记者 巩悦悦 实习生 李坤泽
一片叶子能否挣脱命运的束缚，“重生”为一株完整的植物？这个看似科幻的问题，正是2005年《科学》杂志列出的125个世界最具挑战性科学难题之一。9月16日，山东农业大学张宪省教授和苏英华教授团队在国际著名学术期刊《细胞》上发表了突破性研究成果，首次完整揭示了单个植物体细胞通过基因重编程“改变命运”，最终发育为完整植株的全过程。
注定是一个不眠之夜。9月16日凌晨2:23，苏英华在朋友圈写道：“20年来的梦想和坚持，15年来的拼搏和努力，信念照进了现实，我们温暖团结的团队终于站在了世界的舞台上发出来自中国山农的声音。”
这条深夜朋友圈，道出了团队二十年科研长征的艰辛与喜悦。
“自然界中，我们经常看到植物再生现象，比如地瓜、马铃薯，切下一块就能长成新植株。”张宪省说，“但单个体细胞的命运如何改变？机制是什么？这就是我们要解答的问题。”
体细胞胚来源于单个全能干细胞
团队研究发现，植物叶片的单个细胞，特别是叶表皮细胞，在特殊环境下可以变身成类似受精卵的全能性干细胞，进而形成完整植株。
但并非所有细胞都具备这种潜能。苏英华解释道：“我们要在众多细胞中选出那个‘佼佼者’——叶片上气孔的原始母细胞。通过打开它的一个‘开关’，就能激发其全能性。”这个关键‘开关’就是气孔原始细胞中积累的大量生长素。这种小分子激素为细胞提供了特殊环境，使其不再往气孔方向发育，而是变身为全能性的干细胞。
突破的背后是团队二十年如一日的坚持。论文第一作者、山东农业大学副教授唐丽苹回忆道：“最初建立体系非常艰难，试验多次都未成功。”转机来自一次意外。她在不小心打碎玻璃皿后，意外发现子叶上长出了类似胚胎的结构。2013年至2015年间，团队只能依靠显微切割技术获取全能干细胞，“我无数次往返泰安和上海，反复进行又耗时又艰难的取材实验。”
中国科学院院士种康评价道：“这项工作突破了传统技术路线，通过基因调控直接分化成具有专项功能的细胞，这是一个概念性的突破。”该成果不仅深化了对植物细胞全能性机理的理解，也为破解农业生物技术长期存在的“再生瓶颈”开辟了新路径。
从2005年起步至今，一片叶子的“逆袭”，正引领着作物育种的新革命。
“未来或可通过精准调控细胞全能性，实现作物优良品种的‘快速克隆’，大幅度缩短育种周期，服务精准设计育种。这也将为珍稀植物种质资源的高效保护、植物合成生物学注入新动力。”张宪省表示。
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