《科学》杂志日前发表的一项新研究显示，科学家们通过对杨树进行基因改造，成功降低了木质素含量，提高了碳水化合物含量，从而减少了造纸过程中对有害化学物质和能源密集型加工的需求。
木质素是木材中的一种聚合物，它使木材坚硬而难以分解。造纸过程涉及分割和溶解木质素，导致大量化学废物和二氧化碳排放。为了解决这个问题，科学家们使用了CRISPR基因编辑技术，精确地改变杨树中DNA的特定部位。
科学家们利用预测机器学习模型分析了70000种潜在的基因编辑策略，最终选出了七种有效策略，可同时对多个基因编辑。他们培植了174个不同的杨树品系，并在温室中培育了6个月。结果发现，经过基因编辑的树木的木质素明显减少，碳水化合物含量更高。
这些基因编辑的树木对纸张生产具有显著的潜在影响。据测算，一家常规的造纸厂可以将其纸张产量提高40%，并将温室气体排放量减少20%，最终使工厂在整个生命周期内增加约10亿美的收入。
研究人员认为，这种工程木材可以显著改善纤维生产工艺，有望使造纸生产更加可持续、污染更少，并提供生物经济机会和巨大的环境效益。
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