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CRISPR 能否将我们从未来的粮食短缺中拯救出来?

随着人口不断增长,气候变化继续威胁作物产量,并加剧全球粮食不安全,科学家们希望基因编辑技术能够帮助缓解粮食不安全问题。

在气候难以预测的世界中,如何养活超过 8 亿人口将是我们在不久的将来不得不面对的挑战。

为了寻找解决这一即将到来的问题的方法,科学家们正在转向 CRISPR——一种代表成簇规则间隔回文重复序列的遗传密码,它存在于生物体的分子中。

这些是 DNA 中的特殊缺口,允许生物体存储它们遇到的病毒的遗传密码。 下次病毒试图攻击时,它会被生物体的防御系统识别并消灭。

简而言之,植物、动物或人类都会获得免疫力。

CRISPR 的发现使科学家能够在实验室中成功模拟这一过程,方法是插入 多种疾病 进入易患病人群。 也是 现在正在探索中 作为治疗精神疾病的一种途径。

考虑到这一成功,我们不得不问:CRISPR可以应用于改善我们的食物系统吗?

简短的回答是它已经有了。

2021 年,一家名为 Sanatech Seed 的东京初创公司 使用 CRISPR 种植西红柿 含有高含量的γ-氨基丁酸(GABA)。

这种酸是一种神经递质,被认为能够缓解焦虑、压力和失眠。 它还能够降低血压和改善整体认知能力。 这些西红柿于 2021 年首次上市。

除了健康益处之外,CRISPR 还可以派上用场来帮助重要作物 变得更有弹性 面对酷热、严寒、高盐环境,甚至可能存在细菌、真菌和昆虫。

考虑到农民已经损失 20-百分之40 他们的农作物产量被害虫侵占,每年损失 200 亿美元,但他们无法承担超过这个数额的费用。

特别是当 920万人 约 11% 的人口已经面临严重的粮食不安全状况。


对我们不稳定星球的答案

气候科学家表示,CRISPR 强化食品可能成为人类(及其所有农民)的主要生命线 已经警告过 在炎热的世界里,破坏农作物的真菌、细菌和昆虫将变得更加难以避免。

将这些问题与越来越多的气候难民、永无止境的城市化、耕地的丧失以及农药和化肥的过度使用结合起来——我们有一大堆问题需要处理。

幸运的是,我们已经取得了一些进展。

通过选择性育种,从事农业工作的人们已经发现了某些作物的各种积极性状。 这使得农民能够通过种植能够产生能够杀死或驱除害虫的细菌蛋白的植物来避免更大的损失。

由于许多病毒需要植物蛋白才能生长、繁殖和传播,因此研究人员有可能利用 CRISPR 来消除或改变特定病毒喜欢利用的植物蛋白。

这将使植物能够抵抗外来生物的劫持。


CRISPR 与转基因作物有何不同?

食品科学家警告不要将 CRISPR 编辑的作物与转基因生物 (GMO) 进行比较。

与转基因作物不同,转基因作物注入了一整套新的 DNA,从而具有对害虫的抵抗力、对化学除草剂的耐受性、增加的产量或更长的保质期,而 CRISPR 不需要在作物中添加外源基因。

相反,它会消除或纠正已经存在的导致突变或易受恶劣环境、病毒、细菌和害虫影响的特征——专家表示,这“就像自然育种一样,只是速度要快得多”。

尽管很常见 转基因食品 西方社会常见的物质——玉米淀粉、玉米糖浆、大豆油和菜籽油——出于健康和安全考虑,许多人都避开它们。

尽管如此,任何新技术的出现总是伴随着怀疑。 随着 CRISPR 被提出作为未来食物短缺的救星,也存在一些合理的担忧 新兴经济体的新市场。 在该领域。

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其中包括编辑掉农作物的“不良”性状和弱点是否会扰乱其自然进化——可能会改变整个物种。 他们还担心消除某些特征是否会产生新的疾病或突变。

其他担忧集中在不可预测的事情上。 他们列举了 CRISPR 的使用可能产生的潜在意想不到的后果,包括它可能对整个生态系统产生的连锁反应。

最后,在编辑生物基因以确保它们最终出现在我们的盘子上时,还需要考虑道德问题,特别是当涉及到牲畜时。

如果通过 CRISPR 优化的作物成为常态,那么该技术在不依赖选择性育种方法的情况下在牛、猪和鸡等农场动物中培育所需性状的应用可能会成为讨论的焦点。

最终,成簇规则间隔回文重复序列的发现改变了我们看待现代世界疾病的方式。 作为应对受气候变化威胁的行业的解决方案,其未来将值得关注。

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