前言
如今我們經常強調「糧食安全」的重要性，對於糧食安全我們能夠想到最糟糕的結果就是產量下降， 但其實更糟糕的情況可能是農作物消失。
這並不是危言聳聽，因為在近百年的時間裏， 就已經有很多小麥的品種消失殆盡了 。不過好在中國科學家成功破解了小麥的遺傳密碼，這個問題也將會被解決。
即將消失的小麥
小麥作為全球重要的糧食作物之一，在養活世界人口方面發揮著至關重要的作用。然而，如今的小麥面臨著諸多嚴峻的問題。
病蟲害的威脅 一直是小麥生產的巨大挑戰。例如，小麥銹病，包括條銹病、葉銹病和稈銹病等，它們可以在短時間內迅速傳播和蔓延，導致小麥葉片幹枯、植株早衰，嚴重影響小麥的光合作用和養分積累，進而大幅降低小麥的產量和品質。
白粉病也是常見的病害之一，它會使小麥葉片表面布滿白色粉狀黴層，影響小麥的正常生長發育。此外，還有赤黴病、紋枯病等各種病害，時刻威脅著小麥的健康生長。
在蟲害方面，蚜蟲、麥蜘蛛等害蟲常常大量繁殖，吸食小麥汁液，破壞小麥的生長組織，給小麥帶來嚴重損害。 氣候變遷帶來的極端天氣也給小麥帶來了巨大挑戰 。幹旱天氣會導致土壤水分不足，小麥根系難以吸收到足夠的水分和養分，造成植株生長緩慢、矮小，穗粒數減少、產量降低的問題。還有水浸災害則可能使小麥根系長期浸泡在水中，導致缺氧、爛根等問題，嚴重時甚至會導致植株死亡。
但是，這些都還只是常見的自然災害對小麥的影響。 影響再大無非也就是影響到一時的產量。對於專門研究農作物的科學家來說，最擔心的還是小麥品種的消失。
據說從上世紀的「化肥革命」開始，小麥一萬年的馴化史和小麥的遺傳多樣性就發生了急劇的改變。 可以說只在一百年的時光裏，高產和化肥適應力的品種，代替了曾經豐富多樣的品種。也就說小麥的產量雖然提高了，但是品種數量卻減少了。
而且， 隨著全球溫度的劇烈變化，也會影響小麥的生長節律，使其生長發育紊亂，這些僅剩的品種也有消失的風險 。隨著人口的不斷增長和對糧食需求的持續增加，如何提高小麥的產量和營養價值，以滿足日益增長的需求，成為擺在面前的緊迫課題。
而最好的解決辦法，其實就是找回曾經豐富多樣的小麥品種。
找回消失的小麥品種
小麥作為全世界最龐大的糧食作物之一，據說最早發源於西亞兩河流域。一萬年前被馴化之後，從中亞傳到東亞，又從南美傳到了北歐。全世界有40%的人以小麥為食，並且在不同的地方形成了不同的品種。 雖然化肥革命之後很多小麥的品種消失了，但所幸還有上千種小麥種子曾經被英國科學家保存著，而這上千種小麥當中，有118種來源於中國。百年之後，他們終於又回到了中國。
這件事情還要從上世紀二三十年代說起，早在二戰開始之前，就有科學家把那些險些消失的小麥種子保存著，並且建立了資源庫，比如當時知名度比較高的「潘氏小麥」和「沃氏小麥」。
據科研人員介紹， 潘氏小麥 是一批地方品種的總稱，曾被以前的中國科學家引到了中國，但沒想到後來竟逐漸遺失，尤其是世界大戰發生後，這些小麥種子也在英國消失了。只留下了一小部份失去活性的標本。
幸運的是，另外一批「 沃氏小麥 」還得以保存下來，而它們也成為了科研人員研究的重點目標。為此，中國科學家多次存取英國，和那裏的科學家進行交涉，才得以將屬於中國的那些品種再次帶回中國。
早在2019年的時候，中國農科院的研究人員，就把上千份來自世界各地的種子種在整齊劃一的實驗基地裏，然後就日復一日地進行觀察。
這些小麥姿態各異，高矮和粗細各不相同，科研人員每天要守著田地裏，收集每一株小麥的性狀，還要記錄他們何時出苗、怎樣分蘗、節間距長短、穗粒數量多少等數據。然後還要在實驗室裏對他們的基因進行分析。
中國農業科學院的科研團隊，在構建小麥全基因組遺傳變異圖譜的過程中，面臨著諸多技術難題和挑戰。他們需要從海量的小麥樣本中提取高質素的DNA，並進行精確的測序和分析。然後將這些基因資訊，和英國的歷史數據進行比對，形成一套史無前例的小麥表型組矩陣。
突破困難，攻克小麥遺傳密碼
據說，這些被保存下來的小麥品種，雖然產量可能比不上現在的小麥但是它們的遺傳資源都具有多樣性，而且有一些品種甚至還有更突出的優勢，比如對某種疾病具有高抗性。
化肥革命之後， 人們對小麥的選種方向比較單一，就比如抗蟲性，因為人們有了農藥殺蟲劑，所以對於小麥的抗蟲特性的重視程度就會減弱，而是更偏向於高產和抗倒伏的能力。這樣的話具有抗蟲性的小麥就會逐漸消失。
但是現如今化肥農藥的弊端開始顯露出來，同時全世界氣候環境都惡化，能力單一的小麥已經對付不了現在的問題， 所以科研人員就要從以前的小麥品種中，找到失去的基因。
這就需要先進的實驗器材和精湛的技術手段。科研人員們精心設計實驗方案，不斷最佳化實驗流程，以確保測序結果的準確性和可靠性。他們常常在實驗室中連續工作數小時甚至數天，對每一個數據都進行仔細的核對和驗證。
據科學家說，研究小麥基因極其復雜，因為小麥的 基因組有6套 ，相信很多人對這個說法並沒有什麽概念，但要知道人類的基因組也只有2套，包括水稻也只有2套，還有很多生物的都是2套。 通常來說，基因組越少，遺傳規律也簡單，也就越好研究。所以像小麥這樣的基因，在過去一直被稱為作物界的「珠穆朗瑪峰」，要研究小麥的遺傳規律太難了。
不過再難，工作也得繼續做下去。這項工作其實包括了解碼、發現、設計和最終的實作幾個過程。為了能夠完成如此龐大的工程，中國科學家甚至要和國際上一起合作。
所謂解碼，就是要把這些研究的小麥的遺傳和變異基因繪制成圖譜，然後用這些圖譜進行對照，挖掘那些未被開發的有利基因。然後再對對這些具有優秀基因的品種進行雜交育種。說起來是很簡單，做起來可就難了。
因為這些品種雖然某些方面很優秀，但總會出現不優秀的一些方面。比如產量高的，可能會伴隨蛋白含量少，顆粒大的，顆粒數量可能就會變少。想要找到各方面都稱心如意的品種，難度可想而知。不過再困難，最後問題還是被科學家解決了。
為了解決這個問題，科研團隊開發了一些輔助工具， 比如在特定性狀的遺傳點定位、聚合和分子標記輔助檢測工具等。在這些工具的幫助下，科研團隊發現了100多個高質素的沃氏小麥攜帶的有利基因片段。
據介紹，全世界的小麥雖然品種眾多，但歸根到底，可以分為7個祖先群，而現代的小麥品種主要就是來源於其中的兩個。也就是說還有很多優秀的變異，還未被發現和利用。
在這項研究中，科研團隊就發現了一些優秀片段，比如可以調控小麥高產、提高小麥對氮的高效利用、增強小麥的適應力和營養品質等。
不得不說，這項研究成果確實是全球小麥研究領域的一個重要裏程碑，它展示了中國在農業生物技術領域的強大實力和創新能力，將激勵更多的科研人員投身到農業科技創新的研究中，為推動農業現代化行程提供強大動力。歷史上，每一次農業技術的重大革新都帶來了農業的巨大進步，從傳統的農耕方式到現代的農業科技，都是不斷創新的結果。
中國科學家的成果引起了國際社會的廣泛關註和高度評價，為加強國際農業合作與交流提供了良好的契機。歷史上，各國之間在農業領域的交流與合作也促進了不同地區農業的發展。透過與其他國家分享研究成果和經驗，共同開展合作研究，將有助於推動全球農業的發展和進步。各國科學家可以共同探討小麥遺傳改良的新技術和新方法，攜手應對全球農業面臨的共同挑戰。
此外，它還對環境保護和可持續發展具有重要意義。高產、優質、抗逆的小麥新品種的推廣套用，將減少對農藥、化肥等農業投入品的依賴，降低農業面源汙染，保護生態環境，實作農業的可持續發展。
在過去，過度使用農藥化肥等對環境造成了一定的破壞，而現在有了更好的解決方案。同時，這些新品種也可以更好地適應氣候變遷等環境因素，降低農業生產對環境的影響，促進人與自然的和諧共生。
總之，中國科學家破解小麥遺傳密碼的成果是一項具有裏程碑意義的重大突破。它不僅為中國的農業發展註入了新的活力，也為全球農業的發展和進步做出了重要貢獻。
在未來的發展中，我們相信中國科學家將繼續發揮聰明才智，在農業科技創新的道路上不斷前行，為保障國家糧食安全、促進農業可持續發展和推動全球農業進步做出更大的貢獻。
