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根据一个国际研究小组的研究，在我们今天使用的同一块土地上，通过光合作用可以多种植60%的食物。
世界人口的增长(伴随着不断增长的繁荣，对肉类的需求也在不断增加)意味着我们至少需要双我们到2050年的粮食产量。
为了避免在数百万英亩的荒地上耕作，我们需要像这样的创新研究来帮助我们从农田中获得更多。
分块大自然的工厂
光合作用是植物将阳光、水和二氧化碳转化为燃料的过程，是大自然最伟大的奇迹之一——但事实证明，植物在这方面的效率并不高。植物接收到的阳光只有一小部分被吸收并用于生长。
这意味着我们种植的粮食比本应种植的要少。
美国科学院的研究人员(实现提高光合效率)在过去的几年里一直在研究如何使这一过程更有效，这样我们就会有更大的收成。
“就像一条工厂生产线，工厂的速度取决于它们最慢的机器，”帕特里夏·洛佩兹-卡尔卡尼奥(Patricia Lopez-Calcagno)说。“我们已经确定了一些较慢的步骤，我们正在做的是让这些植物建造更多的机器来加快光合作用中这些较慢的步骤。”
基本上，如果汽车工厂最慢的步骤是安装车门，你可以用四个机器人而不是一个来安装车门，从而加快整个过程。
为了找出瓶颈在哪里，研究小组模拟了光合作用的所有170个步骤。他们发现有三个方面需要改进:植物如何适应变化的光照条件，它们如何从空气中捕获二氧化碳，以及它们如何运输蛋白质和电子。
技巧1 -适应变化的光线
2016年，成熟团队发现植物用来保护自己免受过多阳光照射的过程实际上会阻碍光合作用。
如果植物不能摆脱过多的阳光吸收的额外能量，它们就会变白，所以它们通过在叶子中制造化学物质来保护自己，这些化学物质以热量的形式将能量消散。但如果太阳躲在云层后面，化学过程可能需要半个小时才能逆转。考虑到这种情况每天会发生很多次，这是大量的时间和精力的浪费，导致7-30%的潜在作物损失，根据RIPE的说法。
但研究人员发现了三种蛋白质，它们已经存在于烟草中，帮助植物更快地适应光照。他们提高了烟草幼苗中这三种蛋白质的水平，然后测试了转基因植物从过量阳光中恢复的速度。结果呢?转基因植株比未转基因植株多生长14-20%。
黑客2 -捕获二氧化碳
也许光合作用中最重要的工作是把二氧化碳从空气中抽走，这样植物才能生长。不幸的是，植物在这方面并不是非常精确，经常会错误地获取氧气(常规的O2)。
我们需要像这样的创新研究来帮助我们从农田中获得更多。
“当它这样做时，它会产生一种有毒化合物，所以植物必须将其排毒，”成熟研究人员阿曼达·卡瓦纳告诉美国国家公共电台(NPR)。这个解毒过程消耗大量能量，这就意味着制造食物所需的能量更少。
该团队确定了一些基因，可以插入到植物中，以创造一种新的、更有效的解毒过程。他们改良了烟草植物发现植物不仅长得更快，而且还长得更快20 - 40%的大无论是在温室里还是在田野里。
技巧3 -运输
植物还需要将它们产生的能量转化为化学能，就像发电厂的电线一样。但事实证明，植物用来做这个的蛋白质非常缓慢和低效。8月，成熟团队发现通过插入来自藻类的转运蛋白，两种蛋白质可以一起分担负荷，使整个工作更快、更有效。
结合我们的力量:通过结合这些技巧，成熟的研究人员估计，我们将能够增强光合作用，使作物产量提高60%。
但是，在我们能够收获这些收获之前，还有很长的路要走——首先，RIPE团队需要把这些发现从烟草转化为更适合食物的主要作物，比如木薯、豇豆、玉米、大豆和水稻。(更不用说之后所有的安全和环境测试了。)
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