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植物在漫长的演化过程中产生了一系列具有重大意义的性状。大约5亿年前发生的植物陆地化事件是地球成为“绿色星球”和物种多样性爆发的起点，为地球其它生物类群的起源和繁盛提供了必需的生存和发展基础，深刻改变了地球生态系统的格局。植物维管束是植物登陆过程中一个由“0”到“1”的创新性演化性状，然而在植物科学领域170年的研究发展历程中，关于陆生植物维管束系统的起源发生，及其发育演化的机制的仍然有大量未知，需要多学科交叉研究来解决系列前沿科学问题。
11月14日下午，在第12期基础交叉沙龙活动中，浙江大学生命科学学院教授、基础交叉研究院交叉原创板块成员杜娟教授为来自十余个院系近50名师生带来一场关于《维管束——植物登陆的由“0”到“1” 》的精彩学术报告。
什么是“维管束”？在报告开始前，杜老师为大家带来了丁香叶等各种植物样本，让大家直观感受维管束这一贯穿植物体全身的“高速公路”组织结构，更好地理解维管束为植物体运输营养、水分与信号物质和作为特有次生代谢产物合成细胞工厂的重要作用。在报告中，杜老师以陆生植物登陆以来的演化为线索，将不同植物类群维管束的特征娓娓道来。她详细介绍了植物维管束的结构与功能，并以木本模式植物为例阐述了在个体发育中维管束发生与发育的生物学过程，探讨了维管束内的韧皮部与木质部细胞的起源发生与发育的分子机制等一系列科学问题。
值得一提的是，关于无限维管束的结构与发育，杜老师团队首次研究提出了 “次生维管组织中存在细胞形态特征、基因表达特征以及细胞发育命运不同的两类分生干细胞，这两类截然不同的分生干细胞可能均起源于初生维管组织的原形成层分生干细胞，同源同宗而又能各司其职，分别负责韧皮部与木质部细胞发育”，挑战了植物学教科书150年来普遍采用的“次生维管组织中韧皮部和木质部细胞均是来源于次生维管形成层区内一层具有双向分裂能力的干细胞”的传统假说观点，为解析植物维管束的发育和演化机制提供了新的可能。
在交流环节中，来自生物学、农学、数学、化学、计算机科学、海洋生物学、心理学等专业的老师和学生们踊跃参与提问，现场学术氛围十分浓厚。谈及未来，杜老师进一步展望了多学科交叉研究在维管束领域的广阔前景，她认为未来植物维管组织的研究不只限于讲好小小的杨树故事，期待对生命科学好奇的老师同学们都可以走近维管束的学术天地瞧一瞧、看一看，用科学的智慧和力量去揭示自然的奥秘。
本次活动由交叉院单立楠副院长主持，她强调，基础交叉沙龙可以为多学科交叉融合提供学术交流平台，期待更多师生积极参与，后续交叉院也将进一步丰富活动形式，拓展基础交叉沙龙的内涵与价值，探索交叉研究创新性落实。
来自竺可桢学院、生命科学学院、计算机科学与技术学院等十余个院系单位的近50名师生参加。
图片 | 陈睿、徐一鸣
文字 | 杜娟课题组、张琪
