那么如何将C3作物转变成c4作物？科学家知道植物的“c4能力”是通过多次进化获得的，因此只要模拟自然的进化过程就好了。要做到这一点，谢赫及其伙伴必须找到相关控制基因。掌握这些基因后，他们就可以利用同样的技术把其他庄稼改造成c4作物，比如制造出可以在下撒哈拉地区种植的麦子。

　　4、微生物肥料

　　木炭制造机：在低氧环境中缓慢燃烧植物废料可以形成富有营养的木炭。

　　问题：1.2%——全世界的温室气体中，有1.2%是生产化学肥料时排放的。

　　办法：用微生物肥田，它们可以充分吸收空气中的氮。

　　好处：在保持土壤健康的同时增加农作物产量。

　　应用：已开发出来，正进行实地试验。

　　过去30年来，化肥的使用呈指数级增长。它可以提供氮、钾、磷，对于农作物形成氨基酸和细胞壁至关重要。不过，再过不久，农民们就可以少花数百美元，享受到同样的好处，方法是使用微生物肥料。密歇根州大学微生物学和分子遗传学教授CA·泰迪仔细研究了300种自然产生的土壤微生物，搭配出一套组合，可以在减少氮肥和磷肥使用的同时，保护农作物免受病虫侵害，使几乎任何作物都实现增产。

　　实验证明，与使用普通化肥的西红柿相比，用微生物肥料的西红柿结出的果子多出90%，种在温室里的植株表现更好。他还在茄子、柳枝稷等作物上做了实验。这种肥料取名“生物土壤增强剂”，以液体形态出售，播到地里后可以自行繁殖，不像传统化肥，每年都需要重新施肥。目前泰迪正进行广泛的实地试验。

　　5、绘制农业地图

　　沙漠绿洲：“撒哈拉森林计划”将使用太阳能为沙漠中的温室提供能源。

　　问题：过去四十年来，下撒哈拉地区人均粮食产量增长为0.

　　办法：收集大量土地使用数据，以便应用新的农业技术。

　　好处：非洲人口到2050年估计会增长一倍，增产的作物至少可以喂饱当地人。

　　应用：2010年。

　　假设你正为志在减轻下撒哈拉地区营养不良情况的某大型基金会工作。你希望自己的计划能够产生最大影响力。除了资助农田水利规划、高产种子和抗病虫害作物，还有没有更好的选择呢？

　　这就是比尔和梅琳达·盖茨基金会为什么出470万美元资助HarvestChoice的原因。HarvestChoice是一个宏大、开放的项目，旨在搜集非洲各种数据——政府的人口和家庭调查、各地气候信息、各国发展采用的理论模型，等等，以便创建一个完整的非洲农业系统虚拟档案馆。随着数据越来越多，HarvestChoice将出版附有各种农业信息的地图，并给出可能的投资建议。

　　与此同时，美国宇航局与美国农业部合作，利用Aqua卫星监控全球土壤湿度。农作物的产量部分与当地土壤的蓄水能力有关。卫星根据土地发出的微波辐射搜集数据，科学家再将之与当地的植被和土壤温度结合起来，分析有多少辐射来自土壤中的水分。美国农业部的驻外事务处利用这些数据为美国和发展中国家（在这些国家，土壤数据往往十分稀缺）进行更加精确的收成预测。2013年，由于土壤湿度主动和被动遥感卫星的加入，该项目将取得更大进展，它提供的信息要比Aqua精细得多。

　　6、使用机器人

　　未来农工：将来有一天，机器人会取代人，采摘美味的水果和蔬菜。

　　问题：苹果、葡萄、梨子和其他精致的特色作物产值550亿美元，但现在主要依靠越来越稀缺的人工采摘。

　　办法：用机械化工人监控、修枝、疏果，甚至是采摘。

　　好处：可以提供大量价廉物美国产水果和蔬菜。

　　应用：最快两年。

　　当银行业和汽车业陷入崩溃，水果和蔬菜种植者们也在应对他们的危机。由于移民法规收紧等因素的影响，采摘工人的劳力供应在减少，迫使价值数百万美元的蔬果烂在地里，无法收获。而美国农业部最近授予卡内基梅隆大学的桑吉夫·辛格和全美其他研究者2800万美元奖金，部分就是因为他们发明了自动化农业机械，可以缓解劳动力短缺问题。

　　在匹兹堡郊外一小片土地上，辛格及其团队正在对未来的农场“工人”进行实地测试。一部四轮机器在苹果园中隆隆前进，使用传感器扫描真菌，评估果实生长速度。地面上也装有独立的传感器，用于监控土壤湿度和光照等。“拥有成千上万英亩土地的农场主一个人无法监控所有果树的生长情况，”辛格说。将来，农民们在中央监控室就可以微波管理每一棵植株，并派出机器人处理病虫害或者土壤营养不良问题。