1月4日，一项有关烟草的新闻震惊了世界。

那就是顶级学术期刊——《科学》（Science）在线发表了一项最新研究：对植物进行生化途径的改造，在野外田间试验的烟草生产能力提高了逾40%，堪称打通“任督二脉”，成为了“超级作物”。

这一研究是由美国伊利诺伊大学卡尔R.沃兹基因组生物学研究所植物科学、作物科学教授Donald Ort教授团队及美国农业部的研究人员完成。这位伟大的教授长这样↓

当然，这一项目并非由DO教授一人完成，它的成员单位包括美国农业部光合作用研究单位、中国科学院上海植物生理生态研究所、澳大利亚联邦科工委，以及来自英国、澳大利亚、美国等多国的大学，还有比尔盖茨基金会的支持等。可以说，是举全球顶尖的科学力量，才发现了这一超级烟草。

超级烟草的原理是这样的：

在植物中，光合作用要求二磷酸核酮糖（RuBP）在RuBisCO酶（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）的作用下发生羧化。然而，RuBisCO酶无法区分二氧化碳和氧气，在它的作用下，RuBP实际上参与了两种过程：生成能量获得碳素的卡尔文循环（光合作用中碳反应的一部分），以及消耗能量释放碳素的光呼吸。

在大多数的C3类植物中，如大豆、大米、小麦种，都存在着光呼吸作用。光呼吸也是植物进化出的一种自卫方式，可消除多余的NADPH和ATP，减少细胞受损的可能。一般来说，光呼吸会抵消掉30%的光合作用，因此也被称为“卡尔文循环中的漏逸”。

长久以来，科学家试图通过基因工程等方式，试图降低植物的光呼吸，为世界粮食问题提供解决方案。

“在美国中西部地区，我们每年可以用光呼吸所消耗的热量养活2亿人。”DO教授表示，“在全球范围内回收哪怕一部分热量，都将大大有助于满足21世纪快速增长的粮食需求。”

小编自己的理解是：研究人员通过合成生物的方法改变植物基因组合，从而提高其单珠烟草的产量。

左边4株为对照组，右边4株为改造植物

田间试验俯瞰图

研究数据如下：

研究人员通过两个不同生长季节、两年的野外实地研究发现，相比野生型对照组，经过基因改造的烟草（第三种替代途径）生物质提高了25%有余。如果使用RNA干扰技术，增长更是超过40%。同时，野外试验烟草的光合作用效率提高了17%。

田间试验图

不止在烟草行业内，这是世界范围内第一次光呼吸基因改造在现实的农业条件下进行测试。

不过，先别高兴的太早，这项技术转化为粮食作物并获得监管机构批准可能还需要10多年时间。

不过，研究团队称，这一研究将不仅用于烟草，还将致力于确保小农，尤其是撒哈拉以南非洲和东南亚的小农，他们将能够免费获得该项目的所有突破性成果。

这项伟大的发明不禁让人想起了2017年与袁隆平有关的一项新闻：

2017年9月，由袁隆平挂帅的“海水稻”项目在青岛海水稻研究发展中心的试验基地和金口镇海水稻稻作改良国家示范基地进行实地测产。

海水稻就是在盐分浓度3‰-8‰海水灌溉种植条件下，产量达300公斤/亩以上的耐盐碱水稻新品种。全球有9.5亿公顷盐碱地，其中1亿公顷（15亿亩）在中国，2.8亿亩可以开发利用。

海水稻试种、推广成功后，按照每亩盐碱地产200-300公斤计算，可增产粮食500亿公斤，多养活约2亿中国人！这不仅对我国粮食安全影响巨大，甚至将深刻改变人类的命运。据统计，目前全世界约有8亿饥饿人口，如果全球9.5亿公顷盐碱地都能种上海水稻，意义不言而喻！

科技改变世界，敬畏并感谢科学的力量！