去年(2018年),加拿大科学家杰睿和中国研究员张余合作,在上海解开了豆科植物固氮这个大自然给我们的难题。他们发现,根瘤菌身上的NodD蛋白就像一把钥匙,而植物根部分泌的类黄酮就是锁。这两个东西要能精准对上号,共生关系才能建立起来。 他们把苜蓿和豌豆的NodD蛋白拿来做对比,结果发现虽然整体相似度高达80%,但决定信号响应的关键部位却有细微差别。就像锁芯上的齿纹不一样,只要稍微改改关键的氨基酸序列,豌豆的根瘤菌就能听懂苜蓿的信号,还能开始固氮了。 杰睿之前在英国工作,后来被中国同事的成果吸引,才来到上海的中国科学院分子植物科学卓越创新中心。他说只有在这儿他才做得出来这么好的研究。这地方的科研平台做得好,人才也多,大家跨学科合作起来特别方便。 这项研究不光是解决了基础科学的问题,以后还能帮农业大发展。要是能把NodD蛋白改造成适配特定作物的版本,就能让肥料用得更少。长远看,说不定连水稻、玉米这种非豆科的粮食作物也能学会这种固氮本领,这样咱们就能少用化肥,这对粮食安全可太重要了。 这事儿还是杰睿的加拿大团队和张余的中国团队一起干的,这也算是中外科学家深度合作的一个好样板。现在中国在基础研究这块儿投入大、机制也完善,吸引了不少外国科学家过来一起攻关。上海作为中国的创新枢纽,把不同地方的智慧都汇聚到一起了,这种开放合作的做法也值得全世界的科研人员参考。