随着全球人口的持续增长和耕地面积的不断减少,人类生存所面临的粮食危机越来越严重。进一步提高作物产量是保障我国粮食生产安全的重要途径。光合作用是作物产量形成的物质基础,采用现代育种技术以提高作物光合效率为中心的作物改良被认为是新一轮的“绿色革命”。本文从提高Rubisco羧化活性、将C4光合途径引入C3作物、降低光呼吸碳耗损等方面,介绍了优化改进植物光合碳同化领域的研究进展、存在的瓶颈问题,以及提高作物光合效率的实践应用;对当前改善植物光合碳同化的研究重点和方向进行了展望。