2025顶压向新｜年度经济热词：植物霸总“重生”

制作：杨成

文案：王嘉一

设计：尹亚琪

策划：娄和军

经济微故事

破解百年难题：

用一个细胞，“打印”一个自己

2005年，山东农业大学的一项基础研究悄然启动。研究对象并不陌生——拟南芥，一种被广泛用于植物学研究的模式植物。研究的切入点，也源自一个早已被提出、却始终未被真正解答的科学问题：单个植物体细胞，究竟是如何重新发育成完整植株的？

1902年，植物学家哈伯兰特提出了“植物细胞全能性”概念，然而，百余年来，这一现象背后的分子机制始终不清晰。《科学》杂志曾将“单个体细胞如何发育成完整植株”列在本世纪最具挑战性的科学难题的第九位。

究竟难在何处？论文通讯作者之一、小麦育种全国重点实验室主任张宪省打了一个比喻：“就像孙悟空拔一撮猴毛变出一群小猴子，过程看似容易，但要知道猴毛为什么能变成猴子却非常难。”

围绕这一问题，张宪省团队开展系统研究。二十年的时间，十几万次实验，实验团队不断调整条件、重建体系，逐步逼近关键环节。

研究显示，拟南芥叶片体细胞要实现“再生”，必须在细胞内重新合成大量生长素。在进一步研究中，团队发现，叶片气孔前体细胞特有基因SPCH与人工诱导高表达基因LEC2的协同作用，成为触发生长素大量合成的关键条件。

这一发现，为体细胞“命运转变”提供了清晰的分子解释。

团队还首次捕捉到了单细胞分裂全过程，更加直观地证实了“植物细胞全能性”的单细胞起源。

2025年9月，这一成果发表于国际顶级学术期刊《细胞》。中国科学院院士种康评价：“该研究成果为作物再生体系优化提供了理论蓝图，标志着中国在植物发育和生物技术研究领域为世界作出了里程碑式的贡献。”

从基础问题入手，在长期探索中取得突破。这项研究不仅加深了人类对植物发育规律的理解，也为缩短育种周期、提升粮食安全提供了新的技术可能。面向未来，张宪省表示，研究团队正在探索推进小麦、玉米、大豆等作物实验，努力走在世界生物学前沿。

（大众新闻记者 王嘉一 杨成 设计 尹亚琪）