华中农业大学严建兵教授团队合作再发顶刊

背景：21世纪粮食安全面临气候变化和病虫害威胁，培育高产优质作物品种成为迫切需求，但传统育种技术和CRISPR基因编辑受限于自然界已有基因序列，难以突破变异边界。研究目的：华中农业大学严建兵教授团队联合崖州湾国家实验室，旨在构建能够解读植物基因密码并设计全新基因序列的植物基因组基础模型PlantGFM，实现从“改良基因”到“创造基因”的突破。结论：PlantGFM首次将Hyena长序列算子系统引入植物基因组研究，跨越12种代表性植物、108亿碱基数据训练，能在基因结构预测、表达预测等多项任务中表现优异。团队从头生成3000条候选基因，并通过AI-HK策略筛选7条进行实验验证，其中2条成功在植物体内实现稳定蛋白表达。此外，在抗病NLR基因家族定向设计中，模型能生成与天然抗病蛋白结构高度相似的新序列。该研究标志着人工智能在植物科学中正式从“解析生命”迈向“设计生命”，为智能育种开辟了新路径，但也指出当前仍需进一步验证功能和提升设计稳定性。