到2040年，全世界人口总数可能会增加到90亿。当石油耗竭、气候变化日益恶化之时，人类遇到的挑战不仅仅是生产出足够的粮食来养活如此多的人口，同时，还要避免给地球造成灾难性的破坏。要做到这一点并非易事。就全球气候变暖而言，农业耕作所排放的温室气体要超过全世界的汽车、火车和飞机排放的总和。罪魁祸首是氮肥的分解物――一氧化二氮，其次是家畜和肥料产生的甲烷。
为了避免把未开垦的土地变成农田的前提下（可避免产生更多的温室气体），满足人类对食物和诸如生物质燃料的需求，我们必须找到一种解决办法。其中，遗传工程可能会把事情弄得更糟，如克雷格·文特尔(Craig Venter)的合成基因组公司正在改造微生物以生产甲烷等替代燃料，当这种微生物被用来“开采”石油残存物时，则会大大增加温室气体的排放。
然而，遗传变异技术也可以得到有益的应用――可以从池塘中生长的藻类植物中提取石油，以及把废弃植物转换成燃料――正在试验的一种氮利用效率更高的遗传工程作物，能以较少的肥料生产出同样多的粮食。这种作物既能降低一氧化二氮的排放，又能减少海洋死区中的氮排放。同时，还在研究的一种可以在灌溉区或因海平面上升而遭侵蚀土地上生长的植物；而耐干旱遗传变异作物的研究前景更广。
提高作物抗性和产量
从长远看，遗传变异技术的研究可以走得更远。例如，可以把进行C3光合作用植物（包括几乎所有的主食作物）改变成C4光合作用植物，使这些作物能在温度更高或更干旱的条件下生长。当有虫害或病毒生成传播时，对作物进行这方面的遗传抗性改造，可以提高农作物的产量，至少可以保持原来的产量。1998年，夏威夷在引进一种具有遗传抗性的品种以前，当地种植的番木瓜果因环状斑纹病毒的原因，致其产量减少了一半。
遗传变异技术还可以使现有的作物更富含营养。缺乏像维生素A那样的营养物质，仍是发展中国家引起疾病和死亡的一个重要原因。而类似遗传变异作物“金米”（golden rice，左图）等，有助于改善这些国家的健康状况和降低儿童的死亡率，并最终还能为减缓人口的增长作贡献。
在欧洲，目前仍有许多人反对类似金米这样的转基因作物。理由是这些经过遗传工程处理的作物，其安全性没有得到明确的界定。然而，要想在人工育种和遗传变异之间划出一条泾渭分明的界线非常困难。事实上，经过几千年的选择性人工育种，我们食用的植物和动物已发生了广泛的遗传变异。如自然作物土豆，其在不同程度上含有毒性，如果处理不当，传统的育种方法可能会使土豆的毒性变得更大。
不同物种之间的基因交换其历史久远。然而，为了得到遗传变异的作物，农民们不得不依靠跨国公司。正是在1924年引进了非遗传性的杂交种子，首次说服农民放弃了他们每年保留种子的传统，改为购买种子。
还有其他改善作物营养和提高产量的方法。诚然，把这些方法与遗传变异技术结合起来，其效果将会更有效。环境保护论者应该包容既能拯救濒临灭绝的物种，又能保护我们人类自己的遗传变异技术。
资料来源New Scientist
责任编辑 则 鸣
