近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋研究員受邀在National Science Review發表了題為Short and Long Term Challenges in Crop Breeding的社論文章，對作物育種所面臨的嚴峻挑戰及可能的應對策略與研究方向進行了探討。

農業是人類賴以生存的主要能源和養分，是決定世界人口及其基本健康狀況的關鍵因素。農作物利用太陽光、二氧化碳和水作為能源和主要成分來生產農產品。以更少的投入生產更多糧食的需求永無止境。為應對這一需求，植物株型改良、提高光合作用效率、控制植物中的能量流動和分配、提高農藥與化肥等農業資源的利用效率、發展垂直農業技術、提高農作物食味品質與營養價值，都是未來重要的研究方向。

未來氣候變化可能是農業生產的達摩克利斯之劍。溫室效應和環境變化不僅直接影響農作物的生長，而且帶來了更加頻發的極端氣候現象。因此除了高產和優質外，我們還需要培育出對自然脅迫具有抵抗力、能夠快速適應氣候變化的“智慧作物”。這需要探索新的遺傳資源，瞭解植物對環境變化的響應機制，並開創新的作物。

為了應對這些挑戰，中國科學院種子創新研究院承擔實施了戰略性科技先導專項（A類）《種子精準設計與創造》，並設定了三個研究目標：(1) 解析種子精準設計的分子基礎；(2) 開發種子精準設計的變革技術；(3) 設計型新品種創造，旨在應對短期農業挑戰，併為長期挑戰做準備。並進一步呼籲要應對這些挑戰，需要全球科學界、農業公司、媒體、政府和所有人的不懈努力和合作。

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https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koaa045/6080805