1月9日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心杰睿（Jeremy Murray）团队和张余团队联手，把他们关于豆科植物与根瘤菌共生固氮分子机制的新发现发表在了国际顶尖期刊《科学》上。这篇论文不仅是2026年该中心首篇发在顶级刊物的作品，也给我国在这个研究上开了个好头。 豆科植物和根瘤菌是自然界中的一对“老搭档”。前者能把空气中的氮变成植物用得着的营养，后者则帮植物守住根，为其提供碳源。这种合作既少用化肥又能保护土壤。但它们之间的“第一次接触”到底是怎么发生的？这一直是个让人头疼的问题。 研究团队给大家解开了这个谜：豆科植物根部分泌的类黄酮化合物像是一把“钥匙”，而根瘤菌里的NodD蛋白则是一把“锁”。只有这把钥匙能插进锁眼，共生程序才会启动。通过高分辨率实验，团队发现NodD蛋白口袋的结构和氨基酸排列决定了它对不同信号的响应。这种精确的匹配是双方建立稳固关系的基础。 更让人惊喜的是实验验证了机制的灵活性。把苜蓿根瘤菌NodD蛋白中的关键氨基酸序列移到豌豆根瘤菌上后，改造后的菌株不仅能识别苜蓿的信号，还能像野生菌一样固氮。这说明只要改一改局部结构，就能让不同物种的菌相互配合。杰睿把这种互动比作跳交谊舞，“我们的工作揭示了这场对话的规则”。 张余研究员表示，这项研究不仅加深了对共生本质的理解，还为设计能让水稻和玉米这类非豆科作物也能固氮的系统打下了基础。全球多个机构都在攻关非豆科作物固氮技术，分子植物卓越中心也在相关领域布局了多个攻关小组。 中国科学院院士韩斌称赞这项成果体现了科研工作的持续性和深度，“从解析机制到应用导向的研究延伸”，展示了团队扎实的功底和创新活力。 新华社的报道指出，这是我国在农业基础研究领域的又一重要进展。从揭示自然共生的奥秘到展望人工系统的前景，科研人员用扎实的数据和创新视角为全球农业绿色转型提供了新线索。随着后续研究的深入推进，这项突破有望在减少化肥使用、提高养分利用率方面发挥长远作用，为粮食安全和生态可持续发展贡献力量。