陜西
如果說細胞器是生命體預先裝配的固定硬件，那么由液-液相分離（LLPS）驅動形成的生物分子凝聚體（Biomolecular Condensates），便是植物根據環境實時編譯的動態操作系統。這些無需膜包裹的動態組裝結構，正重新塑造我們對植物細胞組織形式、信號轉導及環境適應機制的認知。從感知溫度的微小波動到抵御病原菌的入侵，從調控開花時間到制定種子休眠策略——植物通過這一物理化學過程，實現了對生命活動多維、瞬時且可逆的精準調控。在植物科學向多維調控方向邁進的當下，生物分子凝聚體已成為理解植物細胞組織與功能的核心范式。
近日，清華大學方曉峰教授聯合南洋理工大學繆巖松教授與深圳理工大學王艷寧副教授，受邀在Annual Review of Plant Biology發表題為A Multidimensional View of Biomolecular Condensates in Plant Biology的綜述論文，從功能、時間、空間及物理屬性等多個維度系統闡述了植物生物分子凝聚體的最新研究框架，為解碼這一前沿領域的核心機制提供了重要參考。
本綜述系統提出了植物生物學中生物分子凝聚體的綜合性多維研究框架，既包括其生物物理特性與動力學，也涉及質膜、細胞骨架、胞內區室及染色質等不同細胞組分中的功能。文中不僅全面梳理了生物分子凝聚體在植物細胞中的空間分布（從細胞壁、質膜延伸至葉綠體、染色質）與時間動力學（從毫秒級免疫響應到長期發育記憶），更深入剖析了其材料屬性（從液態到固態）對生物學功能的決定作用。文章進一步闡述了凝聚體在植物生長、環境感知與防御中的作用，并探討了當前研究在組成成分、物質屬性及環境依賴性行為方面面臨的挑戰。
圖1.植物細胞中生物分子凝聚體的功能與空間定位
文章最后明確了該領域的關鍵挑戰：需突破現有技術局限，實現從納米成核到介觀組裝的全生命周期定量解析；同時挖掘凝聚體自然變異與作物抗逆、產量性狀的關聯，為設計合成生物學工具、培育氣候智能型作物提供全新靶點。深入理解植物凝聚體，不僅能深化我們對植物細胞組織方式與適應性的認知，也將為農業生物技術創新開辟新路徑。
清華大學生命科學學院方曉峰、南洋理工大學繆巖松與深圳理工大學王艷寧為該論文的共同通訊作者。研究工作得到中國科技部、國家自然科學基金、新加坡教育部及新加坡國家研究基金會等機構的經費支持。
論文鏈接：
https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-arplant-070725-083459
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