全球糧食安全這根弦，最近又被拉緊了。
到2050年全球人口將突破97億，糧食產量必須在現有基礎上提高50%以上。
但土地就那麼多，擴大種植面積已經不現實，唯一的辦法就是提高單產。
美國馬里蘭大學團隊在《美國國家科學院院刊》發表的研究顯示，通過激活一個叫WUSCHEL-D1的基因，小麥每個小花能長出三個子房而不是一個，這意味着籽粒產量可能實現三倍增長。
這不是科幻小說，是正在發生的事。
小麥的花朵結構本來很簡單，一朵小花只有一個雌蕊，受粉後就結一顆麥粒。但有些罕見的小麥變異體會長出多個子房，一朵花能結兩三粒。
農民和研究者早就注意到這個現象，但始終搞不清楚是什麼在控制這個性狀。馬里蘭大學團隊對比了普通小麥和多子房變異體的全基因組，發現WUSCHEL-D1基因在變異體中被特異性激活了。這個基因原本存在於小麥的D基因組上，但通常處於沉默狀態。
這個發現的意義不只是找到了一個基因那麼簡單。研究團隊確定了導致基因激活的具體DNA序列變異，這些變異位點集中在基因的調控區域。
有了這些明確的靶點，科學家就可以用CRISPR等基因編輯技術去精確修改，在不破壞其他農藝性狀的前提下提高產量。傳統育種要花幾十年時間才能把這個性狀穩定下來，基因編輯可能幾年就能搞定。
中國在這個領域也沒閑着。2025年1月，中國農業大學小麥研究中心和中科院遺傳發育所合作，在《自然·植物》發表論文，開發出一種能操縱植物大片段DNA和染色體編輯的新技術。
這項技術能刪除、替換或倒位高達幾百千鹼基的DNA片段，精準度超過95%。這意味着育種不再只是單個基因的修修補補，而是可以大規模重組染色體結構，創造出自然界不存在的新性狀組合。
更具體的例子是小麥抗病育種的突破。2022年2月，中科院高彩霞團隊和邱金龍團隊在《自然》雜誌發表研究，通過多重基因組編輯對小麥感病基因MLO的遺傳等位進行精準操控，讓主栽品種快速獲得廣譜抗白粉病能力，而且沒有出現產量下降等負面表型。
白粉病能讓小麥減產40%以上，這個技術等於直接保住了四成產量。
2025年8月，江蘇省農科院張保龍團隊和河南大學鄒長松團隊在《農業與食品化學雜誌》發表論文，用引導編輯技術在小麥三個同源基因中精準引入P106S突變，獲得了全球首例基因編輯抗草甘膦小麥。
草甘膦是全球用得最多的除草劑，但小麥天生對它敏感，噴葯就會連麥苗一起殺死。這個技術讓小麥獲得了抗性，在4℃低溫施藥時能耐受推薦劑量的一半，10℃常溫時耐受性更強。最關鍵的是，這個抗性有溫度依賴性，可以結合大田溫度精準施藥，實現除草不傷苗。
產業化已經在路上。山東舜豐生物自主研發的CRISPR Cas-SF01和Cas-SF02基因編輯工具打破了國外壟斷，2022年首次實現核心技術出口。
2023年4月舜豐生物的高油酸大豆獲得全國首個植物基因編輯生產應用安全證書。2024年5月，舜豐生物的基因編輯玉米獲得我國首張主糧作物、首個改良產量性狀的基因編輯生物安全證書。
舜豐生物已經布局了高產水稻、小麥、玉米等四大產品研發管線，多個品種具備商業化條件。
齊禾生科也走在前列。小麥是六倍體，傳統抗白粉病育種需要在六組基因敲除六次，國外傳統育種十年未成功，齊禾利用基因編輯技術一代內就實現了突破。截至2024年5月，中國已獲批5張基因編輯作物安全證書，齊禾拿到其中2張。
監管政策也在跟進。2024年2月，歐洲議會通過基因編輯法案，決定減輕對一種DNA編輯方式產生的作物的監管。
這意味着連一向保守的歐盟都開始鬆綁，全球基因編輯作物商業化的速度會明顯加快。2017年到2023年，全球基因編輯育種技術市場規模從31.9億美元增長到66.19億美元，年複合增長率11.95%。
不過這項技術要真正走進農田，還有些坎兒要過。多子房小麥在不同環境條件下的表現是否穩定，籽粒品質能不能保持，大幅增加的籽粒數量會不會影響植株的抗逆性，這些都需要長期田間試驗來驗證。
基因編輯作物在不同國家和地區的監管政策還存在差異，部分地區監管嚴格，這在一定程度上限制了推廣速度。
基因編輯育種正在改變種業的遊戲規則。它不像轉基因那樣涉及外源基因導入，爭議相對小一些，商業化路徑也更暢通。
隨着技術的不斷完善和成本的降低，未來十年內我們可能會看到大面積種植的基因編輯小麥、水稻、玉米。到那時，全球糧食安全問題或許能鬆一口氣。
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