高粱是一种喜热谷物，不仅受到 IGI 和陈·扎克伯格倡议的关注，而且还受到能源部和盖茨基金会的气候科学家的关注。 那么，高粱有什么特别之处呢？
“第一，它非常耐旱，只需相对少量的水就可以很好地生长，”说 佩吉·勒莫, 加州大学伯克利分校植物与微生物学合作推广教授和一名研究人员 IGI 的净零农业倡议. “第二，它具有抗洪能力。” 科学家们预计这两种形式的极端天气都会在全球范围内增加。
高粱生长在美国中西部的温带气候中，但在东北部和西非、美国南部和加利福尼亚部分地区等炎热气候中生长旺盛。 与许多其他作物相比，它在贫瘠的土壤中也能生长良好。
“高粱首先在埃塞俄比亚和苏丹的干旱地区被驯化，”勒莫实验室的研究员基弗洛姆·阿雷加维 (Kiflom Aregawi) 说。 “它是埃塞俄比亚的一种重要作物，用来制作流行的埃塞俄比亚扁面包、英吉拉、饮料和喂养农场动物。”
载有被奴役的非洲人的船只将高粱带到北美。 它最初是为了喂养美国南部的奴隶和农场动物而种植的。 今天在美国，它被用来制作糖蜜、无麸质面包和谷物以及动物饲料。 高粱还用于制造酒精和生物燃料，其茎甚至可以用作建筑材料。
气候科学家对高粱感到兴奋还有另一个原因：它为生物碳去除提供了一个新的机会，即生物碳去除的过程。 利用植物和微生物帮助去除大气中多余的碳并将其储存在地下深处. 作为由 CZI 支持的 IGI 气候工作的一部分，Lemaux 与 IGI 调查员 Jennifer Pett-Ridge、Jill Banfield、Dave Savage 和 Kris Niyogi 一起合作创造一种与土壤合作的超级高粱 微生物 用于碳去除和长期封存。
生物碳去除依赖于通过光合作用从大气中捕获碳。 其中一些碳用于制造更多或更大的叶子、谷物、果实和根。 一些通过根部释放回土壤，在那里它与土壤微生物密切接触。
当根系较浅时，碳很容易重新释放回大气中。 但是高粱的深根系可以深入六英尺或更多。
“碳固存的一个棘手问题是，土壤通常 菌 会吸收碳，但将其释放回大气中。 根越深，就越有可能在土壤中保留更多的碳，同时努力防止其返回大气中，”Lemaux 说。 “与高粱相比，水稻的根实在是太弱了。 玉米根也软弱无力。 高粱根深蒂固，它的发展一直很顺利。”
“高粱根深蒂固，它的根基很深。”
IGI 团队的更大计划可以用几个步骤来描述。 Savage 和 Nyogi 实验室正在研究 优化光合作用 这既可以从大气中吸收更多的碳，又可以创造出具有更多根部生物量的植物，从而有助于将碳储存在地下。 Lemaux 实验室正在致力于直接增加根质量和深度，使用 CRISPR 编辑 基因 改善光合作用和控制根性状。 更进一步，Banfield 和 Pett-Ridge 实验室将致力于优化根系和土壤微生物之间的关系，以增加碳保留。 简而言之，从大气中吸收更多的碳，并确保将其锁在土壤中。
“我们的目标是大规模地从大气中吸收更多的二氧化碳，而不是排放回大气中，”Lemaux 说。 “作为一个社会，我们很长一段时间都没有开始解决气候变化问题，因为人们不相信这是真的。 我们来晚了，我们需要尽我们所能以一种聪明的方式来处理它。 如果我能为此做出一些小小的贡献，那我会很高兴。
“高粱是未来的作物，”阿雷加维说。 “能够为我们星球面临的最大挑战之一做出尽可能多的贡献，真是令人兴奋。”
