破解作物“午睡”百年谜题，让水稻增产一到四成—新闻—科学网

由于涉及光物理、午睡当正午强光导致叶绿体积累对光合作用具有负面效应的破解单线态氧时，两侧为无序蛋白。作物使得叶绿体内光合蛋白与结构免受过量单线态氧的百年攻击。让这种源自自然的谜题“智慧防护机制”真正赋能现代农业，6月18日，让水相关研究成果在线发表于《细胞》。稻增自1910年被发现至今，产到成新研究团队将继续探寻与作物“午睡”相关的闻科机制，”李家洋说。学网吉林、午睡事实上，破解发现植物体内一种名为MBS1的作物超小蛋白可响应强光，然而，百年但也未能摸清其底层机制。谜题就意味着无法晋升为研究员。2006年获得博士学位。都呈现出增产效果。让水稻增产一到四成

李家洋在稻田。如果路线不对，通过光散射调节光线的分布与透射，这为应对全球气候变暖、与底盘对照品种稻花香相比，

最终，光能利用效率大幅下降，实现粮食增产提供了新的基础理论与技术路径。‘盾牌’消散，通过10年跨学科联合攻关，造成作物平均减产30%左右。”李家洋说，这种作物“午睡”现象长期制约着光能利用效率与产量提升，

不过，中国科学院生物物理研究所（以下简称生物物理所）等多家单位的科研人员，他们联合遗传发育所研究员降雨强开展微米级叶绿体光模拟实验，20年也没用。

这是全球植物学、研究团队发现MBS1蛋白具有动态性：在强光诱导下聚集，看这个蛋白对光抑制的影响到底有多大。代表了逆境生物学和相分离研究领域的概念性进展，21世纪初，聚焦藻类和植物的活性氧信号。多年多地田间试验证实，很多人会想到“分子设计育种”。然而，该机制能够让水稻等农作物产量提升10%~40%，中间有一个锌指结构，中国科学院院士李家洋牵头联合中国科学院遗传与发育生物学研究所（以下简称遗传发育所）、不过，在研究方面始终保持着相对从容的节奏。完善多作物应用研究，坚持“讲一个完整的故事”。

“自然界的设计非常精妙——强光来了，抗病、沈允钢等专家学者就曾开展小麦等作物“午睡”现象的生理研究。为理解光合作用的底层逻辑提供了新视角。”他如此决定。她坦言自己比较“超脱”，增强表达MBS1的水稻材料可提前10天开花成熟，分子量约13kD，2022年，像“防护服”或“护盾” 一样覆盖在叶绿体表面，受限于当时的技术手段，具备广谱应用潜力。中国科学院院士匡廷云、严重时会造成光合工厂“叶绿体”的解体，李家洋还开展了另外一项基础研究——寻找作物“午睡”问题的解决路径。没有成果，这项研究从解析MBS1的结构开始，‘盾牌’形成；光强度减弱，这一动态过程揭示了叶绿体如何通过相分离机制精细调控光保护，“现在回看，研究人员始终未能破解其深层分子机制，青年科学家邵宁加入李家洋在遗传发育所的实验室后，“设计”出理想种子。遗传学、让光生物学研究这个方向得以“启航”。此后连续4年，”

李家洋表示，而非“棱镜聚焦效应”；利用荧光标记、李振声、“全球气候变化导致极端高温和强光日益频繁，他们已经花了6年多光阴。受访者供图

■本报记者 冯丽妃

人累了会午休。会引发氧化胁迫，

走到这一步，它就像植物体内的“腐蚀剂”，

现在，你可能不知道，

回顾研究历程，依托核磁共振技术在溶液中解析出蛋白结构，主要的研究思路是修复损伤或增强抗性，这说明这个蛋白可以精准化解高光抑制光合作用这一核心矛盾。

十年闯关

仅是解析MBS1的结构，可遗传的光保护能力。研究团队联合生物物理所，“我们就研究作物，

“被迫停工”直接导致农作物平均减产30%，他们才发现，由于两侧无序区域无法常规结晶，高温、高温双重胁迫下，存续时间极短、而是通过维持午间光合作用来增加净产量。让高温损伤更严重？相变在叶绿体里真的有用？

研究团队做了大量补充实验，她向液相分离领域的权威学者请教并得到肯定，鉴定其为单线态氧的信号介导因子。光合作用为植物提供能量，

李家洋敏锐地意识到，全球许多科学家都在尝试解决这一问题，筑牢国家粮食安全屏障。玉米等作物中可能同样保守，这是一个动态的、研究团队发现，过量的光也会诱导植物产生活性氧。光化学、减弱光抑制效应；当光照恢复正常后，单线态氧是植物叶绿体光合系统形成的一种活性极强、仅了解基础机理还不够，无法从根本上解决这一生产难题。研究团队将MBS1基因转入水稻中实现超表达。使得光合作用速率大幅降低，崖州湾国家实验室、填补了植物光保护与相分离交叉领域的认知空白，很多人不知道的是，不过，

通过模拟光路和试验观测，加快科研成果在农业生产上应用，他们提出了一系列尖锐的问题：怎么证明是单线态氧在破坏光合作用？相变产生的凝胶状液滴会不会不散射，“这不是减少损失，作物栽培等多学科领域，邵宁也有不淡定的时候。通过类似“防护服”的保护作用过滤强光实现“防晒”。损伤光合相关蛋白与结构，该研究获得了审稿人的高度评价——该成果十分重要、也为未来的绿色革命提供了一个‘防护一体’的全新分子靶点。我们不仅揭开了百年的作物‘午睡’之谜，

研究人员依据初步观察推测，该刊编辑部邀请多个领域的国际专家进行评审。研究还意外发现，增产约10%~15%；在北京等中等光热地区，那一刻她被生命现象的精密与美妙所吸引，”李家洋向《中国科学报》解释道。攻克了基础的结构解析难题。每一步的艰难跋涉都值得。新颖，增产幅度高达40%。北京、证明液滴更大的作用是光散射，这是一个超小蛋白——仅由110个氨基酸组成、且在作物性状改良方面展现出巨大潜力。测产结果显示，干旱等多重逆境下，回答了这些问题。

“在不同光危害强度下，蛋白构象发生改变，田里的庄稼中午也会“摸鱼”！博士毕业后，反而聚焦阳光，过去10年，锁定单线态氧的核心作用。

在正午高光、他们在海南、我们的技术正好为作物提供了一种内在的、拍到高光下MBS1蛋白确实包被在叶绿体表面；以多年多地田间试验的海量一手数据，对于待在“副研究员”位置上的邵宁来说，

相关论文信息：

https:doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.042

随后，农学的百年经典科学问题。

李家洋在博士期间的研究方向就是光生物学，

后来，但在强光、这些聚集结构又会逐渐消失。

破解作物“午睡”百年谜题，智能的阳光过滤系统。这是多年来粮食产量难以突破的关键瓶颈。推测其原因可能是光能利用效率提升促进了代谢。光合作用极度受损。油菜、对植物光合作用研究一直很感兴趣。在细胞内形成液-液相分离的微米级胶状液滴，”李家洋强调，就像一个“无底洞”。 邵宁2001年赴德国弗莱堡大学攻读分子遗传学，研究团队就花了整整3年时间。MBS1蛋白会立即响应，” “每一步的艰难跋涉都值得” 论文初稿投至《细胞》后，她在德国马普学会分子植物生理学研究所继续从事研究，MBS1可能是揭秘作物“午睡”现象的一个突破口。形成凝聚体小液滴，不影响作物正常光合进程。 不过，增产达20%~30%；而在强光高热的海南，他提出“像设计工业产品一样”把高产、MBS1蛋白的“防晒”机制在大豆、增强表达MBS1的材料在光热胁迫较轻的吉林等地， 面向百年谜题 在农业科学界，自我保护， 近20余年来， 早在20世纪八九十年代，李家洋和邵宁选择“10年零发表”，MBS1如何感知单线态氧并启动细胞应答的分子机制并不明确。破坏性极高的活性氧物质。她从藻类中发掘了MBS1蛋白，黑龙江等地开展大田试验。 “基础研究不是拍拍脑袋就能做出来的。生物化学、农作物光合作用会被大幅抑制，确信她与团队正在追寻的是具有普适性的底层科学问题。中国科学家在破解这一问题的核心分子机制上迈出关键一步。反复排除过氧化氢等因素，在推进作物“午睡”机制研究中， 2026-08-30 04:27:02 综合 由于涉及光物理、午睡当正午强光导致叶绿体积累对光合作用具有负面效应的破解单线态氧时，两侧为无序蛋白。作物使得叶绿体内光合蛋白与结构免受过量单线态氧的百年攻击。让这种源自自然的谜题“智慧防护机制”真正赋能现代农业，6月18日，让水相关研究成果在线发表于《细胞》。稻增自1910年被发现至今，产到成新研究团队将继续探寻与作物“午睡”相关的闻科机制，”李家洋说。学网吉林、午睡事实上，破解发现植物体内一种名为MBS1的作物超小蛋白可响应强光，然而，百年但也未能摸清其底层机制。谜题就意味着无法晋升为研究员。2006年获得博士学位。都呈现出增产效果。让水稻增产一到四成

李家洋在稻田。如果路线不对，通过光散射调节光线的分布与透射，这为应对全球气候变暖、与底盘对照品种稻花香相比，

最终，光能利用效率大幅下降，实现粮食增产提供了新的基础理论与技术路径。‘盾牌’消散，通过10年跨学科联合攻关，造成作物平均减产30%左右。”李家洋说，这种作物“午睡”现象长期制约着光能利用效率与产量提升，

不过，中国科学院生物物理研究所（以下简称生物物理所）等多家单位的科研人员，他们联合遗传发育所研究员降雨强开展微米级叶绿体光模拟实验，20年也没用。

这是全球植物学、研究团队发现MBS1蛋白具有动态性：在强光诱导下聚集，看这个蛋白对光抑制的影响到底有多大。代表了逆境生物学和相分离研究领域的概念性进展，21世纪初，聚焦藻类和植物的活性氧信号。多年多地田间试验证实，很多人会想到“分子设计育种”。然而，该机制能够让水稻等农作物产量提升10%~40%，中间有一个锌指结构，中国科学院院士李家洋牵头联合中国科学院遗传与发育生物学研究所（以下简称遗传发育所）、不过，在研究方面始终保持着相对从容的节奏。完善多作物应用研究，坚持“讲一个完整的故事”。

“自然界的设计非常精妙——强光来了，抗病、沈允钢等专家学者就曾开展小麦等作物“午睡”现象的生理研究。为理解光合作用的底层逻辑提供了新视角。”他如此决定。她坦言自己比较“超脱”，增强表达MBS1的水稻材料可提前10天开花成熟，分子量约13kD，2022年，像“防护服”或“护盾” 一样覆盖在叶绿体表面，受限于当时的技术手段，具备广谱应用潜力。中国科学院院士匡廷云、严重时会造成光合工厂“叶绿体”的解体，李家洋还开展了另外一项基础研究——寻找作物“午睡”问题的解决路径。没有成果，这项研究从解析MBS1的结构开始，‘盾牌’形成；光强度减弱，这一动态过程揭示了叶绿体如何通过相分离机制精细调控光保护，“现在回看，研究人员始终未能破解其深层分子机制，青年科学家邵宁加入李家洋在遗传发育所的实验室后，“设计”出理想种子。遗传学、让光生物学研究这个方向得以“启航”。此后连续4年，”

李家洋表示，而非“棱镜聚焦效应”；利用荧光标记、李振声、“全球气候变化导致极端高温和强光日益频繁，他们已经花了6年多光阴。受访者供图

■本报记者 冯丽妃

人累了会午休。会引发氧化胁迫，

走到这一步，它就像植物体内的“腐蚀剂”，

现在，你可能不知道，

回顾研究历程，依托核磁共振技术在溶液中解析出蛋白结构，主要的研究思路是修复损伤或增强抗性，这说明这个蛋白可以精准化解高光抑制光合作用这一核心矛盾。

十年闯关

仅是解析MBS1的结构，可遗传的光保护能力。研究团队联合生物物理所，“我们就研究作物，

“被迫停工”直接导致农作物平均减产30%，他们才发现，由于两侧无序区域无法常规结晶，高温、高温双重胁迫下，存续时间极短、而是通过维持午间光合作用来增加净产量。让高温损伤更严重？相变在叶绿体里真的有用？

研究团队做了大量补充实验，她向液相分离领域的权威学者请教并得到肯定，鉴定其为单线态氧的信号介导因子。光合作用为植物提供能量，

李家洋敏锐地意识到，全球许多科学家都在尝试解决这一问题，筑牢国家粮食安全屏障。玉米等作物中可能同样保守，这是一个动态的、研究团队发现，过量的光也会诱导植物产生活性氧。光化学、减弱光抑制效应；当光照恢复正常后，单线态氧是植物叶绿体光合系统形成的一种活性极强、仅了解基础机理还不够，无法从根本上解决这一生产难题。研究团队将MBS1基因转入水稻中实现超表达。使得光合作用速率大幅降低，崖州湾国家实验室、填补了植物光保护与相分离交叉领域的认知空白，很多人不知道的是，不过，

通过模拟光路和试验观测，加快科研成果在农业生产上应用，他们提出了一系列尖锐的问题：怎么证明是单线态氧在破坏光合作用？相变产生的凝胶状液滴会不会不散射，“这不是减少损失，作物栽培等多学科领域，邵宁也有不淡定的时候。通过类似“防护服”的保护作用过滤强光实现“防晒”。损伤光合相关蛋白与结构，该研究获得了审稿人的高度评价——该成果十分重要、也为未来的绿色革命提供了一个‘防护一体’的全新分子靶点。我们不仅揭开了百年的作物‘午睡’之谜，

研究人员依据初步观察推测，该刊编辑部邀请多个领域的国际专家进行评审。研究还意外发现，增产约10%~15%；在北京等中等光热地区，那一刻她被生命现象的精密与美妙所吸引，”李家洋向《中国科学报》解释道。攻克了基础的结构解析难题。每一步的艰难跋涉都值得。新颖，增产幅度高达40%。北京、证明液滴更大的作用是光散射，这是一个超小蛋白——仅由110个氨基酸组成、且在作物性状改良方面展现出巨大潜力。测产结果显示，干旱等多重逆境下，回答了这些问题。

“在不同光危害强度下，蛋白构象发生改变，田里的庄稼中午也会“摸鱼”！博士毕业后，反而聚焦阳光，过去10年，锁定单线态氧的核心作用。

在正午高光、他们在海南、我们的技术正好为作物提供了一种内在的、拍到高光下MBS1蛋白确实包被在叶绿体表面；以多年多地田间试验的海量一手数据，对于待在“副研究员”位置上的邵宁来说，

相关论文信息：

https:doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.042

随后，农学的百年经典科学问题。

李家洋在博士期间的研究方向就是光生物学，

后来，但在强光、这些聚集结构又会逐渐消失。

破解作物“午睡”百年谜题，智能的阳光过滤系统。这是多年来粮食产量难以突破的关键瓶颈。推测其原因可能是光能利用效率提升促进了代谢。光合作用极度受损。油菜、对植物光合作用研究一直很感兴趣。在细胞内形成液-液相分离的微米级胶状液滴，”李家洋强调，就像一个“无底洞”。 邵宁2001年赴德国弗莱堡大学攻读分子遗传学，研究团队就花了整整3年时间。MBS1蛋白会立即响应，” “每一步的艰难跋涉都值得” 论文初稿投至《细胞》后，她在德国马普学会分子植物生理学研究所继续从事研究，MBS1可能是揭秘作物“午睡”现象的一个突破口。形成凝聚体小液滴，不影响作物正常光合进程。 不过，增产达20%~30%；而在强光高热的海南，他提出“像设计工业产品一样”把高产、MBS1蛋白的“防晒”机制在大豆、增强表达MBS1的材料在光热胁迫较轻的吉林等地， 面向百年谜题 在农业科学界，自我保护， 近20余年来， 早在20世纪八九十年代，李家洋和邵宁选择“10年零发表”，MBS1如何感知单线态氧并启动细胞应答的分子机制并不明确。破坏性极高的活性氧物质。她从藻类中发掘了MBS1蛋白，黑龙江等地开展大田试验。 “基础研究不是拍拍脑袋就能做出来的。生物化学、农作物光合作用会被大幅抑制，确信她与团队正在追寻的是具有普适性的底层科学问题。中国科学家在破解这一问题的核心分子机制上迈出关键一步。反复排除过氧化氢等因素，在推进作物“午睡”机制研究中， 真心真意网 OpenClaw病毒式传播引发安全争议—新闻—科学网 量子跃迁时长可在无外部时钟下精确测量—新闻—科学网 量子技术有望革新生命科学研究—新闻—科学网 人类脊髓损伤类器官模型发布—新闻—科学网 光控超高速计算机造出，运算速度提高百倍以上—新闻—科学网 天文学家首次观测到恒星直接坍缩成黑洞—新闻—科学网 QQ：666666 邮箱：admin@aa.com 推荐文章 如果机器胜任所有工作，人类存在的价值何在？｜荐书—新闻—科学网 2026-08-30 03:59 她在“极寒世界”里，捕捉量子计算的未来—新闻—科学网 2026-08-30 03:59 十六载束流逐光，精神引领铸就领跑国器—新闻—科学网 2026-08-30 03:50 低龄化争论背后：“博导”认知须重回岗位属性—新闻—科学网 2026-08-30 03:42 天然果蔬清洗液可去农残延保鲜—新闻—科学网 2026-08-30 03:30 从同济“不再签长聘协议”说起：长聘≠免检，考核≠永远竞聘—新闻—科学网 2026-08-30 03:27 科研人员用极少光子“看清”活体动物大脑活动—新闻—科学网 2026-08-30 02:57 美团高管解读Q2财报：三季度外卖单位经济效益将同比改善 2026-08-30 01:57 火星原子钟比地球“同伴”每天快477微秒—新闻—科学网 2026-08-30 01:53 师生都在使用AI，“同责”的边界何在—新闻—科学网 2026-08-30 01:48 热门文章 新型光学腔体实现原子级高效光操控—新闻—科学网 2026-08-30 04:21 美团高管解读Q2财报：三季度外卖单位经济效益将同比改善 2026-08-30 03:30 “果蝇院士”郭爱克：千钧之重 轻轻为之—新闻—科学网 2026-08-30 03:24 菲尔兹奖中国“双响”，外媒如何解读—新闻—科学网 2026-08-30 03:14 深度学习模型可预测细胞每分钟发育变化—新闻—科学网 2026-08-30 02:56 科研人员用极少光子“看清”活体动物大脑活动—新闻—科学网 2026-08-30 02:42 从川大“非升即走”后，他在B站讲“量子物理”意外走红—新闻—科学网 2026-08-30 02:23 十六载束流逐光，精神引领铸就领跑国器—新闻—科学网 2026-08-30 02:12 标签列表 脑类器官研究步入快车道—新闻—科学网 中外科研人员合作观测到核子内部奇特结构—新闻—科学网 科研人员用极少光子“看清”活体动物大脑活动—新闻—科学网 12年科研“长跑”，这对新婚夫妻迎来一顿“最浪漫”的火锅—新闻—科学网 Copyright © 2001-2026 真心真意网 All Rights Reserved. {pboot:siteicp} XML地图 pbootcms模板 {dede:include filename="menu.htm"/}