近日，由科技日报社主办，并联合多位两院院士及媒体负责人共同评选的2025年国内、国际十大科技新闻正式揭晓。其中，山东农业大学关于“单个体细胞‘变’完整植株奥秘揭示”的研究成果成功入选国内十大科技新闻，成为生命科学领域唯一获此殊荣的突破性进展。这项研究不仅破解了自1902年植物学家哈伯兰特提出植物细胞全能性假说以来困扰科学界长达120余年的核心机理谜题，更被《Science》杂志列为“最具挑战的125个关键科学问题之一”，如今终于由中国科研团队给出答案。
早在1902年，哈伯兰特便大胆设想：植物的每一个体细胞都蕴含着该物种的全部遗传信息，在适宜条件下能够发育成完整的植株。这一“植物细胞全能性”概念虽被广泛接受，但其背后的分子机制始终悬而未决。
直到2025年9月，山东农业大学张宪省教授与苏英华教授的研究团队在国际顶级期刊《Cell》上发表题为Time-resolved reprogramming of single somatic cells into totipotent states during plant regeneration的重磅论文，首次系统揭示了单个体细胞如何通过特定分子路径重编程为全能干细胞，并最终发育为完整植株的全过程，标志着这一百年难题取得根本性突破。这项成果也是山东农业大学自2024年5月以通讯作者单位发表题为“Peptide REF1 is a local wound signal promoting plant regeneration”的校史首篇《Cell》期刊论文后，在该顶级期刊发表的第二篇研究论文。
自2005年起，山东农业大学张宪省教授与苏英华教授团队便以模式植物拟南芥为研究对象，历经整整二十年、累计完成十余万次实验，逐步厘清了植物体细胞再生的关键步骤。他们发现，只有当叶片体细胞内大量合成生长素时，普通细胞才具备转化为全能干细胞的潜能；而这一过程依赖于两个关键因子的协同作用——叶片气孔前体细胞特有基因SPCH与人工诱导高表达的LEC2基因。正是这两者的联动，触发了体细胞中生长素的爆发式积累，从而启动再生程序。
在细胞重编程的决定性过渡状态“GMC-auxin中间态”中，多个转录因子并非孤立作用，而是形成一个高度协同、精密耦合的调控网络，精准激活下游的胚胎发生程序，从而将一个普通体细胞“唤醒”为具备完整发育潜能的生命起点。
中国科学院院士种康评价指出，这项成果不仅极大深化了人类对植物细胞全能性本质的理解，更为农业生物技术长期面临的“再生瓶颈”提供了全新的理论依据和实践路径。
