能不能跳过微生物，直接让水稻、玉米等作物自己生产氮肥？这是全世界科学家共同追逐的终极目标，也是横亘在农业科研面前的世界级难题。

  当前国际固氮合成生物学研究主要分为三条技术路线：改造根际微生物构建高效联合固氮体系；拓展根瘤菌宿主，让非豆科作物结瘤固氮；设计极简固氮酶，打造能够自主固氮的农作物。

  我国科研团队规划出清晰的三步走路线。短期内，依靠改造固氮菌与作物，搭建高效联合固氮体系，田间条件下减少25%以上氮肥；中期5—10年，突破宿主限制，实现非豆科作物结瘤固氮，化肥用量减半；长远的终极目标，培育出自带固氮能力的农作物，在保障产量前提下，大幅减少甚至替代化学氮肥。

  从1888年证实豆科植物生物固氮，到今天用合成生物学改造生命，一百多年时光过去。空气中取之不尽的氮气，是大自然馈赠的免费肥料。前路依旧充满挑战，但中国科研人正一步步把这个绿色农业梦想，写进广袤田野的未来。

监　制

  光明网科普事业部

科学审核

燕永亮

中国农业科学院生物技术研究所研究员

策　划

宋雅娟 肖春芳

编　导

肖春芳

文字编辑

霍宇晗（实习）

联合出品

中国科协科普部

中国农业生物技术学会

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