项目概述 - 全球科学家联合发起“植物星球计划”（PLANeT），旨在通过解码陆地植物遗传密码，构建完整的“植物生命之树”，以应对粮食安全、生物多样性保护等全球性挑战 [1] - 该计划由来自全球15个国家和地区49家顶尖科研单位的科学家共同参与 [1] - 该计划被视为植物科学的里程碑，也是中国从学习追赶到引领合作的历史性跨越 [1] 项目背景与现状 - 植物占据了地球所有生物量的82%，而人类和其他所有动物加起来占比不到1% [2] - 目前，95%的属、70%的科、51%的目一级的陆地植物缺乏高质量参考基因组 [2] - 以被子植物为例，尽管已解码了超过1000种植物的基因组，但仍有约94%的属以及约34.5万个种的基因密码尚未打开 [3] - 大多数组学数据资源集中在少数物种上，形成知识孤岛，大量野生植物的基因资源无法有效掌握和利用 [3] 项目目标与路线图 - 终极目标是绘制一幅高分辨率、时间校准的完整陆地植物系统发育树，厘清所有主要植物类群之间的亲缘关系与分化时间 [3] - 具体路线图：2024年已完成为所有被子植物的目解码基因组；2027年目标覆盖95%的科；2030年目标覆盖90%的属；2036年目标覆盖80%的种 [3] - 计划预计招募和培训超过1000名科学家 [4] 预期影响与价值 - **作物育种革新**：挖掘野生物种丰富的遗传宝库，弥补作物品种中丢失的抗逆、高产等优异基因，赋能“智能育种”新纪元 [6] - **生物多样性保护**：通过基因组数据评估物种的遗传多样性和灭绝风险，为保护决策提供依据，充当生态“保险单” [6] - **新药研发**：现有药物中约33.6%源自天然产物及其衍生物，该计划将系统挖掘植物中的活性化合物，为对抗耐药性疾病提供分子宝库，加速新药开发 [7] - **支撑可持续发展**：计划提供的数据能支撑碳中和与生态恢复，推动可持续发展 [6] 技术方法与创新 - 计划核心是通过系统测序陆地植物主要谱系，构建数字化的“植物生命全景基因图谱” [5] - **人工智能的关键角色**：AI扮演“超级翻译家”角色，通过分析数以万计的植物基因组，识别DNA序列中隐藏的语法规则和调控逻辑，学习植物的“共同语言” [8] - AI将用于训练植物基因组基础模型，使其能对新物种序列进行精准注释，如同配备“生命探测器” [8] - AI与计划的结合将推动植物学研究范式从基于少数模式物种推断，转向基于全谱系多样性的事实归纳 [8] - AI能在超级计算机中模拟数万种杂交组合，使未来育种从“经验选配”转向“模型预测”，极大缩短育种周期 [9]

植物星球计划启动 - 由中国科学家领衔的国际大科学计划“植物星球计划”于2月11日正式启动，旨在通过解码陆地植物主要谱系的遗传密码，绘制完整的“植物生命之树”，以应对粮食安全、生物多样性保护等全球性挑战 [1] - 该计划由中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国内外49家单位共同发起，参与单位来自15个国家和地区 [1] - 计划被类比为植物界的“人类基因组计划”，拥有推动植物遗传学快速发展的相似愿景 [1] 计划目标与科学问题 - 计划核心科学目标是解决因基因组数据零散与缺口导致的植物关键进化关系悬而未决问题，从而深入认知与应用植物的多样性、适应性及功能潜力 [2] - 计划通过对缺乏参考基因组的植物目、科进行采样，从根本上厘清所有主要植物类群之间的亲缘关系与分化时间 [2] - 陆地植物约含45万个物种，目前超过99%的陆地植物缺乏高质量的参考基因组 [1][2] 研究方法与技术路径 - 计划将引入人工智能算法和模型，让AI学习并破译植物的“共同语言” [2] - 基因组语言基础模型将通过分析数以万计的不同植物基因组，学习识别DNA序列中保守的“语法”规则、调控元件的组织逻辑以及功能模块的编码模式 [2] 潜在应用与影响 - 破译植物的“共同语言”有助于知晓植物在4.7亿年进化历程中的生命基本法则 [3] - 基因组数据可高效识别遗传基础脆弱、濒临灭绝的物种，精准评估植物濒危状况，为生物多样性保护决策提供理论依据 [3] - 通过挖掘植物中抗病、抗旱、耐盐的基因，可培育更多具有气候韧性的“未来作物”，以保障粮食安全 [3] - 计划在战略上将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力，并构建植物科学领域全球国际合作新格局 [3]

该项目由来自15个国家和地区的49家顶尖科研单位构成，将结合人工智能算法和模型，通过解码陆地植 物主要谱系的遗传密码，绘制完整的"植物生命之树"，以应对粮食安全、生物多样性保护、新药发现和 可持续发展等全球性挑战。 经济观察网据央视新闻客户端消息，2月11日，由中国农业科学院联合国内外49家单位共同发起的国际 大科学计划——植物星球计划在北京正式启动。 ...