眾所周知，組成生命的關(guān)鍵成分，如蛋白質(zhì)、脂類和糖類等，都是由碳原子組成的。植物通過(guò)光合作用，從空氣中吸收二氧化碳，再?gòu)闹刑崛√荚樱M裝成這些高分子鏈。這個(gè)過(guò)程中，有光合作用酶參與。

但是，光合作用酶吸收二氧化碳時(shí)，也偶爾誤吸氧氣分子。這種伴隨著光合作用發(fā)生的呼吸，叫“光呼吸”。與植物的正常呼吸作用不同，正常呼吸作用產(chǎn)生能量，排出二氧化碳;而光呼吸不產(chǎn)生能量和二氧化碳，產(chǎn)生毒素。隨后，植物必須消耗能量來(lái)清除這些毒素。這個(gè)缺陷被認(rèn)為是進(jìn)化史上最大的失誤之一。

公平地說(shuō)，當(dāng)數(shù)十億年前光合作用最早進(jìn)化出來(lái)的時(shí)候，這并不是一個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)樵缙诘厍虼髿庵袔缀鯖](méi)有氧氣。但隨著氧氣含量的上升和二氧化碳含量的下降，這終于成為植物的一個(gè)大問(wèn)題。光呼吸現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)生，導(dǎo)致光合作用的效率幾乎減半。

一些植物已經(jīng)進(jìn)化出了抑制光呼吸的辦法。但遺憾的是，我們吃的大多數(shù)植物，包括幾乎所有的蔬菜和水果，以及小麥、大米和大豆等主要糧食作物，都還做不到這一點(diǎn)。幾十年來(lái)，生物學(xué)家一直在尋找方法，抑制光呼吸，以提高作物的產(chǎn)量。

最近，一個(gè)美國(guó)研究小組通過(guò)基因改造，成功地抑制了煙草葉的光呼吸，使其產(chǎn)量提高了40%以上?，F(xiàn)在，他們正試圖將同樣的變化引入糧食作物中，從豇豆和大豆開(kāi)始。

如果他們的努力在糧食作物上也取得成功，那么好處可謂“一箭三雕”：首先，作物的產(chǎn)量提高了;其次，作物吸收更多的二氧化碳，能有效地減輕溫室效應(yīng);其三，光合作用效率高的植物比其他植物更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，那時(shí)，恐怕雜草也奈何它們不得了。