1902年的时候，大家就发现植物细胞里其实藏着长成整个植株的秘密，也就是所谓的全能性。可这么多年来，科学家一直搞不懂，到底是什么分子密码在控制这种能力。山东农业大学的张宪省教授和苏英华教授带着团队，从2005年开始，对着这个难题死磕了二十年。一开始他们拿模式植物拟南芥做实验，2009年发现生长素多了是激活全能性的第一枪，到了2011年又找到了能让叶片细胞直接变胚胎的关键因子。虽然这些发现像星星一样亮了起来，可这中间还有一条关键的连接没连上。 就在最近，他们终于抓住了那个核心的枢纽。他们用遗传学、分子生物学和细胞生物学的新技术反复验证，最后锁定了两个重要的基因：一个是气孔前体细胞里特有的SPCH基因，另一个是人工一诱导就能高效表达的LEC2基因。这两个基因就像两把非常特别的钥匙，必须一起配合着用，才能把分子开关拧动。这样一来，原本已经分化的气孔前体细胞就能变回干细胞，重新开始生命的旅程。 这个基础研究的突破特别厉害，马上就往应用上跑了。苏英华教授说，传统杂交育种要花八到十年才能搞出新品种，以后用这个技术直接取一个体细胞就能在实验室里长成植株，可能只要一两年就能搞定育种。而且它还能帮作物把杂种优势永久固定下来。像小麦、玉米这些粮食作物要是用上这招，以后不用年年种种子也能高产了。 更妙的是，这个技术还能跟无土栽培、垂直农业这些新花样结合在一起。苏英华分析说，以后在城市工厂里也能种庄稼了，这对节约土地、保障粮食安全都特别有好处。研究团队现在的目标就是把这套在拟南芥上验证过的理论用到小麦、玉米、大豆这些实际的粮食作物上去。从解开百年谜题到画出未来农业的新图景，山东农业大学的这个成果就是我国长期搞基础研究的结晶。