春种一粒粟，秋收万颗子”，这句古老的农谚如今在中国生命科学的舞台上被赋予了全新的、震撼的科技内涵。中国科协生命科学学会联合体近日发布了2024年度“中国生命科学十大进展”，其中一项成果更是引人注目——实现一年生与多年生植物的自由转换。这不仅是农业科技的突破，更是为农业可持续发展和应对气候变化开辟了新天地。
2024年度“中国生命科学十大进展”涵盖知识创新和技术创新两大类，分别为：衰老的时空编程及干预、新型肠道菌源酶跨界调控代谢性疾病的作用机制与防治新策略、通用型CAR-T细胞治疗复发难治性自身免疫性疾病、异染色质形成机制、紫杉醇生物合成、实现一年生与多年生植物的自由转换、缺血性脑血管病再灌注治疗创新药物与方法、DNA断裂感受器MRN复合物乳酸化修饰调控肿瘤化疗耐药机制、精准分期和分子分型指导的鼻咽癌免疫治疗新策略、共生菌环境干预阻断蚊媒病毒流行。
本年度入选项目具有原创性突出、社会意义重大的特点，均面向生命科学前沿，面向人民生命健康，聚焦解决热点问题。
在这些耀眼的成果中，实现一年生与多年生植物自由转换的研究尤为引人注目。培育和推广多年生作物对于推动农业可持续性发展和应对未来气候变化具有重要意义。然而，由于缺乏研究模式，实验周期长，“多年生特性是由什么基因来决定的”一直是一个难以破解的“黑匣子”。
多年来，多年生作物的培育一直是农业科技领域的难题，它如同一个神秘的“黑匣子”，困扰着无数科研人员。
2022年，多年生稻的培育工作曾入选《科学》杂志评选的世界十大科技突破之一，排名第二。多年生作物具有一次播种多次收获的特点，不仅能节约大量的人力和机械成本，还能改善土壤结构，维护国家粮食和生态安全，是全球农业绿色发展备受关注的重点领域。
中国科学院分子植物科学卓越中心王佳伟研究组通过构建跨物种遗传群体和正向遗传学手段，成功定位了控制植物多年生生活习性的3个关键MADS-box基因。这些基因的剂量叠加决定了植物的多年生特性。尤为引人注目的是，仅通过引入这三个基因中的一个到一年生植物中，就足以改变其生活史策略，使一年生植物转变为多次结实多年生植物。
这意味着未来有望实现农作物的“一次播种，多年收获”。多年生作物发达的根系能够保证高效的水肥利用，减少土壤流失，并将大气中的碳固定在土层中。这不仅将极大地提高农业生产效率，还将为我国农业的可持续发展和“双碳”目标的实现提供有力支持。
据介绍，中国科协生命科学学会联合体自2015年起开展年度“中国生命科学十大进展”评选工作，旨在推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果。目前，评选活动已连续开展十个年度。
