Newshot 生物技术创新是遏制气候变化的一个机会
气候变化正在影响多种作物，包括这些异常小的土豆。图片来源：John Thys/AFP/Getty
本周在土耳其安塔利亚开幕的联合国 COP31 气候会议的决策者将会知道，联合国环境规划署已确认，全球变暖将超过 2015 年在巴黎达成的较工业化前温度高出 1.5 °C 的上限。这次会议紧随在亚美尼亚埃里温举行的联合国 COP17 生物多样性峰会之后；该峰会再次确认，世界也正处于生物多样性危机之中。无论是防止危险的气候变化，还是遏制生物多样性丧失，这两方面的进展都太慢。但跨越多个科学学科的研究人员现在主张，生物技术的进步可以提供解决方案1。科学家在《Nature Biotechnology》的一期气候主题特刊中写道，基因编辑和种质资源挖掘——即分析庞大的植物基因组序列文库，以寻找可用于作物改良的有用性状——等方法如今可用于应对全球变暖和保护自然。
韧性的种子
曾有一段时间——并不太久远——许多人认为生物技术是对环境的威胁。但正如这期特刊所示，一种转变正在发生。如今，该领域提供了策略，以保护气候和生物多样性免受工业化农业的诸多破坏性影响。
为养活不断增长的全球人口，2015 年至 2024 年间，耕地面积每年增长约 800 万公顷1。然而，如果要避免这种扩张造成的温室气体排放以及由此带来的全球变暖，世界就必须设法在当前的农业足迹内生产足够的粮食。土地开垦和土地利用变化每年贡献高达 50 亿吨碳——并且是生物多样性丧失的主要原因。在这方面，生物技术解决方案拥有最大的潜力之一，例如帮助提高作物产量，保护植物免受高温、干旱和病害影响。
生物技术如何通过遏制全球土地挤压来减缓气候变化
加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的生物工程师 Shekhar Mishra、Lauren Lui 和 Adam Arkin 在一篇 Perspective 文章中提出，在 77 项可应用于农业、水产养殖和其他领域的此类技术中，许多已准备好在田间进行大规模测试2。阿根廷、中国和美国已为工程化耐旱作物开绿灯。
水稻种植产生的甲烷排放约占人类活动造成的温室气体甲烷排放的 9%。中国长沙湖南农业大学的农学家 Yunkai Jin 及其同事在一篇 Comment 文章中写道，研究人员现已找到大幅削减这些排放的方法3。
但技术准备就绪还不够：政府、监管机构和公众也需要做好准备4。读者可能会有一种似曾相识之感：20 世纪 90 年代，生物技术的进步曾承诺带来粮食和农业革命——但随后停滞不前。当时的目标是通过转基因或其他方式对作物进行工程化改造，使其能够耐受除草剂、抗虫和抗击病毒。但当时，许多推广该技术的科学家、政府和公司对若干问题关注不足。
用于环境韧性农业的生物技术可部署性
文章标题：生物技术创新是限制气候变化的一个机会
一个担忧是公众对食用利用转基因技术生产的食品的想法感到焦虑——这些作物是通过插入来自另一植物物种或其他生物的基因而改造的。另一个问题是，对环境和人类健康的风险尚未得到充分研究。第三个问题是，跨国公司主导了这些技术的研究和开发，引发了人们对农业生物技术兴起将使许多小型家庭农场倒闭的担忧。
环保团体与消费者组织找到了共同事业。它们共同敦促各国政府制定严格的法规。例如，在欧盟，在产生转基因生物的技术商业化之前，需要评估对人类健康和环境的风险。尽管这是必要的，但它减缓了低收入和中等收入国家的进步，因为任何打算向欧盟出口产品的国家都必须证明其产品不是转基因的。
一切都在改变
从那时起，至少有两件事发生了变化，增加了人们对利用生物技术帮助地球的乐观情绪。基因编辑的发现——即精确修改生物体的基因以产生特定性状——已被证明对农业具有变革性意义。该方法正在被谨慎地开发，并且与产生转基因作物的传统技术相比，受到更细致入微的监管。今年6月，欧盟修订了其关于基因改造的法规，现在允许种植某些基因编辑作物。
低甲烷水稻即将问世——世界应当部署它
第二个发展是，热浪和洪水等灾难性事件意味着气候变化和地球保护已成为整个科学界和社会的主流关切，而不仅仅是环境研究的问题。在某种程度上，我们现在都需要成为环保主义者，这为各国政府重新考虑在采取适当保障措施的情况下采用生物技术解决方案提供了理由。
应当部署限制土地使用的生物技术进步，以减缓全球气温上升和生物多样性丧失。这将需要私营部门、科学家、环保主义者和农民之间的合作。使用工业化农业生产的高产作物帮助养活了世界，但也对生物多样性造成了毁灭性影响。有机农业更具可持续性，但需要额外的土地，因为其产量往往低于工业化方法的产量。只要以明智、安全和合乎伦理的方式实施，生物技术就可以为创新耕作方法做出贡献，从而提供两全其美的方案。
Nature 659, 271-272 (2026)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-026-03621-y
References
- Searchinger, T. D. Nature Biotechnol. 44, 1761–1769 (2026).Article Google Scholar
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- Mishra, S., Lui, L. M. & Arkin, A. P. Nature Biotechnol. 44, 1798–1810 (2026).Article Google Scholar
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- Jin, Y., Hong, Y., Liu, P., Lang, Z. & Zhu, J.-K. Nature Biotechnol. 44, 1770–1773 (2026).Article Google Scholar
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- Nature Biotechnol. 44, 1745–1746 (2026).Article Google Scholar
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- 生物技术
- 生物多样性
- 气候变化
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博士后研究员
博士后研究员，聚焦铁性智能材料：形状记忆合金、压电陶瓷和磁致伸缩材料等
浙江宁波（中国）
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- 首席研究员/副教授 首席研究员（PI）与副教授级别，聚焦铁性智能材料的创新研究或技术转移 浙江宁波（中国）先进智能材料中心（CASM），甬江实验室（Y-Lab）
首席研究员/副教授
首席研究员（PI）与副教授级别，聚焦铁性智能材料的创新研究或技术转移
浙江宁波（中国）
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基础生物医学研究不限职级教职岗位
WashU Medicine 麻醉学系正在为基础研究部招聘终身轨或终身教职岗位的申请人。
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