提起生物固氮，人们就会想起大豆、苜蓿等豆科植物，它们根部寄生的根瘤菌，能直接从空气中吸收氮气，转化成氨，为植物提供氮肥，实验证明，一般豆科作物中的氮素，约有三分之二是从空气中固定下来的。种植一亩苜蓿，获得的氮素相当于50公斤硫酸铵。那么，能不能让生物固氮更多地为人类造福呢？

　　20多年前，科学家们在沙漠地区发现蒿类植物根系里有根瘤。接着，又发现美国西部地区的艾灌丛里有根瘤。能不能让非豆科植物也产生固氮作用，达到增产的目的？这个问题引起了各国科学家们的关注。至今，科学家们已发现有100多种有根瘤的非豆科植物，巴西科学家在马唐属的牧草根系里还发现一种螺旋菌，也能把空气中的氮转化为氮肥，后来在玉米根际也发现了这种细菌。美国生物化学家把这种细菌给玉米和一些牧草接种，然后进行播种，试验小区不施氮肥，只施磷肥、钾肥，通过测定，发现细菌的活性随玉米的生长不断加强，到抽花丝时达到最高值。实验证明，大多数接种的作物比未接种的产量高。

　　随着人口的不断增加，粮食产量也需要大幅度增长，相应地要增产大量的化肥，目前全世界每年需要化肥1.6亿多吨。如果能把豆科植物的固氮本领传给水稻、小麦等粮食作物，让它们也能自己生产氮肥，不就能解决这个矛盾了吗？而且还避免了氮肥工厂对环境的污染。国内外的科学家提出，用遗传工程的办法，把豆科植物根瘤菌的遗传基因，搬到水稻、小麦等庄稼的遗传物质上。这项试验如果成功，成本只要用化学方法生产氮肥的二千分之一至三千分之一，现在已经能把根瘤菌中的固氮基因提取出来，转移到大肠杆菌里，使大肠杆菌也有了生产氮肥的本领，从而使这一科学设想有了良好的开端。

　　平常我们吃了含有蛋白质的豆腐、鸡蛋、肉类等食物，经过胃肠分解，变成氨基酸，供人体吸收。科学家大胆设想，若把固氮基因转移到人体肠道细菌里，让肠道细菌固定氨态氮制造出氨基酸、蛋白质，那人就可以少吃蛋白质而保持丰富的营养了。这个美妙的幻想一旦变成现实，价值可就大啦！

　　用遗传工程解决粮食问题，还有另外的方法，就是提高人类对纤维素食物利用的能力。大家知道，牛的瘤胃中有一种分解纤维素的细菌，叫做假单孢菌。弄清假单孢菌分解纤维素的基因特性，并把它转移到寄生在人体肠道的细菌中去，使之转为能分解纤维素的细菌，就可提高人类对纤维素食物获得能量的能力。