瞿礼嘉：植物生存的终极目标

植物提供生命生存所需的氧气和食物，因此植物的种类和数量、分布和繁衍方式都关系到地球上生命的延续。2022年3月17日晚，北京大学生命科学学院瞿礼嘉教授受邀主讲本次才斋讲堂，以“植物生存的终极目标”为题，结合自身的科学研究，介绍了植物的繁衍方式以及其中的信号交流，让同学们进一步了解生命，理解生命的意义。

瞿礼嘉教授首先以18世纪德国博物学家亚历山大·冯·洪堡所记载的“巨龙树”树龄作为切入点，向大家揭示了植物的生命周期可以很长这一自然现象。瞿教授介绍，动物和植物的一个本质区别在于，动物中大多数成体器官在胚胎中就已存在，器官发生是胚胎发生的一部分；但植物的胚胎中仅有少数几个器官被包裹在种子中。同时，在植物的分生组织中包含一群未分化、可自我更新的“干细胞”，这些干细胞是植物能够长久维系生命的秘密所在。与动物不同的是，植物作为固着生活的生物，需要在一个固定的环境中生长，胚后器官的发育对植物的适应能力非常关键。瞿教授以风会影响树木生长走向为例，说明了风所施加的机械压力，就是一种可以影响植物生长的物理信号。

由于植物没有像动物那样的神经或内分泌系统，因此植物利用的是植物激素来调控生长和发育。瞿教授以上世纪中旬所发生的“绿色革命”为例，介绍了植物激素在指挥植物的生长中如何成为关键的信号分子。在“绿色革命”中，科学家通过对水稻和小麦中柱型的改造，把小麦的高度降了下来，增加了抗倒伏特性，使得其产量迅速提高，为解决人类粮食问题发挥了重要贡献。

接着，瞿礼嘉教授揭示了植物生存的终极目标就是繁衍后代。在繁殖这一终极目标中，精确而复杂的信号起到了核心作用，而研究清楚植物的雌雄植株之间的一整套交流信号则是极为重要的科学问题。瞿教授介绍了双子叶被子植物拟南芥在雌雄配子结合过程中如何将精细胞运送到卵细胞处的花粉管并在完成使命后实现定点定时爆裂，花粉管如何精确地导航至胚珠处进行受精，每个胚珠如何保证仅有一根花粉管前去接触受精等，这些均在信号的精确指导下顺利完成。

讲座最后，瞿礼嘉教授总结道，为了实现繁衍后代这一终极目标，植物适应性地演化出了一整套环环相扣、精巧绝伦的机制，而科学家的任务就是对这些机制加以揭示。揭示这套自然现象背后的本质，不仅关乎着学术研究，还可能关乎粮食安全等问题，从而创造更大的社会价值。

撰稿：曹牧楚