CRISPR/Cas9 系统由两部分组成:
一部分是 CRISPR RNA,它能够识别基因中的特定序列;
另一部分是 Cas9 酶,它就像一把剪刀,能够切割基因中的特定序列。
通过设计特定的 CRISPR RNA,我们可以引导 Cas9 酶到基因中的特定位置进行切割,从而实现对基因的精确修改。”
科学家们经过无数次的实验和研究,利用基因编辑技术对农作物的基因进行精准修改,使它们能够适应火星独特的环境。
火星的环境与地球截然不同,它有着极端的温度、稀薄的大气层以及富含铁质的土壤。这些因素都对农作物的生长带来了巨大的挑战。
然而,基因编辑技术让科学家们能够针对性地改良农作物的基因。
例如,他们可以增强农作物对低温的耐受性,经过基因编辑后的农作物在零下 30 摄氏度的极端低温环境下,依然能够保持正常的生长状态,比普通农作物在相同环境下的存活率提高了 50% 。
就像小麦这种常见的农作物,在经过基因编辑后,即使在火星的严寒中也能茁壮成长,为宇航员提供充足的面粉来源。
据实验数据显示,基因编辑后的小麦在火星上的亩产量可达 300 公斤,而普通小麦在相同条件下亩产量仅为 200 公斤。
或者改变农作物的光合作用途径,让它们能够在稀薄的大气层中进行更有效的光合作用,基因编辑后的农作物光合作用效率比普通农作物提高了 30%。
以番茄为例,经过基因编辑的番茄在火星稀薄的大气层中,依然能够进行高效的光合作用,结出富含维生素的果实,保障宇航员的营养需求。
经过测试,基因编辑后的番茄在火星上的光合作用速率是普通番茄的 1.3 倍,每亩可产番茄 500 公斤,比普通番茄亩产量增加了 100 公斤。
还可以改良农作物的根系结构,让它们能够更好地在富含铁质的土壤中吸收养分,改良后的农作物在火星土壤中的养分吸收率达到了 80%,比普通农作物提高了 40%。