问题——“熟悉却陌生”的植物世界亟需系统解码。植物与人类的生产生活息息有关，但科学界对陆地植物的遗传信息仍存明显不足：许多物种缺乏高质量参考基因组，难以开展精准研究。基因组信息不完整，导致植物重要类群的亲缘关系、分化时间及关键性状的形成机制无法严谨验证，从而制约了对植物多样性、适应性及潜在功能的开发和利用。在全球气候变化加剧、生态系统压力增大、农业安全风险上升的背景下，该“底层数据缺口”已不仅是学术问题，更关乎粮食安全、生态保护和产业创新。 原因——植物多样性极高，但数据长期碎片化，形成系统性缺口。陆地植物种类繁多，演化历史漫长，涵盖苔藓、蕨类、裸子植物和被子植物等多个类群，形态、生态位和基因组特征差异显著。过去由于采样难度大、测序成本高、组装与注释技术要求高，以及国际数据标准不统一等因素，基因组研究多以零散项目推进，覆盖不均衡、可比性不足的问题突出。一些关键类群因分布偏远、资源稀缺或样本质量难以保证，成为研究“盲区”。此外，海量基因组数据的分析和跨物种比较需要更强的计算能力和模型支持，传统方法在规模化和自动化上存瓶颈。 影响——基础研究、保护实践和产业创新均受限于数据不足。在基础研究领域，缺乏系统性参考基因组会延缓植物系统发育框架的完善，影响对重要性状起源和演化规律的理解，进而限制对光合作用效率、逆境适应等关键问题的深入研究。在保护实践中，仅依赖形态和分布等表型信息，难以准确识别遗传多样性低或种群脆弱的物种，导致评估和干预滞后。尤其在栖息地破碎化和气候异常的背景下，遗传层面的“隐性风险”需要及早发现。在产业创新上，作物育种、新药研发和生物基材料开发高度依赖功能基因挖掘，若关键基因资源和调控网络缺乏系统图谱，研发效率和成果转化将受到制约。 对策——通过国际合作补齐“参考基因组底座”，推动数据向应用转化。“植物星球计划”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、北京大学等单位发起，汇聚全球15个国家和地区的49家机构参与，旨应对这一全球性挑战。该计划的核心任务是填补关键植物目、科的高质量参考基因组空白，构建更系统的基因组资源库，厘清主要类群的亲缘关系和分化时间，完善“植物生命之树”的绘制。在数据治理和能力建设上，计划通过构建基因组语言基础模型等方法提升跨物种解析能力，让模型从大量植物基因组中学习序列规律、调控元件组织逻辑和功能模块编码模式，从而提高基因功能和调控网络的预测效率，为性状解析和分子设计育种提供工具支持。 前景——为“未来作物”、精准保护和低碳发展提供科学支撑。随着参考基因组的覆盖面扩大和系统发育框架的完善，植物科学有望在三个领域产生显著影响：一是挖掘抗病、抗旱、耐盐等关键基因与调控网络，培育适应极端气候的“未来作物”，保障粮食安全；二是利用遗传多样性信息高效识别脆弱物种和关键保护单元，为濒危评估和栖息地修复提供精准依据；三是支撑生态系统韧性提升、碳汇能力评估等可持续发展目标。此外，这类国际大科学计划有望推动共享数据标准、样本规范和协作机制的形成，促进全球植物科学领域的联合攻关和成果共享。
“植物星球计划”的启动展现了当代科学研究的国际合作精神和长远视野。从人类基因组计划到植物星球计划，科学家们不断拓展认知边界，探索生命奥秘。该计划的实施不仅将深化人类对植物的理解，还将为应对粮食安全、气候变化和生物多样性丧失等全球性挑战提供科学支持。通过国际合作与科技创新，人类正为可持续发展的未来奠定坚实的科学基础。