发酵农业让农民不再靠天吃饭

农业科技的不断创新能够有效促进我国农业的发展进步，利用有限的资源创造更多的效益。近日，发酵农业的技术成为我国又一项伟大的农业技术，具有无限的潜力与巨大的可能，将带领农业开辟科技新领域。6月3日，在上海自然博物馆（上海科技馆分馆）举行的绿螺讲堂·新问题沙龙上，中科院院士、华大基因研究院理事长杨焕明表示，发酵农业未来或将解决人类的温饱问题。杨焕明说，所谓发酵农业，即利用合成基因组学技术，在发酵罐里合成水稻、小麦、玉米等粮食以及各种蔬菜，使农业不再靠天吃饭，给酵母喂糠就行。今年3月，《科学》杂志以封面、专刊的形式发表了关于人工合成酵母基因组计划论文。中国、美国、英国等国的多家研究机构参与这项计划，其中中国团队完成了总工作量的2/3。人工合成酵母基因组计划旨在人工合成真核生物——酿酒酵母的全部16条染色体，意味着酵母的生命源代码完全可以由人编写。杨焕明将这种酿酒酵母染色体称为生命3.0，是继自然的生命体（生命1.0）和以现代生物技术改造的生命体（生命2.0）之后，以基因组学的理念、策略和技术，人工设计并合成的第三代生命体。如果说，人类基因组计划是对‘生命天书’的解码过程，那么合成基因组学就是一个编码过程。它是基因组学发展至今的最高阶段，将给生命科学和生物产业带来颠覆性影响。如今，中、美两国科学家设计并合成了更高级的单细胞真核生物染色体。接下来，包括华大基因在内的科研机构设立了一个更高目标——人工设计并合成多细胞真核生物染色体。这条勇攀高峰的科研探索之路会给人类带来什么？杨焕明向听众列举了一系列应用前景：食品和药品、生物材料和生物能源、智能模拟细胞、生物计算机……他着重介绍了食品生产领域的应用：未来人类如何养活自己？可以靠发酵农业，即在工厂的发酵罐里，把世界上近200种农作物（包括粮食和蔬菜）生产出来。杨焕明表示，这在理论上是完全可行的，因为所有的生物产品都有特定的代谢途径和信号通路，如果掌握了其科学规律，再利用微生物和合成生物学技术构建各种代谢途径，就能够实现农作物的工业化生产。事实上，目前已有一些生物产品实现了工业化合成生产。例如，科技人员根据青蒿草的基因组序列，在大肠杆菌中构建了青蒿素合成的代谢途径，再将酵母作为工程细胞，工业化生产出青蒿素前体物质——青蒿酸。针对合成基因组学是否会打开潘多拉魔盒这个提问，杨焕明表示，只要别太激进，这门蓬勃发展的学科就不会对生命伦理规范提出挑战。

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