中國科學院分子植物科學卓越創新中心的研究團隊與瑞士洛桑大學合作，在國際頂級學術期刊《科學》上發表了一項突破性成果。該研究首次揭示了植物根系如何通過特定機制調控微生物在其表面的空間分布，為理解植物與微生物的共生關系提供了全新視角。

研究團隊以植物幼苗根系為模型，發現微生物在根系表面的分布并非隨機，而是呈現明顯的空間規律性。這一現象的背后，是植物根系通過一種名為“凱氏帶”的結構實現的精準調控。當凱氏帶出現特定“缺口”時，根系內的氨基酸等營養物質會向外泄漏，其中谷氨酰胺的濃度變化對微生物的定植行為具有顯著影響。

“微生物就像被營養物質吸引的‘小生物’，它們會朝著營養豐富的區域移動。”研究負責人周峰研究員解釋道。他指出，植物通過控制凱氏帶的通透性，既能穩定內部營養，又能選擇性地吸引有益微生物，同時抑制病原菌的過度繁殖。這種機制對維持根際微生物群的平衡至關重要。

在應用層面，該發現為開發新型微生物肥料提供了理論依據。通過設計含特定氨基酸的肥料，可以精準引導有益菌群在作物根系定植，從而提升養分吸收效率和抗逆能力。這一成果不僅深化了人們對植物-微生物相互作用的理解，也為農業可持續發展提供了新的技術路徑。

論文的封面設計背后還有一個有趣的故事。最初，研究團隊拍攝的一張熒光標記根系照片因側根處細胞輪廓模糊而被認為不夠完美。然而，當周峰將照片展示給年幼的孩子們時，他們分別用“膝蓋發炎”和“黑洞吞噬”來形容側根處的微生物分布。這種不同視角的解讀啟發了研究團隊，最終這張照片被選為《科學》的封面圖片，并獲得了編輯部的高度評價。

“科研的魅力就在于它的不確定性。”周峰回憶道。研究初期，團隊曾假設糖類是吸引微生物的主要物質，但最終發現是特定氨基酸在發揮作用。這種意外發現正是科學探索的樂趣所在。從2020年啟動研究到最終發表成果，團隊拍攝了數千張照片，經歷了無數次實驗和調整。

中國科學院分子植物科學卓越創新中心主任韓斌院士表示，中心將持續支持原創性基礎研究，鼓勵科研人員探索未知領域。“我們希望培養更多敢于挑戰科學難題的青年人才，而不是急于追求短期成果。”

這項研究始于周峰在瑞士洛桑大學博士后期間的一個初步發現。當時他就注意到，根系不同位置的微生物定植量存在顯著差異。多年后，在中瑞兩國科研團隊的緊密合作下，這一觀察最終轉化為具有原創意義的科學突破。瑞士合作者尼科·格爾德納教授在視頻分享中強調，跨國際合作帶來的資源整合和思維碰撞是單靠一方難以實現的。