剑桥科学家获巨资打造可编程植物，开启农业新未来

剑桥大学的研究人员近日获得了750万英镑的ARIA（高级研究机构）资助，旨在开发可编程植物技术。这项研究有望在应对气候变化、提高农作物产量和耐逆境性等方面取得重大突破，为未来的农业生产开辟新途径。 项目负责人之一、剑桥大学Chromatin and Memory组的Jake Harris教授表示：“我们正在研发让植物像软件一样可编程的技术。这不是科幻，而是农业的未来方向。”他的团队获得了650万英镑的资金支持，目标是建造世界上第一条人工植物染色体。这项工作的初步平台是一个高度可工程化的苔藓——Physcomitrium patens，之后他们会将这一染色体转移到马铃薯植物中进行测试。如果成功，这将是植物合成生物学的一项重要进步，有助于培育更富营养、更能耐受干旱或病虫害的新作物。 另一项由植物代谢组的Alison Smith教授和Paweł Mordaka博士领导的项目获得了近100万英镑的资助。他们的目标是开发人工叶绿体，使植物能够固定氮气并生产维生素B12，从而减少对化肥的依赖，降低农业污染，同时也能解决一些地区的营养不良问题。他们将使用单细胞藻类Chlamydomonas reinhardtii作为模型，最终目标也是在马铃薯植物中实现这一技术。Smith教授认为，这一成果不仅能够提高植物自身的可持续性，还可以赋予植物新的功能，使其在不同环境中适应生存，增强作物产量。 ARIA资金的支持为这个雄心勃勃的项目提供了独特的机会。Harris教授表示，ARIA与科研社区合作的方式与众不同，鼓励科学家探索前沿领域。“这种从设想到如何实现的方式转变，推动了我们的工作进展。”他补充说，“这是突破自然基因组限制的一个重要步骤，从分子层面设计全新的植物能力。” 目前，在英国开发一个新作物品种通常需要八年时间，而借助人工染色体和叶绿体技术，这一过程可以缩短至一年以内甚至更快，加速了类似AlphaFold蛋白质折叠技术在医药领域的发现速度。通过这项研究，科学家们希望能够快速培育出更多符合人类需求的作物，进一步提高农业生产效率和可持续性。