近期，一项发表在《细胞》杂志上的科学研究综述探讨了通过提升植物光合作用效率来应对全球粮食安全挑战的潜在路径。该综述由伊利诺伊大学的多位教授与来自八个合作机构的学者共同撰写。

综述回顾了过去十年在该领域取得的进展，并评估了多种提高光合作用效率的生物学策略。研究人员认为，光合作用作为植物将阳光转化为能量的核心过程，其效率的提升对于增加作物产量具有关键意义。该研究隶属于一个名为“提高光合效率”的国际项目。

综述重点指出了几个关键改进方向。其中之一是针对一种名为Rubisco的酶进行改造，该酶在固定二氧化碳的过程中有时会产生耗能的光呼吸作用。潜在的解决方案包括利用实验室进化技术优化该酶，或通过调整植物结构来提高其周围的二氧化碳浓度。另一个方向是优化作物对光能的捕获与利用，例如通过调整叶片角度和叶绿素分布，使阳光能更均匀地穿透作物冠层。

参与综述撰写的丽莎·安斯沃思表示：“过去十年，我们获取知识的速度令人难以置信。光合作用有可能解决(农业面临的)这些挑战。” 她指出，许多已提出的改进措施已在作物中进行田间试验，并显示出提升产量的潜力。技术进步，如动态蛋白质模型和先进的成像技术，为相关研究提供了新的工具。

该综述既是对已有成果的总结，也旨在推动研究界继续关注通过提升光合作用来改良作物的可行性与重要性。

更多信息：作者：Stephen P. Long 等人，标题：《利用太阳能——生物工程光合作用保障粮食安全的成功与展望》，发表于：《细胞》(2025)。期刊信息：Cell