维度网讯，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队成功利用人工智能从头设计出具有功能活性的植物合成免疫受体。

植物天然免疫系统中，NLR免疫受体如同“哨兵”，识别病菌或病毒特定蛋白后激活防御。然而天然受体数量有限、识别模块结构复杂难以改造，病原体快速变异易导致抗性失效。高彩霞团队瞄准一类含有整合诱饵结构域的NLR受体，该识别模块结构小巧、功能独立，可替换组装。

团队首先用AI预测病原蛋白三维结构，再通过BindCraft工具从头设计能紧密结合病原蛋白的结合蛋白，最后将这一人工识别模块装入水稻免疫受体骨架，构建出合成免疫哨兵。以马铃薯Y病毒衣壳蛋白为靶标，设计的48个合成免疫受体中有11个能准确识别并激活免疫。此后针对多种植物病毒、细菌、真菌、卵菌等病原体蛋白设计391个受体，71个成功激活免疫，成功率接近两成。

部分AI设计的初始版本存在免疫活性不足或自激活问题。为此团队引入植物体内定向进化系统，在植物细胞内对合成免疫受体进行优化，提升活性并降低自激活水平，形成完整的“设计—构建—测试—进化”开发流程。

审稿人评价，这项研究是植物免疫工程领域一项重大进展，为开发持久广谱抗病性奠定基础。

高彩霞表示，这项工作实现了植物免疫受体从“天然挖掘发现”向“人工精准设计”的范式转变，推动抗病育种从“利用自然”迈向“定向创制”。