據The Verge報道，基因編輯技術CRISPR能否創造出有助於在生長過程中對抗氣候變化的新作物？這就是一群研究人員希望利用“陳-扎克伯格倡議”(CZI)提供的1100萬美元資金所要做的。這筆資金將用於加強植物（從水稻開始）和土壤，使它們能更好地捕獲二氧化碳的努力。本月早些時候宣布的這項工作由創新基因組學研究所領導，該研究所由諾貝爾獎獲得者和CRISPR的共同發明者Jennifer Doudna創立。
“Jennifer和我對氣候以及它在世界範圍內是一個多麼大的問題有一致的看法。”創新基因組學研究所（IGI）執行主任Brad Ringeisen說：“我們只是不想再袖手旁觀。”
氣候專家們絕大多數同意，真正應對氣候變化的唯一途徑是減少我們在燃燒化石燃料發電或為火車、飛機和汽車提供動力時向空氣中排放的溫室氣體排放量。但是，人類已經在大氣中排放了如此之多的加熱地球的污染，我們也需要找到方法來清理一些現有的混亂，並防止更加災難性的氣候變化。實現這一目標的方法之一是通過植物。植物在光合作用中自然地吸收了一種常見的溫室氣體–二氧化碳。最終，它們將這些碳轉移到土壤中。
CRISPR可以用來對植物的基因組進行精確的改變，以產生理想的性狀。在IGI的碳清除任務中，有三個基因編輯的目標。首先，它試圖使植物的光合作用更加有效，以便它們能夠更好地捕獲儘可能多的二氧化碳。其次，IGI對開發具有更長根系的作物感興趣。植物通過其根部將碳轉移到土壤中（以及當它們死亡時從其身體的其他部分轉移）。更長的根可以將碳沉積在土壤深處，這樣它就不會那麼容易再次釋放到大氣中。索爾克生物研究所正在進行類似的努力，以影響植物的基因並開發具有更強壯根系的作物，該研究所在2020年從貝索斯地球基金獲得了3000萬美元的資金。
這給我們帶來了IGI研究的第三個方面：提高土壤儲存而不是釋放溫室氣體的能力。土壤通常不會儲存很長時間的碳。它通過土壤微生物分解植物物質時的呼吸作用逃回大氣中。而現代農業中使用的技術，如翻耕，加速了這一過程，使土壤失去更多的碳。據Ringeisen說，IGI的CRISPR研究的一個潛在結果是，可以將一種產品添加到土壤中，以培育一個能更長時間保持碳的土壤微生物群。
這些都是繁重的任務，離實現目標還有很長的路要走。來自“陳-扎克伯格倡議”的1100萬美元資助了三年的研究，Ringeisen預計“在七到十年內將產生實際影響”。即使他們在這個時間框架內成功地對植物和土壤微生物進行了基因工程，擴大規模以對氣候產生有意義的影響仍將是一個巨大的挑戰。
麻省理工學院的助理教授César Terrer在一封電子郵件中寫道：“植物已經是極其有效的固碳機器，這是數百萬年來的進化結果，所以我仍然不相信CRISPR能夠在我們需要的規模上為改善碳封存做很多工作。”
Terrer沒有參與這個項目，但他以前是參與機構之一美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究員，“如果有人能做到這一點，那就是他們。”然而，他警告說，關注如何通過工程化自然來幫助我們應對氣候變化，可能會分散人們對首先減少溫室氣體污染這一更迫切需求的注意力。
農業已經對其自身巨大的碳足跡負責–其中大部分來自牲畜和化肥。水稻種植也是甲烷排放的一大元兇，因為潮濕的稻田是產生甲烷的微生物的理想家園。IGI也在努力解決這個問題，再次研究改變土壤中的根系和微生物。
據Ringeisen說，水稻基因組比其他作物更容易操作，部分原因是它已經被研究了很多，並且被充分理解。參與IGI計劃的科學家之一是Pamela Ronald，他的研究因使用不同類型的基因工程（更像是精確育種）開發出比其他類型的水稻品種耐淹時間長而廣為人知。根據Ronald在加州大學戴維斯分校的實驗室，這種水稻現在在印度和孟加拉國被600多萬農民種植。
IGI的工作不會因水稻而停止。據Ringeisen說，高粱是另一個進行基因編輯以促進碳清除的主要候選作物。他還希望他們開發的任何新品種都會給農民帶來額外的激勵，比如更高效的光合作用帶來的更豐厚的收成。但這仍然是幾年後的事。IGI希望在他們對CRISPR水稻的研究開始后三年左右開始與農民進行國際實地試驗。