全球农业长期面临植物病害的严重威胁，病毒、细菌、真菌、卵菌等病原体不断侵袭农作物，每年导致巨额经济损失。培育抗病品种始终是绿色防控中最经济、最可持续的路径。千百年来，人类抗病育种一直沿着“挖掘天然抗病基因”的传统方向前行。

然而，一项突破性研究彻底改变了这一局面。我国科研团队首次提出可编程植物合成免疫这一全新科学理念，成功搭建了能按需定制的人工合成植物免疫受体设计平台。这相当于将作物抗病育种从“利用自然”推向了“定向创制”的新阶段，为应对新发、变异作物病害筑牢了粮食安全的科技屏障。相关成果于7月24日在线发表于国际顶级学术期刊《科学》。

先说说这项研究背后的核心难点在哪里。论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞解释得很清晰：植物天然免疫受体主要是一类核苷酸结合富亮氨酸重复蛋白，依靠庞大重复的富亮氨酸重复结构域来识别病原，改造难度极大。更棘手的是，致病微生物持续快速变异，作物好不容易获得的抗性短短几年就会失效。而发现一个全新的天然抗病基因周期漫长、效率低下。长久以来，“针对任意病原精准设计专属抗病受体”一直是植物免疫领域悬而未决的难题。

那么，如何才能打破这个瓶颈？突破源于对植物免疫蛋白识别机制的深刻洞察。高彩霞团队瞄准了一类结构独特的非典型免疫受体——这类受体凭借小巧、模块化的整合诱饵结构域识别病原蛋白，彻底摆脱了传统富亮氨酸重复结构域改造的先天限制。

结合近年来人工智能蛋白质设计技术的跨越式发展，团队大胆提出一个新思路：利用人工智能从头设计出能高亲和力结合靶向病原蛋白的蛋白，然后替换掉天然的整合诱饵结构域，人工构建出全新的合成免疫受体。与传统育种模式形成鲜明对比，这套人工合成免疫受体技术平台实现了“按需创造抗病基因”的根本转变。

期刊审稿专家给出的评价是：这一成果是植物免疫工程领域的里程碑式突破，为培育持久、广谱的作物抗病能力开辟了一条通用技术路径。“人工智能与蛋白质工程、植物定向进化技术深度融合，让我们拥有了自主设计植物免疫系统的能力。”高彩霞表示，可编程植物合成免疫理念打通了人工创制作物抗病能力的完整技术链条。未来，针对新发、突变的致病微生物，可以快速开发专属免疫受体，为全球粮食安全提供一份原创的中国方案。