植物遭遇的生物胁迫与非生物胁迫，是制约农林业可持续发展、掣肘生态系统稳态维系的核心科学与技术难题。激素、活性氧、挥发性有机化合物等关键物质，是植物遭遇胁迫时启动防御反应的“核心信号分子”，其动态变化直接反映植物抗逆进程，能否精准捕捉这些信号并实现早期预警，是避免胁迫扩散、保障农林生产稳定的关键。我校化学化工与资源利用学院陈立钢教授、牛娜教授团队聚焦这一核心需求，针对荧光成像技术在植物信号检测中的瓶颈，创新研发系列高性能荧光探针，成功实现胁迫信号的原位实时追踪与早期预警，进而结合纳米酶技术形成完整抗逆解决方案，相关研究成果已发发表在发表于国际权威期刊Advanced Materials (If 26.8)、Angewandte Chemie International Edition (If 16.9)、Chemical Engineering Journal (IF 13.2)、Journal of Hazardous materials (If 11.3)、Biosensors & Bioelectronics (If 10.5)。研究结合了相关前沿技术与多学科融合的思路，将显著推进植物逆境从发现到追踪的全过程，并从纳米科学角度为可持续农林抗逆提供了新范式。

荧光成像技术因具备实时、原位检测的独特优势，已在植物生理研究中得到广泛应用，但在实际检测过程中，荧光探针面临着背景干扰、组织穿透能力不足以及在植物组织内易失活等问题，严重影响了检测的准确性与时效性。为此，研究团队针对性攻关，通过双光子、近红外、AIE技术结合外部封装等策略对检测方法进行优化改进，还借助成像实验解析了胁迫条件下这类物质的信号转导机制，最终实现了在植物未表现出明显胁迫症状时对胁迫信号的早期精准预警，为植物胁迫的早期监测与干预提供了新的技术思路。

在精准催化与植物营养管理的交叉领域，纳米酶技术正推动植物抗逆策略实现从分子设计到农业应用的跨越。这一目标的实现，要求纳米酶需要在复杂的植物基质中按需清除损伤物或生成营养物且不发生副反应。为此，团队首先聚焦于提升单原子纳米酶的催化选择性这一核心问题，系统阐述了其空间配位结构与选择性催化行为的构效关系，并进一步提出了面向特定酶促反应的配位结构设计原则及其合成集成策略。随后，团队面向植物低磷胁迫这一粮食安全痛点，创新的研发出基于纳米酶的解决方法新思路。利用配体工程赋予Zr MOF纳米酶领先的磷酸酶活性，水解土壤中固定的有机磷释放植物可利用的无机磷实现缓解低磷胁迫。

文章信息：

https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.118205

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140378

https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167153

https://doi.org/10.1002/adma.202508125

https://doi.org/10.1002/anie.202517785