全球农业长期面临植物病害的严峻挑战，病毒、细菌、真菌和卵菌等病原体轮番侵袭农作物，每年造成难以估量的经济损失。传统抗病育种主要依赖挖掘天然抗病基因，但这一模式已难以应对病原体的快速变异和新型病害的出现。如今，我国科研团队在植物免疫领域取得重大突破，提出了一种全新的可编程植物合成免疫理念，为作物抗病育种开辟了新路径。
这一创新理念的核心是构建可按需定制的人工合成植物免疫受体设计平台。通过该平台，科学家能够摆脱对天然抗病基因的依赖，实现从“利用自然”到“定向创制”的转型。这一成果不仅为应对新发和变异作物病害提供了科技支撑，也为保障全球粮食安全注入了新动力。相关研究近日在国际权威学术期刊《科学》上在线发表，引发广泛关注。
植物天然免疫受体通常是一类核苷酸结合富亮氨酸重复蛋白，其通过庞大的重复结构域识别病原体。然而，这种结构域的改造难度极大，且病原体变异迅速，导致作物抗性往往在数年内失效。与此同时，发现全新天然抗病基因的过程漫长且效率低下，使得“针对任意病原精准设计专属抗病受体”成为植物免疫领域长期未解的难题。
科研团队通过深入研究植物免疫蛋白的识别机制，发现了一类结构独特的非典型免疫受体。这类受体依靠小巧、模块化的整合诱饵结构域识别病原蛋白，摆脱了传统富亮氨酸重复结构域的改造限制。基于这一发现，团队结合人工智能蛋白质设计技术的最新进展，提出了一项大胆的新思路：利用人工智能从头设计靶向病原蛋白的高亲和力结合蛋白，并替换天然整合诱饵结构域，从而人工构建全新的合成免疫受体。
与传统育种模式相比，这一人工合成免疫受体技术平台实现了“按需创造抗病基因”的转变。科学家可以根据具体病原体的特性，精准设计抗病受体，大幅提高育种效率和抗性持久性。这一突破不仅为植物免疫工程领域树立了新的里程碑，也为培育持久、广谱的作物抗病能力提供了通用技术路径。
研究团队负责人表示，人工智能与蛋白质工程、植物定向进化技术的深度融合，使科学家首次具备了自主设计植物免疫系统的能力。可编程植物合成免疫理念的提出，打通了人工创制作物抗病能力的完整技术链条。未来，这一技术可针对新发或突变的致病微生物快速开发专属免疫受体，为全球农业应对病害挑战提供原创性解决方案。
