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一个致力于通过基因改造提高水稻产量50%的国际联合研究组织，已进入其长达数十年项目的第二阶段。该项目旨在将水稻的光合作用方式从低效的C3型转变为更高效的C4型，从而显著提升作物产量并减少水和化肥的使用。

水稻目前采用C3光合作用，而玉米、高粱等作物则进化出C4型光合作用。C4植物在结构上具有独特的叶肉细胞和维管束鞘细胞排列，能够更有效地将二氧化碳富集在关键酶RuBisCO周围，从而减少光呼吸损失，提高光合效率。如果成功培育出C4水稻，其产量可能增加50%以上，且对水和氮肥的需求更低。

英国谢菲尔德大学的植物生物学家Richard Leegood指出，C4植物在炎热气候下表现更优，随着全球变暖，这一特性将愈发重要。他领导的研究团队由菲律宾国际水稻研究所（IRRI）协调，项目在2008年10月获得比尔及梅琳达·盖茨基金会为期3年、总额1110万美元的资助。Leegood表示，大部分资金用于IRRI，科学家们正在大规模筛选水稻基因，以识别控制光合作用的关键基因。

该项目是一项长期投资，Leegood预计至少需要20年才能培育出商业化C4水稻。他提到，需要操纵多个基因，并将性状转移到商业品种中。由于历史上C3植物向C4光合作用的自然进化已发生超过60次，Leegood希望公众能接受这种转基因水稻，强调“这不是不自然的过程，而是植物常做的事情”。

美国农业部的一位植物生理学家评论道：“如果我们要满足不断增长的人口需求，这种创新工作至关重要。”Leegood补充说，尽管粮食保障问题有多种原因，但该解决方案可解决作物生产的“固有”限制。谢菲尔德大学的这项工作是“Sunshine计划”的一部分，该计划旨在利用太阳能满足全球粮食和能源需求。