸的過程,現在已經證明可以讓植物生長速度提高 40%。

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研究人員還發現,當陽光從高強度直射轉到雲層後時,植物會產生保護機制而無法迅速適應減少的光線,在數分鐘或數小時內會抑制光合作用,所以他們用加速這種過渡的方法,來讓植物在光起伏不定的情況下也繼續進行光合作用。

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團隊通過對陽光轉化為能量的化學過程進行建模來研究,看看哪些變化會導致生產率最大提高——就像汽車專家對生產線進行改進以最大程度提高產量一樣。

雖然目前還主要在計算機建模的理論研究階段,但團隊也同步在繁殖迅速且易於遺傳轉化的菸草上進行實驗,這樣可以縮短測試周期。

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如果幹預光合作用成功,後續這項技術將能應用在水稻、玉米、木薯等重要農作物中,將它們的生產率提高一倍。

比爾・蓋茨的參與,將為該研究提供足夠的資金支持。他預計這些高產作物距離在世界各地的農場上種植還差幾年,它們還需要通過安全測試,以及贏得消費者的認可。

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比爾・蓋茨說道:

這是一項急需完成的技術突破,因為世界正面臨著餐桌旁的危機。

隨著人口的增長和飲食的變化,到 2050 年,我們將需要增加 60% 到 70% 的糧食產量。

與此同時,氣候危機也會給我們帶來更多的壓力。不穩定的乾旱、病蟲害和農作物疾病的蔓延,都會造成糧食供應不足。

這種讓植物快速生長的「超能力」,可以給發展中國家貧困地區的人們帶來很大幫助,使其不受溫飽困擾,還為他們帶來農業上的經濟發展。

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比爾・蓋茨表示,在未來幾年中,面臨飢餓風險最大的人是世界上最貧窮的人。他們生活在人口增長迅速的地區,經常依靠耕種養家餬口並賺取收入。

全球糧食危機沒有單一的解決方案,我們需要在農業的所有領域進行創新,以提高生產力;需要用於抗旱,抗洪,抗病蟲害的作物的改良種子品種;需要更好的數據幫助農民更有效地管理農作物和牲畜;我們還需要改變一些改變遊戲規則,以帶來更大的農業突破。

離開微軟後,比爾・蓋茨一直在從事蓋茨基金會相關的公益慈善工作。

自從比爾・蓋茨和他的妻子梅琳達在 2000 年成立了蓋茨基金會後,他千億資產的絕大部分幾乎都用在了全球健康問題和大量不平等現象上。

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▲圖片來自:《走進比爾:解碼比爾・蓋茨》

儘管這些目標看起來很宏大,但比爾・蓋茨並不是通過捐錢來「投資夢想」,而是把它們落實到貼近人們實際生活的具體問題裡,關於那些缺乏關注而困難重重的問題。

譬如為了解決全球營養不良的困難,他讓科學家研究添加維生素和礦物質的強化食品或補品,然後用於疫苗和藥物中,以及改善孕產婦健康,並預計這將在未來 20 年內大幅減少全球與營養相關的死亡人數。

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▲ 圖片來自 Fortune

基金會還重點關注瘧疾這個領域,因為它每年導致全世界 435,000 人死亡。所以比爾・蓋茨希望通過基因編輯,插入阻止攜帶瘧疾的蚊子的繁殖,他預測,到 2040 年,瘧疾將基本消滅。

為了解決世界上仍有超過 23 億人(尤其是非洲)用不上最基本的廁所,惡劣的衛生導致疾病傳播的問題,他甚至發起廁所創新挑戰賽,想要「革廁所的命」。

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這次也是為了解決全球糧食危機,但切入的點,是通過改善光合作用改善植物生產率。

對科學創新的樂觀,是比爾蓋茨一直以來堅守的品質。他正用它來為人們帶來一些力所能及的影響,這種影響也許正在改變很多人的一生。

正如他在紀錄片《走進比爾:解碼比爾・蓋茨》所說:

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