摘要：作物科学和植物生物学的教授描述了研究工作的研究，以“防止”对在不断变化的气候下喂养饥饿世界至关重要的农作物。朗（Long）花了数十年的时间研究光合作用的过程并找到改进的方法，并概述了提供希望的关键科学发现。...
在评论中皇家学会B的哲学交易，伊利诺伊大学乌尔巴纳 - 坎普恩（Universing of Univey）乌尔巴纳 - 坎佩恩（Universion of Uninois urbana-Champaign）的作物科学和植物生物学教授斯蒂芬·朗（Stephen Long）描述了“对未来的”作物的研究工作，这些作物对于在不断变化的气候下喂养饥饿的世界至关重要。朗（Long）花了数十年的时间研究光合作用的过程并找到改进的方法，并概述了提供希望的关键科学发现。
他写道，较高的温度，更频繁，更长的干旱，灾难性的降雨事件以及二氧化碳水平上升都会影响作物植物的生长，发育和生殖可行性。尽管某些植物和地区可能会受益于气候变化的某些方面，而没有长时间和昂贵的干预措施，但更多的人会遭受灾难性的下降。
朗写道：“到2050 - 60年，农作物将与今天的环境明显不同。”大气公司的工业前工业水平约为每百万分之一，22024年达到427 ppm，预计到2050年约为600 ppm。”
极端热量，干旱，洪水和其他与气候有关的事件已经在破坏农业系统。他写道，预计的极端温度和气候不稳定将进一步降低作物产量，增加饥饿，政治动荡和大规模迁移。
但是，有一些希望。朗说，尽管面临挑战，但有可能以使它们持续甚至增加产量的方式来改变农作物。尽管该过程需要时间，而且昂贵，但工作已经开始。
例如，研究人员正在评估各种特定农作物植物的热，干旱和洪水耐受性，从而确定那些具有潜在有益属性的人。发现赋予这些好处的遗传特征将使科学家通过植物育种和/或基因工程发展作物，从而更好地承受极端。
通过艰苦的工作，科学家发现，在洪水泛滥期间，某些水稻品种可以生存长达两周的淹没，而其他品种比其他品种更容易耐受。这些发现提供了开发更坚硬品种的机会。
随着温度升高，植物必须承受一系列挑战。随着温度的增加，大气的干燥能力通过称为气孔的微小毛孔从植物叶中吸收水分。朗说，这降低了植物的水利用效率，在全球许多地方都已经稀少水资源。
朗说：“植物可能会部分关闭其气孔以保留水分，但这可能会干扰其从大气中抽取二氧化碳的能力，这是光合作用的关键步骤。”
在实验室和现场实验中，研究人员发现，在植物中发现的传感器蛋白的基因表达增加了通过气孔减少水分流失而不会干扰光合作用。
朗写道：“结果是叶水平的水利用效率提高了15％，田间生长的烟草的效率提高了，整个植物用水的效率下降了30％。”由于可以对其进行基因修饰的高速，因此烟草通常被用作研究可用于其他各种植物的变化的“测试床”。
研究人员还找到了降低大米和小麦叶子上气孔密度的方法，从而将水利用效率提高了15-20％，而产量没有降低。
朗说，二氧化碳的高二氧化碳自身改变了植物的生理，有时会通过增强光合作用，但也以有害的方式以有益的方式进行了变化。高率2可以通过改变关键酶的水平来改变植物代谢的控制。科学家发现，调节调节Rubisco的蛋白质水平（一种关键的光合酶）可以在高CO存在下提高光合效率2。
为了证明粮食作物中有什么样的收益，这是对玉米研究中的显着进步的巨大进展，其中近80％用于乙醇生产和喂养动物，而不是人类。
他说：“在1980年至2024年之间，美国玉米的产量翻了一番，而高粱仅提高了12％。”玉米的成功是大型跨国公司大量投资的结果。方程式的公共领域方面尚未进行相同的投资。
他写道：“如果没有类似的投资，“很难看到如何以适应我们的作物进行实施的机会。”
朗（Long）还是美国的卡尔·沃斯（Carl R. Woese）基因组生物学研究所的教授，他得到了盖茨农业创新和高级生物能和生物生物生物生物生物生物创新的支持。
