蓝藻属于细菌还是植物（改造细菌可使植物自己制造肥料）
众所周知，肥料制造业是一个能源密集型产业，其生产过程中排放的温室气体是气候变化的重要推手。植物依赖肥料中的氮来制造光合作用的叶绿素，但商业肥料中仅有不到一半的氮能够被植物有效利用。剩余的氮在施肥后流失，随着雨水流入河流湖泊，为藻类提供养分，导致它们过度繁殖，引发生态灾难。
尽管没有植物能从空气中直接固定氮，但一部分蓝藻（具有光合作用能力的细菌）却能够做到这一点。此次研究中，华盛顿大学圣路易斯分校生物系的裴克拉西实验室采用了Cyanothece这种蓝藻进行固氮研究。值得一提的是，蓝藻是地球上唯一具有昼夜节律的生物，类似于人类。Cyanothece在白天进行光合作用，将太阳光转化为化学能；而在夜间则通过呼吸去除光合作用产生的多余氧气，并固定空气中的氮气。
研究团队的目标是从Cyanothece中提取负责昼夜机制的基因，并植入另一种蓝藻细菌Synechocystis中，以模拟其在空气中固氮的过程。研究人员发现，仅在夜间工作的一组连续基因起到了关键作用，它们总共有35个基因，在白天几乎保持沉默状态。当研究团队通过基因工程将Cyanothece的24个昼夜机制基因插入Synechocystis后，Synechocystis的固氮率提高了三倍以上。实验中还发现了一些意想不到的情况：添加少量氧气会使固氮率略微下降；但当不断补充来自Cyanothece的基因时，固氮率又恢复了增长趋势。尽管这一成果尚未达到无氧条件下的最佳状态，但已经展现出巨大的潜力。
接下来，研究团队计划深入研究这一过程的具体细节，进一步缩小固氮所需的基因子集。他们还将与植物科学家合作，将研究成果应用于更广泛的领域：培育出能够固氮的植物。他们相信未来绿色农业的发展将依赖于更加多样化的土壤环境和共生关系，就如同传统农业在稻田和大豆田中所实现的那样。这也让我们不禁对科学家们未来的努力充满期待和憧憬。
