全球气候正在逐渐变暖，英国等国家大部分作物食品（66%的浆果、54%的柑橘和19%的豆类食品等）严重依赖于世界市场的进口供应，作物原产国极易受到气候影响，继而严重影响英国等大部分作物进口国的食物供应问题。
干旱、高温和淡水资源减少会极大程度带来食品安全风险：干旱是农业发展过程中最严重的大规模气候风险问题，高温会导致土地荒漠化，全球约70%的淡水资源被用于农业生产，降雨量的减少将加剧淡水资源的争夺问题。在此背景下，欧洲的一些农业食品、生物科技初创公司也在开发适应此类环境条件的生物农药、作物营养保护制剂与节水抗旱作物等生物技术和产品。
01
Elicit Plant开发生物刺激剂提高植物水胁迫抗性
生物技术作为一种新兴的农业适用型技术手段，能有效改善作物生产情况。法国农业生物技术初创Elicit Plant专注于开发生物刺激剂，其产品能使作物在干旱条件下得以生存。Elicit Plant的产品是一种基于植物的活性分子——植物甾醇，是植物细胞中天然存在的一种脂质，可以提高植物对水胁迫的抗性。当产品施用于作物叶片时，能促进根系生长，从而使作物能充分利用地下深处的储水，该产品作用是为干旱期的作物提供外部额外来源的水分子。这种物质还能减少植物的蒸腾作用。
为了证明其产品功效、提高农民对产品的使用效果满意度，Elicit Plant组织了多项田间试验，并与法国农业合作社Euralis和Océalia合作，以及在自己的实验农场进行试验。
目前，Elicit Plant的产品已成功商业化，并以Best-a为名在全球范围内进行销售，产品主要面向玉米和大豆作物。2022年，Elicit Plant获得了1600万欧元的股权融资，此轮融资由Sofinnova Partners公司领投、欧洲循环生物经济基金和法国BPI公司跟投，资金将继续用于实现产品的商业化。
图源：Elicit Plant官网
02
Fyteko开发基于植物细胞壁的生物刺激剂增强植物耐受性
比利时农业生物技术初创Fyteko开发了几种羟基肉桂酸低聚物（HAO）产品组合，其中HAO分子来源于植物细胞壁，主要帮助作物抵御高温、干旱和其他极端恶劣天气情况。在极端条件下，这些分子会发出化学信号，启动应对机制，以对抗温度、干旱和洪水等气候胁迫，增强植物的耐受性和恢复能力，其产品与Elicit Plant产品使用方式类似，同样施用于叶片。
目前，Fyteko正与德国作物保护公司Mycosign合作，致力于开发其他种类的生物分子，并为其申请专利。其中双方利用菌根真菌开发新型生物刺激剂项目，预计可大幅提高植物的抗逆性和水分利用效率。
图源：Fyteko官网
03
Van Iperen International携手LandLab开发抗旱生物刺激剂系列产品
荷兰肥料公司Van Iperen International和意大利农业研发公司LandLab联合开发了一系列抗旱的生物刺激剂Plants for Plants。此产品包括Plants for Plants 4-Good、4-Vita和4-Terra三条产品线，能优化作物的养分摄入，并在干旱条件下增强作物的抗旱能力。
Plants for Plants产品已经经过多次田间测试，该生物刺激剂已在17个国家的455公顷土地上用于30种作物中。不同地区的田间试验进一步为该创新的农业生物技术投入品进入市场提供数据基础。实验结果表明，Plants for Plants生物刺激剂可有效减少14,700立方米的灌溉用水。此外，Plants for Plants产品与Fyteko产品一样，不仅能增强作物抗旱能力，还能减少作物生长时磷肥用量（1222千克）与杀菌剂用量（7.5千克）。
04
开发气候适用型作物品种、建设自主种质资源库
非洲将近2/3的劳动力用于农业生产，占国内生产总值的20%-60%。其次，非洲地区的平均气候变暖速度也快于世界其他地区。水资源紧张和干旱问题对非洲经济造成巨大的影响。到2030年，4/5的非洲国家都将面临水资源短缺问题，除此之外的其他地区，也将面临资金短缺等问题。因此，企业逐渐将战略方向转向抗旱粮食系统如开发气候适用型的作物品种、建设自主种质资源库。
然而，开发气候适应性作物品种的本土公司也寥寥无几，抗旱作物的种质资源主要集中在西方大型农业企业手中，这些头部企业拥有开发抗旱主粮作物的生物工程的资本密集型技术。
基因库是保存遗传物种多样性的大型作物种子 "图书馆"，为未来的基因编辑和生物育种技术提供物质基础；也是所有农业生物技术的基础，因为它们能提供多种多样的性状，进行组合和重组以适应新的气候条件。但是，国际贸易和知识产权法的局限性也使发展中国家的企业、农民等使用者难以随时获取基因库中的种子，并进行相关试验。同样，基因库也集中在大型机构/企业手中，不在农民等使用者中间流通。由于获得植物育种原材料的途径有限，导致专注于基因编辑技术的本土生物技术初创企业很少，亚洲和非洲的小农户被迫以高价从国际公司购买最终产品，无法自由培育适应当地种植条件的作物品种。
小结
气候变暖、冰川融化等气候问题将逐渐加剧粮食系统安全问题。2023年，印度尼西亚、阿根廷、土耳其和印度等地区已经禁止谷物和牛肉等主要农产品出口，主要原因在于气候变暖与干旱问题导致粮食供不应求，农作物产量和库存都在下降。受高温条件影响，预计2024年澳大利亚的小麦产量可能比2023年减少29%。美国23% 的玉米作物正遭遇严重的干旱天气。与此同时，化石燃料的排放量却在持续增长。
总之，全球环境将持续恶化，干旱、基本食品短缺、价格上涨进一步影响消费能力，为经济发展带来负面影响。更绿色、环保的生物制剂，更广泛适用于流通端的种质资源将开辟一条新路径，为现代化农业及气候可持续发展带来有利影响
相关信息参考：
https://worldbiomarketinsights.com/plant-based-biotech-could-stem-crop-losses-in-a-hotter-world/
AgroPages世界农化网最新出版《2023生物制剂专刊》
