Source: CBC
植物学家马库斯·塞缪尔已经致力于改善作物的气候适应能力超过十年。他在卡尔加里大学的研究温室中使用尖端基因编辑技术培育更加耐旱、温度波动、洪水和霜冻的植物品种。然而，尽管他已经在油菜、豌豆等作物上进行了研究，或许最难以企及且最令人兴奋的部分是追寻耐旱小麦的探索。如果成功，这将是农业研究的最大胜利之一。小麦是全球种植面积最广泛的谷物作物，据国际发展研究中心统计，占据全球耕地总面积的17%。它是全球35%人口的主食，为世界饮食提供的卡路里和蛋白质比任何其他作物都多。然而，小麦比玉米、稻米和大豆等主粮“口渴”，因此更容易受到水资源短缺的威胁。华盛顿特区的世界资源研究所估计，到2040年，因干旱和气候变化引起的水资源供应压力，全球近四分之三的小麦产量将面临威胁。加拿大农业和农业食品部位于曼尼托巴省的布兰登市的小麦育种员桑托什·库马尔表示，有时候他感觉时间在赛跑。
到2050年，我们的世界人口预计将翻倍，我们需要喂饱人们。库马尔说。如果我们不能种植足够的小麦，将会出现粮食短缺。虽然没有任何小麦能在无水条件下存活，科学家发现，带有某些特征的小麦植株——如更长、更深的根系——在缺水条件下有更好的存活机会。使用传统的植物育种方法，可以分离出具有这些理想特征的植株，并将它们与其他选定的植株杂交，培育出新的、更耐旱的品种。取得了一些成果——今天加拿大农民种植的小麦比100年前的小麦更加坚韧耐寒。但这一过程仍然是痛苦的缓慢，需要多年的田间试验。随着对此需求变得更加紧迫，真正耐旱的小麦仍然难以企及。例如，由于加拿大大平原地区极端炎热和干旱，2021年加拿大的总小麦产量下降了近40%。
去年，加拿大小麦产量再次受到干旱重创，农民的产量比2022年下降了12%，根据加拿大统计局的数据。科学尚未解决问题的一个原因是小麦植株本身的复杂性。小麦基因组庞大，包含的DNA量是人类基因组的五倍。寻找更好的小麦特征比处理基因谱简单的作物要困难得多。这就像拼一副有50个拼图和10,000个拼图的画面一样，”库马尔说。国际科学家于2018年最终完全解析了小麦基因组，这一突破促进了最近利用基因研究取得的进展。其中最引人注目的是2020年阿根廷科学家宣布研发出首个基因工程小麦，该小麦将向日葵植物的耐旱基因纳入其中。阿根廷小麦尚未获得加拿大的种植或食用批准，而且全球许多市场仍然对转基因作物持敌视态度。
但基因编辑不像全面基因改造那样有争议，正是在这个领域，加拿大科学家——例如卡尔加里大学的塞缪尔——正在取得进展。与全面基因改造不同，基因编辑不涉及不同物种间基因材料的剪接，而是一种精确的方法，允许科学家对DNA序列进行小型、有针对性的改变。2021年，加拿大政府放宽了围绕基因编辑作物的规定，称使用这项技术生产的种子是安全的，不需要加拿大卫生部和加拿大食品检验局的特别评估。行业组织种子加拿大的主席埃伦·斯帕里表示，这一决定是一个里程碑，应加快追寻耐旱小麦的步伐。但她表示，明天在研究实验室中发现的一种有希望的品种仍然需要经过数年的测试和监管工作，才能最终交到农民手中。她补充说，这就是为什么科学家需要尽快获得他们需要的公共和私人资金，以便在气候危机加重之前发现农业的圣杯。问题不是‘我们能做到吗？’而是如何尽快做到，以面对我们面临的挑战。斯帕里说。
食物来源的关键——追求耐旱小麦的科学探索，带着希望和责任，期待科学家的努力可以为气候危机中的粮食安全问题找到解决之路。
