星际穿越里呈现了一个场景：人类世界遭遇了干旱和炎热的极端环境，作物受到疫病的侵袭，粮食短缺，除了玉米，其他物种在极端环境及病毒威胁下无法存活。
为什么玉米可以成为最后的粮食？据果壳网作者fengfeixue0219解释，在高温、长时间光照、低二氧化碳浓度下，属于C4植物的玉米能够保持较高的光合速率，保证产量。而水稻、小麦这类C3植物可能会因为不适应环境而无法存活（同为C4植物的作物还有谷子——脱壳后为小米，也可成为“末日植物”，下文中将提到）。
农业问题、粮食安全是全球性问题，在人类历史长河中，粮食问题几度威胁到人类生存，直至今日，这个问题依然存在。
全球性粮食危机
受环境影响、被气候变化左右的不只是人类，植物也是这样。真菌、病毒感染、生物多样性不足也会影响植物生存。1854年的爱尔兰土豆晚疫病，带来了持续几年的大饥荒。晚疫病属于真菌感染，爆发饥荒的土豆只属于S. tuberosum ssp. andigena 这一个亚种，品种太单一，疫情爆发时影响力颇大。
星际穿越里提到的枯萎病由病毒引起，由于病毒会在短期内产生变异，由此引起的枯萎病较难控制。但需要说明的是，片中提到的枯萎病灭绝世上大多数物种，且科学家对此束手无策一事，现实中的科学家们表示持不同观点。华大基因研究院副院长张耕耘认为，鉴于目前地球生物多样性较丰富，一种病毒导致全球作物灭绝的可能性不大，而且现有的基因组学育种平台技术能够在较短的时间里诊断病因，给出对策。
但这不是我们对环境问题掉以轻心的理由，粮食问题依然威胁着。
比尔和梅琳达·盖茨基金会：未来15年，非洲将实现粮食自给自足
比尔和梅琳达·盖茨基金会2015年公开信中谈到对未来15年的预测，其中一点就是农业。粮食问题是国际农业问题，这一问题对发展中国家来说尤为迫切。
“撒哈拉以南非洲有70%的人口是农民。美国这一比率为2%。不过，非洲不得不依赖进口和粮食援助保证粮食供给。非洲虽然是世界最贫穷的大洲，但每年还是要花大约500亿美元从富裕国家购买粮食”…….“导致这一现象的原因之一是非洲农民的农作物产量远远低于美国。例如，非洲的平均玉米产量约为每英亩30蒲式耳(约为762公斤/英亩)，而美国的玉米单产是非洲的五倍还多”。
比尔和梅琳达·盖茨基金会将通过开发更好的肥料、更抗旱抗病的作物、种植更多样性的作物，提供创新技术等方式来帮助非洲人民提高粮食产量。
非洲植物育种学院：完成100种非洲传统作物的基因组图谱绘制
除了粮食缺乏，非洲儿童还面临缺乏营养，发育不良等症状。许多非洲居民缺乏微量元素，如矿物质铁、维他命A等，这会导致眼盲、儿童神经发育迟缓等症状，严重的会导致死亡。超过30%的非洲儿童健康受到影响，尤其是农村孩子。
2013年12月，由非洲联盟-非洲发展新伙伴计划（AU-NEPAD机构）、玛氏公司、华大基因、世界野生生物基金会等机构组成的非洲孤生作物联盟（The African Orphan Crops Consortium, AOCC）宣布非洲植物育种学院（AfricanPlant Breeding Academy）正式成立，将应用最先进的仪器和技术，完成100种非洲传统作物的基因组测序、组装及注释工作，为生产更多具有高营养价值的作物品种提供指导，改善非洲小农户及其家庭生计，提升非洲粮食供给，减少饥饿。
将被用于研究的100种孤生作物都是非洲6亿人口的原产农作物。猴面包树将是非洲植物育种学院首个进行基因测序、组装及注释的孤生作物。可作为干果粉消费品的猴面包树在非洲又被称为“神奇之树”，它果实中的抗氧化剂含量是桔子的10倍，维生素C含量是桔子的3倍，钙含量是菠菜的2倍，钾含量是香蕉的4倍。猴面包树的果实不含谷蛋白，具有抗病毒等多种功效。通过分享猴面包树以及其他的非洲孤生作物的基因组信息，非洲植物育种学院的科学家和技术人员将会帮助植物育种家和农户们培育出高营养价值、高产量和健壮的作物品种。其他待研究的作物包括非洲茄，苋菜，蜘蛛草，芋头，油菜芥，土豆，木薯，可可，小米，高粱等，改良后的种植材料将会免费分发给整个非洲大陆数百万小规模的农户们。
华大基因已经完成了水稻、玉米、大豆、土豆、木豆和谷子等重要农作物的基因测序工作，在这项合作中，华大基因将为非洲科研工作者提供强大的测序及信息分析平台，助力非洲科学家，造福当地百姓。
华大基因：农业科技创新，为世界粮食做贡献
据悉，我国粮食安全战略，是确保谷物基本自给、口粮绝对安全。
生物能源的兴起将带来粮食需求的增长，而供需不平衡将引发粮食价格上涨。在这一国际环境下，调整粮食生产布局、用科技手段保障粮食安全是杜绝“粮荒”的重要方法。
华大基因董事长汪建表示，“现在中国的四大主粮是水稻、小麦、玉米、土豆。我们提出要将小米变成第五种主粮”、“小麦、玉米、土豆都是舶来品，水稻是我们自己的，但因为种植太麻烦很难在世界上被广泛推开，中国能对世界粮食做出贡献的，可能是小米。小米的营养价值特别高，在八千年的中华历史中，北方史就是一个小米史。新中国成立初期中国小米的种植面积超过3亿亩，现在只有几百万亩。因为产量低，要使小米重归主粮，从而改变中国的主粮结构，必须充分利用基因科技提高产量”。
2012年5月，华大基因与张家口市农业科学院等单位合作完成的谷子基因组研究成果在线发表于《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）杂志，科研人员成功构建了谷子全基因组序列图谱，为揭示谷子抗旱节水、丰产、耐瘠和高光合作用效率等生理机制的研究提供了新的途径，并为高产优质、抗逆谷子新品种的培育奠定了坚实的基础。
和玉米一样，谷子属于C4植物，与C3植物（如水稻和小麦）相比具有较高的水分利用效率和光合效率。在全球气候剧烈变化、耕地资源不断减少、水资源日益短缺的情况下，大力培育和推广优良谷子品种将有助于提高土地利用率，节约灌溉用水，增加粮食产量。又因为小米营养价值丰富，将其主食化对合理膳食结构，改善人民健康大有助益。
朱健康：培育出抗逆、高效的作物新品种，保障国家的粮食安全
地球演化至今，经历过数次极端的气候变化。在人类活动的影响下，全球变暖趋势明显。在这一大环境下，了解抗逆的基本原理，“培育出抗逆、高效的作物新品种，保障国家的粮食安全”是植物抗逆研究的目标。
朱健康是中科院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国普渡大学生物化学系和园艺及园林系杰出教授，且于2010年当选为美国科学院院士。他主要从事植物逆境分子生物学和表观遗传学研究，曾发现多个植物耐盐、抗旱与耐低温关键基因，不断揭示植物抗逆的分子机理。
2015年，朱健康院士与其团队揭示了复苏植物（能忍耐严重干旱植物的总称，在失去自身95%的水分后仍能以一种类似休眠的状态维持细胞活力）旋蒴苣苔的耐旱机理，发现其复苏能力主要是通过脱水应答基因的调控改变演化出来的；2012年，朱健康教授及其团队在Science上在线发表了“编码一个组蛋白的乙酰化酶IDM1在植物区甲基化作用机制中的重要作用”一文，填补了植物去甲基化调控机制的空白，是表观遗传领域的重大突破；2009年，朱健康及其团队研制出能够抗旱的“植物生长调节剂”，将人工合成的“脱落酸”受体激动剂AM1于“脱落酸”受体蛋白相互作用，模拟抗旱激素“脱落酸”的作用原理，帮助植物关闭叶子上的气孔，减少水分蒸发（信息来自生物谷、生物通、科学网等网络媒体）。
