现代植物科学的研究已经取得了许多激动人心的进展，并将逐步对农业现代化、医药卫生、食品工业、轻工业、仿生工程、资源开发、环境保护和国土整治等多方面的发展产生重大影响，使得有关生物产品的生产面貌发生难以估量的变革。植物在生物圈的物质循环和能流中处于最关键的位置。植物在自然界和人类生活中具有不可替代的作用，是自然界中第一性生产者。植物创造并维持着人类赖以生存的生活空间。对于人类面临的资源、人口、粮食和环境等危机问题，只有依靠植物科学知识，才能最终解决。本文简述现代植物科学的发展趋势与主要进展，同时为赶超世界飞速发展的植物科学，谈一下我们的对策。

1. 植物科学的发展趋势及近年来的发展特点

近20多年来，分子生物学和近代技术科学、数学、物理、化学的新概念和新技术被引入植物学领域，植物学各分支学科在微观和宏观两个方面担负各自的使命和完成各自的目的。同时，也应看到植物科学开始在新的水平上朝着综合的方向发展，植物分子生物学、植物发育生物学、植物细胞生物学正在迅速发展。植物资源作为一种种质基因库已经受到重视。现代生物学技术已经普遍地被许多植物科学分支学科所采用。利用植物细胞全能性的特点和DNA重组技术的不断完善，植物生物技术取得了迅速发展，并已经获得了一批有实用价值的成果，结合人类生存环境所出现的许多重大问题，植物生态学开展的规模巨大的生态系统的综合性研究，在宏观方面推动着植物科学的发展。所有这些都标志着植物科学已经进入一个新的发展时期，不久的将来，必然出现更多的新兴的分支学科。

纵观植物科学的发展现状，可以把现今的植物科学发展划分为三个时期，即描述植物学（describtive botany）时期，实验植物学（experimental botany）时期和现代植物学（modern botany）时期。根据国际上植物科学研究的态势，可把本学科发展特点概述以下几个：

①学科间不断地相互渗透与交叉是植物科学进步的动力。如植物细胞学和胚胎学相应的发展使细胞生物学与生殖生物学其内涵与原学科已不可同日而语。创刊于1950年的国际著名刊物Ann. Rev. Pl. Physiol. （植物生理学年鉴）也于1988年更名为Ann. Rev. Pl. Physiol. SI Mol. Biol. （植物生理学与植物分子生物学年鉴）。另外，近几年来国际上新创刊的国际著名期刊如Plant Cell and Environments，J. Plant Growth Regulation，Plant Cell，Plant Molecular Biology*Sexu-al Plant Reproduction等也反映了上述的趋势。

②对生物学中重大问题进行跨国界、跨学科的综合性研究。如生态学家率先组织的“国际生物学计划”（IBP），“人与生物圈”（MAB）计划。欧洲首先完成第一部跨国界的《欧洲植物志》，它是全欧洲植物分类学家团结的结晶。

③分子生物学带动了植物科学的飞速发展。分子生物学对植物科学的影响是十分深刻的和全面的，即使最古老的分类学与系统进化也应用了分子生物学技术。

2. 近20年来植物科学发展的分析概念

在过去20多年中，随着各种新概念的建立和新方法的采用，在植物个体发育、系统发育及其与环境关系的基本规律等方面都有了极其重要的发现，植物科学工作者现已经掌握了植物生命过程和植物界发展的许多关键知识和规律。

根据国际上权威报道植物科学文献的期刊《Current Advances in Plant Sciences，CAPS》（植物科学现代进展）近17年的资料，在数量上可以较准确地反映出植物科学发展的一个基本面貌。从1974年开始，该年论文总数为13910篇，每年论文总数都有增加，至1990年已增加为29962篇。80年代与70年代相比，基本上10年间增长了1倍。该期刊以课题分类，70年代主要分为40个主题，80年代增长为44个主题，至1989~1990年扩展为近50个主题。分析归纳一下这17年的论文，便更加清楚植物科学的发展与趋势。为便于比较，可把植物科学划为六大类：代谢植物学、结构植物学、发育植物学、系统与演化植物学、环境植物学及资源植物学。不论从每年的论文数还是从17年累计的论文总数来看，代谢植物学均占首位，达到植物科学总论文数的31.1%。其次是系统与演化植物学和环境植物学，分别为19.8%和17.1%。资源植物学为12.2%，结构植物学为7.5%，发育植物学为6.3%。由此可见，代谢植物学、系统与演化植物学和环境植物学是植物科学中近年发展的主流。现就重大进展加以简述。

①植物的光合作用和共生固氮是植物所特有的两大重要功能。光合作用形成的有机物质及其中所固定的太阳能是地球上生物赖以生存的基础，它既是植物科学中的重大基础理论问题，也是与农业生产关系密切的实践问题。近年来已取得了重大进展，如获得了细菌光合作用反应中心的结晶及利用X射线衍射法对其三维空间结构进行了测定，加深了在分子水平上对光含反应中心的理解。另外还克隆并分离了RUBP羧化酶的大、小亚基的基因，叶绿体32kd膜蛋白基因等，这些工作为揭示光合作用机制展示了很好的前景。在生物固氮方面，也取得了很大进展，如了解了固氮酶的空间结构及其各种复合蛋白的功能和活性中心及其合成的调节和其调节蛋白的分子机制，而且认识到有至少3套固氮酶系统以及它们的反应特征。因前已知固氮基因多达19~21个，并完成了其测序工作。在根瘤菌的结瘤和固氮基因及其调节基因方面也开展了不少工作。另外在逆境生理、内源生长物质方面也取得突破。

②植物细胞骨架系统研究近年取得了显著进展。对细胞分裂周期中微管排列方式有了明确认识，证实了微管在稳定细胞形状、细胞壁构建、有丝分裂中染色体运动、细胞板形成、细胞器的运动和胞间物质运输、鞭毛及纤毛运动中的作用以及在花粉粒、花粉管及气孔保卫细胞中的分布和功能。对微管的异质性、微管蛋白的氨基酸序列都有了一定的认识。对组成微丝的肌动蛋白的氨基酸序列及若干异型体，其结合蛋白、基因及其核苷酸序列都有了全面的认识。

③从植物科学发展趋势分析表明，发育植物学方面的研究是近年来研究的热点，主要表现在两大方面，生殖发育及营养发育。在高等植物营养发育方面有根、茎、叶、生长点分生组织及形成层的分化、培养细胞的脱分化及再分化等；在生殖发育方面有配子体及配子的发生，花粉不亲和性的分子机制、双受精作用、胚及胚乳的发育，种贮存蛋白，萌发中核酸和蛋白质的合成等；在发育与环境方面有光形态发生、向性运动、温度和光照等环境条件对植物发育的影响等问题；在发育的分子生物学方面有发育的决定与发育有关的基因不同时间及空间特异性表达的调节、性别基因表达调控、细胞异质性的建立，生长素及其它生长调节物质对发育影响的分子生物学等问题。另外在许多种植物（拟南芥、金鱼草、烟草、山靛、黄瓜、玉米、西红柿等）花的形态建成及性别分化的调控研究中，通过选择及培育不同的突变体及分离克隆同源异形基因，都取得了重要的进展。

3. 发展植物科学的对策

结合国际植物科学发展的趋势以及结合我国的国情，对发展我国植物科学提出部分设想与建议，以促进我国植物科学的发展，赶超世界先进水平，迎接21世纪生物学的挑战。

①必须重视生物学的教学工作，尤其中学的生物学教学工作。人才是发展我国植物科学最关键的因素。目前应该在中学中普及生物学的教学工作，而且在高考中生物学应与其它学科一致看待。

②解决优秀中青年科技人员的生活条件。调动各级各类人员的积极性。目前许多优秀中青年学者都出国深造，但是返回来继续为国家做贡献的人员却不多。究其原因主要是对他们生活条件照顾不够。这个问题也涉及到目前生物学方面的大学生、硕士生、博士生，他们千方百计希望出国或改行、下海。

③加强重点实验室的建设，并吸收全国各地学者协同攻关，联络信息，而不应相互封锁。

④加强管理，并且要有一个稳定的支持政策。