在农业可持续发展的全球命题下，中国科学院分子植物科学卓越创新中心传来重大科研突破。
由杰睿研究员领衔的国际合作团队，经过八年持续攻关，成功破译豆科植物与根瘤菌建立共生关系的分子密码，相关成果于北京时间1月9日发表于《科学》期刊。
这项研究直指困扰科学界数十年的核心问题：为何特定豆科植物只能与特定根瘤菌形成共生关系？
科研人员发现，植物分泌的类黄酮化合物作为"信号钥匙"，必须与根瘤菌NodD蛋白这一"分子锁"精确匹配，才能启动固氮程序。
通过高分辨率结构解析和基因编辑技术，团队首次证实NodD蛋白结合口袋的氨基酸序列差异，决定了共生配对的专一性。
研究突破的关键在于团队设计的"分子嫁接"实验。
将苜蓿根瘤菌NodD蛋白的关键氨基酸序列移植至豌豆根瘤菌后，改造菌株成功响应苜蓿信号并展现同等固氮效能。
这一发现如同破解生物识别的"指纹密码"，证实通过精准调控NodD蛋白结构，可定向改造根瘤菌宿主范围。
该成果具有深远的应用前景。
目前全球农业年消耗合成氮肥超1.1亿吨，不仅耗费全球2%能源产量，更造成严重面源污染。
研究团队指出，基于新发现的理论框架，未来有望实现三大突破：定制化培育高效固氮菌株、拓展固氮作物种类、构建非豆科作物共生体系。
分子植物卓越中心已布局多个攻关团队，获国际机构重点支持。
中国科学院院士韩斌评价，此项研究标志着我国在共生固氮领域实现从跟跑到并跑的转变。
中心近年持续产出重大原创成果，2025年发表13篇《自然》《科学》《细胞》顶级论文，彰显我国在生命科学领域的创新活力。
从土壤中一场“看不见的握手”到分子层面的“可解释、可改造”，基础研究的价值正在于把自然界的精巧机制变成可被人类理解并用于造福社会的工具。
破解共生固氮的“身份识别”密码，不只是科学问题的答案，也为农业减肥增效与绿色发展提供了新的可能。
面向未来，唯有持续投入原创性研究、稳步推进成果转化，才能让更多“实验室突破”真正走向田间地头，转化为可持续的生产力。