在11月16日，在世界顶级科学期刊《自然》上，首次发表了我国科学家从野生玉米中鉴定出负责控制玉米蛋白质含量的基因。这是一项了不起的发现，不但可以帮助提高玉米中蛋白质含量并减少化肥的使用，而且我国大豆和玉米需求长期依赖进口的困局也有望被打破。

我国科学家从野生玉米中找回丢失的高蛋白控制基因

我们都知道，玉米是重要的饲料原料，其中含有大量的蛋白质，而这些蛋白质是玉米在生长发育过程中，经过一系列复杂的生化反应将氮合成而来。因此，在现当代玉米的生产过程中，十分依赖于氮肥。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心和上海师范大学的研究人员，从九千年前的玉米野生祖先“大刍草”中找回了一种名叫teosinte high protein 9 (THP9)的基因。在玉米的野生祖先类“大刍草”的种子中，蛋白质含量是大多数现代玉米品系的三倍，然而，在人类驯化的过程中，蛋白质含量从“大刍草”的20%~30% 下降到现代杂交玉米的5%~10%。

玉米中蛋白质含量逐渐下降的主要原因可能和以下两点因素有关：一是随着玉米成为牲畜饲料的主要来源，植物育种者有限考虑其淀粉含量和产量，而忽视了蛋白质含量。二是氮肥的使用进一步降低了种子中含氮量的重要性。

在找到控制高蛋白合成基因后，我国科学家也在海南省进行了田间试验，通过田间试验，研究人员验证了THP9可以显着提高玉米种子中的大乃至含量，与THP9杂交的玉米品系中的蛋白质含量增加了12.7%，并在减少氮肥的使用条件下提高了产量。该科学团队的目标是在理想情况下将玉米中蛋白质的含量提高到16%甚至20%。

大豆、玉米依赖进口的困局要被打破？

该研究的发现，对我国粮食安全和可持续农业的发展具有重大的现实意义。甚至我国大豆、玉米等蛋白饲料长期依赖进口的困局也有可能要被打破。

我们都知道，随着我国人口的增长和居民生活水平的提高，人民的生活水平也逐渐由“吃得饱”向“吃得好”过度。随着食物消费结构的持续升级，对粮食需求的增长速度远超出了我们的预期。2021年，我国粮食产量6.83亿吨，进口量接近1.65亿吨，如果不考虑国内库存等因素，整个粮食的表观消费总量就达到了将近8.5亿吨。

从消费增长规律的一般性趋势来看，主要是饲料消费和工业消费两大部分快速增长且超出了之前的预期，这从粮食进口构成就可以完全体现。在2021年进口的1.65亿吨粮食中，大豆进口量为9652万吨，占总进口量的58.50%；玉米进口量为2835万吨，占总进口量的17.18%，二者的进口量就占去了总进口量的75%左右。

由此也反映出，这些年来，尽管我国粮食生产连续多年跨越新台阶，但供求紧平衡格局却越来越紧，尤其是饲料用粮已经成为推动我国粮食消费的主要因素。而且在未来，对肉、蛋、奶类等粮食转化品的需求只会变得越来越大。

在需求基数变得越来越大的背景下，要想改变进口依赖，就只能想办法在国内进行生产，但我国人均占有耕地面积较少是不争的事实，因此，唯一的出路就是提高粮食产量。而该科学团队的发现，正好可以解决这一难题。据《中国科学日报》报道，玉米蛋白质含量每增加 1% ，我国每年可以减少800万吨大豆进口量。根据该团队的试验，可以将玉米中的蛋白含量增加4%，如果实现大面积种植，则意味着每年大豆的进口量可减少3200万吨。

当然，目前该研究仅停留在试验阶段，还远未到实现“蛋白自由”的时候，等到技术成熟，完全可以大面积种植推广的时候，一定会对确保国家粮食安全和重要农产品的有效供给作出应有的贡献，同时，由于可以大大减少化肥的使用，也为农业可持续发展提供了新的解决方案。