国际大科学计划“植物星球计划”在京启动 加速解码陆地植物遗传谱系服务全球可持续发展

人类对地球上的植物既熟悉又陌生;该看似矛盾的现象背后,隐藏着科学研究的深层困境。超过99%的陆地植物缺乏高质量的参考基因组,这意味着人类对植物世界的认知仍停留表面。正是基于这一现状,由中国科学家领衔发起的植物星球计划应运而生。 该计划由中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合中国植物学会、北京大学等国内外49家单位共同发起,参与机构来自15个国家和地区。这一国际大科学计划的启动,标志着全球植物科学研究进入了新的阶段。 植物的多样性源于亿万年的进化历程。在这漫长的演化中,地球上的植物演化出了丰富多彩的形态和功能。然而,由于基因组数据的零散与缺口,许多关键的进化关系至今仍未明确,这严重制约了人类对植物多样性、适应性及其功能潜力的深入认知与应用开发。陆地植物约含45万个物种,这些物种之间的亲缘关系与分化时间需要通过系统的基因组研究来厘清。 植物星球计划的核心目标是通过对缺乏参考基因组的植物目、科进行采样,从根本上理清所有主要植物类群之间的亲缘关系,绘制完整的植物生命之树。这一目标的实现,将为人类提供一份植物世界的"基因地图"。 面对海量的基因组数据,如何有效处理和利用成为关键问题。计划负责人介绍,将引入先进的算法和模型,通过分析数以万计的不同植物基因组,学习识别DNA序列中保守的规则、调控元件的组织逻辑,以及功能模块的编码模式。这一方法将帮助科学家破译植物的"共同语言",从而揭示植物在4.7亿年进化历程中的生命基本法则。 该计划的实施将产生多上的深远影响。生物多样性保护上,通过基因组数据的分析,可以比传统野外监测更高效地识别出那些遗传基础脆弱、濒临灭绝的物种,精准评估植物的濒危状况,为保护决策的制定提供科学依据。粮食安全上,通过充分挖掘植物中抗病、抗旱、耐盐等基因,可以培育出更多具有气候韧性的作物品种,增强农业应对气候变化的能力。此外,植物基因组研究还将为新药发现、可持续发展等领域提供重要支撑。 这一计划的启动,让人们想起1990年启动的人类基因组计划。那个历时10余年的宏大科学工程,推动了人类遗传学的快速发展。如今,植物星球计划也包含着类似的愿景,有望在植物科学领域取得突破性进展。在战略层面,该计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。

在成功解码人类基因组二十余年后,科学家的目光转向了更古老的植物生命。"植物星球计划"这项跨国界、跨学科的科学工程,不仅关乎基础研究突破,更是人类应对环境挑战的重要探索。在气候变化日益严峻的今天,重新认识这些绿色生命或许能为文明可持续发展找到新的答案。(完)