原标题：How to Grow Better Food? 本文由 Jingyi 翻译，谷歌翻译校对，原作者Eric Roston。


单词词组

• Ecosystem Scientist 生态系统科学家
• Deep sea heat vent 深海火山口
• Geysers 间歇泉
• The best scientist-location tool 最好的科学家定位工具（指对科学家能力和头衔定位）
• Microbial immune system 微生物免疫系统
• Herald something 预示着……的来临
• A new era of genomics that is revolutionizing science and multiple industries 新时代的基因学正在改变科学和多个行业
• A major step toward doing 成为做什么事的重要的一步
• Thorny problem 棘手的问题
• Gut microbiome 肠道微生物组
• A major obstacle to discovering 是发现……的主要阻碍
• It’s a critical step toward curbing methane， 这也是遏制甲烷的重要一步
• Consortium 财团
• Holy Grail 圣杯
• Smokestack 烟囱
• To shut down those emissions 为了阻止那些排放
• Tinker with something 胡乱地修补。个人理解，这里指培养微生物种群（microbial community），并且就突发情况进行处理
• Spigot 龙头，栓水的地方
• Flat-out 直率的
• Blue-sky 无价值的，不保险的
• Lurk in something 潜伏
• Graft 嫁接、移植
• Digestive tract 消化道

彭博新闻翻译

2006年，一杯茶永远改变了基因工程。

加州大学伯克利分校生态系统科学家、1999 年MacArthur基金会研究员Jill Banifield, 在2006年开始对神秘的重复 DNA 序列感到好奇，这些DNA序列与地球上某些极端地方生长的微生物有共同之处，例如，深海火山口、酸矿、间歇泉。她只需要一个生物化学家，来帮助解释大家所称的CRISPR或者CAS9的基因序列到底是什么，如果这个（合作的人）在当地就更好了。

高度包装的博士研究院所用的最好的科学家定位工具——网页搜索——推荐了以为伯克利的RNA专员，名字叫Jennifer Doudna。这两个人（Jennifer和Jill）在校园午餐点见面，并共同喝了一杯茶。此时，Doudna还没听说过Crispr，一种微生物免疫系统，并引发了科学家的兴趣。（Jill对Crispr的）兴趣太大了，以致于今后几年，她都将致力于解决基因序列结构。这一行为最终将成为一种神奇的DNA剪贴和黏贴工具。这一发现预示着，新时代的基因学正在改变科学和多个行业，并使得Doudna赢得2020年诺贝尔化学奖的一半。

今年，在她们见面15年之后，Banifield、Doudna，以及一群合著者出版了一篇论文，在解决棘手的问题上走出主要的一步。这些问题关于，如何学习以及改变微生物基因，它们生存在复杂的现实世界环境，例如，肠道微生物组或者土壤。微生物种群的复杂性，是发现基因探测技术的主要阻碍，基因探测可以预防疾病和改善农业。这也是遏制甲烷的关键步骤，甲烷是有害的温室气体，在水稻生产过程中释放。

这项工作是创新基因组学研究所（Innovative Genomics Institute）的一部分，Doudna 成立一个财团用于发展通过 Crispr 和其他基因工程技术，来解决健康、食品生产和其他方面的问题。 IGI 于 7 月从匿名捐助者那里获得了 300 万美元的礼物，用于开展气候工作，而Banifield对微生物生态系统的研究，只是推动上述努力的基础。

土壤是“地球上最难研究的生态系统”。Banifiel说道，“这是最复杂的。在土壤微生物种群研究中获得一些洞见，诚如获得圣杯一样。”

IGI 的大部分气候工作都集中在大米科学上，对世界上超过半数人来说，是卡路里的主要来源。除了基本问题，即保证人们有足够（能量），大米也带来重大的气候变化。该作物长在水田里，水阻止氧气进入土壤，这种现象使得生产甲烷的微生物得以繁衍。水稻生产造成了每年多达3400万吨甲烷的产生，或者2%的温室气体排放。中国和印度（一起）占总数的一半。

稻田犹如土壤中甲烷的烟囱，为了阻止这些排放，科学家首先要懂得微生物。困难在于,用传统工具在实验室，培养并发展（tinker with）微生物种群。“要么得花好几年，要么就是完全失败”IGI作者回答。他们的最新论文写道，使用基于Crispr的系统“可将上述过程缩短至几周”。

阻挠水稻甲烷的源头（rice methane spigot）要求做到下述的任何一种，要么更改植物本身，要么对根部生长的微生物网络进行更改。工程上的解决方案，从引入在无氧条件下会消耗甲烷的微生物，到简单地从土壤中消除特定有机物，这是抗生素杀死致病细菌的方式。

“这些目前看来都很不保险，”Banifield说，“首先，我们得理解各个部分，以及如何组成在一块。”

Pamela Ronald 是加州大学戴维斯分校的教授，毕生致力于研究水稻，并著有一本关于未来食物的书籍。十年前，她以及她的同事发现了一种基因，该基因可以培养耐水水稻，这种水稻目前有超过600万农民种植，在印度和孟加拉国。

水稻种类超过13万种，潜藏在基因固有的、很可能被忽略的进化技能，这使得科学家用以（发展）农业多样性（agriculture varieties），在耐热、营养，以及预防疾病方面。Ronald实验室也一直在找寻一种变化，结合Banifield生物种群研究，可以发展出低排放作物。（对于环保人士）更大的挑战还在后面，那就是牛和其他反刍动物的消化道，这些事件产生全球大于5%的排放。

农业部门有很多关于减排的选择，如果Banifield, Ronald Doudna 以及其他的基因工程师同时产生一些新的可能性时。

在同一亩田上种植更多水稻可以减少排放，每增收1%的的产量，也将缩减1%的甲烷排放。种植更少的耐水水稻，可以减排一半。那些能够灵活控制水流和田地的农民，已经发现，改变水稻种植期的干和湿的时段，可以更多地缩减排放。（干期可以引起氮氧化物排放，那可是另一种强力的温室气体）。其他有前景的技术包括，在淡季时把水稻杆犁回稻田，以及有生物碳（某种碳煤）的播种田地，可以促进土壤中碳存储量。

Timothy Searchinger，普林斯顿大学能源与环境政策研究中心的高级研究员，非常喜欢高抱负、高回报的基因工程突破性技术与已被证明的现实世界技术相结合，这是他于2011年11月印发的政策的主题。

“这完全是非常现实的挑战。”他说，“你如何让这些发生的？发生这些的动机是什么？挑战是真实的，但并不意味着你无法绕过它们。”

（科学家们）关于Crispr的承诺的挑战，目前已经达到分子水平（molecular level），也许还可以通过喝一杯茶（再认识一个合作者）来实现。

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