由于人口增加和气候变化，需要能够承受极端天气条件的生产植物。为此，有人使用了基因组编辑方法和人工智能。

是否有可能生产耐气候的香蕉、需要较少水的大米，或减少食物浪费的土豆？粮食生产给生态系统带来了巨大的负担。与此同时，极端风暴、干旱和热浪造成的农作物损失严重威胁着不断增长的世界人口的粮食安全。

正如世界资源研究所（WRI）编写的一份报告所强调的那样，世界正面临着一个巨大的困境：为了养活不断增长的人口，需要在不使用更多资源和土地的情况下完成更多生产。该报告的合著者表示：“我们今天生产的粮食量与年满足人们充足需求的粮食量之间存在50%的差距。”

科学家们希望利用人工智能和被称为基因剪刀的CRISPR-CAS9方法来开发具有气候适应能力的超级农作物，以提供更高的产量并需要更少的资源来种植。为此，通过“基因组编辑”改变植物的遗传结构。在这个过程的最后，转基因生物（简称“GMO”）出现了。

以大米为例。无论是在意大利、中国还是巴基斯坦，世界大部分地区的极端干旱导致水稻收成遭受巨大损失。这对水稻来说是一个大问题，因为水稻通常漂浮在水中，而且本身就是一种口渴的植物。基因工程师表示，一种新型水稻可能有助于解决这个问题：名为“IR64”的水稻品种主要生长在南半球地区，包括印度、印度尼西亚、毛里塔尼亚、莫桑比克、越南和西非萨赫勒地区，从那里到世界各地，销往世界各地。

这种水稻经过基因改造，具有更强的抗旱性，所需水量比正常情况少40%。在实验中，虽然主要植物在断水一周后死亡，但一半的改良植物却存活了下来。

基因组编辑与传统的基因工程有着根本的不同。它基于自然过程。但马克斯·普朗克学会的生物学家DetlefWeigel表示，这种方法使突变的随机性大大降低。

大多数转基因作物将人工基因或来自另一种生物体的天然基因插入动物或植物中。例如，对昆虫等害虫具有抗性的棉花或玉米品种最初含有由细菌产生的基因。

在基因组编辑方法中，遗传密码可以用生物体自身的DNA代替，而不是使用外来DNA。使用像剪刀一样工作的特殊酶可以删除、改变或重复基因。杂交方法需要十多年才能达到预期结果，而基因组编辑的测试过程需要几年时间，而实施过程只需几个月。

这些研究不仅限于抗旱水稻。例如，正在研究如何将番茄产量提高到70%。此外，正在开展在贫瘠和盐碱土壤中种植大豆或减少水稻甲烷排放的研究。

肯尼亚科学家开发了一种他们称之为“智能香蕉”的产品。在他们的实验室中，他们设法激活了一种基因，该基因可以激活植物自身的免疫系统，以抵抗在干旱期间变得活跃的病毒。

然而，不能说所有这些研究都没有各种风险和不确定性。因为大多数转基因生物仍处于研究阶段，可用数据极其薄弱。基因研究的反对者声称所有这些都是“对自然的危险实验”。

产品优化程度越低，就越容易改进。因此，基因剪切可能被视为进一步改良尚未工业规模种植和养殖的老物种的最重要潜力。例如，尽管小米、单粒小麦或丝兰植物天然更能抵抗气候变化，但育种方法仍处于起步阶段。

Phytoform正试图在人工智能的帮助下发现更多基因优化机会。它可以在短时间内处理一个人需要数年时间的数据量。技术已经如此进步，如今一些算法可以比科学家更好地检测和识别DNA数据集。

转基因生物的研究在全世界范围内加速。虽然年提交的专利申请数量很少，但年已有近项专利，其中大部分属于私营公司或公共研究机构。

除了美国和中国之外，跨国公司也在这项技术上进行了大量投资，预计将创造一个数十亿美元的市场。在欧盟，转基因产品被贴上“GMO”标签并受到严格监管。

在美国、中国和许多拉丁美洲国家，转基因产品不需要特殊标签或控制。印度今年还决定放宽食品法规。无论方法变得多么先进，传统的农产品育种仍将发挥重要作用。尽管它们有助于粮食安全，但仅靠这些方法可能不足以弥补我们生态系统面临的巨大压力。